Una nueva filosofa, basada en la convergencia de redes est empezando a cristalizar en redes multiservicio y multitecnologa, capaces de soportar la cantidad y variedad de tecnologas de acceso as como todas las aplicaciones actuales y futuras. El objetivo final es que todos los servicios puedan ser transportados por la misma red troncal. Cualquier tecnologa de acceso, ya sea una de las convencionales como los circuitos Frame Relay, X.25, o una de las nuevas tecnologas de banda ancha, como DSL, LMDS mviles de Tercera Generacin, ha de poder ser agregada de esta nueva red convergente.
Dentro de esta filosofa de red convergente, el papel fundamental de un router troncal, en el ncleo o core de la red, es el de mover paquetes de forma masiva.
La mayor preocupacin de los operadores respecto a los nuevos routers de core es que sean capaces de ofrecer las mismas caractersticas de fiabilidad y estabilidad a que estn acostumbrados en sus redes convencionales de conmutacin de circuitos. La imagen tradicional de los routers IP es la de equipos con una funcionalidad muy rica pero poco estables, especialmente en cuanto al software se refiere.
Los routers IP empleados hasta ahora han ganado tal fama de inestabilidad que todos los diseos optan por duplicar todas las cajas de la arquitectura. Es necesario empezar a borrar esa idea de diseo, una vez que los nuevos routers de core demuestren su fiabilidad.
Los routers de core deben superar esta limitacin de sus hermanos pequeos. Como parte de estos requisitos, es imprescindible que el diseo sea totalmente redundante.
Igualmente, cualquier actualizacin tanto hardware como software debe poder realizarse sin afectar en absoluto al servicio. Hay que tener en cuenta que el trfico afectado en el ncleo o core de la red, por la cada de un equipo es del orden de cuatro a ocho veces mayor que en el rea metropolitana o de acceso.
La fiabilidad y estabilidad del software se ve potenciada por el hecho, ya comentado, de que los routers de core no tienen como objetivo primordial realizar funciones muy sofisticadas, sino conmutar gran cantidad de trfico entre interfaces de alta velocidad, realizando nicamente los controles necesarios para garantizar la calidad de servicio del trfico agregado.
Slo si se cumplen estos requisitos, el operador podr comprometerse a cumplir unos exigentes Acuerdos de Nivel de Servicio (SLAs) al eliminar todos los puntos nicos de fallo de la red.
La ingeniera de trfico permite a los operadores optimizar la utilizacin de los recursos de su red, evitando la congestin que puede aparecer en algunos puntos por las fluctuaciones del trfico.
Existen dos aproximaciones para la implementacin de los mecanismos de ingeniera de trfico distribuidos y centralizados. En la ingeniera de trfico distribuida, todos los routers de core conocen el estado de la red y se intercambian esta informacin.
La ingeniera de trfico distribuida responde mejor a las fluctuaciones del trfico a corto plazo pero, puesto que est basada en decisiones locales no consigue optimizar la utilizacin de la red como conjunto. Por el contrario, la ingeniera de trfico centralizada permite planificar mejor la utilizacin global de la red, balanceando mucho mejor el empleo de los recursos. A cambio, esta solucin est orientada a situaciones estables y tarda en reaccionar a cambios rpidos en las condiciones del trfico (por ejemplo, debidas a la cada de un enlace). La solucin ms completa consiste en disponer de una herramienta centralizada que optimiza la utilizacin de la red ms mecanismos locales para adaptarse rpidamente a situaciones transitorias.
Todas estas tcnicas son posibles debido al empleo de MPLS como tecnologa en el router de core. La ingeniera de trfico se ha venido utilizando tradicionalmente en las redes de circuitos, siendo imposible aplicarla en las redes de paquetes convencionales. Los caminos conmutados de MPLS (Label Switched Paths) heredan caractersticas de los circuitos convencionales que permiten aplicar sus tcnicas de ingeniera de trfico. MPLS ser, por tanto, el protocolo empleado en la conmutacin entre los routers de core.
Las nuevas redes de datos tienen que afrontar el reto de la integracin de servicios. Los routers de core juegan un papel clave en estas nuevas redes, en las que los criterios de convergencia de servicios y tecnologas de acceso son primordiales. Los routers convencionales, evolucionados desde equipos orientados al mercado de empresas, no estn preparados para cumplir los exigentes requisitos que impone formar la red troncal de un operador que cursa trfico de servicios crticos, ya que
Deben ser carrier-class ofreciendo una estabilidad y una fiabilidad semejantes a los que los operadores acostumbran a recibir de las centrales de conmutacin tradicionales.
Deben tener unas prestaciones muy elevadas, siendo capaces de acumular una gran densidad de interfaces de alta velocidad y conmutar el trfico entre estas interfaces sin bloqueos.
Deben garantizar la escalabilidad de la red, siendo capaces de crecer al mismo ritmo que lo hace el trfico sin necesidad de instalar ms nodos de red.
Deben integrarse con las redes pticas, mediante GMPLS, para acometer la cooperacin entre las capas IP y DWDM.
Deben disponer de potentes mecanismos de ingeniera de trfico. A las funcionalidades ya propias de MPLS deben aadir la posibilidad de trabajar con herramientas de ingeniera de trfico centralizadas.
Andrs Pearrubia Ponce, Alcatel
Los routers de core estn interconectados entre s y con los nodos de acceso mediante interfaces de muy alta velocidad STM-16, STM-64, Gigabit Ethernet y prximamente 10Geth (Gigabit Ethernet).
La capacidad de cursar trfico a velocidad de lnea con interfaces de alta capacidad implica la utilizacin de arquitecturas con capacidad de proceso distribuida, con todos los componentes comunicados mediante matrices de conmutacin muy rpidas. Un factor crtico para los operadores es la densidad de puertos. Y es que la densidad de puertos por metro cuadrado de sala tcnica tiene una relacin directa con el coste de mantenimiento de la planta.
En ocasiones, la velocidad de la interfaz no es suficiente para el volumen de datos que se debe mover. Aunque es posible superar esta restriccin mediante mecanismos IP de equal-cost multipath, la capacidad de hacer link trunking ofrece una solucin mucho ms eficiente y sencilla de manejar.
El ritmo de crecimiento del trfico en las redes de datos, con servicios convergentes es muy rpido. En estas condiciones, garantizar la escalabilidad de la red es un factor crtico. La solucin de aadir ms equipos a la red conforme aumenta el trfico conlleva graves inconvenientes requiere ms espacio fsico en lugares donde ste puede ser escaso; aade complejidad a la topologa de la red y, como consecuencia a la gestin de red, etc. Es importante que el propio router sea escalable, pudiendo ampliar su capacidad sin necesidad de instalar nuevos nodos.
El aumento del ancho de banda de los enlaces ha sido posible gracias a los avances en las redes pticas. Las tecnologas DWDM permiten obtener una capacidad casi infinita de las fibras instaladas. En el futuro cercano, estas redes pticas estarn dotadas de mayor inteligencia mediante la utilizacin de cross-connects y multiplexores pticos.
Las redes pticas suponen, por tanto, el nivel bsico de transporte, cualquiera que sea la tecnologa empleada en la conmutacin de datos. Paralelamente, IP se ha convertido en el estndar de facto como tecnologa para el desarrollo de servicios. Entre medias, una serie de tecnologas como ATM, SDH, etc. proporcionan la interfaz entre la capa IP y la capa ptica.
Aparte de la ya gran ventaja de la reduccin de los costes de operacin, la integracin de los equipos IP con las redes pticas, genera una serie de ventajas adicionales
Rapidez en la provisin. Los routers pueden demandar mediante sealizacin un aumento de la capacidad de transmisin ptica, generando nuevos caminos bajo demanda. Del mismo modo, se puede liberar automticamente la capacidad ptica no utilizada.
Coordinacin de los mecanismos de restauracin. Cada nivel tiene sus propios mecanismos de recuperacin ante fallos.
Adems de la integracin de los planos de control IP y ptico mediante MPLS, es importante contar con interfaces de bajo coste, mientras todas las funciones se realizan en equipos diferenciados. En este aspecto, las interfaces pticas VSR (Very Short Range) ofrecen una solucin barata y de muy alta capacidad para la conexin con equipos pticos situados a escasa distancia.
