escuela politÉcnica nacionalbibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/5037/1/t2344.pdf · figura 1.1...
TRANSCRIPT
ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
ESCUELA DE INGENIERÍA
ESTUDIO PARA LA MIGRACIÓN DE UNA RED DE DATOSPERTENECIENTE A UNA EMPRESA PORTADORA DE
SERVICIOS DE TELECOMUNICACIONES A LA TECNOLOGÍAATM-MPLS (MULTIPROTOCOL LABEL SWITCHING)
PROYECTO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TITULO DE INGENIERO ENELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES
FELIPE ESTEBAN ESPINEL ANDRADE
DIRECTOR: MSc. MARÍA SOLEDAD JIMÉNEZ
QUITO, JULIO 2004
DECLARACIÓN
Yo, Felipe Esteban Espinel Andrade, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido presentado para ningún grado o
calificación profesional; y, que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Escuela Politécnica Nacional, puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley,
Reglamento de Propiedad Intelectual y por la normatividad institucional
vigente.
FELIPE ESTEBAN ESPINEL ANDRADE
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo fue desarrollado por Felipe Esteban
Espinel Andrade, bajo mi supervisión.
MSc. M$RIA SObEDAD JIMÉNEZDIRECTORA DEL PROYECTO
AGRADECIMIENTO
A la Escuela Politécnica Nacional por todo el conocimiento y enseñanza
impartida,
A la MSc. María Soledad Jiménez por su acertada y excelente dirección
en este proyecto.
A SURATEL por su apoyo y auspicio.
A todas las personas que de una u otra forma colaboraron en la
realización de este proyecto.
FELIPE ESTEBAN ESPINEL ANDRADE
DEDICATORIA
A Dios, Padre bueno que siempre está conmigo; a mi Madre, a mi
Esposa, a mi Hermana y a mi Abuela, quienes siempre me brindan su
amor, apoyo y cariño.
ÍNDICE GENERAL
PAGINAÍNDICE GENERAL I
ÍNDICE DE FIGURAS Y TABLAS
CAPÍTULO I
1. ARQUITECTURA MPLS 1
1.1 MULTIPROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS) 1
1.1.1 INTRODUCCIÓN 1
1.1.2 FUNCIONAMIENTO DE MPLS 2
1.1.2.1 Clase Equivalente de Enrutamiento FEC
(Forwarding Equivalen cy Class)
1.1.2.2 Arquitectura de un nodo MPLS 5
1.1.2.2.1 Plano de Conmutación 5
1.1.2.2.1.1 Etiqueta MPLS. 6
1.1.2.2.1.2 Pila de Etiquetas 7
1.1.2.2.1.3 Label Forwarding Information
Base(LFIB)
1.1.2.2.1.4 Algoritmo de Enrutamiento de8
Etiqueta
1.1.2.2.2 Plano de Control. 8
1.1.2.2.3 Elementos MPLS. 10
1.1.2.2.3.1 Enrutador de Conmutación de
Etiquetas (Label Swüched 10
Router.LSR)
! 1.1.2.2.3.2 Operación del Enrutador de
Conmutación de Etiquetas 11
Packet-BasedLSR
\ LSRATM. 14
1.1.212.4 Rutas conmutadas mediante etiquetas; 17
(Label Switched Path, LSP)
• n
1.1.2.2.5 Establecimiento mediante Control18
Independiente
1.1.2.2.6 Establecimiento según Control18
Ordenado
1.1.2.3 Protocolo de Distribución de Etiquetas (Label\
Distribution Froto col, LDP)
1.1.2.4 Prevención y detección de lazos de21
enrutamiento
1.1.2.5 Efectos de lazos de enrutamiento en MPLS 22
1.1.2.5.1 Control de Lazos en MPLS. 22
1.1.2.5.2 Loop Survival. 22
1.1.2.5.3 Detección de lazo 23
1.1.2.5.4 Prevención de Lazo 23
1.2 ATM-MPLS 24
1.2.1 COMPONENTE DE CONMUTACIÓN 24
1.2.2 COMPONENTE DE CONTROL 25
1.2.3 VCMERGE 26
1.2.4 CIRCUITOS VIRTUALES ETIQUETADOS (LVC)... 28
1.2.5 LABEL SWITCHCONTROLLER 30
1.2.6 LSC EXTERNO 31
1.2.7 CIRCUITOS VIRTUALES DE CONTROL 31
1.2.8 ATM CON FUNCIONALIDAD IP (IP + ATM) 32
CAPÍTULO II
2. INFRAESTRUCTURA DE LA RED 34
2.1 SDH (SYNCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY} 34
2.1.1 MODELO DE CAPAS SDH 35
2.1.2 JERARQUÍAJS DE MULTIPLEXACION 36
2.1.3 TRAMA STM-1 37
2.1.4 CONTENEDORES VIRTUALES 38i
2.1.5 CABECERAS SDH (SDH OVERHEAD} 45
n
m
2.1.5.1 RSOH (Cabecera de la Sección de45
Regeneración)
2.1.5.2 MSOH (Cabecera de la Sección de46
Multiplexación)
2.1.5.3 POH (Path Overhead) 47
2.1.6 ANILLO SDH 49
2.2 DESCRIPCIÓN DE LA RED SDH DE LA EMPRESA51
SURATEL
2.2.1 SISTEMA DE PROTECCIÓN DEL ANILLO STM-1.. 72
2.2.2 DESCRIPCIÓN DE ENLACES DE ÚLTIMA MILLA 73
2.2.3 MANEJO DEL TRÁFICO DENTRO DE LA RED78
SDH
CAPÍTULO I I I
3. DISEÑO DE LA RED ATM-MPLS 83
3.1 RED ATM-MPLS SURATEL QUITO 84
3.1.1 ESQUEMA DE DISTRIBUCIÓN DE EQUIPOS LSR-85
ATM Y LSR-ATM DE BORDE
3.1.2 DIMENSIONAMIENTO DE LAS TRONCALES DE87
LA RED ATM-MPLS
3.1.2.1 Monitoreo de Tráfico 88
3.1.2.1.1 Dimensionamiento de Troncales 91
3.1.2.1.2 Proyección de tráfico a 5 años 98
3.1.2.2 Topología de Troncales 106
3.1.2.3 Cálculo estimado de la Capacidad de los107
enlaces
3.1.2.4 Asignación de la capacidad a los enlaces 108
3.1.3 ESQUEMA DE DIRECCIONAMIENTO IP 109
3.1.3.1 Elección del protocolo de enrutamiento del113
Backbone ATM-MPLS
m
IV
3.1.3.2 Elección del protocolo de enrutamiento entre
LSR de Borde y el CPE ( Customer Premise 113
Equipment)
3.1.4 SELECCIÓN DE EQUIPOS ATM-MPLS 114
3.1.4.1 Selección de equipos LSR-ATM 114
3.1.4.2 Selección de equipos LSR-ATM de Borde 119
3.1.5 DIMENSIONAMIENTO DE LOS RECURSOS PARA122
MPLSLVC
3.1.5.1 Cálculo de diseño para Edge LSR 123
3.1.5.2 Cálculo de diseño para LSR ATM utilizando124
VCMerge
3.2 DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN 127
3.3 PRESUPUESTO REFERENCIAL 129
3.4 PLAN DE MIGRACIÓN 135
CAPÍTULO IV
4.1 CONCLUSIONES 139
4.2 RECOMENDACIONES 141
BIBLIOGRAFÍA 144
ANEXOS
A. PROTOCOLOS DE ENRUTAMIENTO
Al.l OSYF(OPENSHORTESTPATHFIRST) 148
A1.2 BGP (BORDER GATEWAY FROTO COL) 152
A1.3 PIM (PROTOCOLINDEPENDENT MULTICAST) 162
B. ASYNCHROÑOUS TRANSFER MODE ATM 166
C. ESTADÍSTICAS DE TRONCALES 191
D. EQUIPOS ATM-MPLS.
rv
Y
D1.1 MARCONI ASX 400.
D1.2 CISCO MSR 8540....
D.1.3 LUCENT TMX 880...
D2.1 CISCO 7200
D2.2 CISCO 7500
208
217
228
239
253
V
VI
ÍNDICE DE FIGURAS Y TABLAS
CAPITULO 1 : FIGURAS Página
Figura 1.1. La dirección 200.15.45.9 y la 200.15.45.126 con el mismo puerto TCP dedestino Número 23, comparten la misma FEC dado el prefijo 200.15.45.0/25.
Figura 1.2 Arquitectura de un No do MPLS 5Figura 1.3 Formatos de Etiquetas MPLS. a) Cabecera MPLS b ) Cabecera ATM 6Figura 1.4 Planos MPLS 7Figura 1.5 Operación de un LSR con un nivel de pila de etiquetas 12Figura 1.6 Operación de un LSR con varios niveles de pila de etiquetas 13Figura 1.7 Protocolos de Señalización que se ejecutan en un Conmutador ATM MPLS 15Figura 1.8 Funcionamiento de un LSR-ATM 16Figura 1.9 Establecimiento mediante control Ordenado 19Figura 1.10 Mensajes LDP 20Figura 1.11 Proceso de asignación de Etiquetas 26Figura 1.12 VC Merge 27Figura 1.13 Circuitos Virtuales Etiquetados 29Figura 1.14 Controladores Conmutadores de Etiqueta LSC 30Figura 1.15 IP+ATM 32Figura 1.16 Funcionamiento Lógico de un Conmutador IP+ATM 3 3
CAPITULO 1 : TABLAS
Tabla 1.1 Funciones realizadas por un LSR a paquetes etiquetados
Página
11
CAPITULO 2 : FIGURAS Página
Figura 2.1 Modelo de Capas SDH 35Figura 2.2 Estructura de la Trama STM-1 37Figura 2.3 Estructura de Multiplexación SDH 39Figura 2.4 Path Overhead y Contenedores Virtuales (VC) 40Figura 2.5 Conexión Punto — Punto 42Figura2.6 Esquema de Cross-Conexión 44Figura 2.7 Estructura de la cabecera de la Sección de Regeneración 46Figura 2.8 Estructura de la Cabecera de la Sección de Multiplexación 47Figura 2.9 Anillo unidireccional de dos fibras 50Figura 2.10 Diagrama esquemático de la red de Acceso en Fibra Óptica (Red SDH) Quito 52Figura 2.11 Diagrama de la Red SDH (VC12, STM-1, PDH - E2) 53Figura 2.12 Esquema Nodo Colón ' 56Figura 2.13 Esquema Nodo Head End 56Figura 2.14 Esquema Nodo NNUU 57Figura 2.15 Esquema Nodo Sur 01 ¡ 59Figura 2.16 Esquema Nodo Prensa ' 60Figura 2.17 Es quema Nodo América ] 61
vn
Figura 2.18 Esquema Nodo ProveedorFigura 2.19 Esquema Nodo GaseaFigura 2.20 Esquema Nodo Mariscal SucreFigura 2.21 Esquema Nodo Norte 01Figura 2.22 Esquema Nodo Norte 02Figura 2.23 Protección SNC de la troncal VC-12 # 148Figura 2.24 Descripción Enlace PDH E2 (#142)Figura 2.25 Descripción Contenedor Virtual VC-12 (#126)Figura 2.26 Descripción Contenedor Virtual VC-4 (GASCA-NNU)Figura 2.27 Protección a nivel VC12Figura 2.28 Equipos de red LocalFigura 2.29 Esquema de protección de MangaFigura 2.30 Cajas de DispersiónFigura 2.31 Ruta del enlace Prove-AgOlFigura 2.32 Enlace Prove-AGOl en la troncal E2 PDHFigura 2.33 Enlace Prove-AGOl en el correspondiente VC-12Figura 2.34 VC-12 #215 Su Ruta normal y de protección SNCFigura 2.35 VC-12 #215 dentro de la Trama STM-1 #145
626364656668697071727376787980808182
CAPITULO 2 : TABLAS
Tabla 2.1 Jerarquías de MultiplexaciónTabla 2.2 Código de Colores
Página
3777
CAPITULO 3 : FIGURAS
Figura 3.1 Múltiples LSR de BordeFigura 3.2 PoPs de la red ATM-MPLSFigura 3.3 Capacidad de los Nodos de la red SDH Suratel.Figura 3.4 Esquema de Troncales para la interconexión de ConmutadoresFigura 3.5 Curva de proyección Nro. Enlaces SuratelFigura3.6 Disposición troncalesFigura 3.7 Capacidad de troncales (Tomando en cuenta falla de troncales)Figura 3.8 Asignación de capacidad de troncales.Figura 3.9 Plan de direccionamiento IPFigura 3.10 Red ATM-MPLS (SURATEL)
Página
879091104106108109112130
CAPITULO 3 : TABLAS
Tabla 3.1 Capacidad de Cross-conexión por nodo.Tabla 3.2 Capacidad de Cross-conexión por nodo (60%).Tabla 3.3 Estadísticas de Tráfico (TRONCAL COLÓN HEADEND 01)Tabla 3.4 Servicios Portadores al 30-Marzo del 2002Tabla 3.5 Estadísticas de Servicios Portadores 2003Tabla 3.6 Estadísticas de Servicios Portadores 2004Tabla 3.7 Estadísticas Nro. de Enlaces SuratelTabla 3.8 Cisco ATM-MPLS Edge-LSRTabla 3.9 Detalle de capacidad LVC pafra el conmutador Cisco 8540 MSRTabla 3.10 Hardware Labe! Switch RoulerTabla 3.11 Hardware Label Switch ControllerTable 3.12 Hardware Lab el Edge RouterTabla 3.13 Administrador de la redTabla 3.14 Costo NTUsTabla 3.15 Costo Hardware y Sistema de Gestión ATM-MPLSTabla 3.16 Co sto Instalación y Mantenimiento
Página
899399100101104124125132132132133134Í34134
RESUMEN
En el presente proyecto se diseña una red con la tecnología ATM-MPLS
(Multiprotocol Label Switching) para la empresa SURATEL con cobertura para el
Distrito Metropolitano de Quito, sobre un anillo SDH de capacidad STM-1.
En el primer capítulo se trata la información teórica de lo que representa la
arquitectura MPLS, la descripción de los conceptos necesarios para el diseño de una
red con la arquitectura mencionada y los conceptos básicos para su funcionamiento
sobre un backbone de equipos con funcionalidad ATM.
En el segundo capítulo se expone la información teórica necesaria acerca de la
tecnología SDH (Jerarquía Digital Sincrónica). También se presenta la infraestructura
de la Red SDH de 155 Mbps de la empresa Suratel en el Distrito Metropolitano de
Quito así como el manejo del tráfico en la mencionada red.
En el capítulo 3 se expone el estudio técnico para el proceso de migración de la red a
la plataforma ATM-MPLS, se analizan los diferentes pasos de diseño que se toman
en cuenta para una arquitectura MPLS con un backbone ATM sobre una red SDH.
Se presenta también un análisis de tráfico de la red y su correspondiente proyección
a 5 años, así como también se incluye un presupuesto referencial de los equipos a
utilizarse en el diseño en mención.
En el capítulo 4 se especifican las principales conclusiones y recomendaciones que
se tienen que considerar para un diseño de este tipo.
En los anexos se encuentra la información complementaria, como información teórica
de protocolos de enrutamiento, hojas de características técnicas de los equipos y
datos estadísticos.
PRESENTACIÓN
En el mercado de proveedores de servicios de telecomunicaciones ultra competitivo
de hoy que prestan sus servicios para el Distrito Metropolitano de Quito, las
aplicaciones tales como presencia virtual, redes privadas virtuales, y voz entre otros,
llevan la demanda a niveles mucho más altos de previsibilidad de la red, lo cual
puede ser garantizado solamente con las redes orientadas a conexión. La
conmutación de Etiquetas Multiprotocolo (MPLS) es la tecnología que permite
agregar en última instancia la orientación a conexión a las redes 1P, y la previsibilidad
a los servicios IP.
MPLS fue creado para combinar los beneficios del enrutamiento de capa 3 (Modelo
OSI) con la conmutación orientada a conexión de capa 2. MPLS separa su plano de
control, donde los protocolos de enrutamiento de capa 3 establecen los caminos por
donde el paquete va a ser enrutado.
La arquitectura MPLS puede ser introducida en redes ATM sin la necesidad de
mayores actualizaciones tanto de software como de hardware, así una red puede
ofrecer servicios ATM o MPLS sobre el mismo hardware.
La demanda de nuevos servicios con mayores requerimientos de calidad y
confiabilidad hace que las redes necesiten una tecnología de transporte confiable y
eficiente, y esto se logra con la tecnología SDH (Jerarquía Digital Sincrónica).
Por las consideraciones antes mencionadas se pone a consideración el presente
estudio, como una solución alternativa para la implementación de todos los
beneficios que presentan estas tecnologías en una sola red para proveedores de
servicios de telecomunicaciones.
CAPITULO I
ARQUITECTURA MPLS
1.1 MULTIPROTOCOL LABEL SWITCHING (MPLS)[1]'[2]'[8]'[32]
1.1.1 INTRODUCCIÓN[13]
Internet ha desplazado a las tradicionales redes de datos y ha llegado a ser el
modelo de red pública de datos a gran escala, también es cierto que actualmente
no llega a satisfacer todos los requisitos de los usuarios, principalmente los de
aquellos de entornos corporativos, que necesitan la red para el soporte de
aplicaciones críticas. Una carencia fundamental de Internet es la posibilidad de
seleccionar diferentes niveles de servicio para los distintos tipos de aplicaciones
de usuario. Internet se valora más por el servicio de acceso y distribución de
contenidos que por el servicio de transporte de datos conocido como de " mejor
esfuerzo ". Si el modelo en Internet a de consolidarse como la red de datos del
próximo milenio, se necesita introducir cambios tecnológicos fundamentales, que
permitan ir más allá del nivel del mejor esfuerzo y puedan proporcionar una
respuesta más determinística y menos aleatoria.
MPLS es un estándar emergente del IETF1 que surgió para consensuar diferentes
soluciones de conmutación multinivel, propuestas por distintos fabricantes a mitad
de los 90, por lo tanto, se debe considerar a MPLS como el avance más reciente
en la evolución de las tecnologías de enrutamiento y conmutación en las redes
IP, lo que implica una evolución en la manera de construir y gestionar estas redes.
Los problemas que presentan las soluciones actuales de IP sobre ATM2, así como
la complejidad de gestión de dos redes separadas y tecnológicamente diferentes,
quedan resueltos con MPLS, al combinar en una sola tecnología lo mejor de cada
capa (la inteligencia del routing con la rapidez del switching). MPLS ofrece nuevas
1 IETF Internet Engineering Task Forcé : Comunidad Internacional de diseñadores de red, operadores,vendedores dedicados a la evolución de la arquitectura de Internet y su operación,2 Modo de Transferencia Asincrónica (ATM): Tecnología de red orientada a conexión, que se emplea tantoen redes públicas o privadas LAN y WAN. Permite el transporte a alta velocidad de múltiples tipos detráfico.
2
posibilidades en la gestión de backbones, así como la provisión de nuevos
servicios de valor agregado.
La arquitectura MPLS describe los mecanismos para realizar la conmutación por
etiquetas (labe! switching), ya que combina los beneficios de la conmutación
(switchíng) de capa 2 con los beneficios del enrutamiento de capa 3. MPLS asigna
etiquetas a los paquetes para transportarlos a través de la red. El mecanismo de
entrega a través de la red es "label swapping", en cuya unidad de datos (por
ejemplo: celda o paquete) transporta una etiqueta de longitud definida que indica
a los nodos de conmutación cómo procesar y enviar los datos.
La diferencia fundamental entre MPLS y las tecnologías tradicionales WAN es la
forma como las etiquetas son asignadas y la capacidad de transportar una pila de
etiquetas adheridas al paquete. El concepto de pila de etiquetas abre la
posibilidad para aplicaciones como Ingeniería de Tráfico y el rápido enrutamiento
en caso de fallas en los nodos.
El término Multiprotocolo indica que las técnicas MPLS son aplicables para
cualquier protocolo de capa red.
1.1.2 FUNCIONAMIENTO DE MPLS
En las siguientes secciones se presenta el funcionamiento básico de la
Tecnología MPLS así como el concepto y funcionamiento de ATM-MPLS.
1.1.2.1 Clase Equivalente de Enrutamiento FEC (ForwardingEquivalency Class)
FEC es un conjunto de paquetes de capa 3 (Modelo OSI3) conmutados sobre un
mismo camino (path). Cuando se asigna un paquete a una FEC , el enrutador
revisa la cabecera IP así como otro tipo de información como por ejemplo el
¡nterfaz en el cual el paquete arribó, entre otros.
3 Modelo de Referencia OSI: Es un modelo para la Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI), estructuradoen 7 niveles o capas y creado por la Organización Internacional de Estandarización (ISO).
Algunos ejemplos de FECs se presentan a continuación:
• Un conjunto de paquetes unicast cuya dirección de destino de capa 3
concuerde con un cierto prefijo de dirección.
• Un conjunto de paquetes unicast cuya dirección de destino concuerde con
un cierto prefijo de dirección IP y que tenga como destino el mismo número
de puerto TCP4.
• Un conjunto de paquetes multicast con la misma dirección de capa 3 tanto
de destino como de origen.
• Un conjunto de paquetes multicast con la misma dirección de capa 3 tanto de
destino como de origen y la misma interfaz de entrada.
Por ejemplo en la figura 1.1, tanto la dirección 200.15.45.9 como la 200.15.45.126
pertenecen a la misma FEC con el prefijo de dirección 200.15.45.0/25 y el puerto
TCP de destino 23.
199.10.20.0/24
211.10.30.0/24
200.15.45.9/25
200.15.45.126/25
Tabla de Ruteo R1200.15.45.0/25 EO -> R1211.10.30.0/24 EO -> R2199.10.20.1/24 E1 -> R1
Figura 1.1. La dirección 200.15.45.9 y la 200.15.45.126 con el mismo puerto TCP de destinoNúmero 23, comparten! la misma FEC dado el prefijo 200.15.45.0/25.[1]
4 TCP (Transmission Control Protocol) protocolo Orientado a conexión que asegura que los datos lleguen asu destino sin errores y en una secuencia correcta..Con esta notación se especificará las referencias bibliográficas.
4
Las redes MPLS utilizan etiquetas para la conmutación de paquetes. El nodo de
ingreso MPLS asigna una FEC a un paquete solo una vez, a la entrada de la red.
La FEC a la cual el paquete es asignado es codificada en una etiqueta de longitud
fija. El paquete es etiquetado antes de ser conmutado. En ios siguientes saltos, ya
no se realiza un análisis de la cabecera del paquete de capa red. La etiqueta es
usada como un índice para una tabla, que especifica el próximo salto y una
nueva etiqueta. La antigua etiqueta es reemplazada con una nueva, y el paquete
es conmutado al próximo salto.
Algunas ventajas sobre la conmutación convencional de capa red son:
• La conmutación MPLS puede ser realizada por "switches" los cuales
pueden hacer búsquedas de etiquetas y reemplazo de las mismas pero no
pueden analizar cabeceras de paquetes de capa red. Los "switches" ATM
realizan una función similar con la conmutación de celdas basadas en los
valores de los campos VP1/VCI5 que se encuentran en la cabecera ATM. Si
los valores de VPI/VCI son reemplazados con valores de etiquetas, los
"switches" ATM pueden conmutar celdas basadas en valores de etiquetas.
• Una FEC es asignada a un paquete una vez que entra a la red. El
enrutador de ingreso utiliza cualquier información que obtenga del paquete,
como el puerto de ingreso o ¡nterfaz. Un paquete que ingrese a la red a un
enrutador en particular puede ser etiquetado de forma diferente que si el
mismo paquete ingresa a la red por un enrutador diferente. Como resultado
las decisiones de conmutación que dependen del enrutador de ingreso
pueden ser hechas de manera sencilla.
• En MPLS la etiqueta puede ser usada para representar la ruta, así la
identidad de la ruta explícita no necesita ser transportada con el paquete.
Esta funcionalidad forma las bases de la llamada "Ingeniería de tráfico en
MPLS".
5 VCI: Virtual Channel Identifler: Identificador común y único utilizado para identificar el canal virtualutilizado para el siguiente destino de una celda en su viaje hacia el destino final.VPI: Virtual Path Identifier. Identificador común y único utilizado para identificar la ruta virtual utilizadapara el siguiente destino de una celda en su viaje hacia el destino final.
1.1.2.2 Arquitectura de un nodo MPLS [1]'[2]) [3]> [4]
Los nodos MPLS se constituyen de dos planos: Plano de conmutación MPLS y
Plano de control MPLS. Los nodos MPLS pueden realizar tanto enrutamiento de
capa 3 como conmutación de capa 2, además de la conmutación de paquetes
etiquetados.
Plano de Control
Intercambio de informaciónde enrutamiento.
Paquetes IP entrantes
Paquetes etiquetadosentrantes
\. ,„ protocolos de • ,:Ruteo IP
wW
' Protocolo de distribuciónde etiquetas (LDP) • Intercambio de información
de etiquetamiento
Plano de Conmutación
¡—->Tabla de enruíamiénto IP
Base de información para la'-conmutación de etiquetas, ••
.LFIB
Paquetes IP salientes
Paquetes etiquetados salientes
Figura 1.2 Arquitectura de un Nodo MPLSra
1.1.2.2.1 Plano de Conmutación
El plano de conmutación es responsable de la conmutación de paquetes basada
en los valores contenidos en las etiquetas. Este plano utiliza una base de datos de
conmutación por etiquetas (Label Forwarding Information Base, LFIB) mantenida
por el nodo MPLS para la conmutación de los paquetes. Cada Nodo MPLS
contiene 2 tablas de importancia para la conmutación de etiquetas: Tabla de
información de etiquetas (Label Information Base, LIB) y la LFIB. LIB contiene
todas las etiquetas asignadas por el nodo local MPLS y la información de estas
etiquetas con las recibidas por los nodos MPLS vecinos. LFIB utiliza un
subconjunto de etiquetas contenidas en el LIB para la conmutación de los
paquetes.
1.1.2.2.1.1 Etiqueta MPLS
La etiqueta consta de un ¡dentificador de 32 bits para asignar una FEC, La
etiqueta, que es adjuntada a un paquete en particular, representa la FEC a la cual
el paquete ha sido asignado.
En el caso de ATM , la etiqueta es ingresada en los campos VCI o VPI de la
cabecera ATM, sin embargo si es una trama Frame Relay se utiliza el campo
DLCI6 .
Label CoS S TTL
Label Etiqueta MPLS 20 bitsCoS Clase de servicio 3 bitsS Campo de pila 1 bitTTL Tiempo de vida 8 bits
GFC VPI VCI PTI CLP HEC
Figura 1.3 Formatos de Etiquetas MPLS. a) Cabecera MPLS b ) Cabecera ATMm
Las etiquetas MPLS contienen los siguientes campos:
• Campo de etiqueta (20 bits): Transporta el valor actual de la etiqueta
MPLS.
• CoS (3 bits): Afecta la formación de colas y es transmitido a través de la red.
• S Campo de pila (1 bit) .- Soporta pilas jerárquicas de etiquetas.
• TTL (Tiempo de vida) (8 bits) . Provee la funcionalidad denominada Tiempo
de vida, la cual registra el número de conmutadores por los cuales el paquete
atraviesa en su camino hacia su destino final.
6 DLCI (Data Link Connection Identifier) : Identifica el canal lógico al que pertenece cada trama y por lotanto permite su ruteo.
Los nodos ATM MPLS transportan las etiquetas en los campos VCI o VP1/VCI de
la cabecera ATM. Tanto los campos CoS como TTL en ATM-MPLS no forman
parte de la etiqueta.
1.1.2.2.1.2 Pila de Etiquetas
El bit de pila de etiquetas posibilita que más de una etiqueta sea añadida a un
simple paquete IP. Si toma el valor de 1 indica el fondo de la pila de etiquetas ,
todas las demás etiquetas son definidas con 0. La conmutación de etiquetas es
realizada usando el valor de la etiqueta en el tope de la pila. Enrutamiento Unícasí
IP no utiliza pila de etiquetas , pero VPNs MPLS y la herramienta de ingeniería de
tráfico de MPLS si la utiliza.
1.1.2.2.1.3 Lobel Fonvarding Information Base (LFIB)
La base de datos para el enrutamiento de etiquetas (LFIB) contiene toda la
información requerida para la conmutación de paquetes, como etiquetas de
entrada y salida , las distintas FEC , la información de las interfaces de salida y su
encapsulación , y la dirección del próximo salto.
E-LSR LSR
Paquetes EtiquetadosEntrantes
Paquetes IP Entrantes
Retira Etiqueta,búsqueda IP.
Figura 1.4 Planos MPLS[32)
1.1.2.2.1.4 Algoritmo de Enrutamiento de Etiqueta
El Algoritmo se basa en el intercambio de etiquetas o label swapping. El Nodo
MPLS extrae del paquete entrante el valor de la etiqueta del campo
correspondiente a ésta, y usa este valor como un índice en LFIB; luego de que se
realiza esta búsqueda y se obtiene una correspondencia de etiquetas entrada-
salida, el nodo reemplaza la etiqueta en el paquete con el valor encontrado, y
envía el mismo sobre la interfaz específica para el siguiente salto.
Si el nodo MPLS mantiene múltiples LFIBs para cada interfaz, éste utiliza el
interfaz físico por el cual el paquete ingresó, para seleccionar una LFIB particular,
la cual es usada para la conmutación del paquete.
Un nodo MPLS puede obtener toda la información que necesite para conmutar un
paquete, utilizando un solo acceso de memoria. Esta búsqueda de aita velocidad
y la habilidad de conmutación hace que la conmutación por etiquetas sea una
tecnología de conmutación de alto rendimiento. MPLS puede también ser usada
para transportar otro tipo de protocolos de capa Red como IPv6 o IPX .
1.1.2.2.2 Plano de Control
El plano de control es responsable de distribuir la información de enrutamiento
entre LSRs7, así como de mantener la LFIB. Todos los nodos MPLS deben correr
un protocolo de enrutamiento para intercambiar la información de enrutamiento
con los otros nodos MPLS de la red.
Los protocolos de enrutamiento OSPF (Open Shortest Path First)8 e IS-1S son los
protocolos a elegir ya que proveen a cada nodo MPLS de una visión entera de la
Red. En MPLS la tabla de enrutamiento IP provee información de la red de
destino y los prefijos de las subredes utilizadas para el intercambio de etiquetas.
7 Enrutador de Conmutación de Etiquetas (Lobél Switched Router, LSR) véase sección 1.1.2.2.3.18 Ver Anexo Al. 1
La información de asociación de etiquetas se la puede distribuir utilizando los
protocolos LDP (Label Distríbution Protocoí) o TDP (Tag Distríbution Protocoí) .
OSPF envía información de enrutamiento entre un número de enrutadores que no
necesariamente son adyacentes, mientras que la información de asociación de
etiquetas se distribuye solamente a los enrutadores adyacentes. Esto hace que
los protocolos de enrutamiento de estado de enlace (línk-state] sean inadecuados
para la distribución de la información de asociación de etiquetas. Sin embargo ,
las extensiones de protocolos de enrutamiento tales como PIM (Protocoí
Independent Multícast]9 y BGP (Border Gateway Protocoí)'10 pueden ser usados
para la distribución de etiquetas. Esto simplifica la operación total del sistema
porque obvia la necesidad de un protocolo separado como LDP para la
distribución de la información de asociación de etiquetas.
Las etiquetas intercambiadas con los nodos MPLS adyacentes, son usadas para
construir la base de datos de enrutamiento de etiquetas (LFIB). MPLS utiliza un
paradigma de enrutamiento basado en el intercambio de etiquetas que pueden
ser combinadas con una gama de diferentes módulos de control. Cada módulo de
control es responsable de asignar y distribuir un conjunto de etiquetas así como el
mantenimiento de información de control, y son los siguientes :
• Módulo de enrutamiento Unícast.- Utiliza OSPF (Open Shortest Path First],
IS-IS (Intra Domain Routing Protocoí) para establecer su tabla de FECs,
mientras que para el intercambio de asociación de etiquetas utiliza el
protocolo LDP.
• Módulo de enrutamiento Multícast. - Utiliza PIM para establecer su tabla de
FECs, para el intercambio de asociación de etiquetas utiliza el protocolo
PIM v2 con una extensión MPLS.
• Módulo de ingeniería de tráfico .- Utiliza IS-IS u OSPF para establecer su
tabla de FECs, para el intercambio de asociación de etiquetas utiliza
9 Ver Anexo Al .310 Ver Anexo Al.2
10
RSVP (Resource Reservaron Profoco/)11 o CR-LDP (Constraint-based
Routing LDP)12.
• Módulo VPN (Red Privada Virtual) .- Utiliza tablas de enrutamiento VPN ,
que son construidas usando protocolos de enrutamiento entre los
enrutadores (CPE) y los nodos de periferia MPLS; para el intercambio de
asociación de etiquetas necesarias para el establecimiento de tablas de
enrutamiento VPN específicas, utiliza Extended Multíprotocol BGP.
• Módulo de Calidad de Servicio (QoS) .- Utiliza OSPF e IS-IS para
establecer su tabla de FECs, para el intercambio de asociación de
etiquetas utiliza LDP.
1.1.2.2.3 Elementos MPLS
Entre los principales elementos de la arquitectura MPLS están los siguientes.
1.1.2.2.3.1 Enrutador de Conmutación de Etiquetas (Label Swüched Router, LSR)
LSR es un dispositivo que implementa el control y la conmutación MPLS, se
encarga de conmutar paquetes en base al valor de la etiqueta encapsulada en el
paquete.
Los Enrutadores de Conmutación de Etiquetas (LSR) son enrutadores habilitados
para MPLS o conmutadores-ATM habilitados para MPLS que utilizan etiquetas
para distribuir el tráfico. Los LSRs ATM-MPLS son constituidos usando un switch-
ATM con el software MPLS integrado o añadiendo la funcionalidad MPLS con un
conmutador-controlador de etiquetas (Label Switch Controller, LSC).
Los Enrutadores de Conmutación de Etiquetas de Borde (Edge Label Switch
Router) son asignados en los límites de la red MPLS y son los encargados de
aplicar la(s) etiqueta(s) (pila de etiquetas) a los paquetes. Los LSR de Borde
11 RSVP: Protocolo utilizado para reservar recursos de red para proveer calidad de servicio.12 CR-LDP: Conjunto de extensiones de LDP .
11
(Edge LSR) también son los encargados de remover las etiquetas a los paquetes
en los puntos de salida del dominio de la red MPLS.
Las diferentes funciones que pueden ser realizadas por un LSR a los paquetes
etiquetados se encuentran en la tabla 1.1.
Aggregate Remueve la etiqueta de la cima de la pila y realiza una búsqueda anivel de capa 3.
Pop Remueve la etiqueta de la cima de la pila y transmite el remanentecomo un paquete etiquetado o como un paquete D? sin etiquetar.
Push Reemplaza la etiqueta de la cima de la pila con un conjunto deetiquetas.
Swap Reemplaza la etiqueta de la cima de la pila con otro valor deetiqueta.
Untag Remueve la etiqueta de la cima y envía el paquete IP hacia lasiguiente dirección IP.
Tabla 1.1 Funciones realizadas por un LSR a paquetes Etiquetados111
1.1.2.2.3.2 Operación del Enrutador de Conmutación de etiquetas Packet-Based LSR
Un enrutador de conmutación de etiquetas "Packet-Based" utiliza etiquetas para
transportar paquetes de capa 3 sobre una red con un backbone puramente
enrutado (también llamado Modo Trama MPLS o Frame Mode MPLS porque los
paquetes etiquetados son intercambiados como tramas a nivel de capa 2).
Como se observa en la figura 1.5, el LSR1 realiza la función de Edge-LSR, éste
aplica una etiqueta inicial al paquete, después de haber realizado una asignación
de una FEC particular a un paquete basado en la información de la cabecera IP.
Esta asignación se realiza solo una vez al ingreso a la red MPLS.
12
LSR3
1 151.45.20.1 Data 7 151.45.20.1 Data
8 151.45.20.1 Data
InLabel Out Label
4
7
Prefix
200.35.15.0
151.45.20.0
Interface
0
1
El LSR1 de ingreso realiza una búsqueda , asigna laetiqueta de salida y conmuta el paquete hacia elLSR2.
InLabel
4
7
Out Label
9
8
Prefíx
200.35.15.0
151.45.20.0
Interface
1
2
151.45.20.1
El LSR4 realiza tanto unpop de la etiqueta, comouna búsqueda a nivel decapa 3 y conmuta elpaquete hacia el siguientesalto o enrutador externo.
Inmediatamente el LSR2 intercambia las etiquetas yconmuta el paquete basándose en el valor de laetiaueta.
Figura 1.5 Operación de un LSR con un nivel de pila de etiquetas'1
Después de que un paquete es etiquetado, los siguientes LSRs conmutan el
paquete usando únicamente la información de la etiqueta. Los LSRs usualmente
reemplazan la etiqueta de un paquete con una nueva para conmutarlo. A la salida
de la red, el LSR4 realiza un pop (ver tabla 1.1.) , luego ejecuta una búsqueda a
nivel de capa 3, y finalmente conmuta el paquete hacia el siguiente enrutador
externo a la red.
Parámetros como el interfaz de ingreso, en el caso de una VPN13, o de una ruta
utilizada para aplicaciones de ingeniería de tráfico, también pueden determinar la
selección de una FEC. Esta determinación se realiza una sola vez al inicio de la
red.
13 YPN, Red Privada Virtual: Es un servicio que permite la conectividad segura entre distintas sucursales deun cliente con la infraestructura pública de un operador.
13
LSR3
151.45.20.1 Data
In
Label
Ou
Lab
4
7
El LSR1 de ingreso realiza una búsqueda , asigna laetiqueta de salida y conmuta el paquete hacia LSR2.
In Label
4
7
Out Label
9
8
Prefix
200.35.15.0
151.45.20.0
Interíace
1
2
Inmediatamente el LSR2 intercambia las etiquetas yconmuta el paquete basándose en el valor de laetiqueta.
Figura 1.6 Operación de un LSR con varios niveles de pila de etiquetas1
151.45.20.1
El LSR4 realiza tanto unpop de la etiqueta, comouna búsqueda a nivel decapa 3 y conmuta elpaquete hacia el siguientesalto o enrutador externo.
[l]
La figura 1.6 ilustra la operación con múltiples niveles de etiquetas en la pila. El
LSR1 realiza la función de Edge-LSR , aplica el conjunto inicial de etiquetas al
paquete después de haber determinado la FEC correspondiente. El LSR2
intercambia la etiqueta de la cima 7 y la reemplaza con el valor de 8. A la salida
de la red, el LSR4 ejecuta una búsqueda de etiquetas, después de esto ejecuta
un pop a la etiqueta, ejecuta una búsqueda a nivel de capa 3 y conmuta el
paquete hacia un enrutador externo como su siguiente salto.
Para no causar un degradamiento de la red , ya que el LSR4 debe realizar una
búsqueda en base a una pila de etiquetas, se ¡mplementa lo que se denomina
Penultimate Hop popping, ya que el denominado Edge-LSR, en este caso el
LSR4, demanda un pop de etiqueta de su vecino LSR2, vía LDP o TDP usando lo
que se denomina una etiqueta ímplícit-null.
El LSR2 realiza un pop a la etiqueta antes de enviar el paquete IP hacia el LSR4.
LSR4 realiza una búsqueda a nivel de capa 3 basada en la dirección de destino
14
contenida en el paquete y encamina el paquete de acuerdo a la subnet local o a
un enrutador externo a la red MPLS como próximo salto.
1.1.2.2.3.3 LSR ATM ,
Es un enrutador que realiza el envío de paquetes con etiquetas, segmentados en
celdas ATM.
LSR-ATM es un conmutador ATM habilitado para MPLS que actúa como un LSR.
Los LSR-ATM poseen un LSC (La-bel Switch Controller), que realiza el
enrutamiento IP con los otros LSR en la red MPLS, este controlador conmutador
de etiquetas (LSC) puede ser implementado por software dentro del conmutador
ATM o mediante un equipo externo conectado al conmutador ATM. Un interfaz
controlador-conmutador de etiquetas ATM (Label-switching-Controlled ATM, LC-
ATM) es un interfaz ATM controlado por el componente de control de
conmutación de etiquetas. Cuando un paquete es recibido por dicho interfaz, éste
es tratado como un paquete etiquetado. El valor de la cima de la pila de etiquetas
se infiere del valor del campo VCI o de la combinación de los campos VPI/ VCI.
Un LSR-ATM es un LSR con un número de interfaces LC-ATM que conmutan
celdas ATM entre este tipo de interfaces , usando etiquetas transportadas en el
campo VCI o en los campos VCI/VPI, sin reensamblar las celdas en tramas antes
de conmutarlas.
Un LSR-ATM ejecuta protocolos de control en el plano de control y configura los
Circuitos Virtuales de Etiqueta (Label Virtual CIrcuíts, LVC). Los paquetes
etiquetados son conmutados como celdas ATM. El protocolo VSI (Virtual Switch
Interface) se ejecuta entre un LSC y el switch ATM.
Si el LSR tiene cualquier ¡nterfaz ATM que se conecta a través de MPLS hacia un
LSR-ATM, es llamado también LSR-ATM de borde. El LSR-ATM de borde recibe
tanto paquetes etiquetados como no etiquetados , los segmenta en celdas ATM ,
y los conmuta hacia el siguiente salto o LSR-ATM. Un LSR-ATM de borde es un
15
LSR de borde que contiene al menos un interfaz controlador de etiquetas ATM
(LC-ATM).
Los LSRs-ATM son conmutadores ATM que tienen limitados canales virtuales que
pueden ser soportados por los interfaces físicos ATM (LC-ATM), y ya que cada
etiqueta representa un circuito virtual, se debe manejar eficientemente la
asignación de etiquetas en función de los recursos del conmutador en el aspecto
de interfaces LC-ATM.
El mecanismo de conmutación usado por los LSRs-ATM MPLS es la conmutación
convencional de celdas ATM , basado en los valores hallados en los campos
VPIA/CI. Los campos VPIA/CI contienen los valores de etiqueta. El campo de pila
de etiquetas no es usado por los LSR-ATM y la etiqueta en la cima de la pila es
asignada a O por el LSR-ATM de borde.
El procesador central de un conmutador ATM debe soportar tanto señalización
ATM que puede realizarse mediante señales UNÍ (User to Network Interface) o
mediante señales NNI (Network to Network Interface) así como el protocolo de
enrutamiento ATM PNNI15. Los dos conjuntos de protocolos se ejecutan de forma
transparente, un diagrama demostrativo se observa en la figura 1.7.
MPLS
IPLDP
PNNI
UNI/NNI
Cross conexión VPI/VCI
IPQoS ATMF QoS
ATM Forum
Figura 1.7 Protocolos de Señalización que se ejecutan en un Conmutador ATM MPLSP1
15 PTSTNI (Prívate Network-Network Interface) : Protocolo de enrutamiento ATM usado entre conmutadoresATM.
16
LSR3
Label reply
LSR1
In Label
2/3
2/2
Out Label
2/4
2/7
Prefix
200.35.15.0
151.45.20.0
Interface
0
1
1. LSR1-ATM realiza una petición deetiqueta para 151.45.20.0 (FEC) de suvecino LSR2-ATM.
5. LSR1-ATM utiliza los valores de VPI/VCIrecibidos desde LSR2-ATM como losvalores de VPI/VCI de salida.
In Label
4
7
Out Label
9
S
Prefix
200.35.15.0
151.45.20.0
Interface
1
2
2. LSR2-ATM realiza una petición de etiquetapara 151.45.20.0 (FEC) de su vecino LSR4-ATM.
4. LSR2-ATM- utiliza los valores de VPI/VCIrecibidos desde LSR4-ATM como sus valoresde VPI/VCI de salida , concatena con susvalores VPI/VCI par de entrada y envía estevalor de VPI/VCI al LSR1-ATM.
151.45.20.0
3. El LSR4-ATM de salida o bordeasigna una etiqueta para 151.45.20.0(FEC) que corresponde con su valorde VPI/VCI de entrada y envía estevalor de VPI/VCI al LSR2-ATM.
Figura 1.8 Funcionamiento de un LSR-ATM
De acuerdo a la figura 1.8, el procedimiento paso a paso para la asignación de la
etiqueta de la red ATM-MPLS de la figura se presenta a continuación:
Paso 1 LSR1-ATM realiza una petición de etiqueta para la FEC 151.45.20.0
utilizando LDP o TDP de su vecino LSR2-ATM.
Paso 2 LSR2-ATM, a su turno, realiza una petición de etiqueta para la FEC
151.45.20.0 utilizando LDP o TDP de su vecino LSR4-ATM.
Paso 3 LSR4-ATM de salida o borde asigna una etiqueta para la FEC
151.45.20.0, que corresponde a su valor de VPIA/CI de entrada,
modifica su LFIB correspondiente a dicha FEC, y envía el valor de
VPIA/CI.
Paso 4 LSR2-ATM utiliza los valores de VPIA/CI recibidos de LSR4-ATM' como
sus valores de VPIA/CI de salida, localiza un canal virtual VC libre y
17
modifica sus valores en LFIB correspondiente a esa FEC. LSR2-ATM
envía estos valores a LSR1-ATM utilizando una respuesta TDP/LDP.
Existe la funcionalidad VC-Merge^5, que permite a los diferentes LSR-ATM
transmitir celdas provenientes de diferentes VCI sobre el mismo VCI de salida
hacia el mismo destino. Esto reduce el número de circuitos virtuales etiquetados
(LVC) y el número de etiquetas requeridas en una red MPLS.
1.1.2.2.4 Rutas conmutadas mediante etiquetas (Label-SwitchedPath, LSP)
LSP es una conexión configurada entre dos LSR que se usa para la conmutación
de paquetes mediante técnicas de conmutación de etiquetas.
Los LSP son establecidos mediante:
• LDP Label Distributíon Protocol
• TDP Tag Dístríbution Protocol (Cisco)
• RSVP-TE Resource Reservation Protocol—Traffic Engíneering extensions
• CR-LDP Constraint-based Routed LDP
• Extensiones del protocolo de enrutamiento como el Multiprotocolo BGP
LSP puede ser considerado como el camino por sobre el cual un juego de LSRs
intercambian paquetes correspondientes a una FEC en particular para alcanzar su
destino.
Las rutas conmutadas mediante etiquetas LSP se establecen de dos maneras:
• Control Independiente
• Control Ordenado
15 Véase sección 1.2.3
1.1.2.2.5 Establecimiento mediante Control Independiente
La Base de Datos de información de conmutación de etiquetas almacena
información tales como: etiqueta de entrada, de salida, próximo salto e interfaz. El
LSR crea una asociación local para una FEC en particular seleccionando una
etiqueta libre de la base de datos de etiquetas LIB y actualiza LFIB. Luego de
crear las asociaciones distribuye la información acerca de sus asociaciones hacia
sus LSRs vecinos utilizando LDP.
La información de asociaciones de etiquetas es distribuida solamente a
enrutadores adyacentes, un LSR compartirá información de asociación de
etiquetas solamente con un LSR vecino que comparta una subnet común con al
menos un interfaz del LSR local.
1.1.2.2.6 Establecimiento según Control Ordenado
La configuración del LSP la puede iniciar tanto el LSR de ingreso como el de
salida y el establecimiento de etiquetas se lo realiza de una manera ordenada
desde el punto de salida hacia el punto de entrada del LSP. El establecimiento
mediante control ordenado requiere que la asociación de etiquetas se propague
sobre todos los LSRs antes de que se establezca el LSP.
En el ejemplo de la figura 1.9, LSR7 es el LSR de salida, que inicia el
establecimiento del LSP. LSR7 se encuentra directamente conectado a la FEC
192.168.0.0/16. LSR7 asigna una etiqueta con el valor de 66 para la mencionada
FEC, luego de lo cual informa su asociación local de etiquetas hacia el LSR6
vecino, éste a su vez asigna una nueva etiqueta con el valor de 33 para la
mencionada FEC e informa su asociación local de etiquetas a sus LSR vecinos
(LSRS y LSRS). EL establecimiento del LSP continúa de esta manera hasta el
LSR de ingreso (LSR1) como se observa con la asignación de las etiquetas 11 y
7.
19
LSR2Label =
Label = 33
192.168.0.0/16
LSR4Label = 22
LSR5
Figura 1.9 Establecimiento mediante control Ordenado'1'
Cabe resaltar que para el establecimiento de LSPs se usa mayo rita riamente el
control independiente para la ¡mplementación de MPLS puramente enrutado
denominado "packet based" mientras que para ATM-MPLS se utiliza el control
ordenado.
[5]1.1.2.3 Protocolo de Distribución de Etiquetas (LabelDistribution Protocol, LDP)
El protocolo de distribución de etiquetas LDP es usado en conjunto con protocolos
estándar de capa red para distribuir la asociación de etiquetas entre LSRs en una
red conmutada. LDP utiliza ei puerto TCP número 646 mientras TDP (Tag
Dístríbution Protocol) utiliza el puerto TCP número 711.
Cuando un LSR asigna una etiqueta a una FEC, éste necesita informar a sus
vecinos acerca de esta etiqueta y su significado, esto se lo realiza utilizando LDP.
LDP se ejecuta sobre TCP con la excepción de los mensajes LDP DISCOVERY
que se ejecutan sobre UDP.
LDP define cuatro tipos de mensajes (figura 1.10):
Discovery .- Se ejecuta sobre UDP y usa mensajes multicast Helio para
aprender acerca de otro LSR con quien tiene una conexión directa LDP.
20
• Adjacency.- Se ejecuta sobre TCP y provee la inicialización mediante
mensajes Initialízation al comienzo de una sesión LDP. EL mensaje
Keepalive es enviado periódicamente para monitorear mediante timers la
sesión LDP.
• Label Advertísement.- Provee mensajes de asociación de etiquetas
utilizando mensajes Label Mappíng, Label Withdrawalm y Label reléase.
• Notificaron .- Este mensaje provee información de errores entre un par de
LSR que tienen una sesión LDP establecida.
LSR
HelioDiscovery
TransportConneetion
Estabüshment
Session
Initíalization
LabelDistritration
jelRequest....
———
Label Mapping
LDP KeepAüveHüwillllligullH " • '""' '""""""*"
LabeIRj.-——-—
Label Mapping
Figura 1.10 Mensajes LDP[32]
LDP puede utilizar algunos modos de propagación de asociación de etiquetas,
entre los cuales están:
• Downstream-on-Demaríd Mode .- Permite hacer una petición de
asociación de etiquetas, para una FEC en particular del LSR designado
como su siguiente salto.
21
• Unsolicíted Downstream Mode .- Permite distribuir la información de
asociación de etiquetas de un LSR hacia sus vecinos LSRs sin que se
realicen peticiones de requerimiento.
Los dos métodos anteriormente mencionados pueden ser usados en la
misma red al mismo tiempo y se establece qué tipo se utilizará durante la
etapa de inicialización LDP.
• Liberal Label Retentíon Mode .- Este modo mantiene las asociaciones
entre una etiqueta y una FEC que son recibidas desde LSRs que no son
necesariamente el próximo salto para esa FEC. El LSR tiene la opción de
seguir difundiendo dicha asociación o descartarla.
• Conservativo Label Retentíon Mode .- Este modo descarta asociaciones
entre una FEC y una etiqueta que han sido recibidos por LSRs que no son
el próximo salto para esa FEC. Este método no desperdicia etiquetas y es
extensamente usado por LSRs -ATM.
El modo Liberal de retención de etiquetas permite una rápida adaptación a
cambios a nivel de enrutamiento; y, el modo conservativo requiere mantener
menos etiquetas.
1.1.2.4 Prevención y detección de lazos de enrutamiento
LDP utiliza información recolectada por los protocolos de enrutamiento de capa 3
y por lo tanto es susceptible a lazos de enrutamiento a menos que dichos
protocolos puedan por si mismos evitar este tipo de lazos.
En protocolos como OSPF, cada nodo mantiene una base de datos de la
topología entera de su área de enrutamiento en la red. En este tipo de redes, hay
la posibilidad de lazos transitorios de enrutamiento si la sincronización con la base
de datos para su actualización no registró un cambio en la topología
especialmente durante el momento posterior a una falla de enlace.
22
1.1.2.5 Efectos de lazos de enrutamiento en MPLS
Si no se previenen este tipo de lazos, el nivel de tráfico de la red es afectado en
las siguientes maneras:
• Los paquetes utilizados para el establecimiento de un LSP son conmutados
en un lazo de enrutamiento sin fin, y el LSP no se establece
adecuadamente; esto continua hasta que el lazo de enrutamiento es
deshabiiitado.
• Los paquetes introducidos en un LSP que presenta lazos de enrutamiento
continúan siendo etiquetados hasta que se rompe el lazo.
1.1.2.5.1 Control de Lazos en MPLS
Existen tres mecanismos básicos para el control de lazos en MPLS:
• Supervivencia del lazo (Loop Survivaí)
• Detección de Lazo (Loop Detection)
• Prevención de lazo (Loop Prevention)
1.1.2.5.2 Loop Survivaí
Los nodos MPLS que tienen la habilidad de realizar decrementos utilizando TTL
para los LSPs utilizan este mecanismo; mientras los que no realizan TTL, como
los nodos ATM-MPLS, utilizan un espacio en el buffer del conmutador ATM para
realizar mecanismos de control de lazos.
En segmentos que poseen la funcionalidad TTL, los paquetes etiquetados utilizan
lo que se denomina shim leader ubicado entre los datos y la cabecera de la capa
red para transportar el campo TTL, cuya función consiste en descartar paquetes
en transiciones de enrutamiento.
Como se mencionó anteriormente los nodos ATM-MPLS no utilizan TTL. El
espacio en buffer consumido por un circuito virtual puede ser limitado vía
23
configuración, y este método es usado para el control de lazos de enrutamiento.
De esta forma paquetes en un lazo pueden consumir un cierto espacio de buffery
no saturar el switch ATM.
1.1.2.5.3 Detección de lazo
Este método permite a un LSP la formación de lazos, pero puede detectar y
desconectar el lazo en un pequeño período de tiempo. Esta capacidad es
soportada por LDP.
LSR-ATM utilizan el método de cuenta de salto (hop count), en cada paso por un
LSR-ATM este valor se decrementa, cuando llega a cero la asociación de
etiquetas falla y el LSP es declarado abajo. Luego de esto se forma una petición
nueva de asociación de etiquetas para la formación de un nuevo LSP.
El método de cuenta de salto actúa como la funcionalidad TTL, sin embargo la
información de este método es transportada por los mensajes "request" y
"responso" del protocolo LDP.
1.1.2.5.4 Prevención de Lazo
Este método de control previene la formación de rutas con lazos antes de que
cualquier paquete sea enviado por el mismo. Con este método los LSPs son
categorizados como sigue: .
• Nonstate Merging LSPs
• State Mergíng LSPs
Nonstate MergmQ LSP .- LSP que son establecidos utilizando CR-LDP o RSVP
pertenecen a este tipo. Cada mensaje de control usado para una petición de
etiqueta contiene una lista de direcciones de los nodos (LSR), ya que cuando un
LSR conmuta un paquete, la dirección del mismo se añade a la mencionada lista.
Si el LSR encuentra su misma dirección en un mensaje entrante, éste detecta el
lazo y previene la formación de dicho LSP.
24
State Mercfinq LSP .- Utiliza dos tipos de prevención de lazos de enrutamiento :
• Vector de difusión de ruta.- Utiliza una lista de direcciones de LSR referida
como un vector de ruta.
• Método Colored Thread .- Requiere de un control ordenado, utiliza una
identificación de cada LSR basada en la dirección IP y la asignación de
"color" para cada uno, si el LSR identifica su "color" en un establecimiento
de LSP entonces se desecha esta petición ya que se formaría un lazo de
enrutamiento.
1.2 ATM-MPLS[1]'PU8]
Cuando se trata de introducir la arquitectura MPLS dentro de las limitaciones de la
tecnología ATM, se deben superar varios obstáculos:
• Los conmutadores ATM no pueden realizar tareas de búsqueda de
etiquetas. La etiqueta debe ser trasladada en los campos de VCIA/PI.
• Los conmutadores ATM no pueden realizar búsquedas a nivel de capa 3.
La tarea de etiquetar y la distribución de las asociaciones de etiquetas
deben ser modificadas para asegurar que el conmutador ATM no tenga
que realizar este tipo de búsqueda a nivel de capa 3.
1.2.1 COMPONENTE DE CONMUTACIÓN
Para la ejecución de MPLS, la etiqueta de la cima de la pila es trasladada al
campo VCI o VPIA/CI de la cabecera de la celda ATM. Los procedimientos tanto
de asignación de etiquetas como de distribución de asociación de las mismas son
modificados para que el LSR-ATM realice una búsqueda del valor de la etiqueta
en los campos ya mencionados de la cabecera de la celda ATM y determinar la
interfaz de salida como el valor de la etiqueta de salida.
25
1.2.2 COMPONENTE DE CONTROL
Consiste de un grupo de protocolos de enrutamiento tales como OSPF e IS-IS
ejecutándose en conjunto con los procedimientos de asignación de etiquetas y
mantenimiento.
Un LSR-ATM utiliza el modo Downstrean on demand, de acuerdo al cual cada
LSR-ATM mantiene una LFIB que contiene una lista de todas las rutas IP que el
LSR-ATM utiliza. El LSR-ATM de borde, para cada ruta en su FIB, identifica el
próximo salto, luego de lo cual realiza un requerimiento vía LDP hacia el siguiente
salto para su respectiva asociación de etiquetas.
Cuando el siguiente LSR-ATM recibe la ruta, éste asigna una etiqueta y crea una
entrada en su LFIB. La siguiente acción depende de si utiliza el modo
independiente u ordenado analizados en las secciones 1.1.2.2.5 y 1.1.2.2.6. En el
método independiente, el LSR-ATM inmediatamente retorna la asociaciones entre
la etiqueta y la ruta hacia el LSR que envió la petición, pero no se pueden enviar
paquetes etiquetados ya que el LSR-ATM todavía no presenta una asociación
etiqueta/VCI de salida.
En el método ordenado visto en la sección 1.1.2.2.6, el LSR-ATM envía una nueva
petición de asociación hacia su siguiente LSR-ATM respectivamente hasta
encontrar el LSR-ATM de borde destino. Éste retorna la asociación de etiquetas
hacia el anterior LSR-ATM y así sucesivamente hasta que la ruta esté
completamente establecida.
26
LSR3
Figura 1.11 Proceso de asignación de Etiquetas111
Los pasos que ocurren en el proceso de asignación de etiquetas mostrado en la
figura 1.11 son los siguientes:
1.- LSR1 envía una petición de asociación de etiqueta hacia LSR2 para asociar al
prefijo 172.16.0.0/16.
2.- LSR2 asigna VCI 20 como etiqueta de entrada y crea la respectiva asociación
en su LFIB.
3.- LSR2 envía una petición de asociación de etiqueta hacia LSR3.
4.- LSR3 asigna VCI 25 como el valor de etiqueta.
5.- LSR3 envía su respuesta a LSR2 con la asociación entre el prefijo
172.16.0.0/16 y el valor VCI 25 como etiqueta.
6.- LSR2 asigna como etiqueta de salida el valor VCI 25. Este valor ahora es
usado por LSR2 para conmutar las celdas entrantes con VCI 20 hacia VCI 25.
7.- LSR2 envía su respuesta a LSR1 con la asociación entre el prefijo
172.16.0.0/16 y el valor VCI 20 como etiqueta.
8.- LSR1 crea su respectiva asociación en su LFIB y asigna como etiqueta de
salida el valor VCI 20.
1.2.3 VCMERGE
El conmutador ATM no puede asegurar que celdas arribando simultáneamente
desde algunas fuentes sean intercaladas si son enviadas por el. mismo VC hacia
su destino. El LSR de Borde saliente no puede resolver el intercalado de celdas
27
porque la encapsulación AAL516 usada por MPLS no contiene campos de
cabecera adicionales que puedan ser de ayuda.
VC Merge permite a los LSRs-ATM el transmitir celdas provenientes de diferentes
VCIs sobre el mismo VCI de salida hacia el mismo destino. Esto reduce el número
de Circuitos Virtuales Etiquetados (LVC) requeridos en una red MPLS. Las celdas
de la misma trama AAL5 son todas transmitidas antes de que celdas
pertenecientes a otra trama sean enviadas. El switch almacena las celdas ATM
hasta que recibe la celda con el bit de final de trama activado , luego de lo cual
transmite todas las celdas por el VC de salida designado.
BufferLSR2
Petición 1LSR1
172.16.0.0/16
Figura 1.12 VC Merge"
En la figura 1.12, LSR1 y LSR4 envían tráfico hacia el prefijo 172.16.0.0/16. LSR2
tiene solo un VCI = 25 de salida para dicho prefijo. Celdas provenientes con un
valor de VCI =20 y VCI = 35 son almacenadas en diferentes peticiones de LSR2
hasta que se complete la trama AAL5. En este ejemplo el final de la trama fue
detectada sobre el VCI = 35 y la trama completa fue enviada sobre el VCI = 25 de
salida. La trama con VCI = 20 se almacena en el buffer hasta que se detecte su
finalización.
16 AAL5: Capa de Adaptación ATM 5 : Conocida también como SEAL, diseñada para soportar tantoservicios orientados a conexión como servicios no orientados a conexión.
28
ATM VC Merge reduce drásticamente el número de etiquetas asignadas a través
de un dominio ATM-MPLS. Por ejemplo si se considera una red con 100
enrutadores de borde ¡nterconectados a través de una red ATM. Se asume que
cada enrutador de borde anuncia sólo 10 subredes en la red ATM ( en otras
palabras el enrutador es el LSR de Borde de salida de solo 10 destinos). En una
implementación tradicional de ATM-MPLS, dicho enrutador tendría que asignar 10
etiquetas para cada enrutador de ingreso resultando en 100 canales virtuales solo
para soportar la conmutación de paquetes etiquetados de sus vecinos. Sin
embargo si la red ATM soporta VC merge , el enrutador de salida sólo debe
asignar 10 etiquetas, porque el conmutador ATM puede reutilizar estas etiquetas
con los demás enrutadores.
1.2.4 CIRCUITOS VIRTUALES ETIQUETADOS (LVC)
Los circuitos virtuales de ATM establecidos para MPLS se denominan Circuitos
Virtuales Etiquetados (Label Virtual Circuits, LVC). Un enlace entre dos LSRs-
ATM o entre un LSR-ATM de Borde y un LSR-ATM, es un enlace ATM, ya que
ATM-MPLS utiliza los campos VPI/VCI para transportar el valor de la etiqueta,
cada etiqueta en un enlace corresponde a un diferente LVC. Los Circuitos
Virtuales Etiquetados no son SVC (Switched Virtual Circuits) ni PVC17 (Permanent
Virtual Circuits). Los LVCs se establecen utilizando LDP y no los mecanismos
utilizados por ATM.
Existen dos tipos de LVC:
• LVC de Señalización
• LVC Ordinario
17 PVC (Permanent Virtual Circuif): Circuito Virtual en el que todos los recursos están reservados deantemano en la red.
29
LSC (Controlador Conmutador deEtiquetas)
LSR-ATM
EnlacesATM
LVCOrdinario
Figura 1.13 Circuitos Virtuales Etiquetados111
a) LVC DE SEÑALIZACIÓN
Este circuito virtual transporta paquetes IP que son reensamblados y examinados
en cada LSR-ATM. Transporta información de enrutamiento como MP-BGP,
OSPF, IS-IS y LDP. También es usado para el tráfico de administración como
ICMP (Internet Control Message Profoco/) o SNMP (Simple Network Managment
Protoco!).
Los circuitos virtuales etiquetados (LVC) de cada interfaz en el conmutador ATM
deben ser conectados a través del LSC como se indica en la figura 1.14 . Los LVC
de señalización en cada interfaz se encuentran en el VPIA/CI (0/32) establecidos
por defecto , pero generalmente se encuentra en diferentes VCI en el enlace de
control del conmutador. El valor de VCI es configurado al inicialrzar el software del
LSC.
b) LVC ORDINARIO
Este circuito virtual etiquetado transporta datos conmutados en base a etiquetas.
Los paquetes en este tipo de LVC son conmutados por los LSRs-ATM sin
necesidad de ser reensamblados.
30
1.2.5 LABEL SWITCH CONTROLLERS-
El Controlador Conmutador de Etiquetas (LSC) maneja la sección de control y
conmutación de un LSR-ATM. Un LSR-ATM difiere de un conmutador ATM
normal en la forma como se establecen las conexiones, normalmente una
conexión ATM se establece por un software de control . El LSC es una parte del
LSR-ATM que ejecuta un protocolo de enrutamiento IP tal como OSPF o 1S-IS.
El software encargado del enrutamiento IP del LSC mantiene actualizada la
topología de la red MPLS, con esta información, el protocolo LDP establece
etiquetas a los enlaces conectados hacia el LSR-ATM. Cuando el LSC ha
establecido tanto etiquetas de entrada como de salida para la misma ruta en su
LFIB, entonces indica al conmutador de fábrica el establecer una conexión con los
parámetros (¡nterfaz de entrada, etiqueta de entrada VCI, interfaz de salida, y
etiqueta de salida VCI).
LSC Extemo
EnlacesATM-MPLS
LSC Interno
Interfaz de Controldel Conmutador SCI
VSI enlace de control(T3, E3 , STM1)
Conmutador deFábrica
Figura 1.14 Controladores Conmutadores de Etiqueta LSC
El LSC puede ser implementado de varias formas. Los conmutadores de baja
capacidad usan el software LSC integrado y los conmutadores ATM de alta
capacidad utilizan LSCs externos.
Las diferentes formas de ¡mplementar un LSC pueden ser:
31
• Mediante software LSC integrado, en donde el LSC puede ser
implementado a nivel de software dentro de los conmutadores ATM y se
ejecuta en la tarjeta de control.
• Mediante un LSC interno donde el software se ejecuta en una tarjeta ATM
separada de la tarjeta principal de control del conmutador.
1.2.6 LSC EXTERNO
El LSC puede ser también implementado como un hardware externo. El LSC y el
conmutador son interconectados mediante un enlace conmutado de control. Este
enlace es usado en diferentes formas con los otros interfaces ATM; en el LSR es
usado para conectar los LVC de señalización con los diferentes interfaces del
conmutador.
En la figura 1.14 se puede observar como el LSC es conectado a un conmutador,
la conexión física entre el LSC y el conmutador es denominado ¡nterfaz
conmutado virtual (Virtual Switch Interface, VSI), que puede ser un enlace ATM
T3/E3ounSTM-1.
El modelo de un LSC externo tiene la ventaja de separar servicios en entidades
lógicas independientes, sin que su funcionamiento propio interfiera entre éstos.
1.2.7 CIRCUITOS VIRTUALES DE CONTROL
El LSC utiliza un protocolo de control de ¡nterfaz para descubrir la configuración
del puerto del conmutador y realizar las configuraciones con el conmutador. Este
protocolo utiliza los circuitos virtuales conectados hacia cada puerto en la tarjeta.
Utilizando la infraestructura de los LVCs de señalización y un control externo de
circuitos virtuales, el LSC puede establecer asociaciones de etiquetas con los
conmutadores LSR-ATM de borde y consecuentemente realizar la petición de la
configuración de las conexiones de los circuitos virtuales conmutados.
Un Interfaz virtual conmutado (Virtual Switch Interface, VSI) provee un ¡nterfaz
estándar para que un controlador externo pueda controlar los recursos en un
32
conmutador. Los LSCs externos usualmente son implementados como un
enrutador externo.
1.2.8 ATM CON FUNCIONALIDAD IP <TP + ATM)
EL Controlador conmutador de etiqueta LSC puede ser añadido a un conmutador
ATM para implementar a éste la capacidad MPLS. La capacidad IP+ATM de un
LSR-ATM puede ser utilizada para simultáneamente brindar el servicio MPLS y el
tradicional servicio de conmutación ATM. En la figura 1.15 la parte A indica un
conmutador ATM con un LSC MPLS. La parte B muestra un conmutador ATM
convencional bajo el control de un controlador PNNI (ATM Prívate Network Node
¡nterfacé) . En la parte C los conmutadores IP+ATM permiten un LSC y un
controlador PNNI para ser conectados simultáneamente con el mismo
conmutador, en otras palabras el mismo conmutador puede soportar servicios IP
utilizando MPLS y el servicio convencional ATM utilizando PNNI.
A ) Control MPLS sobre un conmutador ATM B ) Con tro I PNNI sobre un oonmutadorATM
Cada puerto y troncalsimultáneamente soportaservicios MPLS comoservicios tradicionalesATM
C ) Conmutador IP+ATM con controladoresMPLS y PNNI
Figura 1.15 IP+ATMM
33 \l concepto de un conmutador IP+ATM se muestra en la figura 1.16, un solo
conmutador contiene dos conmutadores lógicamente separados:
• Un LSR-ATM MPLS
• Conmutador Tradicional ATM PVC/SVC
ATMPVCs
PVC.SVC.oSPVC LSRATM
MPLSVCs Etiquetados
Cada Troncal puede soportar PVCs, SVCs o Soft PVCs como MPLS LVCs
Figura 1,16 Funcionamiento Lógico de un Conmutador IP+ATM111
Un conmutador IP+ATM contiene lógicamente dos conmutadores separados pero
físicamente integrados en un solo conmutador, sin embargo contiene dos o más
juegos de programación de control. Un juego de programación de control para lo
que se refiere a PVCs, SVCs ; y el otro juego de consoladores para la sección
MPLS. Estos controladores son independientes, permitiendo a un conmutador
actuar como dos o más conmutadores virtuales , el VSI permite a 2 o más
controladores el actuar independientemente con el conmutador.
CAPITULO II
CAPITULO II
INFRAESTRUCTURA DE LA RED
La infraestructura de la red que se expone en este proyecto de titulación como
backbone para la plataforma ATM-MPLS pertenece a la empresa SURATEL1, la
mencionada red se basa en la tecnología SDH (Synchronous Digital Hierarchy)
operando a una velocidad de 155 Mbps con una topología en anillo utilizando fibra
óptica para la conexión entre Nodos .
En este capítulo se trata los fundamentos básicos de la tecnología SDH en una
breve introducción ya que para la consecución de una red ATM-MPLS efectiva,
ésta debe tener como transporte a una red eficiente y confiable como es el caso
de la tecnología SDH, así como para el dimensionamiento de la plataforma ATM-
MPLS se debe tener muy en claro los conceptos de recursos que brinda la capa
transporte y sus mecanismos de protección.
Para el diseño eficiente de la red, es necesario conocer la o las tecnologías que
están involucradas en la misma, razón por la cual se presentan los conceptos
fundamentales de SDH en este capítulo.
2.1 SDH (SYNCHRONOUS DIGITAL HIERARCHY ) [3]>[4]l [5]'[6]' [7]' [9]>[11]'[12], [34]
Esencialmente SDH es "un protocolo de transporte (capa 1 en el modelo OSI)
basado en la existencia de una Referencia Temporal Común (Reloj Primario), que
multiplexa diferentes señales dentro de una jerarquía común flexible, y gestiona
su transmisión de forma eficiente a través de fibra óptica, radio, etc, con
mecanismos internos de protección".
Entre las principales ventajas de las redes SDH se tiene:
• Estado de la red de SURATEL a Enero del 2003
35
• Fiabilidad: SDH tiene mecanismos internos que permiten rápida
restauración del tráfico en caso de fallo, garantizando un alto nivel de
eficiencia.
• Gestión de Ancho de Banda: SDH ofrece una arquitectura flexible y un
uso eficiente de la infraestructura de fibra, con facilidad para acomodar
necesidades de transmisión presentes y futuras.
• Sincronización: SDH es un modo de transmisión síncrono. Casi toda su
flexibilidad viene del hecho de que existe un reloj común a toda la red.
• Gestión de Red: SDH define un canal interno que permite la comunicación
de cada elemento de red con un centro de operaciones, donde se lleva a
cabo la monitorización de la calidad, control, y configuración remota de
elementos, esenciales para la provisión, gestión y control de la calidad de
. transmisión.
2.1.1 MODELO DE CAPAS SDH
Las redes SDH están subdivididas en diferentes capas:
LO (VC-12, VC-3)
(VC-4) High-Order
Sección de Multiplexación
Sección de Regeneración
Interfaz Físico
PlFigura 2.1 Modelo de Capas SDH1
Interfaz Físico : Esta capa se refiere al medio de transmisión (Fibra óptica, radio
enlace , enlace satelital).
36
Sección de Regeneración: Esta sección abarca el medio de transmisión y el
equipo asociado entre dos regeneradores.
Sección de Multiplexación: Abarca la parte del enlace SDH entre multiplexores.
Dos capas VC (Contenedores Virtuales) : Tanto la capa de alto orden (VC-4)
como las de bajo orden (VC-12 y VC-3) representan una parte
del proceso de mapeo2.
2.1.2 JERARQUÍAS DE MULTIPLEXACIÓN
SDH define una jerarquía estandarizada de velocidades de datos digitales. El
menor nivel es denominado STM-1 (Módulo de Transporte Sincrónico nivel 1) y su
velocidad es de 155.52 Mbps. Este nivel puede ser usado para transportar una
señal PDH3 de cuarto nivel E4 (139264 Kbps) o un grupo de señales PDH de
velocidad menor como E1 (2048 Kbps), E3 (34368 Kbps), etc.
Las tramas de alto nivel son obtenidas por la multiplexación de 4 tributarios del
nivel previo que están mutuamente sincronizados. Su velocidad es un múltiplo del
primer nivel , y constituyen los módulos de transporte sincrónico STM-N donde N
es el factor; así se han definido los módulos de transporte STM-1, STM-4, STM-16
ySTM-64(Tabla2.1).
2 Mapeo: Proceso en el cual el tráfico PDH es "empaquetado" dentro de contenedores Virtuales (VC).3 PDH: (Jerarquía Digital Plesiócrona) : Jerarquía de multiplexación en la cual el reloj usado en cada nivelde multiplexación es independiente de los otros niveles.
37
SDH(JTU;T)STM-1
STM-4
STM-1 6
STM-64
VELOCIDAD• Mbps ";"
155.52
622.08
2488.32
9953.28
Tabla 2.1 Jerarquías de Multiplexación[9]
2.1.3 TRAMA STM-1
Figura 2.2 Estructura de la Trama STM-1[5]
El nivel básico de la trama SDH es llamado Módulo de Transporte Sincrónico de
Nivel 1 (STM-1). Una trama STM-1 puede ser representada por un mapa de 2
dimensiones que consta de 9 filas por 270 columnas (bytes), lo que implica una
capacidad total de 2430 bytes o 19440 bits por trama, como se observa en el
esquema de la figura 2.2.
SDH en su nivel básico STM-1 opera a una frecuencia de 8 KHz o 125 |j,s por
trama lo que conlleva a 8000 tramas por segundo, de lo cual se obtiene:
2430 (bytes / trama) x 8(bits / byte) x 8000 (tramas/segundo) = 155520 kbps
38
Así la velocidad básica de una estructura de señal SDH es 155.52 Mbps.
Cuando se visualiza como bloque a la estructura de trama STM-1, como se
observa en el esquema de la figura 2.2, los primeros 9 bytes de cada fila
transportan la información de cabecera (overhead), los restantes 261 bytes
transportan el denominado payload o carga útil. La capacidad de la cabecera es 9
(bytes / fila) x 9 (filas) = 81 bytes de cabecera .
La señal en bits es transmitida en secuencia, empezando con los pertenecientes a
la primera fila, con el bit más significativo (MSB) de cada byte transmitido primero.
Luego de la transmisión del último byte de la trama (fila 9, columna 270) toda la
secuencia se repite.
2.1.4 CONTENEDORES VIRTUALES
Contenedor : Un contenedor es el elemento básico de la señal SDH. Está
formado por los bytes de información de la señal tributaria.
Path Overhead: Es la información de control asociada con cada contenedor, esta
información presenta la asociación Nodo Origen-Nodo Destino del contenedor. La
información de POH (Path Overhead} permite etiquetar el tráfico para
monitorizarlo en la red o identificarlo para protegerlo en caso de que sea
necesario.
Un Contenedor Virtual (VC) es el paquete formado por un Contenedor y su
correspondiente "Path Overhead". Un Contenedor Virtual es transportado desde
el origen hasta el destino sin sufrir modificación.
Señales individuales de tributarios son asignadas dentro de Contenedores
Virtuales (VC) para una transmisión inicio-final a través de una red SDH, como se
observa en la figura 2.4. Los Contenedores Virtuales son clasificados en dos
grupos:
39
HO-VC (VC de alto orden) : Incluye VC-4, el contenedor de mayor
capacidad. HO-VC van directamente al payload STM-1. Dentro de éste
una señal E4 puede ser insertada, así como una combinación de VCs de
menor capacidad.
LO-VC (VC de bajo orden) : Incluye VC-3 y VC-12. Éstos son contenedores
virtuales insertados dentro de HO-VC. VC-3 puede transportar una señal
PDH de nivel 3, que es un E3 (34368 Kbps), así como para el nivel 1 se
define y se trabaja con el contenedor VC-12 para soportar una señal E1
(2048 Kbps).
ESTRUCTURA DE MULTIPLEXACI.ÓN SDH STM-1
£4:1332S4fíbitft
ATM; 1 600 kíaf/s
DS1:1644M3Íi/8
Figura 2.3 Estructura de Multiplexación SDH[4]
La capacidad de un canal STM-1 (155.52 Mbps) ha sido diseñada para proveer el
transporte de una señal tributaria E4 (139264 kbps), pero al mismo tiempo se
pueden transportar diferentes tramas PDH utilizando la trama STM-1. El payload
ha sido dividido en pequeñas partes denominadas Unidades Tributarias (TU) o
Unidades Administrativas (AU) que tienen una determinada posición en la trama.
R
r^ne
radc
rne
twai
cnod
eidt
afac
e
KM
\C-1
.2
U-l
,z
PQ
/I
U4
4
^;P
1o >•*
•\ i |
\-3
,4
| 1 1 1 1 1
|
<n~N/L
i i
1
SIM
N
m
t •N
\H
VG-3
,4
M90
-HSI
MN
^^
^
[\'
NNt
|
SIM
N
A
,,_
_
I 1 1 1 1 1
| S1M
1VG
3,4
"VT1
pin
4^
)^
po
/i
ESCH
I
ESCH
ES
CH
RSCH
I
RSCH
STM
1 I
SIM
N
SIM
N
SIM
N
I SI
Ml
Fig
ura
2.4
Pat
h O
verh
ead
y C
onte
nedo
res
Vir
tual
es (
VC
) [6]
41
El tráfico PDH es "empaquetado" dentro de contenedores Virtuales (VC). Esta
operación es denominada mapeo. El tamaño del VC está acorde a la capacidad
de la trama PDH. Estos VCs son introducidos en TUs o AUs, cuyos tamaños
corresponden a los tamaños de VCs. Entre éstos están TU-12 (que puede
transportar un VC-12), TU-3 (para transportar un VC-3) y un AU-4 con capacidad
de transportar un VC-4. La operación de inserción de un VC dentro de un TU/AU
es denominada alineamiento, este proceso se puede ver representado en la figura
2.3.
Varios TUs son combinados (multiplexados) en elementos más grandes
denominados TUG (Tributary Unit Group). Un TU-2 o tres TU-12 forman un TUG-
2. Siete TUG-2 o un TU-3, forman un TUG-3. El payload de un VC-4 puede
contener un contenedor de nivel-4 o tres TUG-3.
El máximo número de VC de bajo orden en una trama STM-1 son :
• VC-12 : 3 x 7 x 3 = 63
• VC-3 : 1 x 3 = 3
La capacidad que se asigna a cada señal tributaria individual es siempre
levemente mayor a la requerida por la misma. El proceso de mapeo sincroniza la
señal tributaria con el payload, añadiendo bits de relleno a la señal en cuestión.
Por ejemplo la señal tributaria E4 (139264 kbps) necesita ser sincronizada con el
contenedor C-4 que provee una capacidad de 149.76 Mbps. El añadir el POH
completa la formación del VC-4 e incrementa la velocidad a 150.34 Mbps. La
capacidad de la cabecera de la trama STM-1 es 9 (bytes /fila) x 9 (filas) = 81
bytes, de lo cual :
Capacidad cabecera: 81 (bytes / trama) x 8 (bits / byte) x 8000 (tramas / segundo) = 5184000 bps
Capacidad VC4: 2349 (bytes / trama) x 8(bits / byte) x 8000 (tramas / segundo) = 150336000 bps
Capacidad total STM-1 = 5184000 + 150336000 = 155520000 bps = 155.52 Mbps
El proceso inverso al mapeo significa la desincronización de la señal tributaria,
proceso que se refiere a retirar el POH y los bits adicionales de relleno que fueron
añadidos para sincronizar la velocidad del tributario con la capacidad del payload.
42
TM LO
R
trait trailMS trait
ADM HO
,r ,i l i l í
DXCLOJUULUUUI
TMLO
trail(ytstrait
iillii g
¿ - .
1 RS RSíraii Craít
ÍVÍS trali
Figura 2.5 Conexión Punto - PuntoPl
En la figura 2.5 se observa una conexión particular punto a punto, desde un
Terminal Multiplexor (TM) hacia otro TM pasando a través de regeneradores,
ADM (Add-Drop Multiplexer) y un DXC (Digital Cross Connect). Esta "ruta" está
dividida en diferentes segmentos: Path (Camino), Sección de Multiplexación (MS)
y la Sección de Regeneración (RS),
Path (Ruta): Es la conexión lógica entre el punto donde una señal tributaria es
ensamblada en su respectivo contenedor virtual, y el punto donde se realiza el
proceso inverso. La operación de ensamblado y desensamblado es realizada en
los TTP (Trail Termination Points).
Los Contenedores Virtuales (VC) son ensamblados y desensamblados una sola
vez, esto quiere decir que el VC viaja transparentemente a través de la ruta entera
y solo se termina en los TTP , pero su proceso de monitoreo es posible en el
trayecto.
Los principales elementos de la red SDH y sus características se exponen a
continuación:
43
Regenerador (R) :
Regenerador
• Regenera la Señal Óptica.
• Procesa la RSOH (Cabecera de la Sección de Regeneración).
Terminal Multiplexor (TM) :
nxnx34M
nx!40MSTM-M
Tributarios
TM STM-N
Agregado
• Procesa toda la estructura SDH, RSOH (Cabecera de la Sección de
Regeneración) y MSOH (Cabecera de la Sección de Multiplexación).
• Multiplexa señales tributarias.
Multiplexor >4c/c/-Drop (ADM) :
Realiza las mismas funciones que un TM.
4 Agregado: Un terminal Multiplexor multiplexa datos de un número n de líneas de entrada y los transmitesobre un enlace de gran capacidad. Las líneas de entrada son denominadas tributarios y el TM combinavarios tributarios en una señal denominadai agregado.
44
Conecta VCs entre los distintos ¡nterfaces (agregado - agregado, tributario
— agregado).
Multiplexa señales Tributarias.
Incluye funciones para la localización de TUs dentro de la trama STM.
Cross - Conector
STM-M DXC STtvWvi
STM-MorPPH
• La Matriz de Cross-Conexión conecta señales tributarias de un agregado
hacia otro agregado.
• Consolidación : El tráfico se reorganiza desde enlaces poco cargados a
enlaces con mucho tráfico para hacer un uso más eficiente del ancho de
banda.
Un esquema de Cross Conexión se presenta en la figura 2.6:
STOMí»
STM-4-
SOXC 4/1
16.
1 X
SDH
18
1 X
AUG
HOXC
LO
VC-1 2 VC-3
STM-ffi
STM-í!
Figura 2.6) Esquema de Cross-Conexión131
45
Una típica Cross-Conexión SDH tendría agregados STM-N. Cada STM-N está
formado de la multiplexación de N AUGs añadiendo la correspondiente sección de
cabecera (overhead). Si la cross-conexión también soporta cross-conexiones de
bajo orden, se tendría una matriz que soporta TU-12s, esto quiere decir que un
VC de bajo orden (VC-12) puede pasar de un agregado a otro (TU-12, AU-4) en
su camino por la red SDH hacia su destino.
2.1.5 CABECERAS SDH ( SDH O VERHEAD)
Las cabeceras transportan información para el monitoreo, mantenimiento, y
controlan la operación de la red. La estructura de la trama STM-1 es tal que la
cabecera es siempre una entidad separada de la información "útil", esto presenta
la ventaja de que los bytes individuales de la cabecera pueden ser monitoreados,
cambiados o añadidos en cualquier momento sin que las señales individuales
tengan que ser demultiplexadas.
Cada segmento que compone la ruta provee su propia cabecera, existen tres
tipos de cabecera : Cabecera de la Sección de regeneración (RSOH), Cabecera
de la Sección de Multiplexación (MSOH), Cabecera de la ruta (POH). Cada
cabecera provee las señales para el mantenimiento y el monitoreo de la
transmisión a través de cada sección.
La señal SDH divide la responsabilidad del transporte de cada "payload" a través
de la red. Cada elemento de la red (NE) es responsable de interpretar y generar
su propia cabecera, y de comunicar la información de control y estado a los
demás equipos de su misma capa.
2.1.5.1 RSOH ( Cabecera de la Sección de Regeneración)
La cabecera de la sección de Regeneración utiliza las 3 primeras filas de la
cabecera (overhead] como se observa en la figura 2.7.
46
RegeneíalorSsction Owahead
[6]Figura 2.7 Estructura de la cabecera de la Sección de Regeneración
Los bytes que conforman la cabecera de la sección de regeneración se
presentan a continuación:
• A1 ,A2
• JO
• B1
• E1
• F1
• D1,D2,D3(DCCR)
Bytes de Entramado.
Mensaje de ruta de la Sección de
Regeneración.
BIP-85 de paridad.
Orden/vire byte
Canal de datos para uso del operador de
red.
Canal de Comunicación para la sección
de Regeneración.
2.1.5.2 MSOH (Cabecera de la Sección de Multiplexación)
La cabecera de la sección de Multiplexación utiliza las 5 últimas filas de la
cabecera (overhead) como se observa en la figura 2.8.
1 BIP-8 - Contiene un código de paridad usado para verificar errores en la transmisión o regeneración.
STM-1
47
Maltipiec Sactfcm Overhead
p]Figura 2.8 Estructura de la Cabecera de la sección de Multiplexación
Los bytes que conforman la cabecera de la sección de Multiplexación se
presentan a continuación:
B2
K1.K2
D4hastaD12
S1
. M1
. E2
BIP-24 Bytes de paridad.
Automatic Protectíon Switching (APS)
bytes.
DCCM (Data Communication Channel)
bytes.
Byte para el mensaje del estado de
Sincronización.
Remote Error Indicatíon (REÍ).
Orderwíre byte.
2.1.5.3 YOH(Path Overhead)
Los bytes pertenecientes al denominado Path Overhead son añadidos al
contenedor C , para formar los contenedores virtuales VC ya sean de alto orden o
de bajo orden
48
a) Cabecera de alto Orden
A continuación se presentan los tipos de cabecera de alto orden con sus
respectivos bytes que los conforman:
VC-4 y VC-3
• J1
• B3
• C2
• G1
F2
H4
F3
K3
N1
VC-n TTI (Trail Trace Identífier).
BIP-8 Byte de Paridad.
Etiqueta de la Señal, usado para la
identificación del tipo de payload.
Estado de la Ruta (Path Status}.
REÍ
1 2 3 4
RDI
5
Rser Rser
6 7
Spare
8
Rser = ReservadoRE! = Remote Error IndicatíonRDI = Remote Defect IndlcatíonSpare = Bit para uso futuro , no tiene valor definido.
Canal para uso del operador de Red.
Indicador de Multitrama.
Canal para uso del operador de Red.
Automatic Protectíon Swítching.
Tándem Conection MonitoríngTCM.
El POH VC-4 está localizado en la primera columna de la estructura 9x261 de
un VC4 y el POH VC-3 está localizado en la primera columna de la estructura
9x85 de un VC-3
b) Cabecera de Bajo Orden
A continuación se presentan los tipos de cabecera de bajo orden con sus
respectivos bytes que los conforman:
49
El byte V5 es el primer byte de una multitrama y su posición está indicada por el
puntero TU-2/TU-1,
VC-2yVC-12
J2
N2
K4
V5
LO Path Trace
Tándem Connectíon Monítoríng
Automatic Protectíon Switching
Monitoreo de Señal
V5
• Paridad BIP-2
• REÍ Remote Error Indicatíon
• RFI Remote Failure Indícation
• SL Sígnal Label
• RDI Remote Defect Indícatíon
La sección AUOH o Unidad de administración de punteros contiene los bytes
H1, H2 y H3 que tienen una relación fija con la estructura de la trama STM N.
2.1.6 ANILLO SDH
Los anillos SDH se forman a partir de la unión de multiplexores configurados
como equipos de inserción y extracción (ADMs), Estos ADMs reciben la señal
desde un sentido, extraen o agregan tráfico en los circuitos que tienen asignados
y reenvían la trama completa por el otro sentido. La realización física puede ser
mediante una única fibra que conecte uno a uno todos los multiplexores, sin
embargo, con esta arquitectura la red sería muy sensible frente a fallos en alguno
de los equipos.
50
Para fortalecer el sistema normalmente se utilizan configuraciones de anillos
basados en dos o cuatro fibras. Estos sistemas se utilizan para que la red se
pueda recuperar ante fallos y el tráfico afectado (llamado tráfico de protección) no
se pierda. En función del mecanismo que se utilice para transportar el tráfico de
protección de los anillos, éstos se clasifican en unidireccionales o bidireccionales.
En los anillos unidireccionales, el tráfico normal viaja por una fibra en un sentido
del anillo, mientras que el tráfico de protección se transmite por una fibra distinta
en sentido contrario.
El anillo de fibra óptica del presente proyecto es un anillo de dos fibras
unidireccional como se muestra en la figura 2.9, en la se puede observar tanto el
sentido del tráfico normal como el sentido del tráfico de protección.
Capacidad reservada para tráfico normal
Capacidad reservada para tráfico de protección
Figura 2.9 Anillo unidireccional de dos fibras'111
51
2.2 DESCRIPCIÓN DE LA RED SDH DE LA EMPRESA SURATEL.[33]
SURATEL es una empresa Portadora de Servicios de Telecomunicaciones
perteneciente al grupo TVCable, ofrece soluciones integrales de
telecomunicaciones ya que cuenta con un backbone SDH (Synchronous Digital
Hierarchy) con una capacidad de 155.52 Mbps con equipos terminales de línea
(Network Terminal Unit, NTU) que aseguran velocidades de acceso para usuarios
desde 19.2 kbps hasta 4 Mbps.
En la figura 2.10 se representa el Diagrama Esquemático de la red de Acceso en
Fibra Óptica (Red SDH) de la empresa SURATEL Quito, el mismo que ha sido
proporcionado por la propia empresa.
El presente Proyecto de Titulación cuenta con el auspicio de la empresa
SURATEL, que ha proporcionado la información indispensable requerida para la
realización de este trabajo. Así el esquema de la figura 2.10 constituye la red con
la que contaba la empresa a Enero del 2003; y es la red que se tomó como punto
de partida y base para la realización de este proyecto.
Se puede observar en la figura 2.10 que los nodos Norte 01, Norte 02, Proveedor
y América se conectan a la red SDH mediante enlaces PDH de 8 Mbps de
capacidad, si bien no existe en la jerarquía SDH un tributario E2 de 8 Mbps, la
matriz de cross-conexión, mediante la tarjeta SXU presente en cada nodo,
presenta la funcionalidad de interconectar digitalmente los time slots del enlace
PDH E2 a los correspondientes VC12s de la red SDH.
Así, la red de la figura 2.11 constituye la red de referencia sobre la cual se
desarrollará la migración para la plataforma ATM-MPLS. Dicha figura también
presenta la conexión a nivel de VC12s entre los nodos de la red, así por ejemplo
el VC12 con etiqueta número 122 conecta los nodos Sur 01 y Colón, así como
también por ejemplo el VC12 etiquetado número 167 conecta los nodos Prensa y
Mariscal Sucre.
ME
AD
EN
D
SU
R 0
1
CO
LÓN
AM
ÉR
ICA
MA
RIS
CA
L S
UC
RE
NO
RT
E 0
1
NO
RT
E 0
2
Enl
ace S
DH
- S
TM
-1
Enl
aees
-PD
H -
E2
Nod
o R
ed d
eA
cces
o
Figp
sa 2
.11
Dia
gra
ma
esq
uem
átic
o d
e la
red
de
Acc
eso
en
Fib
raÓ
pti
ca (
Red
SD
H)
QU
ITO
MA
RIS
CA
L S
UC
RE
PR
OV
EE
DO
R3J
Enl
tce
PD
H E
2S
TR
AM
A
STM
-1
5Ü
VC
-12
Fig
ura
2.11
Dia
gram
a de
la R
ed S
DH
(VC
-12,
ST
M-1
, PD
H-E
2)
54
SURATEL utiliza equipos Tellabs serie 8100 MartisDXX, un nodo Martis DXX
puede describirse como un multiplexor digital equipado con diversas interfaces
troncales y como un instrumento de cross-conexión digital equipado con varias
interfaces de canal.
El nodo denominado "Básico" que se utiliza en la red de Suratel presenta las
siguientes características técnicas básicas:
• Es el bloque de construcción básico del sistema MartisDXX.
• La cross-conexión del nodo se basa en la capacidad de la tarjeta de cross-
conexión instalada, sea ésta SXU-A que ofrece 32 Mbps o una SXU-B que
ofrece 64 Mbps.
• Presenta la funcionalidad modular en la cual una unidad puede estar
formada por módulos de interfaz diferentes.
• Presenta la posibilidad de agregar subracks en modalidad maestro-
esclavo de acuerdo con el número de slots de unidad requeridos.
• El subrack para el esclavo en un nodo básico se selecciona de acuerdo
con el número de slots de unidad requeridos. Los tipos de subracks
disponibles son: subrack midi, sencillo y doble. La red utiliza subracks
sencillos con 16 slots de unidad y dobles con capacidad de 32 slots de
unidad en dos bastidores.
La red en mención está distribuida de la siguiente manera:
• Nodos Principales: Mead End, NNUU y Colón. Nodos en los cuales se
implementará los Conmutadores ATM-MPLS y ATM-MPLS de Borde y que
además son parte de la red de Acceso (Transporte SDH),
• Nodo. Colón
Como se puede observar en la figura 2.12 el Nodo Colón presenta
las siguientes características básicas:
o Doble subrack con unidades de energía PAU 10T por cada
subrack.
55
o 6 Tarjetas 1UM 8 (Interface Unit Module), unidades con
interfaz de banda base con capacidad para líneas de acceso
de 128 Kbps y 136 Kbps por cada ¡nterfaz, cuenta con 8
puertos con sus correspondientes 8 ¡nterfaces.
o 5 Tarjetas IUM 10T (Interface Unit Module), unidades con
¡nterfaz de banda base con capacidad para líneas de acceso
de 128 Kbps y 136 Kbps por cada interfaz, cuenta con 4
puertos y 8 interfaces.
o Unidad de cross conexión SXU-B con capacidad de 128
Mbps.
o 2 Unidades QMH con cuatro interfaces de troncal, que
pueden conectarse a módulos con interfaces G.703 con
conectores de 75 ohmios o a módulos BTQ-2304 para brindar
enlaces de 2048 kbps.
o 3 Unidades GMH las cuales procesan señales de 8448 Kbps,
2048 Kbps (E1) y n*64 kbps, la unidad tiene dos módulos de
¡nterfaz, ambos con una interfaz. Los módulos pueden ser de
diferentes tipos y se seleccionan para adecuarse a la
aplicación específica, ya sea para conexiones de troncal entre
nodos, conexiones a las NTUs, etc. A este tipo de tarjetas se
encuentran conectados los enlaces de 8 Mbps de capacidad
de los nodos que no forman parte del anillo STM-1.
o 1 Unidad GMU que proporciona una interfaz STM-1 al Mariis
DXX, presenta dos módulos de ¡nterfaz en una unidad.
o 1 Unidad SCU que es la unidad de control del sistema, cuyo
objetivo primordial es controlar y monitorear la operación del
nodo.
El nodo se ubica en el sector de la Av. Colón y se encuentra entre
las calles Amazonas y Diego de Almagro.
56
Ooubie 5ut>rac*c - lo Use
•>.-PAU füT IUM-8
'<¥=&"'
%l.«e
*&J»ii,' i
•»%
,&•••--,- >ssa -i" iUfcí-8
.SXlí'B
3.0 i 14. AS
PAU.1OT
¿•7 I ¿S 2O i 21 Z2 § 23 2S 27 2S i ZS 3O 31 j 32
Figura 2.12 Esquema Nodo Colón1341
• Nodo Head End
Se puede observar en la figura 2.13 la configuración del nodo Head
End.
OotíJbíe S*ií>r»el< - In Useen-
PAU.^OT ;, IUM10T
©
SOMH'$.-''' '''t¿t',.
:'@t
•taiIUM-8
' Í>AJ lor, -:
*<&--©---©.
T"5T3-1 i 1S 20 | 2i 3O 3JL I S2
Figura 2.13 Esquema Nodo Head End [34]
57
A continuación se listan las tarjetas que componen al nodo Head
End, las características técnicas de cada tarjeta fueron presentadas
en la configuración del nodo Colón:
o 2 Tarjetas PAU-10T.
o 3 Tarjetas IUM 8 (Interface Unit Module),
o 6 Tarjetas IUM 10 T (Interface Unit Module),
o 3 Unidades QMH.
o 4 Unidades GMH.
o Unidad SXU-B con capacidad de 128 Mbps.
o 1 Unidad GMU.
o 1 Unidad SCU.
EL nodo se encuentra ubicado en el sector la Carolina entre las
calles Juan Pablo Saenz y Corea .
Nodo NNUU
Se puede observar en la figura 2.14 la configuración del nodo
NNUU.
SubracK - itm
WMrSAíísa.s.mr
f^-.^i^'
': 'l®k--5BC
íffe: í£rj.f?i
3.O ¡ 1.JL
.,«• (SI',,» .;••-fpAU 1 Q£T-"; ÍÜtsl-8 igMH
$!*?_•(„< ;
wasa;!SSSl-
-4?V—v j'•jfí&r
^ ; «
•*%7%í3.7 i Í8 gX ¡ 22 I Z3 j Z<í j ZS ;[ gS I 27 j gS 3O 31
Figura 2.14 Esquema Nodo NNUUp4]
58
A continuación se listan las tarjetas que componen al nodo NNUU,
las características técnicas de cada tarjeta fueron presentadas en la
configuración del nodo Colón:
o 2 Tarjetas PAU-10T.
o 6 Tarjetas IUM 8 (Interface Un'it Module),
o 3 Tarjetas IUM 10 T (Interface Unit Module),
o 1 Unidades QMH.
o 2 Unidades GMH.
o Unidad SXU-B con capacidad de 128 Mbps.
o 1 Unidad GMU.
o 1 Unidad SCU.
o 1 Unidad VCM 5T que soporta módulos de interfaz V246,
X217, G7038, V.359 y LAN10. Se pueden instalar dos módulos
de interfaz en una VCM, dando soporte cada uno a dos
interfaces de canal, con lo cual una unidad VCM puede tener
cuatro interfaces físicas.
El nodo se encuentra ubicado en el sector del Inca entre la Av. 6 de
Diciembre y las Hiedras.
• Nodos Secundarios: Nodos que constituyen la red de Acceso (Transporte
SDH) y en los cuales se instalarán los equipos ATM-LSR de Borde y éstos
son:
SUR 01 , Prensa , América, Proveedor, Gasea , Mariscal Sucre , Norte 01 y
Norte 02.
6 Módulo de interfaz V.24/V.28 para velocidades de bit hasta 64 kbps con conectores macho o hembra tipo Dde 25 pines. i7 Módulo de interfaz X.21 para velocidades de bit hasta 2 Mbps, dos conectores hembra tipo D de 15 pínes(ISO 4903). |8 Módulo de interfaz G.703 de 64kbps para operación co- o contra- direccional, dos conectores tipo D de 15pines (ISO4903).9 Módulo de interfaz V.35 IEC-530, dos conectores hembra tipo D de 25 pines.10 Módulo LAN: permite a los operadores de red ofrecer servicios de datos, basados en el protocolo BP sobrela red Mariis DXX con velocidades de datos hasta 2048 kbps.
59
• Nodo SUR 01
Se puede observar en la figura 2.15 la configuración del nodo SUR
01.
Figura 2.15 Esquema Nodo SUR01[34]
A continuación se listan las tarjetas que componen el nodo SUR 01,
las características técnicas de cada tarjeta fueron presentadas en la
configuración del nodo Colón.
o 2 Tarjetas PAU-10T.
o 4 Tarjetas IUM 8 (ínterface Unit Module),
o 2 Tarjetas IUM 10 T (ínterface Unit Module), "
o 2 Unidades QMH.
o Unidad SXU-A con capacidad de 64 Mbps.
o 1 Unidad GMU.
o 1 Unidad SCU.
60
o 2 Unidades VCM 10T que soporta módulos de interfaz V.35 y
V3611. Se pueden instalar dos módulos de interfaz en una
VCM, dando soporte cada uno a dos interfaces de canal, con
lo cual una unidad VCM puede tener cuatro interfaces físicas.
El nodo se encuentra ubicado en el sector del Recreo en el
centro comercial "El Recreo".
• Nodo Prensa
Se puede observar en la figura 2.16 la configuración del nodo
Prensa.
Doubte Sut»r»ck - In UseAma.-jtíw-a-
"•''$•
i®
1P•#m' '¡sos* .•"";,/$',*•,(•%'»AU'íor-^^-,& nf-•;„-j, >
!"<-• Txi.
17 i 3.8 20 81 22 i Z3 t 24 ZS 86 27 28 3O 31
Figura 2.16 Esquema Nodo Prensa'341
A continuación se listan las tarjetas que componen el nodo Prensa,
las características técnicas de cada tarjeta fueron presentadas en la
configuración del nodo Colón:
11 Módulo de interfaz V.36 para velocidades de bit hasta 2 Mbps con dos conectares hembra tipo D de 37pines ISO4092.
61
o 2 Tarjetas PAU-10T.
o 2 Tarjetas ILJM 8 (Interface Unit Module),
o 4 Tarjetas ILJM 10 T (Interface Unít Module),
o 2 Unidades GMH.
o Unidad SXU-A con capacidad de 64 Mbps.
o 1 Unidad GMU.
o 1 Unidad SCU.
o 1 Unidad VCM 5T.
El nodo se encuentra ubicado en el sector del Jardín en el centro
comercial "El Jardín".
• Nodo América
Se puede observar en la figura 2.17 la configuración del nodo
América.
Subrack - tn Use, , . -
«JM-8;;
affSS
,.,#?"•*/4%'
17 ;| 18 24 2S 26 2? SI 32
Figura 2.17 Esquema Nodo América134'
62
A continuación se listan las tarjetas que componen el nodo América,
las características técnicas de cada tarjeta fueron presentadas en la
configuración del nodo Colón.
o 2 Tarjetas PAU-10T.
o 4 Tarjetas IUM 8 (Interface Unít Module),
o 2 Tarjetas IUM 10 T (Interface Unit Module),
o 3 Unidades GMH.
o 1 Unidad QMH.
o Unidad SXU-A con capacidad de 64 Mbps.
o 1 Unidad SCU.
o 1 Unidad VCM 5T.
El nodo se encuentra ubicado en el sector del Seminario Mayor
entre las calles América y Colón.
Nodo Proveedor
Se puede observar en la figura 2.18 la configuración del nodo
Proveedor.Single Subrack - tn Use
10 ll 13 14 15 LS
Figura 2.18 Esquema Nodo Proveedor'34'
El nodo Proveedor es un nodo ubicado en las instalaciones de otro
proveedor de servicio al cual se le ofrece soluciones de última milla
para sus clientes para los que su red no tiene cobertura y Suratel si
la posee. A continuación se listan las tarjetas que componen al nodo
63
Proveedor, las características técnicas de cada tarjeta fueron
presentadas en la configuración del nodo Colón.
o 1 Tarjeta PAU-10T.
o 1 Tarjeta IUM 8 (Me/face Unit Module),
o 1 Unidad GMH.
o Unidad SXU-A con capacidad de 64 Mbps.
o 1 Unidad SCU.
El nodo se encuentra ubicado en el sector Iñaquito Alto en la
calle Mariscal Antonio José de Sucre.
Nodo Gasea
Se puede observar en la figura 2.19 la configuración del nodo
Gasea.
Douí>te Subrack - (ti Use
VCM'
; "íf •'
(¡SIHíS.M- 'és.,¡H
i^fegjj \? I
21 1 22 j 23 24, ZS I 2?
Figura 2.19 Esquema Nodo Gasea'34'
A continuación se listan las tarjetas que constituyen el nodo Gasea,
las características técnicas de cada tarjeta fueron presentadas en la
configuración del nodo Colón.
64
o 2 Tarjetas PAU-10T.
o 5 Tarjetas IUM 8 (Interface Unít Module),
o 3 Tarjetas IUM 10 T (Interface unít Module),
o 4 Unidades GMH.
o 1 Unidad GMU.
o Unidad SXU-A con capacidad de 64 Mbps.
o 1 Unidad SCU.
o 1 Unidad VCM 5T.
El nodo se encuentra ubicado en el sector Bellavista entre las
calles Mariano Calvache y Lorenzo Chavez.
• Nodo Mariscal Sucre
Se puede observar en la figura 2.20 la configuración del nodo
Mariscal Sucre.
Ooubíe SubracK - Ir» Use
,.'fíil>f,QJ-:'í'{ ^ttMOT-r3
. . . -%::r..£%<• — *A%*
^:,
.VCMSTA .
'•H'-if
i'íBS.¡ÍSMH; JUM-8
2O j 21 j Z2 j 23 2.S \ | 27 j 2S 31 32
Figura 2.20 Esquema Nodo Mariscal Sucre'341
65
A continuación se listan las tarjetas que conforman el nodo Mariscal
Sucre, las características técnicas de cada tarjeta fueron
presentadas en la configuración del nodo Colón.
o 2 Tarjetas PAU-10T.
o 4 Tarjetas ILJM 8 (Interface Unit Module),
o 4 Tarjetas ILJM 10 T (Interface Unit Module),
o 1 Unidad GMH.
o 1 Unidad QMH
o 1 Unidad GMU.
o Unidad SXU-A con capacidad de 64 Mbps.
o 1 Unidad SCU.
o 1 Unidad VCM 5T.
El nodo se encuentra ubicado en el sector Aeropuerto y se ubica
dentro de las instalaciones del Aeropuerto Mariscal Sucre.
• Nodo Norte 01
Se puede observar en la figura 2.21 la configuración del nodo Norte
01.
m-:'>:¿•'ví^-'tílJf s !s V
É/1sy;.f'
A? I 3.a 19 20 23. 3O 3A
Figura 2.21 Esquema Nodo Norte 01[34]
66
A continuación se listan las tarjetas que constituyen el nodo Norte
01, las características técnicas de cada tarjeta fueron presentadas
en la configuración del nodo Colón.
o 2 Tarjetas PAU-10T.
o 4 Tarjetas IUM 8 (Interface Unit Module),
o 4 Tarjetas IUM 10 T (Interface Unit Module),
o 3 Unidades GMH.
o 1 Unidad QMH
o Unidad SXU-A con capacidad de 64 Mbps.
o 1 Unidad SCU.
El nodo se encuentra ubicado en el sector de Cotocollao y se
ubica entre las calles Rodrigo Heredia y Sabanilla.
• Nodo Norte 02
Se puede observar en la figura 2.22 la configuración del nodo Norte
02.
- ín Mí
i? I 3J3 ¿9 20 Zi 22 23 Z<t ZS 2S Z7 28 23 3O 31 32
Figura 2.22 Esquema Nodo Norte 02p4'
67
A continuación se listan las tarjetas que componen al nodo Norte 02,
las características técnicas de cada tarjeta fueron presentadas en la
configuración del nodo Colón.
o 2 Tarjetas PAU-1OT.
o 4 Tarjetas IUM 8 (Interface Unit Module),
o 1 Tarjeta IUM 10 T (Interface Unit Module),
o 1 Unidad GMH.
o Unidad SXU-A con capacidad de 64 Mbps.
o 1 Unidad SCU.
El nodo se encuentra ubicado en el sector de la Ofelia y se ubica
entre las calles Galo Plaza y Real Audiencia.
• La diferencia básica entre un nodo principal y un nodo secundario es la
capacidad de cross-conexión de cada uno , ya que en un nodo secundario se
tiene una tarjeta SXU-A, unidad encargada de la cross-conexión, que presenta
una capacidad de cross-conexión de 64 Mbps a diferencia de los 128 Mbps de
una unidad SXU-B instaladas en los nodos principales expuestos
anteriormente.
Tanto las troncales que unen a los nodos, como las conexiones con los
multiplexores SDH, utilizan enlaces E1 con sus 30 + 2 canales de 64 Kbps
multiplexados en el tiempo. Para esto en los nodos se cuenta con interfaces V.35
para cable multipar, G703 para cable coaxial y OTE-LED12 para fibra óptica.
En la figura 2.11 presentada anteriormente se puede observar toda la estructura
SDH de la Red , como son el número de troncales entre Nodos (VC-12) y los
enlaces PDH (E2) para nodos que no se encuentran en el anillo STM-1.
En la figura 2.23 se observa la protección que utiliza una troncal (VC-12) en el
anillo de acuerdo a SNC (Sección 2.2.1), en este caso la troncal de ejemplo es la
12 OTE-LED.- Iníerfaz que convierte las señales recibidas por las unidades base de un nodo SDH en unformato adecuado para la transmisión vía fibra óptica al extremo remoto de la conexión, utiliza código delinea CML
m
número 148. En color verde se representa la troncal VC-12 #148, en azul el VC12
de trabajo y en rojo el VC-12 de protección. De acuerdo al ejemplo ant'érior se
protegen los VC-12 que conforman el anillo SDH de 155 Mbps de la red.
MARISCAL SUCRE
Figura 2.23 Protección SNC de la troncal VC-12 # 148[34]
El siguiente ejemplo tomado del sistema de Gestión de red SDH STM-1 de
Suratel, muestra el manejo del tráfico por los nodos que no se-encuentran dentro
del anillo SDH, estos nodos tienen una conexión PDH E2 (8 Mbps) que los une al
anillo SDH.
69
•TSVI - Time Slot Viewer
VBw Help
f runk Data:
Time Slot Selection
Circuit Data:
ID:Ñame:VPN:l'jps:Use:Protection:Capacit :
142TGASCA-PROVEEDORRealNetworkQperator8M(L1)primarj)Nol prolected8Mbit/s
ID:Narne:Customer:Tj>pe:Capacita:Time Control:
10532ÍSr1/Sea1lPRÜEBAOl
pp(PDH)Ix&^kbit/'sOff
Time Slot utüásido por el enlacePRÜEBAOl
Figura 2.24 Descripción Enlace PDH E2 (#142) [34]
En la figura 2.24 se observa, mediante el sistema de gestión de la red SDH, la
conformación del enlace PDH E213 (8 Mbps) con sus principales características:
ID
Ñame
VPN
Type
Use
Protection
Capacity
Time Slot
Número de identificación de Troncal
Nombre de la Troncal
Red Privada Virtual a la que pertenece el enlace PDH
Tipo de enlace PDH
Clase de uso (Primario , Secundario)
Si el eniace se encuentra protegido
Capacidad de la troncal.
Time Slots utilizados para suma de verificación de
errores de bit, palabra de alineación de trama , etc
13 PDH E2 Estructura de Trama de acuerdo al Estándar G.704 para señal de 8,488 Mbps.
70
Para la descripción del enlace se observa, a más de las características
mencionadas anteriormente las siguientes:
Ñame
Customer
Nombre dado al enlace.
Cliente al cual pertenece el enlace.
ilSVI - Time Slot Viewer
Opttons Vtew Help
| Trunk Data:
TirneSlotSelection
Circult Data:
ID:Ñame:VPN:Type:Use:Protection:Capacit :
126PKEHSA-GASCAReal Metwork OperatorVC-12(L1]primar^SMC2Mb¡t/s
ID:Mame:Customer.Ti>pe:Capacit.v:Time Control:
11553 (Sr1/Seg2)PRUÉBAOS
PPÍPDH)1x64kbiVsOff
ca_ Time Slot utilizado por elcircuito PRUEBÁ02
i Time Slot ocupado Time Slot libra
Figura 2.25 Descripción Contenedor Virtual VC-12 (#126) [34)
En la figura 2.25 se observa mediante el sistema de gestión de la red SDH, las
características del VC-12 número 126 entre los Nodos PRENSA Y GASCA,
también se observa la representación de ios Time Slots (Ts) utilizados, los Time
Slots (Ts) libres, y el Time Slot al que pertenece el enlace en mención. (En este
caso el enlace PRUEBA02).
71
i'jTSVI-TUViewer
gpttons View Help
Trunk Data'
TU Selection
Circuit Data:
ID:Mame:VPN:
Tíipe:Use:
Protection:Capaclty:
216GASCA-PKENSAReal Network OperatorSTM-1A/C-4(L1)pr¡rnari>Hot protected126MHt/s
ID:Ñame:Custorner:Tjipe:Capacilii:
9SQ4[Sr2í'Seg1]GASCA-N1TUTJADMINTTPP (SDH)32:-£4kblt/s
TÜ12 Asociido i GASCA-HHÜÜ TU12 Ocapido Ttri2 Libie
Figura 2.26 Descripción Contenedor Virtual VC-4 (GASCA-NNUIJ)1341
En la figura 2.26 se puede observar las características de un VC-4 y su estructura
de multiplexación, así:
• Un VC-4 está conformado en este ejemplo por 3 TUG-3, representados en
la parte inferior derecha de la figura 2.26, y numerados con los dígitos 1, 2,
3, en este caso se describe el TUG-3 número 1.
• Un TUG-3 está conformado por 7 TUG-2, representados en la parte inferior
izquierda de la figura 2.26 ((1,1), (1,2), (1,3), (1,4), (1,5), (1,6), (1,7)).
• Cada TUG-2 está conformado por 3 TU-12 los cuales contienen ios
contenedores virtuales VC-12 .
72
2.2.1 SISTEMA DE PROTECCIÓN DEL ANILLO STM-1
El método de protección del anillo del presente proyecto, de acuerdo a la capa en
la cual opera, es el sistema denominado Sub-Network Connectíon Protection
(SNC).
La protección SNC es una protección 1+1, uno "trabajo", uno "protección" . En el
extremo de la conexión el proceso de protección selecciona la señal de tráfico de
mejor calidad de las dos SNCs basándose en la calidad de la señales recibidas.
Cada extremo actúa independientemente del otro, y el tipo de conmutación de
protección es unidireccional.
La señal SNC seleccionada por el extremo es denominada activa, mientras que la
otra señal es denominada standby.
La figura 2.27 indica un ejemplo de protección utilizando SNC a nivel de VC12:
a) Un ejemplo de una ruta VC-12 sin protección configurada entre dos
elementos de red (NE) STM-1, los cuales son NE1 y NE2.
b) EL mismo ejemplo pero con un VC-12 protegido , como se ve en la figura
2.27, NE2 tiene que seleccionar la señal del VC-12 de trabajo o de
protección.
STW1
a) VC-12 sin protección. b)VC-12 con protección SNC.
Figura 2.27 Protección a nivel VC12 [ii]
73
2.2.2 DESCRIPCIÓN DE ENLACES DE ÚLTIMA MILLA
Nodo Red deAcceso
Acometida
Enlace deÚltima milla
Enrutador Usuario
Figura 2.28 Equipos de red Local
En la figura 2.28 se observa los elementos que constituyen la conexión entre el
cliente y el Nodo de Acceso.
a) Módems
La estructura de la red de Suratel se basa en enlaces de corta distancia dentro de
la ciudad, para lo cual se utiliza módems de banda base, los mismos que difieren
de los módems de calidad telefónica por su velocidad y por no transmitir los datos
modulados en portadoras analógicas; éstos utilizan códigos de línea para
acondicionar las señales digitales al medio de transmisión con lo cual mantienen
los beneficios de transmitir en formato digital.
Los módems de banda base permiten llegar desde un nodo de Red de Acceso
hasta un usuario; dichos equipos mantienen una comunicación digital en banda
base con el nodo utilizando el código de línea 2B1Q4. Para la conexión entre el
ruteador y el módem, éstos cuentan tanto con ¡nterfaces V.35 como con interfaces
V.24/V.285.
4 2B1Q : Código de 4 niveles en el que la información digital se agrupa en pares de bits para la conversión asímbolos cuaternarios que se denominan cuartetos.5 V.24/V28: El interfaz EIA-RS-232-C en su versión CCITT considera las recomendaciones V.24(descripción funcional) y V.28 (especificaciones eléctricas).
74
La longitud máxima de conexión para los módulos de transmisión de banda base
depende de los siguientes parámetros:
• Velocidad de datos
• Atenuación del cable
• Distorsión del cable
• Nivel de ruido del cable
• Cancelación de eco6
La velocidad de datos seleccionada tiene una influencia considerable en la
longitud de conexión máxima posible debido a que tanto la atenuación de cable
como el nivel de ruido del cable se incrementan a medida que se incrementa la
longitud de la conexión de ultima milla. Como resultado, las velocidades de datos
más altas pueden no ser aplicables con las conexiones más largas que se
encuentran en la práctica.
La atenuación que presenta la señal depende como uno de sus factores del
grosor del cable así como la distorsión depende de la capacitancia del par
trenzado además de la velocidad de datos seleccionada. La atenuación se
incrementa a medida que se reduce el diámetro del cable.
Al igual que en la atenuación y la distorsión, la diafonía tiende a incrementarse
con el aumento de la velocidad de datos.
La longitud de conexión máxima posible para los módulos de transmisión de
banda base está limitada en la práctica generalmente por el nivel de ruido del
cable .
Suratel utiliza únicamente par trenzado o enlaces de radio como enlaces de última
milla para sus clientes.
6 Cancelación de Eco: Técnica usada en módems de alta velocidad que aisla y filtra señales no deseadascausadas por ecos de la señal transmitida principal. Esto permite a los módems Ml-duplex enviar y recibir enla misma frecuencia.
75
La distancia a la cual se puede llegar con los módems de banda base está en
relación inversa con la velocidad de transmisión, estos valores varían en función
del modelo y marca del equipo. De todas formas para los casos que se requieren
enlaces de gran distancia dentro de la ciudad, se puede utilizar alternativas como
los enlaces de radio, los mismos que constituyen una muy buena opción para
enlaces de última milla.
Dependiendo de la velocidad y el tipo de cable utilizado (par trenzado), se puede
admitir acometidas con una longitud de 2 a 7 km.
b) Elementos de Planta Externa
En el backbone de una red intervienen principalmente dos tipos de elementos:
Elementos de planta interna como son los nodos de conmutación, regletas, patch
panels, patch cords, canaletas, paneles principales de distribución o paneles MDF
(Main Distríbution Frame), etc; y, los elementos de planta externa como por
ejemplo: cables multipar, cables de acometida, protecciones de empalme, cajas
de dispersión, elementos de seguridad y protección, conectores, tensores,
herrajes, abrazaderas, etc.
Se analiza los dos elementos que son fundamentales en la estructura de la planta
externa, éstos son las protecciones de empalme y las cajas de distribución.
Las protecciones de empalme más conocidas como mangas, son elementos de
planta externa que permiten empalmar cables multipar, como se puede observar
en la figura 2.29 y que adicionalmente se utilizan para derivar cables de baja
capacidad a partir de otros de capacidades superiores. Las mangas están
diseñadas para proteger de 2 a 2400 pares de cable de cobre enterrado y hasta
200 pares de cable aéreo. Las mangas pueden ir tanto en tendido aéreo, como
enterradas directamente o en pozos. En el interior de estas mangas se
encuentran empalmados los cables multipar con la ayuda de conectores
especiales conocidos como conectores U-Y. La manga protege estos empalmes
76
del medio exterior y adicionalmente sujeta los cables para evitar que los
empalmes se rompan por tensiones o estiramientos de los cables en mención.
Otra alternativa para derivar cables multipar de menor capacidad, es utilizar
protecciones de empalme conocidas como de dos vías, en las cuales por un
extremo de la manga ingresa un cable de mayor capacidad y por el extremo
opuesto se deriva dos cables de menor capacidad, se deberá hacer un corte de
una parte del cable multipar principal para la derivación correspondiente. Para
organizar e identificar de una mejor manera los pares dentro del cable multipar,
éstos se agrupan de acuerdo a colores estandarizados. Así en el cable de 20
pares se tiene 4 grupos de cables de 5 pares cada uno identificado con los
colores primarios, blanco, rojo, negro y amarillo respectivamente. En los cables de
10 pares se cuentan con dos grupos de 5 pares identificados con los colores
primarios blanco y rojo. En la tabla 2.2 se muestra el código de colores utilizado
para dicho efecto.
PROTECCIÓNDE EMPALME
(MANGA)
CABLE DE20 PARES.
CABLE DE 10PARES
Figura 2.29 Esquema de protección de Manga [9]
Azul
77
Blanco Naranja 17 Amarillo Naranja
Blanco Verde 18 Amarillo Verde
Blanco Marrón 19 Amarillo Marrón
Blanco Gris 20 Amarillo Gris
Rojo Azul 21 \/ioleta Azul
7 Rojo Naranja 22 violeta Naranja
8 Rojo Verde 23 violeta Verde
Rojo Marrón 24 violeta Marrón
10 Rojo Gris 25 \7ioleta Gris
11 Negro Azul
12 Negro Naranja
13 Negro Verde
14 Negro Marrón
15 Negro Gris
Tabla 2.2 Código de Colores l9'
Se puede derivar 10 pares a partir de un cable de 20 pares cuyos extremos
deberán terminar cada uno en un nodo de la red. El principal beneficio de este
tipo de mangas es que se puede aumentar significativamente el número de
abonados servidos por el mismo cable multipar.
El segundo elemento de planta externa que se tomará en cuenta se refiere a las
cajas de dispersión, las mismas que están hechas de plástico resistente a altos
impactos, se pueden instalar tanto en interiores como en exteriores, montadas en
postes o paredes. Estas cajas tienen capacidad para 10 pares de cobre. Se
utilizan para derivar las acometidas finales de los clientes a partir de 10 pares.
78
ACOMETIDA
CABLE DE10 PARES
CAJA DEDISPERSIÓN
»n» Módem
Módem
Módem
Figura 2.30 Cajas de Dispersión [ '
La correcta instalación y mantenimiento de estos elementos constituyen factores
fundamentales para el desempeño de la red. Es aquí donde generalmente se
producen atenuaciones, interferencias e inducciones que pueden degradar la
última milla de los enlaces.
2.2.3 MANEJO DEL TRAFICO DENTRO DE LA RED SDH
SURATEL ofrece a sus clientes diferentes tipos de servicios y opciones para la
transmisión de datos, éstos son principalmente :
• Enlaces Frame-Relay, mediante tres conmutadores ubicados en los nodos
Head End, NNUU, y Colón.
• Enlaces Olear Channel (enlaces módem a módem que provee al usuario
durante todo el tiempo de conexión de todo el ancho de banda contratado)
Para observar el manejo del tráfico dentro de la red se escoge un enlace Frame
Relay de ejemplo denominado Prove-Ag01, este enlace tiene las siguientes
características:
• Capacidad de 1 x 64kbps
• Módem 01 se encuentra en el Nodo Proveedor
• El enlace llega hacia el Nodo Head End donde es entregado al
conmutador Frame Relay, el cual enrutará el circuito de acuerdo a su
destino final.
79
MARISCAL SUCRE
COLCÍHNORTE 02
Figura 2.31 Ruta del enlace Prove-AgOl [34]
Como se observa en la figura 2.31, el enlace utiliza la troncal E2 PDH #142
desde el Nodo Proveedor (29) hacia el Nodo Gasea (17); luego de lo cual utiliza
la troncal VC-12 #215 para llegar hacia el Nodo Mead End (42).
Se observa que la troncal #215 no es la única que conecta a los Nodos Gasea
(17) y Mead End (42) ya que exiten otras troncales VC-12 que tienen la misma
ruta (# 157, 158, 159, 160, 161,162).
El enlace utiliza la ruta más corta para llegar a su Nodo Destino , pero puede ser
configurado para que en su trayecto utilice varias troncales VC-12 hasta llegar a
su destino, sin-embargo lo más aconsejable es que el enlace recorra el menor
número de saltos dentro de la red.
80
JTSVI - Time Slot Viewer
2ptions VleW_ Help_
í Tiunk Data: Circuí Daia:
ID:N arrie:VPM:Ti>pe:Use:Protection:Capacita:
142PR07EEDOR-GASCAReal Network Operator8M(L1)primarjiNot protected8Mbit/s
ID:Mame:Customer:Type:Capacity:Tirne Control:
4283ÍSrVSeq1)PROVE-AG01
PP(PDH)lK64khVsOff
Tirne Slot Selection
Figura 2.32 Enlace Prove-AGOl en la troncal E2 PDH [34]
Como se observa en la figura 2.32 el circuito de ejemplo utiliza ei Time Slot
número 22 , lo que indica que el enlace es de 64 kbps y que se encuentra dentro
del enlace E2 PDH #142 que une a los Nodos Proveedor y Gasea.
I -Time Slot Viewer
gptfens Vlew Help
!Tjunk Data: Circuit Data:
ID:Mame:VPN:Type:Use:Protection:Capacltji:
215GASCA - HEAD EHD 01Real Network OperatorVC-12(L1)pr¡rnar¡JSNC2Mb¡l/s
ID:Ñame:Customer:Tjipe:CapacitarTirne Control:
4550 (SrVSeg2)PEOVE-AG01
PP(PDH)1x64kb!t/sOff
Time Slot Selection
Patt1/1
Figura 2.33 Enlace Prove-AGOl en el correspondiente VC-12 [34)
En la figura 2.33 se observa la distribución del Contenedor Virtual (VC-12)
número 215 y el Time Slot utilizado por el enlace de ejemplo, que en este caso es
el número 2.
81
HEADEMD m[B|B|T| ^MRISCAL SUCRE
COLOH
?igura 2.34 VC-12 #215 Su Ruta normal y fié protección SNC
Ruta.pnncípal
[34]
En la figura 2.34 se observa la ruta principal del VC-12 #215 á'sT como de' su
circuito dé proteifflfi.
La ruta normal se observa con color azul, la protección SNC con' color rojo y los
puntos de inicio y fin del VC-12 # 215 se muestran en color verde.
82
<TSVI - TU Viewer
¡ T'mnk Data:
TU Selection
Drcuit Data:•ID:Ñame:VPM:Ti>pe'Use:Protection:Capacit^:
145GASCA - HEAD EHDReal Network OpeíatorSTM-1M:-4(L1)primaryNot protected126MbiVs
ID:Mame:Customer:Tjjpe:Capacity:
10396[Sr1/Seg3)GASCA - HE'AD EHD 01ADMINTTPPtSDH)
%ura 2.35 VC-12 #215 dentro de la Trama STM-1 #145 [34J
"En la figura 2.35 se observa la posición dentro del VC-4 #145, del VC-12 #215
dentro del cual se encuentra el tráfico del enlace Prove-Age01 al cual se refiere el
ejemplo.
CAPITULO III
DISEÑO DE LA RED ATM-MPLS
Muchas empresas Portadoras o "Carríers" en Quito actualmente operan
backbones ATM y ofrecen servicios tanto ATM como Frame Relay a sus clientes.
Muchos clientes ejecutan el protocolo IP sobre ATM o Frame Relay, en algunos
casos, el proveedor de servicio proporciona servicios IP sobre su infraestructura
ATM o Frame Relay.
SURATEL ofrece a sus clientes enlaces tanto Olear Channel como Frame Relay,
los enlaces Frame Relay se basan en una infraestructura de 3 conmutadores
Frame Relay ubicados en los nodos Colón, NNUU, y Mead End con troncales de
interconexión entre los mismos, de acuerdo a la siguiente distribución:
• Troncales Nodo Mead End - Nodo NNUU
o Troncal Head End - NNUU 01 (#VC12 -173 )
o Troncal Head End - NNUU 02 (#VC12-174)
• Troncales Nodo Colón — Nodo Head End
o Troncal Colón - Head End 01 (#VC12- 212)
o Troncal Colón - Head End 02 (#VC12- 214)
o Troncal Colón - Head End 03 (#VC12s-122 , 150)
o Troncal Colón - Head End 04 (#VC12s-147 , 222)
• Troncales Nodo Colón - Nodo NN UU
o Troncal Colón - NNUU 01 (#VC12s-153 , 143)
o Troncal Colón - NNUU 02 (#VC12s- 210 , 165)
Suratel, como empresa portadora de servicios de telecomunicaciones, tiene como
meta innovar sus servicios y prestaciones hacia sus clientes, debido a que las
aplicaciones de los mismos han ido evolucionando en sus requerimientos de
ancho de banda, retardos de propagación, calidad del enlace, etc.
AI migrar de la tecnología de red Frame Relay a ATM-MPLS, se obtiene los
beneficios que presenta esta tecnología en aspectos tales como ingeniería de
84
tráfico, calidad de servicio, entre otros, acordes a los requerimientos de las
aplicaciones actuales de los clientes como son voz sobre IP, vídeo en tiempo real,
etc.
3.1 RED ATM-MPLS SURATEL QUITO
La meta para la migración hacia la tecnología de red ATM-MPLS para la empresa
SURATEL en la ciudad de Quito, es el producir una red óptima que opere
confiablemente, y gradualmente migrar los circuitos Frame Relay que actualmente
opera la empresa hacia la nueva red ATM-MPLS, manteniendo el servicio de
enlaces Olear Channel que hoy por hoy ofrece y opera la empresa ya que este
servicio está orientado a enlaces punto a punto de bajo costo y baja velocidad en
el orden de los 9.6 kbps hasta los 19.2 kbps.
La opción de escalabilidad, la cual permite un crecimiento manteniendo la calidad
de servicio sin necesidad de mayores ajustes, se debe tener en cuenta en el
proceso de migración de la red.
Los pasos a considerar para el proceso de migración de la red en mención son:
• Esquema de distribución de los nodos de acceso (LSR-ATM de
Borde).
Este punto se basa en la distribución del equipamiento MPLS en la red, de
acuerdo al mejor esquema que se adapte a la red de Suratel, como se
verá más adelante en la sección 3.1.1.
Dimensionamíento de los enlaces en la red ATM-MPLS.
En este punto se aborda el dimensionamiento de las troncales entre
conmutadores ATM-MPLS, basándose en el monitoreo del tráfico de las
troncales Frame Relay existentes.
85
• Plan de direccionamiento 1P.
En este punto se tratará la asignación de direcciones IP a los equipos
ATM-MPLS de la red.*
• Dimensionamiento de los recursos para MPLS LVC.
En este punto se presenta el cálculo de la capacidad necesaria para los
circuitos virtuales etiquetados MPLS LVC que utilizará la red.
3.1.1 ESQUEMA DE DISTRIBUCIÓN DE EQUIPOS LSR-ATM Y LSR-ATM DE
BORDE [1U10]
La ubicación de los Puntos de presencia (Nodos ATM-MPLS de Acceso) es
determinada por el área de cobertura que presentan los nodos de acceso. Para la
red ATM-MPLS se toma en cuenta tres sectores en la ciudad de Quito en los que
se encuentran la mayor concentración de clientes (alrededor del 65 %)1, de
acuerdo a la topología de la red SURATEL, como se presentó en el Capítulo 2, y
éstos son HEAD-END, COLÓN y NNUU.
Los principales modelos a considerar para la distribución de los equipos ATM-
MPLS son:
a) Un LSR-ATM de Borde: Este esquema de un solo LSR-ATM de Borde
es aplicado cuando el nodo de Acceso tiene la capacidad de abarcar
todos los enlaces de la red que requieren la funcionalidad ATM-MPLS.
b) Múltiples LSRs-ATM de Borde y un LSR-ATM: Este esquema es
aplicado cuando se tiene diferentes puntos de acceso o nodos en la red
que van a prestar la funcionalidad ATM-MPLS. Así un número n de
LSRs-ATM de Borde se conectarán a un LSR-ATM.
c) Un Concentrador de Acceso, un LSR-ATM de Borde y un LSR-ATM:
Este esquema tiene la particularidad de tener un equipo concentrador
de tráfico, el cual concentra el tráfico de los clientes y lo direcciona
hacia un LSR-ATM de borde vía PVCs-ATM, luego de lo cual el LSR-
1 Datos proporcionados por la unidad de Control y Monitoreo de SURATEL.
87
El modelo propuesto para la red ATM-MPLS SURATEL, y el esquema de
cfrstribución de los equipos LSR-ATM y LSR-ATM de Borde se encuentran
representados en fa figura 3.2.
lanío los equipos LSRs-ATM como los LSRs-ATM de Borde se ubicarán en la
infraestructura existente de nodos SDH de acceso, perteneciente al backbone
SDH de la red SURATEL.
Figura 3.2 PoPs de la red ATM-MPLS
3.1.2 DIMENSIONAMIENTO DE LAS TRONCALES DE LA RED ATM-MPLS
Los siguientes pasos detallan el procedimiento seguido para el dimensionamiento
de las troncales (enlaces entre LSRs-ATM) de la red ATM-MPLS:
Monttoreo de Tráfico
Diseño de la Topología de troncales.
Cálculo estimado de la capacidad de las troncales
Asignación de la capacidad a las troncales
3.1.2.1 Monitoreo de Tráfico [1]; [33]'[34]
Para poder obtener el estimado de tráfico de cada punto de presencia se
considera un hecho fundamenta! en la red; como se presenta en el Capítulo 2, la
red de transporte es una red SDH con un anillo de fibra óptica de 155 Mbps, la
principal característica para la capacidad de cada nodo, está dada por la tarjeta
que maneja la matriz de cross-conexión, ya que un mismo nodo puede contar con
un número máximo de tarjetas de acceso para clientes dada por la capacidad
física y técnica de soportar este tipo de tarjetas, pero la capacidad de la matriz de
cross-conexión es la que indica la verdadera capacidad de un nodo.
Existen dos tipos de tarjetas de cross-conexión en la red, las cuales tienen
distintas capacidades:
SXU A 64 Mbps
SXU B 128 Mbps
En la tabla 3.1 se presenta la lista de los Nodos que conforman la red y sus
capacidades de cross-conexión de acuerdo a la tarjeta de cross-conexión que
posee cada nodo:
Nodo
Mariscal Sucre
Sur 01
Head End
Colón
América
Prensa
Proveedor
Gasea
Norte 02
Norte 01
NNUU
Capacidad de Cross-conexión[Mbps]
64
64
128
128
64
64
64
64
64
64
128
Tabla 3.1 Capacidad de Cross-conexión por nodo
89
De la capacidad total de cada nodo, se considera un 60%[1] como valor estimativo
para procesos de diseño, para no sobredimensionar los enlaces al asumir que los
nodos siempre trabajan a su máxima capacidad, los valores al 60% de cross-
conexión se presentan en la tabla 3.2 y su representación gráfica en la figura 3.3.
Nodo
Mariscal Sucre
Sur 01
Head End
Colón
América
Prensa
Proveedor
Gasea
Norte 02
Norte 01
NNUU
Capacidad de Cross-conexión60% [Mbps]
39
39
77
77
39
39
39
39
39
39
77
Tabla 3.2 Capacidad de Cross-conexión por nodo (60%).
En la tabla 3.2 se presenta la capacidad de cross-conexión SDH que tendrían los
nodos que manejarán tanto el tráfico ATM-MPLS como el tráfico que generan los
enlaces C/ear Channel, así como el tráfico de enlaces Frame-Relay en el lapso de
tiempo que duraría la etapa de migración de los mismos hacia la red ATM-MPLS
que se encuentra especificado en la sección 3.4.
[I] ALWAYN Vivek, "Advanced MPLS Design and Implementation", Capítulo 9, página 357
90
MARISCAL.SUCRE
39Mbps
'.39Mbps
SUR oí
?7Mbps
39Mfaps
39Mbps"
^ TTMbps
HEAD END
. - ' COLON77Mbps
39Mbps
39Mbps ,>
.39Mbps
IOVEEEDOR
Figura 3.3 Capacidad de los Nodos de la red SDH Suratel.
Para el dimensionamiento de las troncales entre los conmutadores ATM-MPLS,
se toma como referencia la disposición de las troncales Frame Relay existentes
en la red (recuérdese que actualmente la red de Suratel ofrece enlaces tanto
Frame Relay como C/ear Channel sobre su infraestructura SDH), así como el
porcentaje de utilización de las mismas en un determinado período de muestra
(desde el día 9 hasta el 29 de Agosto del 2003).
El esquema de conexión entre conmutadores Frame Relay se lo puede observar
en la figura 3.4, estos conmutadores se encuentran ubicados en los nodos
principales de la Red SDH Suratel, de igual forma como se ubicarían ios
conmutadores ATM-MPLS de la red del diseño del presente proyecto de titulación.
91
MEAD END NNUU
CONMUTADORFrame Relay
m
a
b
,.,
CONMUTADORFrame Relay
CONMUTADORFrame Relay
a ) TRONCAL HFAD END-NNUU_01b ) TRONCAL HEAD END-NNUU 02c ) TRONCAL COLÓN-HEAD END 01d ) TRONCAL COLÓN-HEAD END 02e ) TRONCAL COLÓN-HEAD END 03f ) TRONCAL COLÓN-HEAD END 04g ) TRONCAL COLÓN-NNUUJ31h ) TRONCAL COLÓN-NNUU_02
Figura 3.4 Esquema de Troncales para la interconexión de Conmutadores
3.1.2.1.1 Dimensionamiento de Troncales
Se toma el grupo de cuatro troncales desde COLÓN hacia HEAD END, se
presentan datos estadísticos de cada conmutador que forma parte de las
troncales, desde el día 9 hasta el 29 de Agosto del 2003 como se observa en el
Anexo C.
De acuerdo a los datos que se obtienen de las estadísticas, para el análisis de
tráfico, se toma el total de días del período de observación, refiriéndose a que
cada troncal tiene como parámetro 1N el tráfico desde COLÓN hacia HEAD END y
como parámetro OUT el tráfico desde HEAD END hacia COLÓN.
92
a) TRONCAL COLÓN HEADEND 01
La capacidad de esta troncal Frame Relay entre los Nodos Colón y Head End es
de 2048 Kbps, así los porcentajes presentados en el cuadro de estadísticas de la
tabla 3.3 se basan en este valor de capacidad.
Cabe recalcar que la muestra estadística tiene un lapso de tiempo de adquisición
de datos de 5 min.
Se observa en la tabla 3.3 los porcentajes de utilización de la troncal COLÓN
HEADEND 01 tanto en su porcentaje de utilización promedio diario, como el
de su pico de utilización en el correspondiente día.
Por ejemplo en el día 20 de Agosto del 2003 la muestra estadística presenta el
promedio de utilización diario de entrada (IN), un valor de 50% de la capacidad de
la troncal, y el promedio de utilización diario de salida (OUT), un valor de 38% de
la capacidad de la troncal.
En el mismo día, 20 de Agosto del 2003, la muestra estadística indica que existió
un pico de utilización de entrada del 92% de la capacidad de la troncal, así como
un pico de utilización de salida de un 74% de la capacidad de la troncal, este valor
no es un promedio de picos existentes en el día del análisis, sino es el máximo
porcentaje de utilización de la troncal en ese día.
El efecto que produciría un pico de utilización sobre la troncal estaría cubierto
gracias a la capacidad extra que se entregará a la troncal para aspectos de
seguridad, ya que por ejemplo si una troncal que conecta dos conmutadores en la
red falla, las otras troncales deben tener la capacidad de conmutar el tráfico de la
troncal que presenta el problema. En condiciones normales esta capacidad extra
se utilizará para cubrir los picos de utilización que se presenten en la troncal.
93
DÍA
09-Ago-03
10-Ago-03
11-Ago-03
12-Ago-03
13-Ago-03
14-Ago-03
15-Ago-03
16-Ago-03
17-Ago-03
18-Ago-03
20-Ago-03
21-Ago-03
22-Ago-03
23-Ago-03
24-Ago-03
25-Ago-03
26-Ago-03
27-Ago-03
28-Ago-03
29-Ago-03
Porcentaje de Utilización Promedio (%)
IN
5
5
33
27
29
33
37
9
8
26
50
37
28
19
15
35
32
38
36
19
OUT
4
10
26
24
28
27
30
10
7
23
38
25
21
16
12
22
22
21
20
11
Pico de Utilización (%) (5min)
IN
18
14
84
75
75
74
81
27
16
82
92
89
62
37
34
30
73
77
84
27
OUT
12
18
60
62
55
59
64
21
16
64
74
57
45
36
25
56
60
58
42
17
Tabla 3.3 Estadística de Tráfico (TRONCAL COLÓN HEADEND 01)
Para el proceso de dimensionamiento de la troncal, se obtiene un promedio de
utilización de la misma en base a toda la muestra estadística disponible, de la
siguiente manera:
Porcentaje de Utilización Promedio IN (%
= —20
8 + 26 + 50 + 37 + 28 + 19 + 15 + 35 + 32 + 38 + 36 + 19)
= 26.05
94
Porcentaje de Utilización Promedio OUT (%
=—
= 19.85
(4 + 10 + 26 + 24+28 + 27 + 30+10 + 7 + 23 + 38 + 25+21+16 + 12+22+22+21+20 + ll)
Para obtener el valor del porcentaje utilización promedio de la troncal se procede
con la suma del valor del porcentaje de utilización promedio IN con el valor del
porcentaje de utilización promedio OUT.
Porcentaje de Utilización Promedio (%) = 26.05 + 19.85
= 45.9
De acuerdo al valor determinado del cálculo del porcentaje de utilización
promedio, se dimensiona la capacidad de la troncal mediante el siguiente cálculo:
Capacidad troncal Colón_Head End 01 requerida = 0.459 * 2048 Kbps
= 940.032 Kbps
«940 Kbps
Se sigue el mismo procedimiento descrito para la Troncal Colón Mead End 01
para el cálculo de las distintas troncales que existen en la red, y se presentan
únicamente las tablas y los resultados obtenidos.
b) TRONCAL COLÓN HEADEND 02
La capacidad de esta troncal Frame Relay entre los Nodos Colón y Mead End es
de 2048 Kbps, los datos estadísticos del tráfico de esta troncal, para el período
del 9 al 29 de Agosto del 2003 se encuentran especificados en el Anexo C.
Para el proceso de dimensionamiento de la troncal se obtiene un promedio de
utilización de la misma en base a toda la muestra estadística disponible, de la
siguiente manera:
95
Porcentaje de Utilización Promedio IN (%
__^~20
= 6.95
Porcentaje de Utilización Promedio OUT (%)
=—*(0+0+5+6+7+7+6+3+3+5+8+7+9+5+4+4+4+4+4+4)
= 4.75
Para obtener el valor del porcentaje de utilización promedio de la troncal se suma
el valor del porcentaje de utilización promedio IN con el valor del porcentaje de
utilización promedio OUT, así:
Porcentaje de Utilización Promedio (%) = 6.95 + 4.75
= 11.7
Capacidad troncal Colón_Head End 02 requerida =0.117* 2048 Kbps
= 239.61 Kbps
« 240 Kbps
c) TRONCAL COLÓN HEADEND 03
La capacidad de esta troncal Frame Relay entre los Nodos Colón y Head End es
de 1984 Kbps, los datos estadísticos del tráfico de esta troncal, para el período
del 9 al 29 de Agosto del 2003 se encuentran especificados en el Anexo C.
Para el proceso de dimensionamiento de la troncal se obtiene un promedio de
utilización de la misma en base a toda la muestra estadística disponible, de la
siguiente manera:
Porcentaje de Utilización Promedio IN (%)
=—*(5+3+13+23+20+24+24+14+ll+16+30+21+27+12+7 + 24+33 + 26+26+8)
= 18.35
96
Porcentaje de Utilización Promedio OUT (%)
1= — *(6+2+12+16+18+17+22+8 + 5+13+25+19+20+12+8+24+27+28+28+9)
= 15.95
Para obtener el valor del porcentaje utilización promedio de la troncal se suma el
valor del porcentaje de utilización promedio IN con el porcentaje de utilización
promedio OUT; esto es:
Porcentaje de Utilización Promedio (%) = 18.35 + 15.95
= 34.3
Capacidad troncal Colón_Head End 03 requerida = 0.343* 1984 Kbps
= 680.51 Kbps
«681 Kbps
d) TRONCAL COLÓN HEADEND 04
La capacidad de esta troncal Frame Relay entre los Nodos Colón y Mead End es
de 2048 Kbps, los datos estadísticos del tráfico de esta troncal, para el período
del 9 al 29 de Agosto del 2003 se encuentran especificados en el Anexo C.
Para el proceso de dimensionamiento de la troncal se obtiene un promedio de
utilización de la misma en base a toda la muestra estadística disponible, de la
siguiente manera:
Porcentaje de Utilización Promedio
=—*(l+4+9+14+14+12+12+6 + 4+ll+20+18+18+6 + 5+12+13+14+15+4)
= 10.6
Porcentaje de Utilización Promedio OUT (%)
= — *
= 8.85
97
Para obtener el valor del porcentaje utilización promedio de la troncal se suma el
porcentaje de utilización promedio IN con el porcentaje de utilización promedio
OUT.
Porcentaje de Utilización Promedio (%) = 10.6 + 8.85
= 19.4
Capacidad troncal Colón_Head End 04 requerida =0.194* 2048 Kbps
= 397.3 Kbps
«397 Kbps
De modo que la capacidad de las cuatro troncales sería :
TRONCAL COLÓN HEADEND 01
TRONCAL COLÓN HEADEND 02
TRONCAL COLÓN HEADEND 03
TRONCAL COLÓN HEADEND 04
940 Kbps
240 Kbps.
681 Kbps.
397 Kbps.
Se realiza la suma total de la capacidad de las cuatro troncales para obtener el
valor real requerido para la conexión entre los conmutadores Colón y Head End;
obteniéndose el siguiente resultado:
TRONCAL COLON-HEAD END 2258 Kbps
Se procede al cálculo de la capacidad de las troncales restantes de acuerdo al
procedimiento utilizado en la troncal Colón-Head End, así los resultados se
presentan en las tablas 3.4 y 3.5.
HEADEND-NNUUOlMEAD END-NNUU 02
Tabla 3.4 Capacidad de la Troncal HEAD END-NNUU
98
Tabla 3.5 Capacidad de la Troncal COLÓN - NNUU
De acuerdo al estudio de tráfico, se puede resumir que las capacidades en Kbps
para las distintas troncales son las siguientes:
• Troncal COLON - HEAD END
• Troncal HEAD END - NNUU
• Troncal COLÓN - NNUU
2258 Kbps
402 Kbps
756 Kbps
3.1.2.1.2 Proyección del tráfico a 5 años ^ •'' '• *
Para el dimensionamiento de la capacidad de las troncales de la red ATM-MPLS,
se estima el tráfico que existiría en la red transcurridos 5 años, período que
comprende desde Octubre 2003 a Octubre 2008.
En el inciso a) se presenta la participación y crecimiento de la empresa Suratel en
el mercado de la telecomunicaciones entre los años 2002 y 2004 así como el
porcentaje de crecimiento del mercado, para realizar una comparación entre estos
datos a fin de justificar tanto la proyección a 5 años como el negocio a futuro de la
empresa Suratel.
El inciso b) se refiere a la proyección del número de enlaces a 5 años.
a) Porcentaje de crecimiento de la empresa SURATEL en el mercado de las
telecomunicaciones durante el período marzo 2002 — marzo 2004.
De acuerdo a la tabla 3.6, la empresa Suratel registra al 30 de Marzo del 2002
un total de 872 enlaces, según datos proporcionados por la Superintendencia
de Telecomunicaciones en su página web (www.supertel.gov.ee) de un total
de 3526 enlaces.
99
No: OPERADORA
2 CONECEL S.A.
3 ETAPA
fit>
;MEGADATOS;(ACCESSRAM)
10ÍPACIFICTELS.A.
11ÍQUICKSATS.A.
12:SURATELSA.
{•Muía
A C c .
! COBERTURANUMERO
DEENLACES
TERRITORIO !NACIONAL i
865
19
Cantón Cuenca i 593
TERRITORIO¡NACIONAL
TERRITORIOACIONAL
TERRITORIO i
601
511
16
49
872
SUMA TOTAL: 3526
iTERRITORIONACIONAL
ACTUALIZADO
30-Mar-02
30-Mar-02
30-Mar-02
30-Mar-02
30-Mar-02
30-Mar-02
30-Mar-02
30-Mar-02
Tabla 3.6 Semcios Portadores al 30-Marzo del 2002 [14]
De acuerdo a estos datos el porcentaje de participación de Suratel en el
mercado de los- Servicios portadores al 30 de Marzo del 2002 se presenta a
continuación:
8723526
= 24.73%
Porcentaje de participación a Marzo del 2002: 24.73%
Para el año 2003 según la tabla 3.7, la empresa Suratel registra al 31 de
Octubre del 2003 un total de 1565 enlaces, de acuerdo a los datos
proporcionados por la Superintendencia de Telecomunicaciones en su página
web (www.supertel.gov.ee), de un total de 5493 enlaces.
100
No OPER
1 ANDINATELS.A. -¡
2 CONECELS.A. i
3 ETAPA 1
4 GILAUCO S.A*
NUMERO NUMADORA COBERTURA DE D
USUARIOS ENU>
EROE ACTUALIZADOICES
— TERRITORIO -,^0 -1,100 ™ i nof^AjtfBlNAOAjFaS NACIONAL 708 1422 30-Jun-03
*M*Á\\\0 68 158 30-NOV-03
^^®íí
í$J!Jg$'TERRITORIONACIONAL
3 2S-Feb-03
GRUPO BRAVCO + +,. , u „ . TERRITORIO0 S.A* ifiíBWAVCO NACIONAL • - -
6 IMPSATEL
MEGADATOS(ACCESSRAM) ^
8 NEDETEL S.A.
í PSa+ ;THAR=o : 2Q4 84Q 30.NOV,3Banda AHdií
c$L« ¿fcS'0 484 ; 716 30-Nov-03
rcS'0 : 0 0 31-Ago-03
9 OTECELS.A.* m®lttW.,)MM ™™™° - -
10 PACIFICTEL S.A.f
11 QUICKSATS.A. %
12 SURATEL SA. BB
13 TELCONET S.A.* \ , TRANSELECTRIC
14 S.A.
1.5 TRANSNEXAS.A.
"~~,' í"1* TERRITORIO 919 CR,( ,n M™, noSSaciWfc; -' NACIONAL 212 564 SO-Nov-03
^^«f^AH NARCrARL10 7 7 : --Sep-03
n^ [ ífcS'0 331 : 1565 31-00,03
NAS '0 - : - -
TERRITORIO 1 9 3 0 N o v 0 3NACIONAL ' a 30-NOV-03
TERRITORIO , Q . .NACIONAL 3 9 SO-Nov-03
SUMA TOTAL 2.188 5.493
* No inician operaciones
Tabla 3.7 Estadísticas de Servicios Portadores 2003 [14)
De acuerdo a estos datos el porcentaje de participación de Suratei en el
mercado de los Servicios portadores al 31 de Octubre del 2003 se presenta a
continuación:
15^5*-^ = 28.49o/o5493
Porcentaje de participación a Noviembre del 2003: 28.49%
10Í
Ai año 2004 de acuerdo a la tabla 3.8, la empresa Suratel regíate al 31 de
Marzo del 2004 un total de 2035 enlaces, según datos proporcionados por la
Superintendencia de Telecomunicaciones en su pá^na web
(www.supertel.gov.ee) de un total de 6515 enlaces.
No ¡OPERADORA
1 ¡ANDINATEL S.A.
2 ¡CONECEL S.A.
3 ¡ETAPA
i
4 ¡ETAPATELECOM S.A.*
5 iGILAUCO S.A.*
6 ¡GRUPO BRAVCO S.A.
¡IMPSATEL DEL¡ECUADORS.A.
8 JMEGADATOS S.A.
9 ¡NEDETELS.A.
10 ¡OTECELS.A.*
11 ¡PACIFICTEL S.A.
i ' '12 ¡QUICKSAT S.A.
\3 ¡SURATELSA.
14 ¡TELCONET S.A.
15 ÍTRANSELECTRIC S.A.1
16 ¡TRANSNEXA S.A.
rnRFRTí IRA : NÚMERO DE NÚMERO DECOBERTURA ; USUAR|OS ENLACES
TERRITORIO ¡ .,NACIONAL : fOS \2
TERRITORIO i' „ ! ,„NACIONAL ; 67 j 135
Cantón Cuenca ¡ 170 ¡ 203
TERRITORIO ¡ iNACIONAL i I(EXCEPTO \) ¡ i
TERRITORIO i" ¡NACIONAL i " ¡
TERRITORIO :• , iNACIONAL i i
TERRITORIO i " ' i ~ NACIONAL i 23° ; 1033
TERRITORIO ¡ , !NACIONAL ! *° i ' °
TERRITORIO \NACIONAL i dn i ü
TERRITORIO i •NACIONAL \ \O " T" ~~" '] ~MR
NACIONAL i 252 ¡ 816
TERRITORIO ! . i .NACIONAL i !
TERRITORIO j 5 i """ g
NACIONAL i 405 i Z°35
TERRITORIO I iNACIONAL ! i u
TERRITORIO i " " í ,..NACIONAL : n ; '°
TERRITORIO ! ¡ ,NACIONAL ! ° [ I0
SUrM TOTAL; 2.342 ¡ 6.515
ACTUALIZADO
30-jun-03
31-mar-04
28-feb-03
-
31-mar-04
31-mar-04
31-mar-04
29-feb-04
-
31-mar-04
31-mar-04
31-mar-04
31-mar-04
31-mar-04
31-mar-04
¿,§ j&iiadfsticas de servicios rortadoíes 2004"'*J
os
datos e¡ porcentaje de participación de Suratel en el mercado de
portadores al 31 de Marzo del 2004 sería:
"2035*^-^ = 31.23%
6515
Porcentaje de participación al 31 de Marzo del 2003: 31.23%
102
• Crecimiento del mercado de Servicios Portadores Marzo 2002 - Marzo
2004.
De acuerdo a la tabla 3.4, las empresas que ofrecen servicios portadores
de Telecomunicaciones registran un total de 3526 enlaces en total a Marzo
del 2002, a Marzo del 2004 de acuerdo a la tabla 3.6 registran un total de
6515 enlaces lo que representa:
Número de enlaces nuevos = 6515 - 3526 = 2989 enlaces
Porcentaje de crecimiento (%) = 2989*- = 84.77%3526
El valor 84.77% representa el porcentaje de crecimiento del mercado en un
lapso de 2 años, del cual se obtiene un porcentaje de crecimiento promedio
anual del 42.385% (84.77 / 2 = 42.385).
Porcentaje de crecimiento anual del mercado: 42.38%
La empresa SURATEL al 30 de Marzo del 2002 posee un porcentaje de
participación en el mercado de un 24.73%, al 31 de Octubre del 2003
SURATEL mantiene su participación con un 28.49% generando un crecimiento
del 3.76% en el mencionado período de tiempo.
Al 31 de Marzo del 2004 la empresa SURATEL posee un porcentaje de
participación en el mercado del 31.23%, manteniendo su participación en el
mercado y generando un crecimiento del 2.74 % (31.23-28.49) con relación al
31 de Octubre del 2003.
Se puede observar de acuerdo a los cálculos presentados, que la empresa
SURATEL mantiene su participación en un mercado con un crecimiento del
42.38% anual, y a su vez genera un crecimiento como empresa y negocio.
103
b) Proyección del número de enlaces
Para obtener la proyección de tráfico a 5 años es necesario analizar el
porcentaje de crecimiento en número de enlaces que genera SURATEL en un
determinado período de tiempo, que para el presente proyecto se lo toma
desde Marzo del 2002 a Marzo del 2004.
Para la proyección del número de enlaces, se utilizó un método basado en un
ajuste de datos respecto a un modelo predeterminado. .
Este método consiste en ajustar una función entre las cantidades demandadas
para un cierto número de períodos, con el fin de estimar la demanda futura de
acuerdo a la tendencia mostrada por la función.
Para determinar la función se toma los datos correspondientes al número de
enlaces de Suratel presentados en las tablas 3.4, 3.5, y 3.6; además de los
datos del número de enlaces mensuales proporcionados por la Unidad de
Control y Monitoreo de la empresa Suratel durante los meses de Enero,
Febrero, Marzo y Abril del 2004.
Los intervalos de medición se los genera en meses, empezando con enero del
2002 como el primer mes 01, la tabla 3.9 presenta las muestras conocidas
sobre las cuales se generará la función que mas se aproxime a ellas. La figura
3.5 presenta la curva de proyección obtenida.
104
Mes
Marzo 2002
Octubre 2003
Enero 2004
Febrero 2004
Marzo 2004
Abril 2004
Intervalo Nro.
3
22
25
26
27
28
Nro. de Enlaces
872
1565
1507
1992
2035
2090
Tabla 3.9 Estadísticas Nro. de Enlaces Suratel
Curva de Proyección
10 20
Mes
Figura 3.5 Curva de proyección Nro. Enlaces Suratel
De la gráfica anterior se obtiene:
Función : y =
Donde: a = 648.3026
b = 45.45953
105
Mediante la función anteriormente presentada se puede obtener la proyección
del tráfico a Octubre del 2008, mes que corresponde al intervalo Nro. 82 cuyo
valor es de 4412 enlaces de acuerdo a la función de proyección.
Estos datos han sido obtenidos mediante el modelo de regresión exponencial
que consiste en ajustar una función entre los datos obtenidos para un cierto
número de períodos y estimar los datos a futuro de acuerdo a la tendencia
mostrada por la función.
Al obtener la proyección del número de enlaces a Octubre del 2008 se puede
obtener el porcentaje de crecimiento de la red en función del número de
enlaces a Octubre del 2003 de acuerdo al siguiente cálculo:
Número de enlaces = 4412 - 1565 = 2847
Porcentaje de crecimiento (%) = 2847* = 181.91%1565
Porcentaje de crecimiento período Octubre 2003- Octubre 2008 « 182%
El cálculo de la capacidad para la troncal COLÓN-HEAD-END se presenta a
continuación:
De acuerdo a la sección 3.1.2.1.1 la capacidad de la troncal COLÓN-HEAD END
sería de 2252 Kbps, aplicando el porcentaje de crecimiento proyectado, se
tendría:
182% de 2258 Kbps = 4109.56 Kbps
por lo que el valor aproximado de la capacidad de la troncal sería:
4109.56 + 2258 = 6367.56 Kbps
106
Se utiliza el mismo procedimiento para asignar las capacidades a las distintas
troncales en la red ATM-MPLS. Los resultados obtenidos son:
. Troncal COLON - HEAD END
• Troncal HEAD END - NNUU
• Troncal COLÓN - NNUU
6368 Kbps
1134 Kbps
2132 Kbps
3.1.2.2 Topología de Troncales ra'[10]
Las troncales comunicarán los tres conmutadores ATM-MPLS ubicados en los 3
nodos principales que son Colón, NNUU, y Head End, como se puede observar
en ia figura 3.6.
HEAD END NNUU
Figura 3.6 Disposición de troncales
Dado el buen nivel de la red en el aspecto de redundancia y protección, debido a
los mecanismos descritos en el Capítulo 2 Sección 2.2.1, no es esencial el tener
troncales redundantes y además MPLS brinda la posibilidad de reenrutar los
circuitos virtuales etiquetados MPLS LVCS en caso de fallas por el camino o ruta
que brinde la mejor alternativa.
107
La red utilizará VC Merge2, característica de MPLS que reduce el número de VCs
que son usados en la red y reduce el número y tiempo de cambios requeridos en
las conexiones cuando el reenrutamiento ocurre.
3.1.2.3 Cálculo estimado de la Capacidad de los enlaces
De acuerdo a la proyección de tráfico a cinco años, la capacidad de las distintas
troncales sería: í
• Troncal COLON - HEAD END
• Troncal HEAD END - NNUU
• Troncal COLON - NNUU
6368 Kbps
1134 Kbps
2132 Kbps
Dado que no se utiliza troncales redundantes, en caso de existir falla en una de
las troncales, las otras dos deben tener la capacidad para soportar el tráfico de la
troncal que presentaría problemas y no estaría en funcionamiento, por lo que los
cálculos para la capacidad de las troncales serían:
Troncal HEAD END - NNUU = 6368 + 1134 = 7502 Kbps
Troncal HEAD END-COLÓN = 6368+ 2132 =8500 Kbps
Troncal COLÓN-NNUU =6368 + 2132 =8500 Kbps
La representación gráfica de las capacidades totales de cada una de las troncales
se representa en la figura 3.7.
1 Refiérase a sección 1.2.3
108
MEAD END NNUU
Figura 3.7 Capacidad de troncales (Tomando en cuenta falla de troncales)
3.1.2.4 Asignación de la capacidad a los enlaces
Al haber tomado en cuenta el ajuste de redundancia por falla en una de las
troncales, se procede a asignar la capacidad a las troncales basándose en el
estándar E1 (2048 kbps).
Se utilizará para la interconexión mediante troncales el recurso IMA (Inverse
mu/tip/exing over ATM), estándar del ATM forum que permite llevar celdas ATM
sobre enlaces de banda estrecha. IMA permite formar troncales ATM de nE1s, de
tal forma que cada E1 no actúa independientemente, para el conmutador es una
sola troncal por la que se envían celdas repartidas dinámicamente entre los E1s.
IMA utiliza multiplexación y demultiplexación inversa de celdas ATM de manera
cíclica entre los enlaces agrupados para formar un solo grupo lógico cuya
capacidad es aproximadamente igual a la suma de las capacidades individuales
de cada enlace que forma el grupo.
La capacidad de las troncales es 7502 Kbps y 8500 Kbps, dividido para 2048
Kbps (E1), representa 3.7 E1s y 4.15 E1s respectivamente; para el diseño se
toma 4 y 5 E1s como valores finales de las troncales, como se ilustra en la figura
3.8.
109
HEAD END NNUU
Figura 3.8 Asignación de capacidad de troncales.
3.1.3 ESQUEMA DE DBRECCIONAMIENTO BP[171'[51
MPLS utiliza los protocolos ordinarios de enrutamiento como OSPF, IS-IS y otros
para determinar las rutas para el tráfico IP dentro de la red, por lo tanto los LSRs
deberán ser configurados con las normativas con las cuales se diseñaría
cualquier red IP.
La elección del rango de direcciones que se presenta para el presente diseño son
las direcciones privadas del tipo B, dentro del rango de red 172.18.0.0/16, ya que
esta clase de dirección IP presenta un rango de direcciones acorde con la
cantidad de direcciones IP requeridas por la red y su crecimiento esperado.
Se adopta para la organización de la red 3 zonas como se presenta a
continuación:
Zona Head End
Zona Coíón
Zona NNUU
172.18.1.0/26
172.18.2.0/26
172.18.3.0/26
110
Zona Head End:
De acuerdo a la dirección perteneciente a la Zona Head End 172.18.1,0/26, se
presenta sus características:
Address:
Netmask:
Sub-Network:
Broadcast:
HostMin:
HostMax:
Hosts/Net:
172.18.1.0
255.255.255.192 = 26
172.18.1.0/26
172.18.1.63
172.18.1.1
172.18.1.62
62
Para la elección de las direcciones IP privadas se establece que la dirección de
HostMin, en este caso la dirección 172.18.1.1 se asigna al LSR-ATM del Nodo
Head End; en caso de que en esta zona a futuro se establezca otro u otros LSRs-
ATM, éstos tomarían la siguiente dirección (172.18.1.2).
Para el establecimiento de las direcciones IP privadas de los Edge-LSRs se
establece las direcciones en orden descendente como se presenta a
continuación:
• Nodo Mariscal Sucre
• Nodo Sur 01
• Nodo Head End
172.18.1.62
172.18.1.61
172.18.1.60
Zona Colón
De acuerdo a la dirección perteneciente a la Zona Colón 172.18.2.0/26 se
presenta sus características:
111
Address:
Netmask:
Sub-Network:
Broadcast:
HostMin:
HostMax:
Hosts/Net:
172.18.2.0
255.255.255.192 = 26
172.18.2.0/26
172.18.2.63
172.18.2.1
172.18.2.62
62
Para la elección de las direcciones IP privadas se establece que la dirección de
HostMin, en este caso la dirección 172.18.2.1 se asigne al LSR-ATM del Nodo
Colón; en caso de que en esta zona a futuro se establezca otro u otros LSRs-ATM
éstos tomarían la siguiente dirección (172.18.2.2).
Para el establecimiento de las direcciones IP privadas de los Edge-LSR se
establece las direcciones en orden descendente como se indica a continuación:
• Nodo Colón
• Nodo América
• Nodo Prensa
• Nodo Proveedor
172.18.2.62
172.18.2.61
172.18.2.60
172.18.2.59
ZonaNNUU:
De acuerdo a la dirección asignada a la Zona NNUU 172.18.3.0/26, ésta tendría
las siguientes características:
Address:
Netmask:
Sub-Network:
Broadcast:
HostMin:
HostMax:
Hosts/Net:
172.18.3.0
255.255.255.192 = 26
172.18.3.0/26
172.18.3.63
172.18.3.1
172.18.3.62
62
112
Para la elección de las direcciones IP privadas se establece gue la dirección de
HostMin , en este caso la dirección 172.18.3.1 se asigna al LSR-ATM del Nodo
NNUU, en caso de que en esta zona a futuro se establezca otro u otros LSRs-
ATM éstos tomarían la siguiente dirección (172.18.3.2).
Para el establecimiento de las direcciones IP privadas de los Edge-LSRs se
establece las direcciones en orden descendente como se indica a continuación:
• Nodo NNUU• Nodo Norte 01• Nodo Norte 02« Nodo Gasea
172.18.3.62172.18.3.61172.18.3.60172.18.3.59
En la figura 3.9 se puede observar la estructura del direccionamiento IP de la red
ATM-MPLS.
Figura 3.9 Plan de direccionamiento IP
113
3.1.3.1 Elección del protocolo de enrutamiento del Backbone ATM-MPLS.[8]
Dentro de las opciones para protocolo de enrutamiento se puede utilizar OSPF o
IS-IS. Uno de los aspectos importantes en la red es el no utilizar sumarización de
rutas, ya que la sumarización de rutas elimina el establecimiento de LSP de
principio-fin.
Cada protocolo de enrutamiento tiene limitaciones para el manejo de un
determinado número máximo de rutas dentro de un mismo sistema autónomo,
OSPF permite hasta 500 rutas, por su parte IS-IS permite hasta 1000 rutas.
Una de las aplicaciones que brinda la tecnología MPLS es la de Ingeniería de
Tráfico, se elige para la red el protocolo OSPF como protocolo de enrutamiento ya
que las aplicaciones de Ingeniería de Tráfico utilizan protocolos basados en el
algoritmo de estado de enlace tal como lo es OSPF.
3.1.3.2 Elección del protocolo de enrutamiento entre LSR de Borde y el CPE (
Customer PremiseEquipment). ^
Entre las opciones de protocolos de enrutamiento que existen para el intercambio
de información entre el LSR de Borde y el CPE del cliente se tiene :
• Rutas estáticas
• OSPF
• RIPv2
• eBGP
Si se considera que las redes de datos pertenecientes a los posibles usuarios son
en su mayoría de pequeña escala y con una estructura topológica en estrella, es
suficiente la configuración de rutas estáticas.
Sin embargo existirán topologías de redes de ciertos clientes donde el tamaño de
sus redes amerita la utilización de protocolos dinámicos de enrutamiento, como lo
114
son OSPF, RIPv2, eBGP, en ese caso es recomendable utilizar el mismo
protocolo de enrutamiento para publicar las rutas hacia la red MPLS, de esta
forma se evita la configuración de redistribución de rutas y métricas.
3.1.4 SELECCIÓN DE EQUIPOS ATM-MPLS m'[10]) [19]'[20]'[21]
La selección de equipos para la plataforma ATM-MPLS se divide en dos
secciones tanto para la selección del equipo LSR-ATM como del LSR-ATM de
Borde.
3.1.4.1 Selección de equipos LSR-ATM
Para la elección del equipo LSR-ATM se escogen tres alternativas de equipos de
distintos fabricantes las cuales se analizan a continuación:
• Marconi ASX-4000
• Cisco MSR 8540
• Lucent TMX 880
a) Marconi ASX-4000
La empresa Marconi presenta el equipo ASX-4000 como su opción para
conmutadores LSR-ATM MPLS , con capacidad de conmutación escalable
de 10 a 40 Gbps en incrementos de 10 Gbps , diseñado para soportar mas
de 9000000 circuitos virtuales VCs, cuyas características más importantes
se presentan a continuación:
Chasis: 142.24 x 48.26 x 60.2 (HxWxD) , con capacidad de 16
slots.
Capacidad de procesamiento: 10 Gbps , escalable hasta 40
Gbps en módulos de 10 Gbps.
Redundancia: Provee redundancia en fuentes de poder, tarjetas de
control, puertos y acceso.
115
• Funcionalidad MPLS :
• Capacidad para funcionar como LSR o LER.
• Protocolos LDP y RSVP-TE.
• Interfaces : Presenta los siguientes ¡nterfaces :
• Funcionalidad ATM mediante la siguiente capacidad de
puertos:
• 8 puertos E1 IMA
• 4 puertos E3
• Funcionalidad Frame Relay mediante la siguiente capacidad
de puertos:
• 4 puertos E1
• 3 puertos canalizados DS-3/1/0
• Funcionalidad Ethernet mediante la siguiente capacidad de
puertos:
• 4 puertos 10/100
• 1 puerto Gigabit Ethernet
• Servicios: ATM, Frame Relay, CEM.
• Protocolos de enrutamiento: OSPF-TE, IS-IS-TE, BGP-4.
• Garantía: Presenta 90 días de garantía en equipo nuevo.
• Prestaciones Adicionales:
• Capacidad de almacenamiento en buffers de 8900000
celdas
Para más información de este equipo referirse al Anexo D 1.1.
b) Cisco MSR 8540
El equipo Cisco MSR 8540 es un Conmutador Multiservicio ATM con
capacidad de conmutación ATM y funcionalidad MPLS, con capacidad de
conmutación de 40 Gbps que provee interfaces tanto Ethernet (Gigabit
Ethernet, Fast Ethernet) como ATM (T1/E1, IMA, T3/E3, OC-3c/STM-1, OC-
12c/STM-4, y OC-48c/STM-16), cuyas características más importantes se
presentan a continuación:
116
• Chasis : 64.14 x 43.9 x 46.36 cm (HxWxD) con capacidad de 13
slots.
• Capacidad de procesamiento: 40 Gbps
• Redundancia: Redundancia en tarjetas de control y fuentes de
poder.
• Funcionalidad MPLS :
• Conmutador multiservicio con funcionalidad ATM-MPLS
• Protocolos LDP y RSVP-TE, TDP.
• Interfaces : Presenta los siguientes interfaces :
• Módulos de interfaz con capacidad ATM y Frame Relay
• Presenta los siguientes adaptadores de puerto:
• Adaptadores de puerto con las siguientes capacidades: 4
puertos T1/E1, 8 puertos E1 ATM-IMA, 4 puertos E3, 4
puertos STM-1, 1 puerto OC-12c/STM-4, y OC-48c/STM-
16
• Funcionalidad Ethernet mediante la siguiente capacidad de
puertos::
• 16 puertos Fast Ethernet
• 8 puertos Gigabit Ethernet
• Servicios: ATM, Frame Relay, POS (Packet OverSonet)
• Protocolos de enrutamiento: OSPF, BGP-4, EIGRP, IGRP, RIP,
RIP-2, entre otros.
• Garantía: Presenta 90 días de garantía en equipo nuevo.
• Prestaciones Adicionales:
• Provee funcionalidad VC-Merge.
• Capacidad de memoria compartida entre todos sus puertos.
Para más información de este equipo referirse al Anexo D 1.2.
117
c) Lucent TMX 880
Lucent Technologies presenta el Conmutador TMX 880 MPLS como su
opción para conmutadores LSR-ATM MPLS con capacidad escalable de
conmutación de hasta 160 Gbps, cuyas características más importantes se
presentan a continuación:
• Chasis : 155.57 x 48.29 x 58.42 cm (HxWxD)
• Capacidad de procesamiento: 160 Gbps
• Redundancia: Completa redundancia a nivel de tarjetas tanto de
control, potencia y acceso.
• Funcionalidad MPLS :
• Funcionalidad ATM-MPLS
• Protocolos LDP y RSVP-TE.
• Interfaces : Presenta las siguientes tarjetas con interfaces físicos:
• 1 puerto STM-16 ATM
• 2 a 4 puertos STM-4 ATM
• 8 puertos STM-1 ATM
• Funcionalidad Ethernet mediante puertos Gigabit Ethernet
(2 a 8 puertos)
• Servicios: ATM, Frame Relay.
• Protocolos de enrutamiento: BGP 4, OSPF, IS-IS, PIM, IGMPv2,
RSVP-TE, OSPF-TE, Ipv6.
• Garantía: 1 año de garantía.
• Prestaciones Adicionales:
• Provee funcionalidad GMPLS.
Para más información de este equipo referirse al Anexo D 1.3.
Se escoge el equipo de la marca Cisco Catalyst 8540 para funciones de LSR-
ATMR en base a las siguientes consideraciones:
118
• La capacidad actual en Gbps de cada conmutador Frame-Relay de la red
de Suratel es de 3.2 Gbps, aplicando el porcentaje de crecimiento de la red
a cinco años de 182 % se obtiene que la red deberá tener una capacidad
de 5.8 Gbps. Tanto los equipos Marconi con su capacidad mínima de 10
Gbps y 40 Gbps como máxima lograda mediante incrementos de 10 Gbps,
así como Cisco con 40 Gbps de capacidad, se adaptan a los
requerimientos de la red, no así el equipo Lucent que presenta una
capacidad de procesamiento de 160 Gbps, la cual sería excesiva para los
requerimientos de la red, por lo que se descarta el equipo Lucent.
• Marconi ofrece su conmutador ASX-4000 con las características básicas
expuestas anteriormente a los siguientes precios3 de acuerdo a la
capacidad instalada:
o Conmutador ATM ASX-4000 (10 Gbps) 41246 (USD)
o Conmutador ATM ASX-4000 (20 Gbps) 63746 (USD)
o Conmutador ATM ASX-4000 (30 Gbps) 86246 (USD)
o Conmutador ATM ASX-4000 (40 Gbps) 108745 (USD)
Adicionalmente, el equipo Cisco con la configuración básica y capacidad de
40 Gbps , presenta un precio de 37944 USD, dado lo cual en base a la
diferencia de precios entre un equipo Marconi con capacidad de 10 Gbps y
uno Cisco con 40 Gbps, se opta por el beneficio de mayor capacidad y
menor precio del equipo Cisco.
• El equipo Cisco MSR 8540 ofrece la capacidad VCmerge, necesaria para
reducir el número de etiquetas utilizadas en la red, utilidad que beneficiaría
el rendimiento y administración de etiquetas para la red del presente
proyecto.
• Los equipos tanto Cisco como Marconi entregan tarjetas con capacidad de
interconexión de baja capacidad E1 necesaria para el manejo de troncales
de baja capacidad (E1), requerimiento recomendable para el manejo de
troncales en la red del presente proyecto; mientras que el equipo Lucent
solo entrega como solución de interconexión capacidades desde STM-1
en adelante, por lo que el equipo Cisco es la opción a elegir.
3Precios obtenidos de acuerdo a la página http://www.marconi.cornAtml/contact/fl_benchmarkprícelist.pdfprecios sin IVA.
119
• Un aspecto importante que se debe tomar en cuentas es que Cisco
presenta en Ecuador alrededor de 8 empresas autorizadas para venta y
asesoría de sus productos, según su página web (www.cisco.com).
Marconi según su página web y su división para América Latina
(www.marconi.com/html/about/carribeanandlatinamerica.htm) informa sólo
oficinas de venta directa y asesoría en Colombia, Argentina, Brasil, Costa
Rica y México. Lucent para Ecuador, según su página web
(www.Iucent.com), ofrece 4 empresas autorizadas como soporte de sus
equipos. Este antecedente es recomendable al tener al vendedor, en este
caso la empresa Cisco a través de su representante en Ecuador, cerca del
lugar de implementación y funcionamiento del equipo ya que disminuye los
tiempos de atención para procesos de asesoría técnica en caso de fallas o
procesos de adquisición de nuevo hardware.
Al elegir la marca Cisco con su equipo Catalyst MSR 8540 como solución LSR-
ATM se opta por tener toda la infraestructura ATM-MPLS, esto es tanto los
equipos LSR-ATM de Borde como el LSC, bajo la misma casa fabricante esto es
Cisco, ya que esto beneficia en el aspecto de compatibilidad de equipos y un
único sistema de gestión y monitoreo para toda la plataforma ATM-MPLS.
3.1.4.2 Selección de equipos LSR-ATM de Borde
Existen cuatro consideraciones principales para seleccionar el equipo LSR-ATM
de borde:
• El tipo de servicio a ofrecer.- Éstos pueden ser servicios IP
administrados, servicios ATM o una combinación de los dos.
• Los diferentes accesos de última milla y los protocolos asociados.-
Las tarjetas de línea deben utilizar una tecnología y protocolo que pueda
convivir con la mayoría de los enrutadores del cliente CE, como:
serial/Frame Relay, ISDN, Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, entre
otros.
• El número de líneas de acceso y la concentración de éstas.- Por
ejemplo el equipo Cisco 7206 tiene ranuras para 6 tarjetas y soporta
120
nominalmente 48 puertos Ethernet (ocho puertos por tarjeta). Sin embargo,
cuando se usa el equipo Cisco 7206 (enrutador) como un LSR-ATM de
Borde al menos una ranura debe ser usada por una interfaz ATM hacia el
LSR-ATM. Por lo tanto la capacidad del puerto Ethernet de un Cisco 7206
LSR-ATM de Borde sería de 40 puertos Ethernet. Se utiliza este ejemplo
para ¡lustrar el correcto dimensionamiento tanto de ranuras como de
puertos en un equipo dependiendo de la funcionalidad que presente dentro
de la red, ya sea como enrutador o como LSR-ATM de Borde.
• Requerimientos de redundancia y confiabilidad.- Otros factores que
influencian la selección de un ATM LSR de Borde son la capacidad de
Standby, instalación y remoción de tarjetas o módulos on Une y,
redundancia de procesador.
Se escoge la marca Cisco como proveedora de equipos ATM-LSR de Borde, ya
que al escogerlos equipos ATM-LSR de la misma marca se opta por tener toda la
plataforma ATM-MPLS con la misma casa fabricante y obtener los beneficios tales
como un sistema de gestión único en la red, procesos menos complejos de
configuración de equipos, beneficios en torno al precio total del contrato de
adquisición de los equipos debido a la cantidad requerida.
Se analizan los equipos de la serie Cisco 7200 y Cisco 7500 como soluciones
LSR-ATM de borde:
a) Cisco 7200
La serie Cisco 7200 entrega un buen nivel de rendimiento en aspectos de
modularidad y escalabilidad con una capacidad de procesamiento de 1 millón de
paquetes por segundo y un rango de adaptadores de puerto que van desde 64
kbps~hasta un STM-4, entre sus principales características están:
Capacidad de procesamiento de hasta 1 millón de paquetes por segundo.
Presenta soluciones para equipos de Borde MPLS (MPLS PE) ya que
integra la inteligencia del enrutamiento con el rendimiento de la
121
conmutación para ofrecer al usuario el manejo de mayor cantidad de
tráfico y aplicaciones.
• Chasis con capacidad para 6 slots.
• Provee troncales T1/E1 TDM para vídeo, voz y datos.
• Provee troncales canalizadas con capacidad E3 y E1.
• Memoria de Procesador de hasta 512 MB.
• La serie Cisco 7200 y la serie 7500 comparten la misma variedad de
adaptadores de puerto e interfaces en sus enrutadores, entre las más
importantes están: Ethernet, Fast Ethernet y Gigabit Ethernet, Token Ring,
E3, E1.STM-1 y ATM.
• Entre los protocolos soportados tanto por la serie 7200 como por la serie
7500 están: Protocolos de capa 2 y capa 3 (IP, ARP, PPP-ATM, TFTP,
UDP, telnet, MPLS, IPV6, entre otros), Protocolos de enrutamiento de
capa 3 soportados: EIGRP, IGRP, IS-IS, OSPF, BGP, PIM y RIP.
• La serie Cisco 7200 presenta la funcionalidad denominada Hot Standby
Router Protocol (HSRP) que permite la rápida conmutación hacia un
enrutador de backup en casos de falla en el sistema o una falla de enlace.
Para más información acerca de este equipo referirse al Anexo D 2.1
b) Cisco 7500
La serie Cisco 7500 permite superar los dos millones de paquetes por
segundo de capacidad gracias a la funcionalidad de procesamiento
denominada VIP (Versatíle Interface Processors), entre sus principales
características están:
• Capacidad de procesamiento de hasta 2.2 millones de paquetes por
segundo.
• Provee redundancia en tarjetas tanto de control del enrutador como de
fuentes de energía.
• Comparten la misma variedad de adaptadores de puerto e interfaces
que la serie 7200.
• Chasis con capacidad de hasta 11 slots.
• Principal funcionalidad para habilitar VPNs MPLS
122
Para más información acerca de este equipo referirse al Anexo D 2.2.
Dadas las características principales tanto de la serie Cisco 7200 como de la
serie Cisco 7500, se opta por la serie 7200 por los siguientes aspectos:
• La serie Cisco 7200 presenta las características básicas para su
funcionamiento como un LSR-ATM de Borde.[1]
• La prestación de 6 slots se considera suficiente para el servicio a prestar
en la red del presente proyecto.
• Presenta la funcionalidad HSRP para recobrar el sistema en caso de fallas
con el menor tiempo de retardo.
• Cisco presenta la serie 7200 como la serie de mayor demanda para
soluciones de equipos LSR-ATM de Borde.
• Tanto la serie 7200 como la 7500 soportan los ¡nterfaces necesarios de
acuerdo a los requerimientos de la red como son: STM-1, E1s canalizados
y E1 ATM-IMA.
• Tanto la serie 7200 como la serie 7500 proveen la capacidad de ser
utilizados como LSC, por lo que se utiliza un equipo de la serie 7200 como
LSC para los conmutadores Catalyst MSR 8540.
3.1.5 DIMENSIONAMIENTO DE LOS RECURSOS PARA MPLS LVC.[1]'[10]'P1
En orden para completar el diseño de una red ATM-MPLS, se deben reservar un
número suficiente de circuitos Virtuales VCs para el uso como circuitos virtuales
etiquetados LVCs en cada enlace. Esto puede ser un problema ya que cada
conmutador ATM puede manejar solo un cierto número de VCs activos. Esto es
particularmente importante si existen múltiples servicios ATM (MPLS, PNNI)
compartiendo los recursos de la red.
El número de LVCs depende de los siguientes aspectos:
• El número de destinos IP en la red
• La relación entre destinos y LVCs
• La utilización o no de VC merge.
• Las rutas escogidas por el protocolo de enrutamiento.
123
El número de LVCs utilizados en un área en particular de la red depende del
número de destinos-prefijos conocidos en el área. Esto sigue las reglas normales
para una red IP:
• La dirección de loopback (Interfaz de bucle de prueba) de todos los LSRs
y de otros enrutadores en el área es un prefijo de destino.
• La dirección de subred de cualquier enlace punto a punto numerado, es un
prefijo de destino.
• Cualquier otro prefijo de dirección publicada dentro del área debe ser
considerado.
Cada conmutador ATM de Borde (Edge LSR) y cada LSC realizará una petición a
un nodo MPLS vecino por requerimientos de LVC para los destinos que conoce.
Si se utiliza clase de servicio, éste preguntará hasta por 4 LVCs por cada destino
o prefijo de destino.
AL utilizar VC merge se obtiene al menos un LVC por destino en la red, si se
utiliza clase de servicio en la red, este valor es multiplicado por el número de
clases de servicio. El uso de QoS en la red aumenta el número de LVCs
requeridos, puesto que se asigna un LSP por cada categoría de calidad de
servicio, el número de categorías es función directa del número de LVCs
requeridos.
3.1.5.1 Cálculo de diseño para Edge LSR
Como punto de partida se considera que la red utiliza VC merge :
Ecuación 1 : l<cd [1]
Donde d es el número de prefijos de destino conocidos en el área, c
es el número de clases de servicio usadas en la red y I es el número de LVCs
usados por enlace.
124
Las características necesarias para el cálculo, de acuerdo al equipo seleccionado
para LSR-ATM de Borde (Cisco 7200) se presentan en la tabla 310.
Equipo
CISCO 7200
Interfaz
PA-A3 8EI IMA enadaptador de puerto ATM
Número de LVCs activos
4096
Tabla 3.10 Cisco ATM Edge-LSR [i]
Si se considera que la red del diseño utiliza VC-Merge y que se utilizarán dos
clases de servicio, ya que se ofrecerá la funcionalidad de calidad de servicio en la
red mediante dos clases de servicio para correlacionar las dos clases de contratos
que tiene actualmente SURATEL (Básico y Premium); el número de prefijos de
destino que normalmente soportaría la red sería:
Se utilizan 2 clases de servicio: c = 2
De acuerdo a la tabla 3.8, PA-A3 soporta 4096 LVCs: / = 4096
Sustituyendo en la ecuación 1 se obtiene:
4096<2*¿2048 < d
Esto significa que el equipo Cisco 7200 utilizado como LSR-ATM de Borde
mediante el interfaz PA-A3 8E1 IMA tiene la capacidad de 2048 destinos IP dentro
de su área de cobertura.
3.1.5.2 Cálculo de diseño para LSR ATM utilizando VC Merge
Con la utilización de VC merge, los LVCs para cada destino deben ser
combinados en el LSR-ATM, esto quiere decir que al menos existe un LVC por
destino en cada enlace, si se utiliza clase de servicio , se multiplica por el número
de clases.
125
Se utiliza para este efecto dos ecuaciones:
Ecuación 1:
Si d es el número de prefijos de destino conocidos en un área , y c es el número
de clases de servicio , el número de LVCs usados por enlace I sería:
l<cd
Ecuación 2:
Otro aspecto importante que se debe tener en cuenta en la configuración del
conmutador que soporta VC merge, es el número de (m) LVCs fusionados por la
funcionalidad VC merge que soporta el conmutador. Esto depende del número de
enlaces (k) dentro del conmutador.
Este límite se define de la siguiente manera:
m<cd(k-l) [1]
Estas ecuaciones son usadas para verificar si existe suficiente número de LVCs
disponibles en el conmutador.
Los equipos seleccionados para el diseño de la red ATM-MPLS de Suratel sobre
un anillo SDH con capacidad de STM-1 son de la fábrica CISCO el modelo MSR
8540, para más información acerca de este equipo referirse al Anexo D.2.
Las características básicas para el cálculo de LVCs se presentan en la tabla 3.11.
Equipo
8540 MSR
Interfaz
Cualquier adaptador
de puerto ATM
Número de LVCs activos
disponibles
4096 por puerto OC3, 16k por
puerto OC-12,16k por puerto
OC-48
Número de LVCs
activos disponibles con
funcionalidad VC Merge
256 k por conmutador
Tabla 3.11 Detalle de capacidad LVC para el conmutador Cisco 8540 MSR(10]
126
El equipo del proveedor Cisco modelo 8540 MSR aplica memoria compartida para
sus puertos e ¡nterfaces, por lo que para el cálculo de LVCs, se utiliza los 256k
que indica la tabla 3.11.
De acuerdo a los parámetros de diseño de la red en mención se utiliza 2 clases
de servicio. Para la conexión entre los LSRs y el LSR-ATM de cada área se utiliza
una conexión de capacidad de 2 E1 , mediante tarjetas adaptadoras de puerto E1
IMA, al igual que en las troncales entre conmutadores se utiliza enlaces E1 IMA.
Por ejemplo el conmutador COLÓN que presenta e mayor número de puertos
tendría:
• 10 puertos E1 IMA para interconexión de troncales.
• 8 puertos E1 IMA para conexión a los LSR de Borde.
En total el LSR-ATM COLÓN utiliza 18 puertos E1 IMA, cada tarjeta en el LSR-
ATM 8540 MSR abarca 8 puertos, por lo cual es necesario 3 tarjetas en cada
conmutador.
Según las características expuestas anteriormente se procede a efectuar el
siguiente cálculo:
• Se utiliza 2 clases de servicio
• 18 puertos IMA por conmutador.
El conmutador 8540 MSR soporta 256K de capacidad de memoria compartida
por todos los puertos ATM (Tabla 3.9).
Según la ecuación 1 se tendría:
l<cd
d>
18256* (1024)
36
127
y de acuerdo a la ecuación 2:
m < c * d(k -1)
256K
18 < (
14563 < 34 *¿
Por lo tanto, el límite lo da la ecuación 2, ya que el equipo con la configuración
expuesta anteriormente soporta 428 destinos IP, y en la red del diseño no llegan a
ese límite ya que se obtienen 14 destinos IP en total entre los LSRs-ATM de
Borde y los LSRs-ATM (ver figura 3.9).
3.2 DESCRIPCIÓN DE LA SOLUCIÓN
El diseño en mención de la Red ATM-MPLS de Suratel sobre un anillo SDH STM-
1 soporta tanto los clientes actuales como la proyección de tráfico estimado a 5
años.
La red del diseño consta de 11 nodos en total, divididos en 3 nodos principales y 8
nodos secundarios. Los 3 Nodos primarios deberían incluir los siguientes equipos
para la plataforma ATM-MPLS:
•Como conmutador principal LSR-ATM, se utilizaría el equipo Cisco MSR
8540 el cual tiene como LSC (Label Switch Controller) al equipo Cisco
7200 mediante un enlace STM-1, utilizando para esto una tarjeta de 1
puerto OC3/STM-1 (número de parte = PA-A3-OC3MM) en el equipo Cisco
7200 y en el Conmutador Cisco MSR 8540 una tarjeta de 4 puertos STS-
3c/STM-1 para fibra multimodo (número de parte = WAI-OC3-4MM).
El nodo principal debe utilizar otro equipo Cisco 7200 como LSR de Borde
para acceso de los enlaces pertenecientes a la zona del nodo principal a (a
128
red ATM-MPLS, para esto se utilizará una tarjeta con ocho puertos para
enlaces canalizados E1 (número de parte = PA-MC-8E1/120). Para la
comunicación con el LSR-ATM perteneciente al mismo nodo, se utilizan
dos enlaces de un E1 IMA de capacidad cada uno usando para el efecto
una tarjeta adaptadora de puerto ATM de ocho puertos E1 IMA (número
de parte = PA-A3-8E1 IMA).
El Conmutador LSR-ATM utilizará en el Nodo Colón 18 puertos E1 IMA
divididos en 10 puertos para las troncales con los distintos LSR-ATM de la
red (véase sección 3,1.2) y 8 puertos para la conexión con los LSR de
Borde que pertenecen al área de cobertura del conmutador principal,
utilizando para esto 3 tarjetas de 8 puertos E1 IMA (número de parte
C85MS-8E1-IMA-120 8-port E1 120-ohm MAPort Adapter Module).
Para el caso del nodo principal Head-End el conmutador LSR-ATM
utilizará solo 15 puertos E1 IMA (número de parte C8500MSR/LS1010 8-
port E1 120-ohm IMA Port Adapter Module) para cubrir el número de
troncales con los otros dos LSR-ATM y para la conexión con los 3 LSR de
Borde (Mead End, Sur 01 y Mariscal Sucre) que se encuentran en su zona
de cobertura como se puede observar en la figura 3.10.
Para el caso del nodo principal NNUU el conmutador LSR-ATM utilizará
solo 17 puertos E1 IMA (número de parte C8500MSR/LS1010 8-port E1
120-ohm IMA Port Adapter Module) para cubrir el número de troncales con
los otros dos LSR-ATM y para la conexión con los 4 LSR de Borde (NNUU,
Norte 01, Norte 02 y Gasea) que se encuentran en su zona de cobertura
como se puede observar en la figura 3.10.
Los Nodos secundarios constarán del siguiente equipo para la plataforma ATM-
MPLS:
• Un equipo Cisco 7200 como LSR de Borde para acceso de los enlaces
pertenecientes a la zona de cobertura del nodo a la red ATM-MPLS, para
esto utilizaría una tarjeta con ocho puertos para enlaces canalizados E1
129
(número de parte = PA-MC-8E1/120). Para la comunicación con el LSR-
ATM se debe utilizar dos enlaces con capacidad de un E1 IMA por enlace,
para el efecto se usará una tarjeta adaptadora de puerto ATM de ocho
puertos E1 IMA (número de parte = PA-A3-8E1IMA).
La red ATM-MPLS tendrá como capa transporte un anillo de fibra óptica STM-1 de
155.52 Mbps como se trató en el Capítulo 2 ,sección 2.2, capítulo en el cual se dio
énfasis al estudio de la tecnología SDH y al concepto de contenedores virtuales
VC-12 ya que como el diseño se basa en enlaces de capacidad de E1s, éstos
pueden ser transportados en contenedores virtuales VC-12.
La empresa Suratel brinda servicios tanto Frame Relay como Olear Channel, el
diseño del presente Proyecto de Titulación pretende la migración de la tecnología
Frame Relay a la tecnología ATM-MPLS, pero la empresa seguirá dando la
capacidad de brindar enlaces Olear Channel y estos enlaces consumen
capacidad en el anillo SDH STM-1 como se indicó en el Capítulo 2.
La plataforma de transporte SDH (STM-1) entrega y recibe información del LSR-
ATM de Borde mediante enlaces E1s canalizados, el LSR-ATM de Borde enruta
esta información hacia el LSR-ATM mediante la utilización de dos enlaces de
capacidad de un E1 IMA respectivamente, el LSR-ATM lo entrega hacia otro LSR-
ATM o LSR-ATM de Borde mediante troncales E1 IMA hasta llegar a su destino.
3.3 PRESUPUESTO REFERENCIAL [24], [25], [26], [30]
En esta sección se detalla un presupuesto referencia! del hardware y software
necesario para la plataforma ATM-MPLS, se presenta un costo referencial ya que
el precio de los equipos varía entre las distintas casas comerciales que los
ofrecen.
Se presenta únicamente los precios referenciales de los equipos de la plataforma
ATM-MPLS, ya que los equipos de la plataforma SDH STM-1 ya se encuentran en
operación, y solamente se especifica el costo de la renta de los módems (Network
Terminal Uníf) necesarios para los enlaces dentro de la red SDH.
MA
RIS
CA
LS
UC
RE
AM
ER
ICA
PR
EN
SA
,
CIS
CO
720
0
CIS
CO
MS
R 8
540
EN
LAC
E 2
E1
TR
ON
CA
L 5E
1
TR
ON
CA
L 4E
1
EN
LAC
E S
TM
-1L
SR
AT
M-L
SC
Fig
ura
3.10
Red
AT
M-M
PLS
(S
UR
AT
EL)
w o
131
En la tabla 3,12 se presenta el costo total de los conmutadores ATM-LSR MSR
8540, en la tabla 3.13 el costo total del equipo LSC y en la tabla 3.14 el costo total
del equipo Edge LSR.
El software propuesto para la administración de los equipos Cisco es llamado
Cisco WAN manager que es capaz de realizar administración sobre los equipos
Cisco propuestos en este proyecto de titulación. El software tiene capacidades de
administración para detectar fallas en la red, configuraciones y perfomance sobre
las redes WAN multiservicio. Posee un interfaz Java Based ¡nterface que facilita
observar toda la red, identificar y aislar problemas. Provee administración end to
end. Provee un agente SNMP (Single Network Management Protocol) que es
capaz de interactuar con otras aplicaciones de administración de tal forma que
provea información de administración de fallas y estado de los equipos.
Cis
co C
atal
yst
MS
R 8
540 (L
SR
),
Núm
ero
de p
arte
; i
C85
40-C
HA
S13
=C
8540
-PW
R-A
C=
C85
40-P
WR
-AC
/2C
8540
-AR
M2
WA
I-O
C3-
4MM
=C
85M
S-8
E1-
IMA
-120
=S
854R
2-12
.0.7
W=
FR
-854
0CS
R-I
PX
=
Tot
al
'••'
•- .¡W
-v
.•."'''
. -i\
Des
crip
ción
s.
'•'.-''•''•
•'~::-
l:-"¿
'.: '
Cat
alys
t 85
40 -
Cha
ssis
(s
pare
)C
8540
Pow
er S
uppl
y -
AC
(sp
are)
C85
40 R
edun
dant
Pow
er S
uppl
y -
AC
C85
40 E
nhan
ced
AT
M R
oute
r M
odul
e4
Por
t O
C-S
c/S
TM
-1 M
MF
PA
M (
spar
e)C
8500
MS
R/L
S10
10 8
-por
t E
1 12
0 oh
m I
MA
PA
M (
spar
e)C
atal
yst
8540
Int
egra
ted
AT
M a
nd L
ayer
3 fe
atu
re s
etC
atal
yst
8540
IP
X/A
pple
Tal
k S
oftw
are
Lice
nse
- S
pare
•)
Can
tidad
3 3 3 3 3 9 3 3
Pre
cio
Uni
tario
(U
SD
)73
9442
2527
8919
311
2906
6333
2641
4225
Sub
Tot
al22
182
1267
583
6757
933
8718
5699
779
2312
675
1874
70
Tab
la 3
.10
Har
dw
are
Lab
el S
wit
ch R
ou
ter
Cis
co 7
200
(LS
C)
Num
eró
le p
arte
C72
00-I
/O-2
FE
/EP
A-A
3-O
C3M
M
Tot
al
" • \'
-
Des
crip
ción
ri
-,1/"
•:•.•'
'•'•
. "•
Cis
co 7
200
Rou
ter
(720
6 V
XR
) Cha
sis
NP
E4
00
2-po
rt F
ast
Eth
erne
t/Eth
erne
t (a
uto
sens
lng)
1 po
rt O
C3/
ST
M1
Enh
ance
d m
ultl-
mod
e
: C
antid
ad
3 3
Pre
cio
Uni
tario
(US
D)
1199
914
95
Sub
Tot
al
3599
744
85
40
48
2
Tab
la 3
.11
Har
dw
are
Lab
el S
wit
ch C
on
tro
ller
Cis
co 7
200
(Ed
ge L
SR
)N
umer
o de
par
te
.
C72
00-I
/O-2
FE
/EP
A-A
3-8E
1IM
AP
A-M
C-8
E1/
120
Tot
al
v •••
v
'? '
'";
Des
crip
ción
i/;.
. •'•
.-.;
-,;>:
-C
isco
720
0 R
oute
r (7
206
VX
R) C
hasi
sN
PE
40
02-
port
Fas
t E
ther
net/E
ther
net
(aut
o se
nsin
g)8
port
E1
IMA
Enh
ance
d8
port
Mul
tlcha
nnel
E1
(G70
3/G
.704
&P
RI)
Can
tidad
11 11 11
Pre
cio
Uni
tario
(U
SD
)
1199
942
7544
95
Sub
Tot
al
1319
8947
025
4944
5
2284
59
Tab
la 3
.12
H
ard
war
e L
abel
Ed
ge
Ro
ute
r
03 ro
133
Las principales aplicaciones del Software son las siguientes:
• Network Topology que muestra el mapa de la topología de la red WAN
multiservicio con sus enlaces.
• Connectíon Manager el cual crea, modifica y observa PVCs.
• Statícs Collection Manager para habilitar y recolectar estadísticas.
• Event Browser que permite observar fallas en los equipos de la red y
cambios de la configuración.
• Network Browser para observar el inventario de la red y el status de las
alarmas.
• Administración de seguridad para configuración de perfiles de acceso.
• Summary Reports para monitorear el uso de la red, recursos usados y
disponibilidad del sistema.
• Cisco View para administración gráfica de los elementos, incluyendo
configuración por puerto y observar status de alarmas.
• Base de datos que almacena los recursos y estadísticas de uso y
performance de la red.
El costo, número de parte y la descripción del sistema de gestión se presentan en
la tabla 3.15.
Número de parte
CWM-S-SP10.4.10
Descripción
CWM 10.4.10 For Service
Providers
Cantidad
1
Precio Unitario
(USD)
60000
Sub Total
(USD)
60000
Tabla 3.15 Administrador de la red
Se presenta en la tabla 3.16 el costo de renta de los equipos terminales de línea
(NTU) pertenecientes a la red de transporte (módem SDH).
134
NTU
NTU (hasta 128 Kbps)
NTU (hasta 2 Mbps)
Costo (renta mensual) (USD)
45
120
Tabla 3.16 Costo NTUs.[29]
Se presenta en la tabla 3.17 el costo total de la inversión en equipos, software y
sistema de gestión para la plataforma ATM-MPLS para la red SDH STM-1 de la
empresa Suratel para la ciudad de Quito.
•; 5? '\Descri pciónfv"| '. ;::Label Switch RouterEdge Label Switch RouterLabel Switch ControllerAdministración de red
Total
". '• -, r ÍV , ' ' - ! ' - , : - " , ' - - ; •' £-, • ' ~~~ -¿
\}-.¡-^- •.:•'/•' . ,- Equipo ,':::'* '\-..?f t^\o MSR 8450
Cisco 7200 (7206 VXR)Cisco 7200 (7206 VXR)CWM 10,4 for Service Providers
ÍfGol tat(ÜSD) :'1874702284594048260000
516411
Tabla 3.17 Costo Hardware y Sistema de Gestión ATM-MPLS
EL costo de instalación de los equipos corresponde al 15% del Valor total de los
equipos, mientras que el costo por mantenimiento corresponde al 10% del valor
del equipo, de acuerdo a la tabla 3.18.
El valor total en equipos de acuerdo a la tabla 3.17 sería 187470 + 228459 +
40482 = 456411 USD, valor del cual se calcula los costos de mantenimiento e
instalación.
Descripción
Instalación (15%)
Mantenimiento (10%)
Costo (USD)
68462
45641
Tabla 3.18 Costo Instalación y Mantenimiento
El costo total de la solución sería 630514 dólares americanos, el valor por
mantenimiento se generaría a partir del término del período de garantía que
135
genera la empresa proveedora de los equipos o mediante la negociación de la
extensión del período de garantía a un año.
SURATEL posee una unidad de Control y Monitoreo, la cual actualmente
monitorea 24 horas tanto los enlaces Frame-Relay como los Olear Channel, la
unidad en mención estaría a cargo del monitoreo de la red ATM-MPLS, razón por
lo cual no se generarían costos por el concepto de personal para el monitoreo de
la red. El proveedor de los equipos ofrece como parte de su servicio la
capacitación básica de la operación y monitoreo del equipo, personal de la unidad
de Control y Monitoreo recibiría esta capacitación generada por el proveedor.
3.4 PLAN DE MIGRACIÓN
El plan de migración de los enlaces pertenecientes a la plataforma Frame Relay
hacia la plataforma ATM-MPLS se la realizará en un lapso de 24 meses divididos
en períodos de 6 meses como se detallan a continuación:
• Período mes O a mes 6
En la primera fase del plan de migración se procederá a la adquisición de
los equipos para la plataforma ATM-MPLS, así como también a preparar
los recursos a nivel de la red SDH para su interconexión con la red ATM-
MPLS, éstos son: capacidad de VC12s, tarjetas de interconexión entre
nodos, módulos de conexión, etc.
Una vez adquiridos los equipos se procederá a realizar la instalación de los
mismos en 2 etapas :
o La primera etapa consiste en la instalación de los 3 conmutadores
principales LSRs-ATM (Cisco MSR 8540) con sus respectivos LSCs
(Cisco 7200), así como sus respectivas pruebas para verificar su
correcto funcionamiento.
o La segunda etapa consiste en la instalación de los equipos LSRs-
ATM de Borde (Cisco 7200) que se encuentran en la zona de
cobertura de cada conmutador principal; esto es primero se
136
instalarán y se realizarán las pruebas de los LSRs-ATM de borde
que se conectan al conmutador Head End, para después realizar el
mismo procedimiento con los LSRs-ATM de Borde que se
encuentran en los otros dos conmutadores principales.
Simultáneamente se iniciará un programa de información a los clientes por
parte de la Unidad de Comercialización de la empresa, acerca de la nueva
tecnología de red que se está por implementar así como también los
nuevos servicios a ofertar, como son:
o Redes Privadas Virtuales
o Enlaces enfocados a ciertas aplicaciones de los clientes que
necesitan un menor retardo, mayor confiabilidad, mediante troncales
que presentan la funcionalidad de Ingeniería de Tráfico MPLS así
como también mediante la oferta de Calidad de servicio en sus
enlaces.
Como se pudo observar en la proyección de tráfico a 5 años, se
necesitarán 5 E1s para la interconexión de troncales entre los Nodos
COLÓN -HEAD END y COLÓN -NNUU así como 4 E1s par la interconexión
entre los Nodos HEAD END- NNUU, mientras que cada LSR-ATM de
Borde se interconectará a su LSR-ATM mediante 2 E1s al final del período
de 5 años, razón por la cual se implementarán en esta etapa inicial 2
troncales entre cada LSR-ATM y un E1 entre cada LSR-ATM de Borde con
su respectivo LSR-ATM.
En los últimos 3 años del período de migración comprendido de 5 años, se
implementará anualmente una troncal E1 entre cada LSR-ATM, mientras
que a la mitad del período de 5 años instalar los E1s de interconexión
faltantes entre cada LSR-ATM de Borde con sus respectivos LSRs-ATM.
137
Período mes 06 a mes 12:
Desde el inicio de este período se establece que la empresa deje de
ofrecer sus enlaces Frame Relay a los nuevos clientes y se empiece a
ofertar e instalar los nuevos enlaces ATM-MPLS.
Se procede con la migración de los enlaces correspondientes al sector de
cobertura del conmutador que se encuentra en el nodo Colón a la
plataforma ATM-MPLS, este proceso se presentará al cliente como un
cambio de tecnología de la red para beneficio de su(s) enlace(s) por el
mismo precio del enlace Frame Relay, pero se le informa que los nuevos
productos y beneficios que presenta la tecnología tendrían un valor
agregado.
El valor agregado deberá ser determinado por procesos de mercadeo que
realice la empresa para que los nuevos servicios sean comercialmente
asequibles para los usuarios.
Se ofrecerá a los clientes "VIP" de la empresa, enlaces ATM-MPLS DEMO
por un período de 15 días sin el retiro de sus enlaces Frame Relay, para
que el cliente tenga oportunidad de comparar el rendimiento de los dos
enlaces, este proceso se realizará en todos los conmutadores de la red
ATM-MPLS.
Se determina que no se retirarán los conmutadores Frame-Relay de sus
nodos correspondientes, y que sus capacidades se reduzcan a un 10%
respectivamente para dar acceso a los enlaces Frame Relay de clientes
que en este período de migración se rehusen a aceptar la migración de
su(s) enlace(s).
Período (meses) 12-18
Se procede con la migración de los enlaces correspondientes al sector de
cobertura del conmutador que se encuentra en el nodo Head End a la
plataforma ATM-MPLS.
138
Período mes18 a mes 24
Se procede con la migración de los enlaces correspondientes al sector de
cobertura del conmutador que se encuentra en el nodo NNUU a la
plataforma ATM-MPLS.
Una vez terminado el proceso de migración comprendido en 24 meses, se
determina que los conmutadores Frame Relay solo operarán durante 4 meses
más, durante este período se le entregará a los clientes que operen sus enlaces
Frame Relay estadísticas de rendimiento de la nueva plataforma ATM-MPLS, así
como un período de prueba de 7 días de enlaces ATM-MPLS para que el cliente
acepte la migración, luego de lo cual se le indicará al cliente que la plataforma
Frame Relay será totalmente desmontada.
CAPITULO IV
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
4.1 CONCLUSIONES
• La arquitectura MPLS describe los mecanismos para realizar
conmutación basada en etiquetas, la cual combina los beneficios de la
conmutación de capa 2 (modelo OSI) con los beneficios del
enrutamiento de capa 3 (modelo OSI).
• La principal ventaja entre MPLS y las tradicionales tecnologías de
conmutación, es la manera en la que se asignan las etiquetas y la
capacidad de añadir un "sfac/c" de las mismas a cada paquete lo que
abre la posibilidad de nuevas aplicaciones como Ingeniería de Tráfico,
Redes Privadas Virtuales VPN, y el rápido enrutamiento en caso de
fallas en los nodos.
• La conmutación basada en etiquetas permite a los enrutadores ATM-
MPLS el tomar decisiones de conmutación basados en la información
contenida en una simple etiqueta, en vez de realizar una compleja
decisión de enrutamiento basada en una dirección de destino IP.
• Los conmutadores ATM no pueden realizar una conmutación por
etiquetas en sí , por lo que el primer valor del "stack" de etiquetas es
colocado en los campos VPI/VCI de las celdas ATM.
• MPLS puede funcionar sobre cualquier tecnología de capa 2 (modelo
OSI), no solo sobre infraestructura ATM.
• MPLS al combinar la capacidad de conmutación de capa 2 (modelo OSI)
con los beneficios de el enrutamiento de capa 3 (modelo OSI) permite a
las empresas portadores de servicios de Telecomunicaciones brindar
140
nuevos servicios sin la necesidad de la instalación de una nueva
infraestructura de red.
• Se utilizó la información estadística de tráfico de las troncales entre
conmutadores Frame-Relay durante 20 días para obtener la capacidad
real de conexión entre conmutadores y, mediante esta capacidad
realizar la proyección de la capacidad de las troncales ATM-MPLS a un
período de 5 años.
• La inversión económica que realizaría la empresa en la adquisición y
manejo de los equipos ATM-MPLS se vería redituada con el hecho de
poder ofrecer nuevos servicios a sus clientes como el de Redes
Privadas Virtuales, enlaces con diferentes niveles de clases de servicio
(QoS), y el manejo más eficiente de la red mediante la Ingeniería de
Tráfico.
• La contabilidad que la red de SURATEL logre obtener se basará en el
buen nivel que tengan en este aspecto cada una de las plataformas que
interactuarán, esto se podría preveer gracias al buen nivel de
confiabilidad que ofrece la tecnología SDH así como la que ofrece la.
tecnología ATM-MPLS.
• Se provee a la red de un buen nivel de protección en caso de fallas, esto
gracias al mecanismo Sub-Network Connection Protection (SNC) a nivel de
capa transporte, y a la asignación extra de capacidad a las troncales a
nivel del backbone ATM.
Los 24 meses que constituyen el tiempo para la migración de los
circuitos Frame—Relay que actualmente maneja la empresa hacia la
arquitectura ATM-MPLS a instalarse más los 4 meses de extensión de
funcionamiento de los conmutadores Frame-Relay, conlleva que la
empresa en este período de tiempo manejará dos tipos de clientes tanto
clientes con enlaces Frame-Relay como con enlaces ATM-MPLS.
141
• Se decide no retirar toda la capacidad Frame-Relay de la red durante el
proceso de migración debido a que puede existir la posibilidad de que un
número de clientes no decidan migrar sus enlaces Frame-Relay a la
nueva plataforma ATM-MPLS dentro del tiempo que dura el plan de
migración, para este grupo de clientes se establecerá un lapso de 4
meses más luego de la finalización del mencionado plan y la provisión
de enlaces DEMO ATM-MPLS para que decidan la migración de sus
enlaces.
• Se analizó la propuesta para equipos ATM-MPLS de tres proveedores:
Cisco, Marconi y Lucent, para la adquisición de toda la plataforma ATM-
MPLS; se realizó el análisis para la selección de equipos en base a
capacidad de procesamiento, capacidad y variedad de ¡nterfaces,
funcionalidad MPLS de cada equipo, soporte técnico que presente el
proveedor en el Ecuador y las prestaciones adicionales que ofrezca el
equipo para optimizar el funcionamiento de la red.
4.2 RECOMENDACIONES
• Se sugiere el desarrollo de un Proyecto de Titulación, como segunda
fase del presente, que comprenda el estudio para la implementación de
las prestaciones que ofrece la tecnología ATM-MPLS como son Redes
Privadas Virtuales, Ingeniería de Tráfico y Calidad de Servicio.
• Se recomienda la adquisición de los equipos de la marca Cisco, pero se
deja la libertad de escoger otro tipo de equipo con las características
básicas para las especificaciones presentadas en este proyecto.
Se recomienda la implementación de este proyecto, para poder brindar a
los usuarios de servicios de telecomunicaciones de la ciudad de Quito
enlaces de datos de calidad mediante tecnología de actualidad.
142
Se recomienda que durante la primera etapa del plan de migración se
genere una estrategia de información al cliente con todas las
prestaciones, ventajas y utilidades que genera la tecnología ATM-MPLS,
esta información deberá ser encaminada tanto para los clientes a migrar
como para los nuevos clientes.
Se recomienda que la Unidad de Comercialización genere un estudio
tanto de mercado como de costos para definir los valores agregados que
se asignarán a los nuevos servicios teniendo en cuenta que el impacto
económico que genere este valor debe ser mínimo a la capacidad de
pago del cliente.
Se recomienda que desde el inicio de operación de la red ATM-MPLS se
obtenga todos los datos estadísticos posibles que generen tanto los
equipos ATM-MPLS como el sistema de gestión, para obtener valores
de rendimiento y confiabilidad de la nueva red, estos datos pueden ser
remitidos a los clientes que no acepten migrar sus enlaces durante el
plan de migración y estén operando sus enlaces durante la extensión del
mismo, como una herramienta para facilitar la decisión de los clientes
para la migración de sus circuitos.
Se recomienda que el sistema de gestión para la plataforma ATM-MPLS
sea manejado de forma eficiente y por personal calificado para funciones
de monitoreo.
El proyecto de titulación propone un proceso de migración de la red de
SURATEL en su plataforma de conmutación de una operación con tecnología
Frame Relay hacia una con ATM-MPLS y como plataforma de transporte utiliza
la red con tecnología SDH que posee SURATEL con cobertura en el Distrito
Metropolitano de Quito.
BIBLIOGRAFÍA
LIBROS
[1] ALWAYN Vívele, "Advanced MPLS Design and Implementation", lera
Edición, Cisco Press, 2002.
[2] PEPELNJAK Ivan, GUICHARD Jim, "MPLS and VPN Archiíectures", lera
Edición, Cisco Press, 2001.
[3] TELLABS, "Tellabs 6340 Switch Node", Tellabs Training 2002.
[4] TELLABS, "Capacitación Martis DXX ", Tellabs, Inc Grupo TVCable 2003
[5] IBM IT, "Cisco Routers Basics", IBM Mayo 1999.
[6] SIEMENS, "TT2500EU04TTJ)002 Overhead" , Siemens Training Center 2000.
[7] SIEMENS, "TT2500EU04TT_0001 Monitoring, Maintenance and Control rn
the SDH", Siemens Training Center 2000.
PROYECTOS DE TITULACIÓN
[8] BAEZ Jorge, CEVALLOS Cesar, "Estudio y Diseño de una red basada en
tecnología MPLS para un carrier de Datos". EPN 2002.
[9] VINTIMILLA Gustavo, "Diseño de una red de datos para la ciudad de Santo
Domingo", EPN 2001
145
PAGINAS DE INTERNET
[10] CISCO SYSTEMS, "Cisco MPLS Controller Software Configuration Guide-
Designing ATM for MPLS Chapter 3", Cisco Systems 2001.
www.cisco.eom/univercd/cc/td/doc/product/wanbu/bpx8600/mpls/9 3 1/mplsO
3.pdf.
[11] TELLABS " What is SNC Protection", Product Planning & System
Engineering, www.tellabs.com
[12] TELLABS " What is MSP 1+1", Product Planning & System Engineering,
www.tellabs.com
[13] RED IRIS, "MPLS: Una arquitectura de backbone para la Internet del siglo XXI",
http://www.rediris.es/rediris/boletin/53/enfoquel.html.
[14] SUPTEL, "Estadísticas en el Mercado de Telecomunicaciones en el Ecuador",
Superintendencia de Telecomunicaciones del Ecuador, 2002-2003.
www.supertel.gov
[15] WHITE PAPER-CISCO SYSTEMS, "Border Gateway Protocol (BGP)",
www.cisco.com
[16] MONOGRAFÍAS, "JERARQUÍA DIGITAL PLESIÓCRONA PDH",www.monografias.com
[17] NETWORK CALCULATOR, "Network Calculator Networking",
http://www.telusplanet.net/public/sparkmari/netcalc.htm
[18] PIM "Protocol Independerá Multicast", http://netweb.usc.edu/pim/
[19] CISCO SYSTEMS, "ATM and Layer 3 Module Installation Guide For theCatalyst 8500, LightStream 1010, and Catalyst 5500" www.cisco.com
146
[20] CISCO SYSTEMS, "ATM Switch Router Software Configuration Guide For theCatalyst 8540 CSR, Catalyst 8540 MSR, and LightStReam 1010"www.cisco.com
[22] CISCO SYSTEMS, "7200 Data Sheet Series Router", www.cisco.com
[22] CISCO SYSTEMS, "Configuring Tag Switching and MPLS", www.cisco.com
[23] CISCO SYSTEMS -Price List, "Catalyst 8540 Series",http://lan.tt.ra:8101/prices/cisco/pr cisco35.htm
[24] MTRA.CLE.Inc. /'Cisco • 7200 routers",http://shop.store.yahoo.com/shopmiracle/networking-cisco-routers-7200-series.html
[25] CRITECH SYSTEMS, "OC3/STM-1 Port Adapter",http://mvw.critechsystems.com/sc/detaü.aspx?ID:=273
[26] CRITECH SYSTEMS, "8 Port Multichannel El Port Adapter",http://www.critechsystems.com/sc/detail.aspx?ID=641
[27] CISCO SYSTEMS, "ff Multicast Technology Overview", ww.cisco.com
[28] CISCO SYSTEMS, "Open Shortest Path First", www.cisco.com
[29] TVCable, "Guía Comercial", www.rvcable.com/intranet
[30] CISCO SYSTEMS, "MPLS on the Cisco Catalyst 8540 MSR Enhanced ARM(ARM2), http://www.cisco.com/warp/public/121/mpls_armjpvp_24853.pdf
[31] PRICE LIST, "Cisco Part number price list",http://www.chlotus.ru/prices htm/cisco .htm
[32] UNITRONICS, "MPLS Pieza clave para el Desarrollo de servicios de BandaAncha", http://www.aslan.es/madrid2002/presentaciones/unitronics.ppt
OTROS
[33] Datos proporcionados por la Unidad de Gestión y Planificación de SURATEL.
ANEXO APROTOCOLOS DEENRUTAMIENTO
t V/K'-"- •' í -v . '
ANEXO Al.lOSPF (OPEN SHORTEST PATH FIRST)
Chapter Goals• Discuss the use of autonomous systems.
• Describe the use of the Sorts Path First algorithm.
• Discuss the additional features of OSPF,
Open Shortest Palh First
BackgroundOpen Shortest Path First (OSPF) is a routing protocol developed for Internet Protocol (IP) networks bythe Interior Gateway Protocol (IGP) working group of the Internet Engineering Task Forcé (IETF). Theworking group was formed in 1988 to design an IGP based on the Shortest Path First (SPF) algorithmfor use in the Internet. Similar to the Interior Gateway Routing Protocol (IGRP), OSPF was createdbecause in the mid-1980s, the Routing Information Protocol (RIP) was increasingly incapable of servinglarge, heterogeneous internetworks. This chapter examines the OSPF routing environment, underlyingrouting algorithm, and general protocol components.
OSPF was derived from several research efforts, including Bolt, Beranek, and Newman's (BBN's) SPFalgorithm developed in 1978 for the ARPANET (a landmark packet-switching network developed in theearly 1970s by BBN), Dr. Radia Perlman's research on fault-tolerant broadcasting of routing information(1988), BBN's work on área routing (1986), and an early versión of OSFs IntermedíateSystem-to-Intermediate System (IS-IS) routing protocol.
OSPF has two primary characteristics. The first is that the protocol is open, which means that itsspecification is in the public domain. The OSPF specification is published as Request For Comments(RFC) 1247. The second principal characteristic is that OSPF is based on the SPF algorithm, whichsometimes is referred to as the Dijkstra algorithm, named for the person credited with its creation.
OSPF is a link-state routing protocol that calis for the sending of link-state advertísements (LSAs) to allother routers within the same hierarchical área. Information on attached interfaces, metrics used, andother variables is included in OSPF LSAs. As OSPF routers accumulate link-state information, they usethe SPF algorithm to calcúlate the shortest path to each no de.
As a link-state routing protocol, OSPF contrasts with RIP and IGRP, which are distance-vector routingprotocols. Routers running the distance-vector algorithm send all or a portion of their routing tables inrouting-update messages to their neighbors.
Internetworking Technologies Handbook
I 1-58705-001-3
Chapter 46 Open Shortest Path First |Routing Hierarchy
Routing HierarchyUnlike RIP, OSPF can opérate within a hierarchy. The largest entity within the hierarchy is theautonomous system (AS), which is a collection of networks under a common administration that sharea common routing strategy. OSPF is an intra-AS (interior gateway) routing protocol, although it iscapable of receiving routes from and sending routes to other ASs.
An AS can be divided into a number of áreas, which are groups of contiguous networks and attachedhosts. Routers with múltiple interfaces can particípate in múltiple áreas. These routers, which are calledÁrea Border Routers, maintain sepárate topological databases for each área.
A topological datábase is essentially an overall picture of networks in relationship to routers. Thetopological datábase contains the collection of LSAs received from all routers in the same área. Becauserouters within the same área share the same information, they have identical topological databases.
The term domain sometimes is used to describe a portion of the network in which all routers haveidentical topological databases. Domain is frequently used interchangeably with AS.
An area's topology is invisible to entities outside the área. By keeping área topologies sepárate, OSPFpasses less routing traffic than it would if the AS were not partitioned.
Área partitioning creates two different types of OSPF routing, depending on whether the source and thedestination are in the same or different áreas. Intra-area routing occurs when the source and destinationare in the same área; interarea routing occurs when they are in different áreas.
An OSPF backbone is responsible for distributing routing information between áreas. It consists of allÁrea Border Routers, networks not wholly contained in any área, and their attached routers. Figure 46-1shows an example of an internetwork with several áreas.
In the figure, routers 4, 5, 6,10,11, and 12 make up the backbone. If Host Hl in Área 3 wants to send apacket to Host H2 in Área 2, the packet is sent to Router 13, which forwards the packet to Router 12,which sends the packet to Router 11. Router 11 then forwards the packet along the backbone to ÁreaBorder Router 10, which sends the packet through two intra-area routers (Router 9 and Router 7) to beforwarded to Host H2.
The backbone itself is an OSPF área, so all backbone routers use the same procedures and algorithms tomaintain routing information within the backbone that any área router would. The backbone topology isinvisible to all intra-area routers, as are individual área topologies to the backbone.
Áreas can be defined in such a way that the backbone is not contiguous. In this case, backboneconnectivity must be restored through virtual links. Virtual links are configured between any backbonerouters that share a link to a nonbackbone área and function as if they were direct links.
Intemetworking Technologies Handbook
1-58705-001-3 I
I Chapter 46 Open Shortest Path FirstSPF Algortthm
Figure 46-1 An OSPF AS Consísts of Múltiple Áreas Linkedby Routers
Router 5
Autonomous system (AS)
AS border routers running OSPF learn about exterior routes through exterior gateway protocols (EGPs),such as Exterior Gateway Protocol (EGP) or Border Gateway Protocol (BGP), or through configurationinformation. For more information about these protocols, see Chapter 39, "Border Gateway Protocol."
SPF AlgorithmThe Shortest Path First (SPF) routing algorithm is the basis for OSPF operations. When an SPF routeris powered up, it initialízes its routing-p roto col data structures and then waits for indications fromlower-layer protocols that its interfaces are functional.
After a router is assured that its interfaces are functioning, it uses the OSPF Helio protocol to acquireneighbors, which are routers with interfaces to a common network. The router sends helio packets to itsneighbors and receives their helio packets. In addition to helping acquire neighbors, helio packets alsoact as keepalives to let routers know that other routers are still functional.
Internetworking Technologies Handbook
1-58705-001-3
Chapter 46 Open Shortest Path First |Packet Formal
On multiaccess networks (networks supporting more than two routers), the Helio protocol elects adesignated router and a backup designated router. Among other things, the designated router isresponsible for generating LSAs for the entire multiaccess network. Designated routers allow areduction in network traffic and in the size of the topological datábase.
When the link-state databases of two neighboring routers are synchronized, the routers are said to beadjacent. On multiaccess networks, the designated router determines which routers should becomeadjacent. Topological databases are synchronized between pairs of adjacentrouters. Adjacencies controlthe distributíon of routing-protocol packets, which are sent and received only on adjacencies.
Each router periodically sends an LSA to provide Information on a router's adjacencies or to informothers when a router's state changes. By companng established adjacencies to link states, failed routerscan be detected quickly, and the network's topology can be altered appropriately. From the topologicaldatábase generated from LSAs, each router calculates a shortest-path tree, with itself as root. Theshortest-path tree, in turn, yields a routing table.
Packel FormalAll OSPF packets begin with a 24-byte header, as illustrated in Figure 46-2.
Figure 46-2 OSPF Packets Consist o f Mine Fields
Field length,¡ n bytes 1 1 2 4 4 2 2 8 Variable
Versiónnumber Type Packet
length Router ID Área ID Check-sum
Authent-¡cation
typeAuthenticatlon Data
The following descriptions summarize the header fields illustrated in Figure 46-2.
• Versión number—Identifies the OSPF versión used.
• Type—Identifies the OSPF packet type as one of the following:
- Helio—Establishes and maintains neighbor relationships.
- Datábase description-—Describes the contents of the topological datábase. These messages areexchanged when an adjacency is initialized.
- Link-state request—Requests pieces of the topological datábase from neighbor routers. Thesemessages are exchanged after a router discovers (by examining database-description packets)that parís of its topological datábase are outdated.
- Link-state update—Responds to a link-state request packet. These messages also are used forthe regular dispersal of LSAs. Several LSAs can be included within a single link-state updatepacket.
- Link-state acknowledgment—Acknowledges link-state update packets.
• Packet length—'Specifies the packet length, including the OSPF header, in bytes.
• Router ID—Identifies the source of the packet.
• Área ID—Identifies the área to which the packet belongs. All OSPF packets are associated with asingle área.
• Checksum—Checks the entire packet contents for any damage suffered in transit.
Intemetworking Technologies Handbook
1-58705-001-3 I
I Chapter46 Open Shortest Path FirstAdditional OSPF Features
Authentication type—-Contains the authentication type. All OSPF protocol exchanges areauthenticated. The authentication type is configurable on per-area basis.
Authentication—Contains authentication information.
Data—-Contains encapsulated upper-layer information.
Additional OSPF FeaturesAdditional OSPF features include equal-cost, multipath routing, and routing based on upper-layertype-of-service (TOS) requests. TOS-based routing supports those upper-layer protocols that can specifyparticular types of service. An application, for example, might specify that certain data is urgent. IfOSPF has high-priority links at its disposal, these can be used to transport the urgent datagram.
OSPF supports one or more metrics. If only one metric is used, it is considered to be arbitrary, and TOSis not supported. If more than one metric is used, TOS is optionally supported through the use of asepárate metric (and, therefore, a sepárate routing table) for each of the eight combinations createdbythe three IP TOS bits (the delay, throughput, and reliability bits). For example, if the IP TOS bits specifylow delay, low throughput, and high reliability, OSPF calculates routes to all destinations based on thisTOS designation.
IP subnet masks are included with each advertised destination, enabling variable-length subnet masks.With variable-length subnet masks, an IP network can be broken into many subnets of various sizes. Thisprovides network administrators with extra network-configuration flexibility.
Review QuestionsQ—When using OSPF, can you have two áreas attached to each other where only one AS has aninterface in Área O?
A—Yes, you can. This describes the use of a virtual path. One área has an interface in Área O (legal),and the other AS is brought up and attached off an ABR in Área 1, so we'll cali it Área 2. Área 2 has nointerface in Área O, so it must have a virtual path to Área O through Área 1. When this is in place, Área2 looks like it is directly connected to Área 0. When Área 1 wants to send packets to Área 2, it must sendthem to Área O, which in tura redirects them back through Área 1 using the virtual path to Área 2.
Q—Área O containsfive routers (A, B, C, D, and E), and Área 1 contains three routers(R, S, and T). What routers does Router T know exists? Router S is the ABR.
A—Router T knows about routers R and S only. Likewise, Router S only knows about R and T, as wellas routers to the ABR in Área 0. The AS's sepárate the áreas so that router updates contain onlyinformation needed for that AS.
Intemetworking Technologies Handbook
1-58705-001-3
ChapterAS Open Shortest Path First |Review Questions
Internetworking Technologies Handbook1-58705-001-3 I
ANEXO Al.2BGP (BORDER GATEWAY PROTOCOL)
Chapter Goals• Understand the purpose of the Border Gateway Protocol.
• Explain BGP attributes and their use in route selection.
• Examine the BGP route selection process.
Border Gateway Protocol
IntroductionThe Border Gateway Protocol (BGP) is an interautonomous system routing protocol. An autonomoussystem is a network or group of networks under a common administration and with common routingpolicies. BGP is used to exchange routing information for the Internet and is the protocol used betweenInternet service providers (ISP). Customer networks, such as universities and corporations, usuallyemploy an Interior Gateway Protocol (IGP) such as RIP or OSPF for the exchange of routing informationwithin their networks. Customers connect to ISPs, and ISPs use BGP to exchange customer and ISProutes. When BGP is used between autonomous systems (AS), the protocol is referred to as ExternalBGP (EBGP). If a service provider is using BGP to exchange routes within an AS, then the protocol isreferred to as Interior BGP (IBGP). Figure 39-1 illustrates this distinction.
Internetworking Technologies Handbook
I 1-58705-001-3
Chapter 39 Border Gateway Protocol |BGP Attributes
Figure 39-1 Externa! and Interior BGP
BGP is a very robust and scalable routing protocol, as evidenced by the fact that BGP is the routingprotocol employed on the Internet. At the time of this writing, the Internet BGP routing tables numbermore than 90,000 routes. To achieve scalability at this level, BGP uses many route parameters, calledattributes, to define routing policies and maintain a stable routing environment.
In addition to BGP attributes, classless interdomain routing (CIDR) is used by BGP to reduce the sizeof the Internet routing tables. For example, assume that an ISP owns the IP address block 195.10.x.xfrom the traditional Class C address space. This block consists of 256 Class C address blocks, 195.10.0.xthrough 195.10.255.x. Assume that the ISP assigns a Class C block to each of its customers. WithoutCIDR, the ISP would advertise 256 Class C address blocks to its BGP peers. With CIDR, BGP cansupernet the address space and advertise one block, 195.10.X.X. This block is the same size as atraditional Class B address block. The class distinctions are rendered obsoleto by CIDR, allowing asignificant reduction in the BGP routing tables.
BGP neighbors exchange full routing information when the TCP connection between neighbors is firstestablished. When changes to the routing table are detected, the BGP routers send to their neighbors onlythose routes that have changed. BGP routers do not send periodic routing updates, and BGP routingupdates advertise only the optimal path to a destination network.
BGP AttribulesRoutes learned vía BGP have associated properties that are used to determine the best route to adestination when múltiple paths exist to a particular destination. These properties are referred to as BGPattributes, and an understanding of how BGP attributes influence route selection is required for thedesign of robust networks. This section describes the attributes that BGP uses in the route selectionprocess:
• Weight
• Local preference
• Multi-exit discriminator
• Origin
Internetworking Technologies Handbook
1-58705-001-3 I
I Chapter 39 Border Gateway ProtocolBGP Attributes
AS_path
Next hop
Community
Weight AttributeWeight is a Cisco-defined attribute that is local to a router. The weight attribute is not advertised toneighboring routers. If the router learns about more than one route to the same destination, the route withthe highest weight will be preferred. In Figure 39-2, Router A is receiving an advertisement for network172.16.1.0 from routers B and C. When Router A receives the advertisement from Router B, theassociated weight is set to 50. When Router A receives the advertisement from Router C, the associatedweight is set to 100. Both paths for network 172.16.1.0 will be in the BGP routing table, with theirrespective weights. The route with the highest weight will be installed in the IP routing table.
Figure 39-2 BGP Weight Attribute
AS 200
172.16.1.0/24
Advertise172.16.1.0/24
Set weight = 50 Set weight = 100
AS 100
Advertise172.16.1.0/24
Local Preference AttributeThe local preference attribute is used to prefer an exit point from the local autonomous system (AS).Unlike the weight attribute, the local preference attribute is propagated throughout the local AS. If thereare múltiple exit points from the AS, the local preference attribute is used to select the exit point for aspecific route. In Figure 39-3, AS 100 is receiving two advertisements for network 172.16.1.0 from AS200. When Router A receives the advertisement for network 172.16.1.0, the corresponding localpreference is set to 50. When Router B receives the advertisement for network 172.16.1.0, thecorresponding local preference is set to 100. These local preference valúes will be exchanged betweenrouters A and B. Because Router B has a higher local preference than Router A, Router B will be usedas the exit point from AS 100 to reach network 172.16.1.0 in AS 200.
I 1-58705-001-3
Internetworkmg Technologies Handbook
Chapter 39 Border Gateway Protocol |BGP Attributes
Figure 39-3 BGP Local Preference Attríbute
Advertise172.16.1.0/24
Advertise172.16.1.0/24
Multi-Exit Discrimmator Attribute
The multi-exit discriminator (MED) or metríc attribute is used as a suggestion to an external ASregarding the preferred route into the AS that is advertising the metric.
The term suggestion is used because the external AS that is receiving the MEDs may be using other BGPattributes for route selection. We will cover the rules regarding route selection in the next section. InFigure 39-4, Router C is advertising the route 172.16.1.0 with a metric of 10, while Route D isadvertising 172.16.1.0 with a metric of 5. The lower valué of the metric is preferred, so AS 100 willselect the route to routerD fornetwork 172.16.1.0 in AS 200. MEDs are advertised throughout the localAS.
Origin AttributeThe origin attribute indicates how BGP learned about a particular route. The origin attribute can haveone of three possible valúes:
• IGP—-The route is interior to the originating AS. This valué is set when the network routerconfiguration command is used to inject the route into BGP.
• EGP-—The route is learned via the Exterior Border Gateway Protocol (EBGP).
• Incomplete—The origin of the route is unknown or learned in some other way. An origin ofincomplete occurs when a route is redistributed into BGP.
The origin attribute is used for route selection and will be covered in the next section.
Internetworking Technologies Handbook1-58705-001-3
[ Chapter 39 Border Gateway ProtocolBGP Attributes
Figure 39-4 BGP Multí-Exit Discriminator Attríbute
AS 200
172.16.10/24
Advertise172.16.1.0/24
w¡thMED =
Preferredroute
Advert'se172.16.1.0/24w'rth MED = 5
Set Local Pref=50AS 100
Set Local Pref= 100
AS_path AttributeWhen a route advertisement passes through an autonomous system, the AS number is added to anordered list of AS numbers that the route advertisement has traversed. Figure 39-5 shows the situationin which a route is passing through three autonomous systems.
ASI originales the route to 172.16.1.0 and advertises this route to AS 2 and AS 3, with the AS_pathattribute equal to {!}. AS 3 will advertise back to AS 1 with AS-path attribute {3,1}, and AS 2 willadvertise back to AS 1 with AS-path attribute {2,1}. AS 1 will reject these routes when its own ASnumber is detected in the route advertisement. This is the mechanism that BGP uses to detect routingloops. AS 2 and AS 3 propágate the route to each other with their AS numbers added to the AS_pathattribute. These routes will not be installed in the IP routing table because AS 2 and AS 3 are learning aroute to 172.16.1.0 from AS 1 with a shorter AS_path list.
Next-Hop AttributeThe EBGP next-hop attribute is the IP address that is used to reach the advertising router. For EBGPpeers, the next-hop address is the IP address of the connection between the peers. For IBGP, the EBGPnext-hop address is carried into the local AS, as illustrated inFigure 39-6.
Internetworking Technologies Handbook
I 1-58705-001-3
Chapter39 Border Gateway Protocol [BGP Attributes
Figure 39-5 BGP AS-path AttríbuteAS_path 2,1
Reject the route AS_path 1
Figure 39-6 BGP Next-Hop Attríbute
Advertise172.16.1.0/24
Next hop10.1.1.1
AS 200 172.16.1.0/24
10.1.1.1
Advertise172.16.1.0/24
Next hop10.1.1.2 10.1.1.1
10.1.2.1 10.1.2.2.Í
AS 100
Router C advertises network 172.16.1.0 with a next hop of 10.1.1.1. When Router A propagates thisroute within its own AS, the EBGP next-hop information is preserved. If Router B does not have routínginfonnationregarding the next hop, the route will be discarded. Therefore, it is important to have an IGPrunning in the AS to propágate next-hop routing information.
Internetworking Technologies Handbook1-58705-001-3 I
[ Chapter 39 Border Gateway ProtocolBGP Attributes
Community AttributeThe community attribute provides a way of grouping destinations, called communities, to which routingdecisions (such as acceptance, preference, and redistribution) can be applied. Route maps are used to setthe community attribute. Predefined community attributes are listed here:
• no-export-—Do not advertise this route to EBGP peers.
• no-advertise—Do not advertise this route to any peer.
• internet—Advertise this route to the Internet community; all routers in the network belong to it.
Figure 39-7 illustrates the no-export community. AS 1 advertises 172.16.1.Oto AS 2 with the communityattribute no-export. AS 2 will propágate the route throughout AS 2 but will not send this route to AS 3or any other external AS.
Figure 39-7 BGP no-export Community Attribute172.16.1.0/24
Commun¡ty=No Export
AS1172.16.1.0/24
AS 2 172.16.1.0/24Community=No Export
InFigure 39-8, AS 1 advertises 172.16.1.0 to AS 2 with the community attribute no-advertise. RouterBín AS 2 will not advertise this route to any other router.
Internetworking Technologies Handbook
1 1-58705-001-3
Chapter 39 Border Gateway Protocol IBGP Path Selection
Figure 39-8 BGP no-advertíse Community Attribute172.16.1.0/24
Community=No Advertise
Figure 39-9 demonstrates the internet community attribute. There are no limitations to the scope of theroute advertisement from AS 1.
Figure 39-9 BGP internet Community Attribute172.16.1.0/24
Commun¡ty=Internet
172.16.1.0/24Community=Internet
172.16.1.0/24Commun¡ty=lnternet
BGP Path SelectionBGP could possibly receive múltiple advertisements for the same route from múltiple sources. BGPselects only one path as the best path. When the path is selected, BGP puts the selected path in the IProuting table and propagates the path to its neighbors. BGP uses the following criteria, in the orderpresentad, to select a path for a destination:
• If the path specifies a next hop that is inaccessible, drop the update.
Internetworklng Technologies Handbook1-58705-001-3
I Chapter39 Border Gateway ProtocolReview Questions
Prefer the path with the largest weight.
If the weights are the same, prefer the path with the largest local preference.
If the local preferences are the same, prefer the path that was originated by BGP running on thisrouter.
If no route was originated, prefer the route that has the shortest AS_path.
If all paths have the same AS_path length, prefer the path with the lowest origin type (where IGP islower than EGP, and EGP is lower than incomplete).
If the origin codes are the same, prefer the path with the lowest MED attribute.
If the paths have the same MED, prefer the external path over the internal path.
If the paths are still the same, prefer the path through the closest IGP neighbor.
Prefer the path with the lowest IP address, as specified by the BGP router ID.
Review QuestionsQ—Can IBGP be used inplace ofan IGP (RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, orISIS)?
A—Yes and no. Remember that the next-hop information from EBGP is carried into IBGP. If IBGP doesnot have a route to reach the next hop, then the route will be discarded. Typically an IGP needs to beused to exchange routes to the next hop, but this can be achieved by using static routes on all the routersrunning IBGP. So, the answer is yes if you want to use and maintain static routes. Otherwise, the answeris no.
Q—Assume that a BGP router is learning the same route from two different EBGP peers. The ÁS__paihinformation from peer 1 is {2345,86,51}, and the ÁS_path information from peer 2 is {2346,51}. WhatBGP attributes could be adjusted to forcé the router to prefer the route advertised bypeer 1?
A—Weight and local preference. Both have a higher preference than AS_path length.
Q-—Can BGP be used only by Internet service providers?
A—No. BGP can be used to scale large enterprise networks. A large network can be divided intosegmenta, with each segment running an IGP. Routing information between segments could then beexchanged using BGP.
Q—-Ifa directly connected interface is redistributed into BGP, what valué -will the origin attribute havefor this route?
A-—Any redistributed route will have an origin of incomplete.
For More InformationRFC 1771, "BGP4"
Halabi, Bassam. Internet Routing Árchitectures. Cisco Press: Indianapolis, 1997.
Parkhurst, William R., and David R. Jackson. Practical BGP for Internet Routing. Cisco Press:Indianapolis, in press.
BGP4 Case Srudies/Tutorial Section 1, http://www.cisco.com/warp/customer/459/13.html
BGP4 Case Srudies/Tutorial Section 2, http://www.cisco.com/warp/customer/459/14.html
BGP4 Case Srudies/Tutorial Section 3, http://www.cisco.com/warp/customer/459/15.html
I 1-58705-001-3
Intemetworking Technologies Handbook
Chapter 39 Borden Gateway ProtocolFor More Information
BGP4 Case Studies/Tutorial Section 4, http://www.cisco.com/warp/customer/459/16.html
BGP4 Case Studies/Tutorial Section 5, http://www.cisco.com/warp/customer/459/17.html
Intemetworking Technologies Handbook
1-58705-001-31
ANEXO Al.3PIM (PROTOCOL INDEPENDENT
MULTICAST)
IP Multicast Technology Overview [Intradomain Multicast Protocols
Figure 13 RPF Check Faíls
/ . . . . • : . : . : : :
Multicast Route Table
Network
151.10.0.0/16198.14.32.0/24204.1.16.0/24
Interface
S1so-O<-EO
- Packet arrived onwrong interface.Discard packet.
Multicast packet fromsource 151.10.3.21
RPF Check Fails
As Figure 13 illustrates, a multicast packet from source 151.10.3.21 is received on serial interface O (SO).A check of the unicast route table shows that SI is the interface this router would use to forward unicastdata to 151.10.3.21. Because the packet has arrived on interface SO, the packet is discarded.
Figure 14 shows an example of a successful RPF check.
Figure 14 RPF Check Succeeds
/ :
Multicast Route Table
Network
151.10.0.0/16198.14.32.0/24204.1.16.0/24
Interface
SOEO
^
Multicast packet fromsource 151.10.3.21
- Packet arrived oncorrect interface.
RPF CheckSucceeds
In this example, the multicast packet has arrived on interface SI. The router refers to the unicast routingtable and finds that SI is the correct interface. The RPF check passes, and the packet is forwarded.
Protocol Independent Multicast (PIM)PIM is IP routing protocol-independent and can leverage whichever unicast routing protocols are usedto popúlate the unicast routing table, including Bnhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP),Open Shortest Path First (OSPF), Border Gateway Protocol (BGP), and static routes. PIM uses thisunicast routing information to perform the multicast forwarding function. Although PIM is called amulticast routing protocol, it actually uses the unicast routing table to perform the RPF check functioninstead of building up a completely independent multicast routing table. Unlike other routing protocols,PIM does not send and receive routing updates between routers.
PIM forwarding modes are described in the following sections:
• PIM Dense Mode (PIM-DM), page 19
• PIM Sparse Mode (PIM-SM), page 19
• Bidirectional PIM (Bidir-PIM), page 20
D1G: Enterprise Campus TopologyThis ¡s the Versión variable
I IP Multicast Technology OverviewIntradomain Multicast Protocols
P1M Dense Mode (PIM-DM)
PIM-DM uses a push. model to flood multicast traffic to every comer of the network. Tbis push model isa brute forcé method for delivering data to the receivers. This method would be effícient in certaindeployments in which there are active receivers on every subnet in the network.
PIM-DM initially floods multicast traffic throughout the network. Routers that have no downstreamneighbors prune back the unwanted traffic. This process repeats every 3 minutes.
Routers accumulate state information by receiving data streams through the flood and prune mechanism.These data streams contain the source and group information so that downstream routers can build uptheir multicast forwarding table. PIM-DM supports only source trees—that is, (S, G) entiles—andcannot be used to build a shared distribution tree.
P1M Sparse Mode (PIM-SM)
PIM-SM uses a pulí model to deliver multicast traffic. Only network segments with active receivers thathave explicitly requested the data will receive the traffic.
PIM-SM distributes information about active sources by forwarding data packets on the shared tree.Because PIM-SM uses shared trees (at least, initially), it requires the use of a rendezvous point (RP).The RP must be administratively configured in the network.
Sources register with the RP and then data is forwarded down the shared tree to the receivers. The edgerouters learn about a particular source when they receive data packets on the shared tree from that sourcethrough the RP. The edge router then sends PIM (S, G) join messages towards that source. Each routeralong the reverse path compares the unicast routing metric of the RP address to the metric of the sourceaddress. If the metric for the source address is better, it will forward a PIM (S, G) join message towardsthe source. If the metric for the RP is the same or better, then the PIM (S, G) join message will be sentin the same direction as the RP. In this case, the shared tree and the source tree would be consideredcongruent.
Figure 15 shows a standard PIM-SM unidirectional shared tree. The router closestto the source registerswith the RP (part A in Figure 15)and then creates a source tree (S, G) between the source and the RP(part B in Figure 15). Data is forwarded down the shared tree (*, G) towards the receiver from the RP.
I This is the Versión variable
DIG: Enterprise Campus Topology
1P Multicast Technology OverviewIntradomain Multicast Protocols
Figure 15 Unidtrectíonal Shared Tree and Source Tree
>PIM sourceregister message
>-Multicastdata flow RP
— Receiver
(*,G)
Source
— Receiver
Source
(A) Shared treefrom RP
(B) Source tree
If the shared tree is not an optimal path between the source and the receiver, the routers dynamicallycréate a source tree and stop traffic from flowing down the shared tree. This behavior is the defaultbehavior in Cisco IOS software. Network administrators can forcé traffic to stay on the shared tree byusing the Cisco IOS ip pim spt-threshold infinity command.
PIM-SM was originally described in RFC 2362, Protocol Independent Multicost-Sporse Mode(PIM-SM): Protocol Specification. This RFC is being revised and is currently in draft form. The draftspecification, Protocol Independent Multicast-Sparse Mode (PIM-SM): Protocol Specification(Revised), can be found on the IETF website (http://www.ietf.org).
PIM-SM scales well to a network of any size, including those with WAN links. The explicit joinmechanism will prevent unwanted traffic from flooding the WAN links.
Bidirectional PIM (Bídir-PIM)
Bidirectional PIM (bidir-PIM) is an enhancement of the PIM protocol that was designed for efficientmany-to-many Communications within an individual PIM domain. Multicast groups in bidirectionalmode can scale to an arbitrary number of sources with only a minimal amount of additional overhead.
The shared trees that are created in PIM Sparse Mode are unidirectional. This means that a source treemust be created to bring the data stream to the RP (the root of the shared tree) and then it can beforwarded down the branch.es to the receivers. Source data cannot flow up the shared tree toward theRP—this would be considered a bidirectional shared tree.
In bidirectional mode, traffic is routed only along a bidirectional shared tree that is rooted at the RP forthe group. In bidir-PIM, the IP address of the RP acts as the key to having all routers establish a loop-freespanniag tree topology rooted in that IP address. This IP address need not be a router address, but canbe any unassigned IP address on a network that is reachable throughout the PIM domain.
D1G: Enterprise Campus TopologyThis ís the Versión variable 1
IP Multicast Technology OverviewIntradomaln Multicast Protocols
Figure 16 shows a bidirectional shared tree. Data from the source can flow up the shared tree (*, G)towards the RP and then down the shared tree to the receiver. There is no registration process and sosource tree (S, G) is created.
Figure IB Bidirectional Shared Trees
RP
(*,G)
— Receiver
(*,G)
Receiver Source
Bidir-PIM is derived from the mechanisms of PIM sparse mode (PIM-SM) and shares many of the sharedtree operations. Bidir-PIM also has unconditional forwarding of source traffic toward the RP upstreamon the shared tree, but no registering process for sources as in PIM-SM. These modifications arenecessary and sufficient to allow forwarding of traffic in all routers solely based on the (*, G) multicastrouting entries. This feature eliminates any source-specific state and allows scaling capability to anarbitrary number of sources.
The current specification of bidir-PIM can be found in the IETF draft titled Bi-directional ProtocolIndependent Multicast (BIDIR-PIM) on the IETF website (http://www.ietf.org).
Pragmatic General Multicast (PGM)PGM is a reliable multicast transport protocol for applications that require ordered, duplicate-free,multicast data delivery from múltiple sources to múltiple receivers. PGM guáranteos that a receiver in amulticast group either receives all data packets from transmissions and retransmissions or can detectunrecoverable data packet loss.
The PGM reliable transport protocol is implemented on the sources and on the receivers. The sourcemaintains a transmit window of outgoing data packets and will resend individual packets when itreceives a negative acknowledgment (NAK). The network elements (such as routers) assist insuppressing an implosión of NAKs (when a data packet is dropped) and in efficient forwarding of there-sent data only to the networks that need it.
PGM is intended as a solution for multicast applications with basic reliability requirements. PGM isbetter than best effort delivery but not 100% reliable. The specification for PGM is networklayer-independent. The Cisco implementation of the PGM Router Assist feature supports PGM over IP.
You can find the current specification for PGM in RFC 3208, PGM Reliable Transport ProtocolSpecification.
D1G: Enterprise Campus Topology
I This ¡s the Versión variable
ANEXO BATM (ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE)
Chapter Goals• Understand the ATM cell structure.
• Identify the ATM model layers.
• Know the ATM connection types.
• Describe the cali establishment process.
• Understand the purpose of each LAÑE component.
• Describe LAÑE operations.
• Know the purpose of MPOA.
Asynchronous Transfer Mode Switching
Asynchronous Transfer Mode (ATM) is an International TelecommunicationUnion-Telecommunications Standards Section (ITU-T) standard for cell relay wherein information formúltiple service types, such as voice, video, or data, is conveyed in small, fixed-size cells. ATMnetworks are connection-oriented. This chapter provides summaries of ATM protocols, services, andoperation. Figure 27-1 illustrates a prívate ATM network and a public ATM network carrying voice,video, and data traffic.
Intemetworking Technologies Handbook
1-58705-001-3
Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode Switching |Standards
Standards
Figure 27-1 A Prívate ATM Networtf anda Pub/Ic ATMNetwork Both Can Carry Voice, Video, and DataTraffic
Prívate ATM network
ATM is based on the efforts of the ITU-T Broadband Integrated Services Digital Network (B-ISDN)standard. It was originally conceived as a high-speed transfer technology for voice, video, and data overpublic networks. The ATM Forum extended the ITU-T's visión of ATM for use over public and prívatenetworks. The ATM Forum has released work on the following specifications:
• User-to-Network Interface (UNÍ) 2.0
• UNÍ 3.0
• UNÍ 3.1
• UNÍ 4.0
• Public-Network Node Interface (P-NNI)
• LAN Emulation (LAÑE)
• Multiprotocol over ATM
ATM Devices and the Network EnvironmentATM is a cell-switching and multiplexing technology that combines the benefits of circuit switching(guaranteed capacity and constant transrnission delay) with those of packet switching (flexibility andefficiency for intermittent traffic). It provides scalable bandwidth from a few megabits per second(Mbps) to many gigabits per second (Gbps). Because of its asynchronous nature, ATM is more efficientthan synchronous technologies, such as time-division multiplexing (TDM).
Intemetworking Technologies Handbook
1-58705-001-3
Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode Switching
ATM Devices and the Network Environment
With TDM, each user is assigned to a time slot, and no other station can send in that time slot. If a stationhas much data to send, it can send only when its time slot comes up, even if all other time slots are empty.However, if a station has nothing to transmit when its time slot comes up, the time slot is sent empty andis wasted. Because ATM is asynchronous, time slots are available on demand with informationidentifying the source of the transmission contained in the header of each ATM cell.
ATM Cell Basic Formal
ATM transfers information in fixed-size units called cells. Each cell consists of 53 octets, orbytes. Thefirst 5 bytes contain cell-header information, and the remaining 48 contain the payload (userinformation). Small, fixed-length cells are well suited to transferring voice and video traffic becausesuch traffic is intolerant of delays that result from having to wait for a large data packet to download,among other things. Figure 27-2 illustrates the basic format of an ATM cell.
Figure 27-2 An ATM Cell Cons/sts ofa Header and PayíoadData
Reíd length,in bytes
5 48
Header Payload
ATM Devices
An ATM network is made up of an ATM switch and ATM endpoints. An ATM switch is responsible forcell transit through an ATM network. The job of an ATM switch is well defined: It accepts the incomingcell from an ATM endpoint or another ATM switch. It then reads and updates the cell header informationand quickly switches the cell to an output interface toward its destination. An ATM endpoint (or endsystem) contains an ATM network interface adapten Examples of ATM endpoints are workstations,routers, digital service units (DSUs), LAN switches, and video coder-decoders (CODECs). Figure 27-3illustrates an ATM network made up of ATM switches and ATM endpoints.
Intemetworkíng Technologies Handbook
1-58705-001-3
Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode Switchíng [ATM Devices and the Network Environment
Figure 27-3 An ATM Networlc Compríses ATM Switches and Endpo/nts
ATM endpoints
ATM Network Interfaces
An ATM network consists of a set of ATM switches interconnected by point-to-point ATM links orinterfaces. ATM switches support two primary types of interfaces: UNÍ and NNI. The UNÍ connectsATM end systems (such as hosts and routers) to an ATM switch. The NNI connects two ATM switches.
Depending on whether the switch is owned and located at the customer's premises or is publicly ownedand operated by the telephone company, UNÍ and NNI can be further subdivided into public and prívateUNIs and NNIs. A prívate UNÍ connects an ATM endpoint and a prívate ATM switch. Its publiccounterpart connects an ATM endpoint or prívate switch to a public switch. A prívate NNI connects twoATM switches within the same prívate organization. A public one connects two ATM switches withmthe same public organization.
An additional specification, the broadband intercarrier interface (B-ICI), connects two public switchesfrom different service providers. Figure 27-4 illustrates the ATM interface specifications for prívate andpublic networks.
Internetworking Technologies Handbook
7-58705-001-3 I
I Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode SwitchingATM Cell Header Format
Figure 27-4 ATMInterface Specífícatíons D/fferforPrívate and Public NetworksPrívate ATM Public ATM Public ATM
network network A network B
ATM Cell Header FormatAn ATM cell header can be one of two formats: UNÍ or NNI. The UNÍ header is used for communicationbetween ATM endpoints and ATM switches in prívate ATM networks. The NNI header is used forcommunication between ATM switches. Figure 27-5 depicts the basic ATM cell format, the ATM UNÍcell header format, and the ATM NNI cell header format.
Figure 27-5 An ATM Cell, ATM UNJ Cell, and ATM NNI Cell Header Each Conta/n 48 Bytes ofPayload
5byl
3es
Header(5 bytes)
Payload(48 bytes)
GFC
VPI
VPI
VC1
PT CLP
HEC
Payload(48 bytes)
ATM cell ATM UNÍ cell
VPI
VCI
PT CLP
HEC
Payload(48 bytes)
ATM NNI cell
Unlike the UNÍ, the NNI header does not include the Generic Flow Control (GFC) field. Additionally,the NNI header has a Virtual Path Identifier (VPI) field that occupies the first 12 bits, allowing for largertrunks between public ATM switches.
1 1-58705-001-3
Intemetworking Technologies Handbook
Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode SwitchingATM Services
ATMCellHeaderFields
In addition to GFC and VPI header fields, several others are used in ATM cell header fields. Thefollowing descriptions summarize the ATM cell header fields illustrated in Figure 27-5:
• Generic Flow Control (GFC)—Provides local functions, such as identifying múltiple stations thatshare a single ATM interface. This field is typically not used and is set to its default valué of O(binary 0000).
• Virtual Path Identifier (VPI)—In conjunction with the VCI, identifies the next destination of a cellas it passes through a series of ATM switches on the way to its destination.
• Virtual Channel Identifier (VCI)—In conjunction with the VPI, identifies the next destination ofa cell as it passes through a series of ATM switches on the way to its destination.
• Payload Type (PT)—Indicates in the first bit whether the cell contains user data or control data. Ifthe cell contains user data, the bit is set to 0. If it contains control data, it is set to 1. The second bitindicates congestión (O = no congestión, 1 = congestión), and the third bit indicates whether the cellis the last in a series of cells that represent a single AAL5 frame (1 = last cell for the frame).
• Cell Loss Priority (CLP)—índicates whether the cell should be discarded if it encounters extremecongestión as it moves through the network. If the CLP bit equals 1, the cell should be discarded inpreference to cells with the CLP bit equal to 0.
• Header Error Control (HEC)—Calcúlales checksum only on the first 4 bytes of the header. HECcan correct a single bit error in these bytes, thereby preserving the cell rather than discarding it.
ATM ServicesThree types of ATM services exist: permanent virtual circuits (PVC), switched virtual circuits (SVC),and connectionless service (which is similar to SMDS).
PVC allows direct connectivity between sites. In this way, a PVC is similar to a leased line. Among itsadvantages, PVC guáranteos availability of a connection and does not require cali serup proceduresbetween switches. Disadvantages of PVCs include static connectivity and manual setup. Each piece ofequipment between the source and the destination musí be manually provisioned for the PVC.Furthermore, no network resiliency is available with PVC.
An SVC is created and released dynamically and remains in use only as long as data is being transferred.In this sense, it is similar to a telephone cali. Dynamic cali control requires a signaling protocol betweenthe ATM endpoint and the ATM switch. The advantages of SVCs include connection flexibility and calisetup that can be handled automatically by a networking device. Disadvantages include the extra timeand overhead required to set up the connection.
ATM Virtual Connections
ATM networks are fundamentally connection-oriented, which means that a virtual channel (VC) musíbe set up across the ATM network prior to any data transfer. (A virtual channel is roughly equivalent toa virtual circuit.)
Two types of ATM connections exist: virtual pafhs, which are identified by virtual path identifiers, andvirtual channels, which are identified by the combination of a VPI and a virtual channel identifier (VCI).
Intemetworking Technologies Handbook
1-58705-001-3
Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode Switching
ATM Switching Operatíons
A virtual path is a bundle of virtual channels, all of which are switched transparently across the ATMnetwork based on the common VPI. All VPIs and VCIs, however, have only local significance across aparticular link and are remapped, as appropriate, at each switch.
A transmission path is the physical media that transports virtual channels and virtual paths. Figure 27-6illustrates how VCs concaténate to créate VPs, which, in turn, traverse the media or transmission path.
Figure 27-6 VCs Concaténate to Créate VPs
ATM Switching OperationsThe basic operation of an ATM switch is straightforward: The cell is received across alink on a known VCI or VPI valué. The switch looks up the connection valué in a local translation tableto determine the outgoing port (orports) of the connection and the new VPI/VCI valué of the connectionon that link. The switch then retransmits the cell on that outgoing link with the appropriate connectionidentifiers. Because all VCIs and VPIs have only local significance across a particular link, these valúesare remapped, as necessary, at each switch.
ATM Reference ModelThe ATM architecture uses a logical model to describe the functionality that it supports. ATMfunctionality corresponds to the physical layer and parí of the data link layer of the OSI reference model.
The ATM reference model is composed of the following planes, which span all layers:
• Control—This plañe is responsible for generating and managing signaling requests.
• User—This plañe is responsible for managing the transfer of data.
• Management—This plañe contains two components:
- Layer management manages layer-specific functíons, such as the detection of failures andprotocol problems.
- Plañe management manages and coordinates functions related to the complete system.
The ATM reference model is composed of the following ATM layers:
• Physical layer—Analogous to the physical layer of the OSI reference model, the ATM physicallayer manages the medium-dependent transmission.
• ATM layer—Combined with the ATM adaptation layer, the ATM layer is roughly analogous to thedata link layer of the OSI reference model. The ATM layer is responsible for the simultaneoussharing of virtual circuits over a physical link (cell multiplexing) and passing cells through the ATMnetwork (cell relay). To do this, it uses the VPI and VCI information in the header of each ATM cell.
• ATM adaptation layer (AAL)-—Combined with the ATM layer, the AAL is roughly analogous tothe data link layer of the OSI model. The AAL is responsible for isolating higher-layer protocolsfrom the details of the ATM processes. The adaptation layer prepares user data for conversión intocells and segments the data into 48-byte cell payloads.
Intemetworking Technologies Handbook
I 1-58705-001-3
Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode Switchíng |ATM Reference Model
Finally, the higher layers residing above the AAL accept user data, arrange it into packets, and hand itto the AAL. Figure 27-7 illustrates the ATM reference model.
Figure 27-7 The ATM Reference Model Relates to the Lowest Two Layers ofthe OSI Reference ModelATM reference model
OSI reference model
Application
Presentation
Session
Transport
Network
Data link
Physical
Control plañe
Higherlayers
Management plañe
sx
X
,/ User plañe
Higherlayers
ation layer
\e m
anagem
en
\r
managem
entATM layer
Physical layer
The ATM Physical Layer
The ATM pbysical layer has four functions: Cells are converted into a bitstream, the transmission andreceipt of bits on the physical médium are controlled, ATM cell boundaries are tracked, and cells arepackaged into the appropriate types of frames for the physical médium. For example, cells are packageddifferently for SONET than for DS-3/E-3 media types.
The ATM physical layer is divided into two parts: the physical medium-dependent (PMD) sublayer andthe transmission convergence (TC) sublayer.
The PMD sublayer provides two key functions. First, it synchronizes transmission and reception bysending and receiving a continuous flow of bits with associated timing information. Second, it specifiesthe physical media for the physical médium used, including connector types and cable. Examples ofphysical médium standards for ATM include Synchronous Digital Hierarchy/Synchronous OpticalNetwork (SDH/SONET), DS-3/E3,155 Mbps over multimode fiber (MMF) using the 8B/1.0B encodingscheme, and 155 Mbps 8B/10B over shielded twisted-pair (STP) cabling.
The TC sublayer has four functions: cell delineation, header error control (HEC) sequence generationand verification, cell-rate decoupling, and transmission frame adaptation. The cell delineation functionmaintains ATM cell boundaries, allowing devices to lócate cells within a stream of bits. HEC sequencegeneration and verification generates and checksthe header error control code to ensure valid data. Cell-rate decoupling maintains synchronization andinserts or suppresses idle (unassigned) ATM cells to adapt the rate of valid ATM cells to the payloadcapacity ofthe transmission system. Transmission frame adaptation packages ATM cells into framesacceptable to the particular physical layer implementation.
Intemetworking Technologies Handbook
1-58705-001-3 I
Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode SwitchingATM Reference Model
ATM Adaptation Layers: AAL1
AALl, a connection-oriented service, is suitable forhandling constant bit rate sources (CBR), such asvoice and videoconferencing. ATM transports CBR traffic using circuit-emulation services.Circuit-emulation service also accommodates the attachment of equipment currently using leased linesto an ATM backbone network. AALl requires timing synchronization between the source and thedestination. For this reason, AALl depends on a médium, such as SONET, that supports clocking.
The AALl process prepares a cell for transmission in three steps. First, synchronous samples (forexample, 1 byte of data at a sampling rate of 125 microseconds) are inserted into the Payload field.Second, Sequence Numíber (SN) and Sequence Number Protection (SNP) fields are added to provideinformation that the receiving AALl uses to verify that it has received cells in the correct orden Third,the remainder of the Payload field is filled with enough single bytes to equal 48 bytes. Figure 27-8illustrates how AALl prepares a cell for transmission.
Figure 27-8 AAL1 Prepares a Cell for Transmission So That the Cells Retain Tfiefr Order
ATM cell
bytes
Header SN SNP
Payload-47-
ATM Adaptation Layers: AAL2
Another traffic type has timing requirements like CBR but tends to be bursty in nature. This is calledvariable bit rate (VBR) traffic. This typically includes services characterized as packetized voice orvideo that do not have a constant data transmission speed but that do have requirements similar toconstant bit rate services. AAL2 is suitable for VBR traffic. The AAL2 process uses 44 bytes of the cellpayload for user data and reserves 4 bytes of the payload to support the AAL2 processes.
I 1-58705-001-3
Intemetworking Technologies Handbook
Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode SwitchingATM Addressing
VBR traffic is characterized as either real-time (VBR-RT) or as non-real-time (VBR-NRT). AAL2supports both types of VBR traffic.
ATM Adaptation Layers: AAL3/4
AAL3/4 supports both connection-oriented and connectionless data. It was designed for network serviceproviders and is closely aligned with Switched Multimegabit Data Service (SMDS). AAL3/4 is used totransmit SMDS packets over an ATM network.
AAL3/4 prepares a cell for transmission in four steps. First, the convergence sublayer (CS) creates aprotocol data unit (PDU) by prepending a beginning/end tag header to the frame and appending a lengthfield as a trailer. Second, the segmentation and reassembly (SAR) sublayer fragments the PDU andprepends a header to it. Then the SAR sublayer appends a CRC-10 trailer to each PDU fragment for errorcontrol. Finally, the completed SAR PDU becomes the Payload field of an ATM cell to which the ATMlayer prepends the standard ATM header.
An AAL 3/4 SAR PDU header consists of Type, Sequence Number, and Multiplexing Identifier fields.Type fields identify whether a cell is the beginning, continuation, or end of a message. Sequence numberfields identify the order in which cells should be reassembled. The Multiplexing Identifier fielddetermines which cells from different traffic sources are interleaved on the same virtual circuitconnection (VCC) so that the correct cells are reassembled at the destination.
ATM Adaptation Layers: AAL5
AAL5 is the primary AAL for data and supports both connection-oriented and connectionless data. It isused to transfer most non-SMDS data, such as classical IP over ATM and LAN Emulation (LAÑE).AAL5 also is known as the simple and efficient adaptation layer (SEAL) because the SAR sublayersimply accepts the CS-PDU and segments it into 48-octet SAR-PDUs without reserving any bytes ineach cell.
AAL5 prepares a cell for transmission in three steps. First, the CS sublayer appends a variable-lengthpad and an 8-byte trailer to a frame. The pad ensures that the resulting PDU falls on the 48-byte boundaryof an ATM cell. The trailer includes the length of the frame and a 32-bit cyclic redundancy check (CRC)computed across the entire PDU. This allows the AAL5 receiving process to detect bit errors, lost cells,or cells that are out of sequence. Second, the SAR sublayer segments the CS-PDU into 48-byte blocks.A header and trailer are not added (as is in AAL3/4), so messages cannot be interleaved. Finally, theATM layer places each block into the Payload field of an ATM cell. For all cells except the last, a bit inthe Payload Type (PT) field is set to O to indícate that the cell is not the last cell in a series that representsa single frame. For the last cell, the bit in the PT field is set to 1.
ATM AddressingThe ITU-T standard is based on the use of E. 164 addresses (similar to telephone numbers) for publicATM (B-ISDN) networks. The ATM Forum extended ATM addressing to include prívate networks. Itdecided on the subnetwork or overlay model of addressing, in which the ATM layer is responsible formapping network layer addresses to ATM addresses. This subnetwork model is an alternative to usingnetwork layer protocol addresses (such as IP and IPX) and existing routing protocols (such as IGRP andRIP). The ATM Forum defined an address format based on the stracture of the OSI network serviceaccess point (NSAP) addresses.
Intemetworking Technologies Handbook
1-58705-001-3 I
I Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode SwitchingATM Addressing
Subnetwork Model of Addressing
The subnetwork model of addressing decouples the ATM layer from any existinghigher-layerprotocols,such as IP or IPX. Therefore, it requires an entirely new addressing scheme and routing protocol. EachATM system must be assigned an ATM address, in addition to any higher-layer protocol addresses. Thisrequires an ATM address resolution protocol (ATM ARP) to map higher-layer addresses to theircorresponding ATM addresses.
IMSAP Format ATM Addresses
The 20-byte NSAP-format ATM addresses are designed for use within prívate ATM networks, whereaspublic networks typically use E. 164 addresses, which are formatted as defined by ITU-T. The ATMForum has specified anNSAP encoding for E. 164 addresses, which is used for encoding E. 164 addresseswithin prívate networks, but this address can also be used by some prívate networks.
Such prívate networks can base their own (NSAP format) addressing on the E. 164 address of the publicUNÍ to which they are connected and can take the address prefix from the E. 164 number, identifyinglocal nodes by the lower-order bits.
All NSAP-format ATM addresses consist of three components: the authority and format identifier (AFI),the initial domain identifier (IDI), and the domain-specific part (DSP). The AFI identifies the type andformat of the IDI, which, in turn, identifíes the address allocation and administrative authority. The DSPcontains actual routing information.
Note Summarized another way, the first 13 bytes form the NS AP prefix that answers the question,"Which switch?" Each switch must have a prefix valué to uniquely identify it. Devicesattached to the switch inherit the prefix valué from the switch as part of their NSAP address.The prefix is used by switches to support ATM routing.
The next 6 bytes, called the endstation identifier (ESI), identify the ATM element attachedto the switch. Each device attached to the switch must have a unique ESI valué.
The last byte, called the selector (SEL) byte, identifies the intended process within thedevice that the connection targets.
Three formáis of prívate ATM addressing differ by the nature of the AFI and IDI. In the NSAP-encodedE.164 format, the IDI is an E.164 number. In the DCC format, the IDI is a data country code pCC),which identifies particular countries, as specified in ISO 3166. Such addresses are administered by theISO National Member Body in each country. In the ICD format, the IDI is an international codedesignator (ICD), which is allocated by the ISO 6523 registration authority (the British StandardsInstitute). ICD codes identify particular international organizations.
The ATM Forum recommends that organizations or prívate network service providers use either the DCCor the ICD formáis to form their own numbering plan.
Figure 27-9 illustrates the three formats of ATM addresses used for prívate networks.
Intemetworking Technologies Handbook
I 1-58705-001-3
Chapter 27 Asynchronous Transfer IVlode Switching |ATM Connections
Figure 27-9 Three Formáis of ATM Addresses Are Used for Prívate Networks
AFI
IC
DCC
p
-- IDI--
HO-DSP ESI SEL
DCC ATM format
AFI
IC
ICD
p
-- ID1--
HO-DSP ESI SEL
ICD ATM format
AFI E.164
„ ini -
HO-DSP ESI SEL
NSAP format E.164
ATM Address Fields
The following descriptions summarize the fields illustrated in Figure 27-9:
• AFI—Identifies the type and format of the address (E.164, ICD, or DCC).
• DCC—Identifies particular countries.
• High-Order Domain-Speciflc Part (HO-DSP)—Combines the routing domain (RD) and the áreaidentifier (ÁREA) of the NSAP addresses. The ATM Forum coníbined these fields to support aflexible, multilevel addressrng hierarchy for prefíx-based routing protocols.
• End System Identifier (ESI)—Specifies the 48-bit MAC address, as administered by the Instituteof Electrical and Electronic Engineers (IEEE).
• Selector (SEL)—Is used for local rnultiplexing within end stations and has no network significance.
• ICD—Identifies particular international organizations.
• E.164—Indicates the BISDN E.164 address.
ATM ConnectionsATM supports two types of connections: point-to-point and point-to-multipoint.
Internetworkmg Technologies Handbook1-58705-001-3 I
I Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode SwitchingATM and Multicasting
Point-to-point connects two ATM end systems and can be unidirectional (one-way communication) orbidirectional (two-way communication). Point-to-multipoint connects a single-source end system(known as the root node) to múltiple destination end systems (known as leaves). Such connections areunidirectional only. Root nodes can transmit to leaves, but leaves cannot transmit to the root or to eachother on the same connection. Cell replication is done within the ATM network by the ATM switcheswhere the connection splits into two or more branches.
It would be desirable in ATM networks to have bidirectional multipoint-to-multipoint connections. Su.chconnections are analogous to the broadcasting or multicasting capabilities of shared-media LANs, suchas Ethernet and Token Ring. A broadcasting capability is easy to implement in shared-media LANs,where all nodes on a single LAN segment must process all packets sent on that segment
Unfortunately, a multipoint-to-multipoint capability cannot be implemented by using AAL5, which isthe most common AAL to transmit data across an ATM network. Unlike AAL3/4, with its MessageIdentifier (MID) field, AAL5 does not provide a way within its cell format to interleave cells fromdifferent AAL5 packets on a single connection. This means that all AAL5 packets sent to a particulardestination across a particular connection must be received in sequence; otherwise, the destinationreassembly process will be incapable of reconstracting the packets.
This is why AAL5 point-to-multipoint connections can be only unidirectional. If a leaf node were totransmit an AAL5 packet onto the connection, for example, it would be received by both the root nodeand all other leaf nodes. At these nodes, the packet sent by the leaf could be interleaved with packetssent by the root and possibly other leaf nodes, precluding the reassembly of any of the interleavedpackets.
ATM and MulticastingATM requires some form of multicast capability. AAL5 (which is the most commonAAL for data) currently does not support interleaving packets, so it does not support multicasting.
If a leaf node transmitted a packet onto an AAL5 connection, the packet could be intermixed with otherpackets and be improperly reassembled. Three methods have been proposed for solving this problem:VP multicasting, multicast server, and overlaid point-to-multipoint connection.
Under the first solution, a multipoint-to-multipoint VP links all nodes in the multicast group, and eachnode is given a unique VCI valué within the VP. Interleaved packets henee can be identified by theunique VCI valué of the source. Unfortunately, this mechanism would require a protocol to uniquelyallocate VCI valúes to nodes, and such a protocol mechanism currently does not exist. It is also unclearwhether current SAR devices could easily support such a mode of operation.
A multicast server is another potential solution to the problem of multicasting over an ATM network. Inthis scenario, all nodes wanting to transmit onto a multicast group set up a point-to-point connection withan external device known as a multicast server (perhaps better described as a resequencer or serializer).The multicast server, in turn, is connected to all nodes wanting to receive the multicast packets througha point-to-multipoint connection. The multicast server receives packets across the point-to-pointconnections and then retransmits them across the point-to-multipoint connection'—but only afterensuring that the packets are serialized (that is, one packet is fully transmitted before the next is sent).In this way, cell interleaving is precluded.
An overlaid point-to-multipoint connection is the third potential solution to the problem of multicastingover an ATM network. In this scenario, all nodes in the multicast group establish a point-to-multipointconnection with each other node in the group and, in turn, become leaves in the equivalent connectionsof all other nodes. Henee, all nodes can both transmit to and receive from all other nodes. This solutionrequires each node to maintain a connection for each transmitting member of the group, whereas themulticast-server mechanism requires only two connections. This type of connection also requires a
Intemetworklng Technologies Handbook
I 1-58705-001-3
Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode SwitchingATM Quality of Service
registration process for informing the nodes that join a group of the other nodes in the group so that thenew nodes can form the point-to-multipoint connection. The other nodes must know about the new nodeso that they can add the new node to their own point-to-multipoint connections. The multicast-servermechanisrn is more scalable in terms of connection resources but has the problem of requiring acentralized resequencer, which is both a potential bottleneck and a single point of failure.
ATM Quality of ServiceATM supports QoS guáranteos comprising traffic contract, traffic shaping, and traffic policing.
A traffic contract specifies an envelope that describes the intended data flow. This envelope specifiesvalúes for peak bandwidth, average sustained bandwidth, and burst size, among others. When an ATMend system connects to an ATM network, it enters a contract with the network, based on QoS parameters.
Traffic shaping is the use of queues to constrain data bursts, limit peak data rate, and smooth jitters sothat traffic will fit within the promised envelope. ATM devices are responsible for adhering to thecontract by means of traffic shaping. ATM switches can use traffic policing to enforce the contract. Theswitch can measure the actual traffic flow and compare it against the agreed-upon traffic envelope. If theswitch finds that traffic is outside of the agreed-upon parameters, it can set the cell-loss priority (CLP)bit of the offending cells. Setting the CLP bit makes the cell discard eligible, which means that anyswitch handling the cell is allowed to drop the cell during periods of congestión.
ATM Signaling and Connection EstablishmentWhen an ATM device wants to establish a connection with another ATM device, it sends asignaling-request packet to its directly connected ATM switch. This request contains the ATM addressof the desired ATM endpoint, as well as any QoS parameters required for the connection.
ATM signaling protocols vary by the type of ATM link, which can be either UNÍ signáis or NNI signáis.UNÍ is used between an ATM end system and ATM switch across ATM UNÍ, and NNI is used acrossNNI links.
The ATM Forum UNÍ 3.1 specification is the current standard for ATM UNÍ signaling. The UNÍ 3.1specification is based on the Q.2931 public network signaling protocol developed by the ITU-T. UNÍsignaling requests are carried in a well-known default connection:VPI = O, VPI = 5.
The ATM Connection-Establishment Process
ATM signaling uses the one-pass method of connection setup that is used in all moderntelecommumcation networks, such as the telephone network. An ATM connection setup proceeds in thefollowing manner. First, the source end system sends a connection-signaling request. The connectionrequest is propagated through the network. As a result, connections are set up through the network. Theconnection request reaches the final destination, which either accepts or rejects the connection request.
Intemetworkíng Technologies Handbook
1-58705-001-3
I Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode SwitchingATM Connectíon-Management Messages
Connection-Request Routing and Negotiation
Routing of the connection request is governed by an ATM routing protocol (Prívate Network-NetworkInterface [PNNI], which routes connections based on destination and source addresses), traffic, and theQoS parameters requested by the source end system. Negotiating a connection request that is rejectedby the destination is limited because cali routing is based on parameters of initial connection; changingparameters might affect the connection routing. Figure 27-10 highlights the one-pass method of ATMconnection establishment.
Figure 27-10 ATM Devices Establish Connections Through the One-Pass MethodATM
switch 1Connect to B? Connect to B? _____
ATMswitch 2
Connect to B?
Connect to B?
YesATM
switch 3
ATM Connection-Management MessagesA number of connection-management message types, including setup, cali proceeding, connect, andreléase, are used to establish and tear down an ATM connection. The source end system sends a setupmessage (including the address of the destination end system and any traffic QoS parameters) when itwants to set up a connection. The ingress switch sends a cali proceeding message back to the source inresponse to the setup message. The destination end system next sends a connect message if theconnection is accepted.The destination end system sends a reléase message back to the source end system if the connection isrejected, thereby clearing the connection.
Connection-management messages are used to establish an ATM connection in the following manner.First, a source end system sends a setup message, which is forwarded to the first ATM switch (ingressswitch) in the network. This switch sends a cali proceeding message and invokes an ATM routingprotocol. The signaling request is propagated across the network. The exit switch (called the egressswitch) that is attached to the destination end system receives the setup message. The egress switchforwards the setup message to the end system across its UNÍ, and the ATM end system sends a connectmessage if the connection is accepted. The connect message traversos back through the network alongthe same path to the source end system, which sends a connect acknowledge message back to thedestination to acknowledge the connection. Data transfer can then begin.
Intemetworking Technologies Handbook
Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode Switching |PNNI
PNNIPNNI provides two significant servioes: ATM topology discovery and cali establishment. For switchesto build connections between end points, the switch nrust know the ATM network topology. PNNI is theATM routing protocol that enables switches to automatically discover the topology and thecharacteristics of the links interconnecting the switches. A link-state protocol much like OSPF, PNNItracks things such as bandwidth on links. When a significant event occurs that changes the characteristicsof a link, PNNI announces the change to the other switches.
When a station sends a cali setup request to its local switch, the ingress switch references the PNNIrouting table to determine a path between the source and the intended destination that meets the QoSrequirements specified by the source. The switch attached to the source then builds a list defining eachswitch hop to support the circuit to the destination. This is called the designated transit list (DTL).
VCI = 18 is reserved for PNNI.
Integrated Local Management Interface
Note
Integrated Local Management Interface (ILMI) enables devices to determine status of components at theother end of a physical link and to negotiate a common set of operational parameters to ensureinteroperability. ILMI operates over a reserved VCC of VPI = X, VCI = 16.
Administrators may enable or disable ILMI at will, but it is highly recommended to enable it. Doing soallows the devices to determine the highest UNÍ interface level to opérate (3.0, 3.1, 4.0), UNÍ vs. NNI,as well as numerous other ítems. Furthermore, ILMI allows devices to share information such as NSAPaddresses, peer interface ñames, and IP addresses. Without ILMI, many of these parameters must bemanually configured for the ATM attached devices to opérate correctly.
The VCI valúes of O through 31 are reserved and should not be used for user traffic. Threefrequently encountered VCI valúes are shown in Table 27-1.
Táble 27-1 Commonly Used VCI Va fijes
VCI Function
Signaling from an edge device to its switch (ingress switch)
16 ILMI for link parameter exchanges
18 PNNI for ATM routing
LAN EmulationLAN Emulation (LAÑE) is a standard defined by the ATM Forum that gives to stations attached via ATMthe same capabilities that they normally obtain from legacy LANs, such as Ethernet and Token Ring. Asthe ñame suggests, the function of the LAÑE protocol is to emulate a LAN on top of an ATM network.Specifically, the LAÑE protocol defines mechanisms for emulating either an IEEE 802.3 Ethernet or an802.5 Token Ring LAN. The current LAÑE protocol does not define a sepárate encapsulation for FDDI.(FDDI packets must be mapped into either Ethernet or Token Ring-emulated LANs [ELANs] by using
Intemetworking Technologies Handbook1-58705-001-3 I
I Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode SwitchingLAN Emulation
existing translational bridging techniques.) Fast Ethernet (lOOBaseT) and IEEE 802.12(lOOVG-AnyLAN) both can be mapped unchanged because they use the same packet formáis. Figure27-11 compares a physical LAN and an ELAN.
Figure 27- U ATM Networks Can Emula te a Physical LAN
Physical LAN
Emulated LAN
The LAÑE protocol defines a service iaterface for higher-layer (that is, network layer) protocols that isidentical to that of existing LANs. Data sent across the ATM network is encapsulated in the appropriateLAN MAC packet fonnat. Simply put, the LAÑE protocols make an ATM network look and behave likean Ethernet or Token Ring LAN—-albeit one operating much fasterthan an actual Ethernet or Token RingLAN network.
It is important to note that LAÑE does not attempt to enrúlate the actual MAC protocol of the specificLAN concerned (that is, CSMA/CD for Ethernet or token passing for IEEE 802.5). LAÑE requires nomodifications to higher-layer protocols to enable their operation over an ATM network. Because theLAÑE service presents the same service interface of existing MAC protocols to network layer drivers(such as an NDIS- or ODI-like driver interface), no changes are required in those drivers.
The LAÑE Protocol Architecture
The basic function of the LAÑE protocol is to resolve MAC addresses to ATM addresses. The goal is toresolve such address mappings so that LAÑE end systems can set up direct connections betweenthemselves and then forward data. The LAÑE protocol is deployedin two types of ATM-attached equipment: ATM network interface cards (NICs) and internetworking andLAN switching equipment.
ATM NICs implement the LAÑE protocol and interface to the ATM network but present the current LANservice interface to the higher-level protocol drivers within the attached end system. The network layerprotocols on the end system continué to communicate as if they were on a known LAN by using knownprocedures. However, they are capable of using the vastly greater bandwidth of ATM networks.
The seoond class of network gear to implement LAÑE consists of ATM-attached LAN switches androuters. These devices, together with directly attached ATM hosts equipped with ATM NICs, are usedto provide a virtual LAN (VLAN) service in which ports on the LAN switches are assigned to particularVLANs independently of physical location. Figure 27-12 shows the LAÑE protocol architectureimplemented in ATM network devices.
Internetworking Technologies Handbook
I 1-58705-001-3
Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode Switching [LAN Etnulatlon
Figure 27-12 LAÑE Protocol Architecture Can Be Implemented in ATM Network Devices
Higher-layerprotocols
IP/IPX, etc.
Higher-layerprotocols
IP/IPX etc.
NDIS/ODI
LAÑE
UNÍsignaling
AAL5
ATM
PHY
802.1 D
LAÑE
UNÍsignaling
ATM \ ATM
PHY PHY
AAL5
ATM
PHY
MAC
PHY
NDIS/ODI
MAC
PHY
ATMhostwithLAÑE NIC
ATM switch Layer 2LAN switch
LAN host
Note The LAÑE protocol does not directly affect ATM switches. As with most of the other ATMinternetworking protocols, LAÑE builds on the overlay rnodel. As such, the LAÑEprotocols opérate transparently over and through ATM switches, using only standard ATMsignaling procedures.
LAÑE Components
The LAÑE protocol defines the operation of a single ELAN or VLAN. Although múltiple ELANs cansimultaneously exist on a single ATM network, an ELAN emulates either an Ethernet or a Token Ringand consists of the following components:
• LAN Emulation client (LEC)-—The LEC is an entity in an end system that performs dataforwarding, address resolution, and registration of MAC addresses with the LAN Emulation Server(LES). The LEC also provides a standard LAN interface to higher-level protocols on legacy LANs.An ATM end system that connects to múltiple ELANs has one LEC per ELAN.
• LES—-The LES provides a central control point for LECs to forward registration and controlinformation. (Only one LES exists per ELAN.) The LES maintains a list of MAC addresses in theELAN and the corresponding NSAP addresses.
• Broadcast and Unknown Server (BUS)—-The BUS is a multicast server that is used to floodunknown destination address traffic and to forward multicast and broadcast traffic to clients withina particular ELAN. Each LEC is associated with only one BUS per ELAN.
Intemetworking Technologies Handbook7-53705-001-3
[ Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode SwitchingLAN Emulation
• LAN Emulation Configuration Server (LECS)—The LECS maintains a datábase of LECs and theELANs to which they belong. This server accepts queries from LECs and responds with theappropriate ELAN identifier—namely, the ATM address of the LES that serves the appropriateELAN. One LECS per administrative domain serves all ELANs within that domain.
Because single server components lack redundancy, Cisco has overeóme this shortcoming byimplementing a proprietary sohition called Simple Server Redundancy Protocol. SSRP works with anyvendors LECs; however, it requires the use of Cisco devices as server components. It allows up to 16LECSs per ATM LAÑE network and an infinite number of LES/BUS pairs per ELAN. The ATM Forumalso released a vendor-independent method of providing server redundancy: Lañe EmulationNetwork-Network Interface (LNNI). Therefore, servers from different vendors can provideinteroperable redundancy.
Figure 27-13 illustrates the components of an ELAN.
figure 27-13 An ELAN Consiste of Cliente, Servers, and Varíous Intermedíate JVodes
, LAN EmulationLX Server (LES)
Layer 2LAN switch
Router
LAN EmulationConfiguration
Server (LECS)
Broadcast andUnknown
Server (BUS)
LAN emulation clients LAN emulation servers
LAN Emulation Connection Types
The Phase 1 LAÑE entities communicate with each other by using a series of ATM VCCs. LECsmaintain sepárate connections for data transmission and control traffic. The LAÑE data connections aredata-direct VCC, multicast send VCC, and multicast forward VCC.
Data-direct VCC is a bidirectional point-to-point VCC set up between two LECs that want to exchangedata. Two LECs typically use the same data-direct VCC to carry all packets between them rather thanopening a new VCC for each MAC address pair. This technique conserves connection resources andconnection setup latency.
Multicast send VCC is a bidirectional point-to-point VCC set up by the LEC to the BUS.
Multicast forward VCC is a unidirectional VCC set up to the LEC from the BUS. It typically is apoint-to-multipoint connection, with each LEC as a leaf.
Figure 27-14 shows the LAÑE data connections.
Control connections include configuration-direct VCC, control-direct VCC, and control-distribute VCC.Configuration-direct VCC is a bidirectional point-to-point VCC set up by the LEC to the LECS.Control-direct VCC is a bidirectional VCC set up by the LEC to the LES. Control-distribute VCC is aunidirectional VCC set up from the LES back to the LEC (this is typically a point-to-multipointconnection). Figure 27-15 illustrates LAÑE control connections.
I 1-58705-001-3
Intemetworking Technologies Handbook
Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode SwitchingLAN Emulation
Figure 27-14 LAÑE Data Connectíons Use a Series of VCLs to Link a LAN Switch and ATM Hosts
Broadcast andUnknown Server (BUS)
Multicast
LAÑE Client(LEC)
ATM hostData-directVCC
LAN emulation data connections
LAÑE Client(LEC)
LAN switoh
Figure 27-15 LAÑE Control Connectíons L/nk the LES, LECS, LAN Switch, and ATM Host
LAÑE Server(LES)
LAÑE Client(LEC)
LAÑE Client(LEC)
ATM host
Configura tion-directVCC
Configuration-directVCC
LAÑE ConfigurationServer (LECS)
LAN emulation control connections
LAÑE Operation
The operation of a LAÑE system and components is best understood by examining these stages of LECoperation: performing initialization and configuration, joining and registering with the LES, finding andjoining the BUS, and performing data transfer.
Intemetworking Technologies Handbook1-58705-001-3
I Chapter27 Asynchronous Transfer Mode SwitchingLAN Emulation
Initialization and Configuration
Upon initialization, an LEC finds the LECS to obtain required configuration information. It begins thisprocess when the LEC obtains its own ATM address, which typically occurs through addressregistration.
The LEC must then determine the location of the LECS. To do this, the LEC first must lócate the LECSby one of the following methods: by using a defined ILMI procedure to determine the LECS address, byusing a well-known LECS address, or by using a well-known permanent connection to the LECS (VPI= O, VCI = 17). (The well-known permanent connection is not commonly used.)
After the LEC discovers the LECS's NSAP, the LEC sets up a configuratíon-direct VCC to the LECSand sends an LE_CONFIGURE_REQUEST message. If a matching entry is found, the LECS returns aLE_CONFIGURE_RESPONSE message to the LEC with the configuration information that it requiresto connect to its target ELAN, including the following: ATM address of the LES, type of LAN beingemulated, máximum packet size on the ELAN, and ELAN ñame (a text string for display purposes).
Joining and Registering with the LES
When an LEC joins the LES and registers its own ATM and MAC addresses, it does so by followingthree steps:
1. After the LEC obtains the LES address, the LEC optionally clears the connec-tion to the LECS, sets up the control-direct VCC to the LES, and sends an LE_JOIN_REQUESTmessage on that VCC. This allows the LEC to register its own MAC and ATM addresses with theLES and (optionally) any other MAC addresses for which it is proxying. This information ismaintained so that no two LECs will register the same MAC or ATM address.
2. After receipt of the LE_JOIN_REQUEST message, the LES checks with the LECS vía its openconnection, verifies the request, and confiráis the client's membership.
3. Upon successful verification, the LES adds the LEC as a leaf of its point-to-multipointcontrol-distribute VCC and issues the LEC a successful LE_JOIN_RESPONSE message thatcontains a unique LAN Emulation client ID (LECID). The LECID is used by the LEC to filter itsown broadcasts from the BUS.
Finding and Joining the BUS
Data Transfer
After the LEC has successfully joined the LECS, its first task is to find the BUS's ATM address to jointhe broadcast group and become a member of the emulated LAN.
First, the LEC creates an LE_ARP_REQUEST packet with the MAC address OxFFFFFFFF. Then theLEC sends this special LE_APvP packet on the control-direct VCC to the LES. The LES recognizes thatthe LEC is looking for the BUS and responds with the BUS's ATM address on the control-distributeVCC.
When the LEC has the BUS's ATM address, it joins the BUS by first creating a signaling packet with theBUS's ATM address and setting up a multicast-send VCC with the BUS. Upon receipt of the signalingrequest, the BUS adds the LEC as a leaf on its point-to-multipoint multicast forward VCC. The LEC isnow a member of the ELAN and is ready for data transfer.
The final state, data transfer, involves resolving the ATM address of the destination LEC and actual datatransfer, which might include the flush procedure.
Intemetworking Technologies Handbook
l 1-58705-001-3
Chapter 27 Asynchronous Transí er Mode SwítchingMultiprotocol over ATM
When a LEC has a data packet to send to an unknown destination MAC address, it must discover theATM address of the destination LEC through which the particular address can be reached. To accomplishthis, the LEC first sends the data frame to the BUS (vía the multicast send VCC) for distribution to allLECs on the ELAN via the multicast forward VCC. This is done because resolving the ATM addressmight take some time, and many network protocols are intolerant of delays.
The LEC thea sends a LAN Emulation Address Resolution Protocol Request (LE_ARP_Request)control frame to the LES via a control-direct VCC.
If the LES knows the answer, it responds with the ATM address of the LEC that ownsthe MAC address in question. If the LES does not know the answer, it floods the LE_ARP_REQUESTto some or all LECs (under rules that parallel the BUS's flooding of the actual data frame, but overcontrol-direct and control-distribute VCCs instead of the multicast send or multicast forward VCCs usedby the BUS). If bridge/switchingdevices with LEC software participating in the ELAN exist, they respond to the LE_ARP_REQUEST ifthey service the LAN device with the requested MAC address.This is called aproxy service.
In the case of actual data transfer, if an LE_ARP message is received, the LEC sets up a data-direct VCCto the destination LEC and uses this for data transfer rather than the BUS path. Before it can do this,however, the LEC might need to use the LAÑE flush procedure, which ensures that all packetspreviously sent to the BUS were delivered to the destination prior to the use of the data-direct VCC. Inthe flush procedure, a control frame is sent down the first transmission path following the last packet.The LEC then waits until the destination acknowledges receipt of the flush packet before using thesecond path to send packets.
Multiprotocol over ATMMultiprotocol over ATM (MPOA) provides a method of transmitting data between ELANs withoutneeding to continuously pass through a router. Normally, data passes through at least one router to getfrom one ELAN to another. This is normal per-hop routing as experienced in LAN environments.MPOA, however, enables devices in different ELANs to communicate without needing to travel hop byhop.
Figure 27-16 illustrates the process without MPOA in part A and with MPOA in part B. WithMPOA-enabled devices, only the first few frames between devices pass through routers. This is calledthe default path. The frames pass from ELAN to ELAN through appropriate routers. After a few framesfollow the default path, the MPOA devices discover the NS AP address of the other device and then. builda direct connection called the shortcut for the subsequent frames in the flow.
The edge devices that genérate the ATM traffic are called multiprotocol clients (MPC) and may be anATM-attached workstation, or a router. The inter-ELAN routers are called multiprotocol servers (MPS)and assist the MPCs in discovering how to build a shortcut. MPSs are always routers.
This reduces the load on routers because the routers do not need to sustain the continuous flow betweendevices. Furthermore, MPOA can reduce the number of ATM switches supporting a connection, freeingup virtual circuits and switch resources in the ATM network. Figure 27-16 illustrates the connectionbefore and after the shortcut is established.
Note that MPOA does not replace LAÑE. In fact, MPOA requires LAÑE versión 2.
Intemetworking Technologies Handbook
1-58705-001-3 I
I Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode Switching
Review Questíons
Figure 27-16 A Comparíson oflnter-ELAN Communications Without (Part A) and with (Part B) MPOA
MPS MPS
MPC
MPCShortout path
PartB
Review QuestionsQ—Ñame thefour components ofLANE.
A—LAN Emulation client (LEC), LAÑE Configuration Server (LECS), LAN Emulation Server (LES),Broadcast and Unknown Server (BUS).
Q-—Which LAÑE component maintains an ATM ARP table?
A—The LAN Emulation Server (LES) keeps a datábase of LEC MAC and NSAP addresses.
Q—Which LAÑE component maintains policyfor ELAN membership?
A—The LAÑE Configuration Server (LECS) acts as a membership policy device.
Q,—List twofunctions ofPNNI.
A—-ATM topology discovery and switched circuit establishment.
Q—Which field in the ATM header checks the header integrity?
A-—The HEC field checks for header errors and can correct a single header bit error.
Q-—What is the primary dijference between the UNÍ header and the NNI header?
A—The UNÍ header has an 8-bit VPI field and a 4-bit GFC, while the NNI header absorbs the GFC fieldand expands the VPI field to 12 bits.
Q—Which adaptation mode is most appropriate to interconnect TI signáis from PBXs over ATM?
A—AAL1 is most suitable for constant bit rate trafile such as a TI source.
Internetworking Technologies Handbook
I 1-58705-001-3
Chapter 27 Asynchronous Transfer Mode Switching |For More Information
Q—Which adaptation mode is mostfrequently implementedfor data transport over ATM?
A—AAL5 provides an appropriate adaptation method for data traffíc such as that produced by routersand ATM-attached workstations.
Q—What VCI valué is reservedfor cali setup requests from an ATM edge device?
A—VCI = 5 is reserved for ATM edge devices to send a signaling request to the ingress ATM switchrequesting a connection to another device.
Q—What ATMprotocol simplifies the ATM administrator's Ufe by automatically ensuring that certainATMparameters are compatible between two devices connected to the same link?
A—ILMI enables two devices to communicate with each other and share ATM parameters that facilítatethe link functionality.
Q—What ATM proto col communicates exclusively between ATM svvitches?
A—PNNI, the ATM routing protocol, occurs only between ATM switches.
Q—Describe the difference between PVC and SVC.
A—A PVC (permanent virtual circuit) must be manually provisioned. Every piece of equipmentsupporting the circuit between the source and destination must be configured. PVC does not provide anyresiliency for media or equipment failures. SVC (switched virtual circuit) automatically establishes aconnection between the source and the destination. The source indicates that it desires a connection, andthe network builds the circuit.
Q—What is thepurpose ofthe adaptation layer?
A—The adaptation layer converts user data into cell payloads. Some adaptation modes use all 48 bytesofthe payload, while others use extra bits from the payload for functional purposes resulting in lowerthan 48 bit user data/payload size.
Q—What advantage is there to implementingMPOA?
A—MPOA provides two advantages. First, it reduces the workload for routers because the routers willnot need to support contimious flows of data. Second, MPOA can reduce the number of times that datamust cross the ATM network. Without MPOA, the data must cross all necessary ELANs to get to thedestination. With MPOA, a single circuit is built, allowing the data to traverse the network once.
For More InformationClark, Kennedy, and Kevin Hamilton. CCIE Professional Development: Cisco LAN Switching.Lndianapolis: Cisco Press, 1999.
Ginsburg, David. ATM: Solutions for Enterprise Internetwortíng. Boston: Addison-Wesley PublishingCo, 1996.
McDysan, David E., and Darren L. Spohn. ATM Theory and Application. New York: McGraw-Hill, 1998
http://www.atmforum.com for ATM standards document
Internetworking Technologies Handbook
1-58705-001-3 I
ANEXO CESTADÍSTICAS DE TRONCALES
Nom
bre
de la
Tro
ncal
:
Con
mut
ador
Ori
gen:
C
OLÓ
N
Con
mut
ador
Fin
al:
HE
AD
EN
D
9-ago-03
10-ago-03
11-ago-03
12-ago-03
13-ago-03
14-ago-03
15-ago-03
16-ago-03
17-ago-03
18-ago-03
20-ago-03
21-ago-03
22-ago-03
23-ago-03
24-ago-03
25-ago-03
26-ago-03
27-ago-03
28-ago-03
29-ago-03
5 5 33 27 29 33 37 9 8 26 50 37 28 19 15 35 32 38 36 19
4 10 26 24 28 27 30 10 7 23 38 25 21 16 12 22 22 21 20 11
18 14 84 75 75 74 81 27 16 82 92 89 62 37 34 80 73 77 84 27
12 18 60 62 55 59 64 21 16 64 74 57 45 36 25 56 60 58 42 17
Utilización (%)
-O O O O O O O O O O O
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
2 19/08/20030)
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
N03O
3TJo"OQ.(Om3
3Q.0)
Utilización (%)
09/08/2003
11/08/2003
13/08/2003
15/08/2003
17/08/2003
2 19/08/2003U
21/08/2003
23/08/2003
25/08/2003
27/08/2003
29/08/2003
o o o o o o o o o! 1 1 ! I L~ L_
N0)O(
3TIÓ'Oa(D
coSLa0)
Utilización (%)->• ro co -t»- oí o>o o o o o o o
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
2 19/08/2003
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003_
24/08/2003-
25/08/2003-
26/08/2003-
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
t
47i
— -.
. ——^ .
4/«C
4
' — ~_
<\•
^K
/*/
" •
^
-^r^
•,
\
*
.
>,
•aooo3
"o"TJ03(0Q.
o'a.
C
=
O53Q.fl)m3I-K
0)Q.03
Utilización (%)
<
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
2 19/08/2003
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
-»• to co -p>.3 O O O O
*vN
4
/
/
•^^" .
, "
^^
^^^^
^
^
\
^-^
^
/^s
1/
»
-^
TJO
O(D
"»'
O
Q.
o"O.<DC
ioa(DwH.au
Jom
bre
de l
a T
ron
cal:
Con
mut
ador
Ori
gen:
C
OLÓ
N
Con
mut
ador
Fin
al:
HE
AD
EN
D
9-ag
o-03
10-a
go-0
311
-ago
-03
12-a
go-0
313
-ago
-03
14-a
go-0
315
-ago
-03
16-a
go-0
317
-ago
-03
18-a
go-0
320
-ago
-03
21-a
go-0
322
-ago
-03
23-a
go-0
324
-ago
-03
25-a
go-0
326
-ago
-03
27-a
go-0
328
-ago
-03
29~a
go-0
3
O O 7 9 8 8 8 4 4 6 15 12 11 8 8 7 8 8 5 3
O O 5 6 7 7 6 3 3 5 8 7 9 5 4 4 4 4 4 4
0 0 21 23 27 26 24 13 15 21 32 26 29 17 17 13 13 15 11 6
0 1 12 17 19 20 18 11 7 20 15 15 25 14 9 9 9 7 9 8
Utilización (%)
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
S 19/08/2003fi)
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
Utilización (%)K5O
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
5 19/08/2003ai20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
Nfi)O_
3"
3»o"oQ.(Dm3
fi)ao)
N
Oa3
•qó'o
SLa
Utilización (%)
Cn o
r, 19/08/2003U
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
-ooo(o3
TJO
(Da.o'a,(D
C££
Ñ'fi)o.
3'a
m3
Utilización (%)
0 tO -1
09/08/2003 c
10/08/2003 i
1 1/08/2003
12/08/2003
13/08/2003•
14/08/2003
15/08/2003.
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
2 19/08/2003U
20/08/2003.
21/08/2003
22/08/2003.
23/08/2003
24/08/2003-
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
»
k~— -.~~-— -
C
4
4
4
4
4
4
—i.^ O) 00 O
^\
^ .\
*--•f/•
>
•
>
V
>
t\
>/^
N.\
/<
_^- —•
*.
>»
-aoo(D2-U
T)O3(Dao'a(DcÑ'Uo_3a(DwBJ_
ao
lom
ore
ae
la i
ronc
al:
Con
mut
ador
Ori
gen:
C
OLÓ
N
Co
nm
uta
do
r Fi
nal:
HE
AD
EN
D
9-ago-03
10-ago-03
11-ago-03
12-ago-03
13-ago-03
14-ago-03
15-ago-03
16-ago-03
17-ago-03
18-ago-03
20-ago-03
21-ago-03
22-ago-03
23-ago-03
24-ago-03
25-ago-03
26-ago-03
27~ago-03
28-ago-03
29-ago-03
5 3 13 23 20 24 24 14 11 16 30 21 27 12 7 24 33 26 26 8
6 2 12 16 18 17 22 8 5 13 25 19 20 12 8 24 27 28 28 9
13 9 36 47 46 54 46 28 20 53 57 53 55 24 18 68 78 58 61 19
14 15 29 31 38 36 51 19 11 46 52 40 43 21 17 51 58 57 63 15
Utilización (%)
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
5 19/08/2003a>20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
NQ)Oo>3-Oo'OQ.(Dm3
a.su
Utilización (%)•NO
OíO
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
S 19/08/2003&}
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
NO)O
OoQ.(O(/)SLEu
Utilización (%)
5 19/08/2003
Utilización (%)
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
?, 19/08/2003
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
"OO
O(D
ro13S
(Dg.o'o.(D
c
Ñ'0)O
a(D
m
•0O
T3O
CDa.
a.a>
NUO
au
Jom
ore
de la
i ro
ncal
:
Con
mut
ador
Ori
gen:
C
OLÓ
N
Con
mut
ador
Fin
al:
MEA
D E
ND
9-ago-03
10-ago-03
11-ago-03
12-ago-03
13-ago-03
14-ago-03
15-ago-03
16-ago-03
17-ago-03
18-ago-03
20-ago-03
21-ago-03
22-ago-03
23-ago-03
24-ago-03
25-ago-03
26-ago-03
27-ago-03
28-ago-03
29-ago-03
1 4 9 14 14 12 12 6 4 11 20 18 18 6 5 12 13 14 15 4
1 5 8 12 11 11 10 7 5 8 15 14 12 6 4 10 11 11 12 4
6 10 19 31 40 27 28 16 10 37 41 45 44 16 13 37 36 35 37 10
12 15 21 29 28 24 23 17 12 25 29 29 29 14 14 24 27 28 28 10
Utilización (%)oío
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
S 19/08/2003fi)
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
NtíOO'"3
TIo'oQ.(Om3r*
3o.
Utilización (%)
en o oí oN>01
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
H 19/08/2003fi)
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
NUO0>331o'oo.Cu
w
Utilización (%)
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
5 19/08/2003B)
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
Utilización (%)
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
5 19/08/2003
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
T3OOCD3F*.
,03tt>'•oo3(Dao'o.(D
NUoo>3
a(D
m
OCD3
TIO
I5'aCD
c
soQ.CD
C/>SLEi»
Jom
bre
de l
a i r
onca
l:
Con
mut
ador
Ori
gen:
C
OLÓ
N
Con
mut
ador
Fin
al:
NN
UU
9-ago-03
10-ago-03
11 -ago-03
12-ago-03
13-ago-03
14-ago-03
15-ago-03
16-ago-03
17-ago-03
18-ago-03
20-ago-03
21-ago-03
22-ago-03
23-ago-03
24-ago-03
25-ago-03
26-ago-03
27-ago-03
28-ago-03
29-ago-03
3 3 12 23 27 25 9 8 2 6 12 9 18 3 3 24 15 15 15 4
2 4 13 25 22 24 8 5 2 6 11 12 27 9 14 30 13 17 20 19
16 16 38 62 74 69 33 33 13 33 37 37 51 14 9 63 43 47 46 8
11 13 35 56 54 59 22 24 5 25 33 36 55 27 24 62 38 49 56 25
Utilización (%)
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
3 19/08/2003EU
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/OS/2003
29/08/2003
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
3 19/08/2003BJ
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
Utilización (%)O>o
coo
NBJO
ooo.CDm
o.0)
N0)O
OOQ.<0w
Utilización (%)
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
S 19/08/2003&)
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
Utilización (%)
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
3 19/08/2003&)
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
-oooCD
O3CDQ.o'Q.(D
N&)O
Q.CD
m
&)Q.
TJO
(D
T3
O3wo.5'Q.CD
C
Nmo
O.(D
&>
tam
bre
de l
a i r
onca
l:
Con
mut
ador
Ori
gen:
C
OLÓ
N
Con
mut
ador
Fin
al:
NN
UU
9~ago-03
10-ago-03
11~ago-03
12-ago-03
13-ago-03
14-ago~03
15-ago-03
16-ago-03
17-ago-03
18-ago-03
20-ago-03
21-ago-03
22-ago-03
23-ago-03
24-ago-03
25-ago-03
26-ago-03
27-ago-03
28-ago-03
29-ago-03
3 2 21 15 13 13 16 6 3 11 24 15 16 4 3 12 22 20 16 4
5 3 24 14 15 13 12 5 4 9 18 12 13 4 3 16 20 18 20 6
24 7 83 56 48 45 52 31 23 55 60 57 58 31 20 49 74 62 51 10
17 14 80 51 52 43 43 16 11 39 53 46 58 20 16 54 72 67 63 24
Utilización (%)
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
2 19/08/2003fi)
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
5 19/08/2003fl>
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
Utilización (%)
N£üO
ooo.mm3I-K
3o.03
N0)o5;3
OoaCDMa.au
Utilización (%)
en o oí
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
19/OS/2003
20/08/2003
21/OS/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/OS/2003
28/08/2003
29/08/2003
Utilización (%)
TJOo(O3
roT3
O3(DQ.o'O.ffl>
NUO
arom3r-K
Sa
T3oOCD
133CDa
Q.CD
NB)O
Q.CDC/3
lom
bre
ae
ia i
ronc
al:
Con
mut
ador
Ori
gen:
M
EAD
EN
D
Con
mut
ador
Fin
al:
NN
UU
. J-ago-03
11-ago-03
12-ago-03
13-ago-03
14-ago-03
15-ago-03
16-ago-03
17-ago-03
18-ago-03
20-ago-03
21-ago-03
22-ago-03
23-ago-03
24-ago-03
25-ago-03
26-ago-03
27-ago-03
28-ago-03
29-ago~03
1 1 4 4 6 4 3 2 1 2 6 2 3 1 1 2 8 14 15 10
2 1 5 5 5 5 5 2 2 2 8 3 4 1 1 3 11 19 18 7
3 5 13 17 19 13 9 7 3 13 17 12 14 7 2 9 25 37 37 17
6 5 15 15 20 13 16 11 6 10 15 10 19 6 7 11 40 42 41 17
Utilización (%)
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
5 19/08/2003&)
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
5 19/08/2003fi>
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
Utilización (%)roo
NSíO
3
3>o'oQ.rom3
o.o>
N0)O
3TJÓ'OaroU)SLEu
Utilización (%)
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
=( 19/08/2003
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
0)
Utilización (%)
oí o oí
13O3ro3I-K
•Síro'T33
roao'Q.roC
Nfi)O
Q.rom3
T3o3n>f»'TJo<Dao'o.CD
'B)O
Q.(D
aB)
Con
mut
ador
Ori
gen:
H
EA
D E
ND
Con
mut
ador
Fin
al:
NN
UU
4«i
XjA
rtLS
Jfc
.HH
i».
^
9-a
go-0
310
-ago
-03
11-a
go-0
312
-ago
-03
13-a
go-0
314
-ago
-03
15-a
go-0
316
-ago
-03
1 7
-ago-0
318
-ago
-03
20-a
go-0
321-a
go-0
322-a
go-0
323-a
go-0
324-a
go-0
325-a
go-0
32
6-a
go
-03
27-a
go-0
328-a
go-0
32
9-a
go
-03
i Si
1 1 5 6 5 7 6 8 3 3 16 11 9 7 3 6 6 7 6 2
Éfi^
^jyj
^^s'
í-á
"-.- «
n*1 1 2 2 3 3 2 1 1 2 16 11 10 4 4 2 3 4 4 1
•'•...
•ahO
av.......
.!..
JU
svU
lvlí
lJ£&
ÍitS
I;
2 3 20 24 19 24 23 12 7 17 36 31 36 27 7 19 19 18 22 7
fejC
^Ji^
J
U"U ^V
'í'a-Ilb'íe
íS^
*^
<
1 2 8 9 11 10 7 2 2 8 34 31 27 11 9 8 9 10 11 2
Utilización (%)
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
5 19/08/2003B)
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
5 19/08/2003Q)
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
Utilización (%)
N
Oc>3
-qo'Oa.m3
o.OJ
N&)o_
3'•DÓ'Oa.(D
w
oQ)
Utilización (%)
o en o en o
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
2 19/08/2003tu
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
f
^
^N
<
*N
^
>
C>\\
X>\
^\^^ ,.
^
-ooc?(D3
*CD'•a03CDa.5'Q.CDC
5» ^0)O
1"a.(Dm3
3au
Utilización (%)
c
09/08/2003
10/08/2003
11/08/2003
12/08/2003
13/08/2003
14/08/2003
15/08/2003
16/08/2003
17/08/2003
18/08/2003
2 19/08/2003U
20/08/2003
21/08/2003
22/08/2003
23/08/2003
24/08/2003
25/08/2003
26/08/2003
27/08/2003
28/08/2003
29/08/2003
— i- — *• roD en o üi o
t\
\(v^
r/\¿/
^
^
^~~~^^^ — ,r^/
•
•»
0c5CDI-K
•aoCDao'Q.CDC
Ñ'Uo_3a.CD
wSLau
ANEXO DEQUIPOS ATM-MPLS
ANEXO D 1EQUIPOS ATM-LSR
ANEXO D 1.1MARCONI ASX 4000
Data Sheet - ASXMOOO Muítiservice Switch Rouíer
arcorn
íest-in-class performance,reliable multiservice deliveryASX-4000 Muitiservice Switch Router
The Marconi ASX®-4000 is designed specíflcally tomeet the demanding needs of incumbent local exchangecarriers (ILECs), interexchange carriers (IXCs), largeenterprises, the federa! government, and emergíngservice providers as they build the New Public Network,It offers industry-leading scalability and resiliency, fora multiservice networking solution that's built to last.
Network demands continué to increasewíth more users, higher-speed applications,¡ntegration of legacy network teohnologies, andthe requirement for 99.999 percent networkavailability — all from a common backbone.
To meet these burgeoning demands, serviceproviders and large organizations are usingthe ASX-4000 Multiservice Switch Routerfor solutions that not only meet the needsof today, but aiso can soale over time tomeet future network requirements.
The rapid rollout of new technoiogies suchas digital subscriber une (xDSL) requires abackbone that can efficiently transport largevolumes of data, whlle símultaneously meetingend-user network availability expectations.
Key benefits» Highly flexible - Reduces operational
costs and enhances revenue-generatingsen/ices such as voice, video, and data
. IP/MPLS support- Provides an evolutionarypath to IP/MPLS with FAST/POS port cards
» Máximum network availability - Switoh-and network-level resillency deliver thecarrier-class reliability of hitless sw'rtchupgrades and operation
. Truly scalable architecture - Reliabil'rty,traffio management capabil'rties, and high-density port cards accommodate futureapplications and bandwidth requirements
« High capacity, traffic managementfeatures, and ForeThought8 software —Deliver industry-leading scalability andperformance for all applications on eventhe largest networks
« Highly secure - Provides features tosecure both the node and the network
The ASX-4000 piatform \s an ideal solution for migrating existing networksto scalab e and resilient muitíservice neíworks.
Carrier-class functionalityThe ASX-4000 piatform delivers the carrier-olass features required by service providersbased on an Intelligent Infrastructure", providinga complete solution for migrating existingservioe provider networks to new, scalableand resillent multiservioe networks.
The ASX-4000 Multisen/ice Broadband Piatformfeatures a non-blocWng switohing fabric thatscales from 10 to 40 Gbps on an in-servicebasis in 10 Gbps ¡ncrements.
The ASX-4000 supports a variety of portcards, enabling backbone trunking and edgeoonneotions for servioe provider networks.Port oard options include the following:
. First-to-marketOC-48c/STM-16Asynohronous Transfer Mode (ATM)
, OC-12C/STM-4ATM. OC-Sc/STM-1 ATM. DS-3/E3 ATM. DS-1/E1 ATM/Inverse Multiplexing
forATM(IMA). Channelized DS-3/1/E1 ATM/IMA. Channelized OC-3o/DS-1/E1 ATM/IMA» Channelized OC-12 to DS-3 ATM. OC-3c/OC-12o Frame-based ATM
over SONET7SDH Transport (FAST). Channelized DS-3/1/0 Frame Relay. DS-1/E1 Frame Relay. Channelized OC-3o to DS-3/1/0/E1
Circuit Emulation (GEM). Channelized DS-3/1/0 GEM. DS-1/E1 CEM. 10/100 Ethernet« Gigab'rt Ethernet. OC-48C Packet over SONET (POS)« Internet Protocol (IP) routing and forwardlng
Supporting more than 900,000 virtual circu'rts(VCs), the ASX-4000 provldes advanced trafflcmanagement and signaling capabilities, includinghierarchical shaping, per-VC queuing, greaterthan 8,900,000 cell buffer capacity, andHierarchical Private Network-Network Interface(H-PNNI). In addition, the ASX-4000 piatformcan support 2,600 calis per second with thelatest Pentium II11 GHz switch controlprocessor (SCP).
These features enable the ASX-4000 to supportthe traffic demands of servics providers, evenunder times of network congestión.
Multimedia applications •— including voice —and traditional service provider networkelements require timing conneotions to acommon source. The ASX-4000 supportsbuilding-integrated timing supply (BITS)timing capabilities — ¡ncluding hitlessfailover/holdover — in the event of a lossof externa! timing.
The ASX-4000 has been independentlycertifled to comply w'rth Telcordia NetworkEqulpment Building Systems (NEBS) Level 3safety, reliabil'rty, and emlssions standards.
Availability and fault toleranceThe ASX-4000 piatform is designed tosupport the high availability demands ofservice providers through a host of redundancyand network-level reslliency features. TheASX-4000 architecture presents no singlepoint of failure, with ForeThought systemsoftware providing 1 +1 redundancy for allports, port cards, SGPs, and fabrics basedon Synchronous Óptica! Network (SONET)/Synchronous Digital Hierarchy (SDH) automaticprotection switching (APS).
ASX-4000 supports unidirectional 1+1 APS forall Series 1 and Series 2 port cards. As well,bidireottonal 1+1 APS is supported on selectSeries 2 port cards, ¡ncluding OC-3c, OC-12c,OC-3c/OC-12c, Channelized OC-12, ChannelizedOC-3 IMA, and the OG-48c port card withoptical port monitoring. The implementationconforms to the Telcordla GR-253-COREspecification.
All components —• ¡ncluding power supplies,port cards, fan trays, SCPs, and fabrics —can be hot-swapped whlle the unit ¡s inoperation, minimizing downtime during networkexpansions, upgrades, and maintenance.
Redundant load-sharing power supplies arestandard in both DC and AC configurations,and an optional redundant SCP providesautomatic, non-service-affecting failover,allowlng in-servlce software upgrades andprocessor maintenance.
ForeThought software applles intelligentdiscovery and routing techniques to establishleast-cost primary and altérnate paths fortraffíc. This PNNI implementation automaticallyreroutes traffic to the best alternative path whileproviding greater network engineering controland user-defined alternative paths.
ForeThought features such as "fallback toprimary path" and "connection pacing" helpto optimize network recovery in the eventof failures. In addition, with the swrtchedpermanent virtual connection (SPVx)redirection feature, service providers canoffer services with the option of disasterrecovery application. As a result, they canprovide value-added services w'rth strioterguarantees on service avalllbility.
Truly scalable architectureThe ASX-4000 provides 40 Gbps of non-blocking capacity and high-density port cardsto support the types of ¡nterfaces required byservice providers.
Series 1 port cards provide up to128 OC-3c/STM-1c, 64 OC-12c/STM-4c, and 16 OC-48C/STM-16c interfaces in a variety of single modeand muttimode fiber configurations.
Series 2 port cards provide ¡nterfaces for thefollowing:
. Up to 224 OC-Sc/STM-1 ATM circuits» Up to 64 OC-12C/STM-4 ATM circuits. Up to 384 DS-3 ATM circuits with the
Channelized OC-12/DS-3 card. Up to 1,344 DS-1 IMA circuits with the
Channelized OC-3/DS-1 card» Up to 1,008 E1 IMA circuits w'rth the
Channelized STM-1/E1 card* Up to 2,688 DS-1 or 2,016 E1 CEM circuits
with the Channelized OC-3/DS-1/E1 card
The Series 2 port cards provide these¡nterfaces while delivering true hierarchicalshaping, ailowing service providers to deliverper-service, per-customer guarantees over acommon ATM backbone.
In addition to supporting the cell ¡nterfaces,the ASX-4000 supports ne following packet¡nterfaces:
. Up to 48 OC-Sc/OC-12c FAST/POS ports« Up to 16 OG-48C POS ports• 5G worth of IP routing and forwarding
For further ¡nvestmeni protection, theASX-4000 also supports !r>e Network ModuleCarrier Card (NMC), whlch enables the reuseof low-speed discrete electrical ¡nterfacesand low-density optical ¡nterfaces avaiiableon the Marconi ASX-200r.X/1000/1200 andTNX~-210/1100 switchos. Currently supportednetwork modules includf.- all Series E andselect Series D modules.
Interface of ports per cfaassis Connector type
ATME1
DfecreteThraugh channelized DS-3Through channeiized OC-3
1281,0081,008
Rj-48oBNCSC
DS-1DiscretaThraugh channeíized OC-3Through channeüzed DS-3
E3
1281,3441,344
84
RJ-48cSC
BNCBNC
DS-3DisorsteThrough channslized OC-12
OC-3cOC-12cOC-48c
Channelized DS-3 IMA
643842246416
48
BNCSC
MT-RJ and SCSCSC
BNC
Frame RelayDS-0 (through channelized DS-3) 32,256 BNCDS-1
DiscreteThrough channelized DS-3
E1DS-3
641,344
6448
RJ-45BNC
RJ-45BNC
CEMDS-0
Through channellzed OC-3Through channelized DS-3
64,51232,258
SCBNC
DS-1DiscreteThrough channelized OC-3Thraugh channelized DS-3
962,6881,344
RJ-4SSC
BNCEl
DiscreteThrough channeüzed OC-3
DS-3
968,016
48
RJ-45SC
BNC
FASTOC-Scoc-iac
4848
SCSC
POSOG-ScOC-12COC-48C
ÍP routing and forwardíng10/100
484816
SCSCSC
G-port carci providas 5G worth of routirtg64 RJ-45
Gígabit Ethernet
¡nterfaces supported on the ASX-40QO
016 GBiC
Remote monitoringHierarchicai shaping provides a too] for serviceproviders to efficiently manage service levelagreements (SLAs). Also supported on theSeries 2 cards ¡s a remote loopback capability,enabling a Network Operations Center (NOC)to measure network performance andtroubleshoot network links without dispatchinga technician to the remote site.In addition to the enhanced traffic managementand performance monitoring capabilities of theSeries 2 port cards, the ASX-4000 platformsupports DS-3 ATM access via channeüzedOC-12/DS-3 port carc!. DS-1/E1 IMA accessvia the channelized OG-3C/STM-1 port card,and DS-1 CEM accey;, via the channelizedOC-3c port card. Wht .--i equipped with thechannelized OC-12/D3-3 port card, theASX-4000 can suppo-t 384 DS-3 ATMcircuits, providing an t-'ücient means toaggregate DSL acct;,; • nultiplexer (DSLAM)traffic or other DS-3 Ai M traffic onto a higher-speed ATM backbone.
The channelized OC-3c IMA port cardsupports up to 1,3-!'! DS-1/1,008 E1 circuitsand the channelized ( C-3c CEM port cardsupports up to 2,68t !';.M/2,016 E1 circuits.This support further < • mees the serviceaggregation capabiü:' -; of the ASX-4000.
The Pentium II11 GHr SCP, which is standardwith DC-powered AS -4'XX) switches, providesenhanced cali setup • .?r'o'manee (2,600 calisper second) to suppo : demanding voice-telephony-over-ATM anplications. AC-poweredASX-4000 systems c. ¡n be upgraded toincorpórate the Peni .TI III 1 GHz SCP.
High degree of í'-x¡'.:nrtyThe ASX-4000 is ó- - :gned as a highiy flexiblemultiservice platfor1;, allowing service providersto build the system v -h either high-speedoptical interfaces to :•• ,-r/o as a core deviceor with channelizef' : ••'. c. i^ds to serve asa multiservice edgc- ;:oe.
The ASX-4000 can ¡n''!rface to integratedaccess devices (lADv. DSlAMs, SONET/SDHadd/drop multiple>. • (/T'.ls), dígita1 cross-connect switches, ¡: ' c i - or WAN accessdevices for suppol ' t" i-i-density, low-speedservice termination.
At the same time, A^X-4000 provides anevolutionary path u • ••«i-neneration IP/Multiprotocol Lab"' . ; : • • ' ng (MPLS)technologies with I" T. PuS port cards.
Frame Relay • ,¿ ohOC-12/DS-3chOO-3/DS-1 IMA
chOC-3/DS-1 CEMchDS-3/1/0 Frame Relay
chDS-3/1/0 CEMDiscrete DS-3Discreta DS-1
TLSVPNsInternetIntegrated Access
10/100 AS)
Multiservice aggregation soiutíons
Versatility for IP andmultiservice offeringsService providers require the ability to buildnetworks that are versatile enough to allow newdifferentiated service offerings as well as existingservios offerings without ohanging platforms.
The ASX-4000 architecture supports ATM,IMA, CEM, POS, IP routlng and forwarding,Glgabit Ethernet, and Frame Relay interfacesand servioes. The ASX-4000 also can supportIP/MPLS and ATM control planes and theservices that each of these control planessupport. Additionally, the ASX-4000 supportsa wide range of IP protocols for best-efforttraffio and predictable IP/MPLS serviceofferings, inoluding:
. Border Gateway Protocol, versión 4 (BGP-4)
. Intermedíate System-to-lntermediateSystem wrth Trafile Engineering (IS-1S-TE)
. Open Shortest Path First with TrafficEngineering (OSPF-TE)
« 1FV4
It also supports MPLS signaling and routingprotocols —• ¡ncluding Label DistributionProtocol (LDP) and Resource ReservationProtocol with Traffic Engineering (RSVP-TE) —to enable differentiated and scalable IPservice offerings.
The ASX-4000 supports POS and IP routingand forwarding port cards to provlde labelswitch router (LSR) and label edge router(LER) functionality. The IP routing andforwarding port card enables all the ATMcell ¡nterfaces to act as LERs.
The ASX-4000 enables a smooth migrationfrom the existing multiservice ATM backbonetechnologies to next-generation IP/MPLSbackbone technologies. Marconi offers serviceproviders an evolutlonary path to increaserevenues with predlctable IP/MPLS serviceswhlle reducing ¡nfrastructure transmisslon,operating, and capital expenses by supportinga converged packet and cell backbone w'rthapplications including Shlps ¡n the Night (SIN)and MPLS gateway.
SIN operatlon enables migration from ATMto MPLS without requlring a buiid-out of aparallel physical network. It allows serviceproviders to créate two loglcal networks ontop of one physical topology by enabllng ATMand MPLS to run concurrently on the samedevice. This powerful configuration optionperm'rts the same physical port to beconfigurad with simultaneous IP/ATM andMPLS control planes.
With Marconi's MPLS gateway application,service providers can protect their investmentsand preserve their revenues from ATMinfrastructures while reducing expenses byconverging IP services over an MPLS network.
Service providers that nre looking for a way totransport ATM connec'.ons over an MPLS corecan use the ASX-4000 os a gateway device.The ASX-4000 próvida irnnsparent tunnelingof ATM circurts across an MPLS core w'rth trafficmanagement for quality of service (QoS). TheMPLS gateway solution provides improvedtraffic engineering coni;. ired to a traditionalrouted solution.
Máximum performanceMarconi's une of ATM sw'rtohes provides the¡ndustry's most complete traffio management
paokage, including smart buffers, ultra-high-capaoity buffers (up to 128K cells per port),per-VC queuing, paoket level discard, dualleaky buokets for rate polioing, oomprehensiveoounters and thresholds, and explicit rate-(ER-) based available bit rate (ABR) flow
control hardware.
ForeThought bandwidth management allowshigh-prior'rty, delay-sensitive constant bit rate(CBR) (i.e., real-time video and voice) andvariable bit rate (VBR) traffic to transverso
the network unaffected by bursty ABR orunspecified bit rate (UBR) data traffic. Tríesefeatures are essential to preserving QoSacross connections on congestion-prone links.
AffordabilityThe ASX-4000 platform offers advancedrellability and performance features basedon one of the most compact, high-capacrtyswitchlng Solutions in the industiy. No otherswítch can boast 40 Gbps non-blockingswitchlng capacity with up to 224 SONET7SDHports ¡n a platform that ¡s less than 5 ft tall andflts in a standard 19-in. relay rack.
Easy, comprehensive networkmanagement for advancednetwork controlThe ASX-4000 supports a variety of ways tomanage the switch, including Simple Network
Management Protocol (SNMP), Web interface,Teinet, and serial ¡nterface. With the ServiceOn®
suite of applications, users can take advantageof slmplified end-to-end provisioning, faultmanagement, configuraron, and managementfunctions to improve customer care andreduce operatlonal expenses.
The ASX-4000 is supported w'rth Telcordia'sTrunk Information Record Keeping System(TIRKS), Network Management and Analysls
(NMA), and Network Configuration Manager(NCON) databases. The ServiceOn networkmanagement system (NMS) ateo providesa northbound Common Object RequestBroker Architecture (CORBA) interface toenable seamless ¡ntegration of management¡nterfaces from other operations supportsystems (OSSs), including any customer-developed NMS.
Highly secure multiservice platformAs technology has evolved, so have theattacks on network ¡nfrastructures. Theevents of 9/11 have made these threatseven more omlnous. All organizations •—service providers, enterprises, and the federalgovernment — need to think more seriously
about securing their networks. The ASX-4000powered with ForeThought provides an
extensive feature set that proteots againstinternal and external attacks. ForeThought
enabies customers to secure both networkelements and networks.
ForeThought offers strong authenticatlon,authorization, and accounting features toensure that only authorized users can accessnetwork elements and make modificatlonsto network configurations. In additlon, alltransactions are logged for monitoringpurposes. The log data, coupled wlth theaddress-flltering feature, can be used toavert threats llke denial of service and other
network intrusión attacks.
ForeThought security protocol supportincludes Kerberos, Remote AuthenticationDial-ln User Service (RADIUS), and SecurlD.This can result ¡n significant cosí savingsfor customers because they can seamlesslyintégrate Marconi devices with thelr existing
security infrastructures. In addition,ForeThought supports SNMP vS, whichprovides a seoure network management¡nfrastructure.
Standards complianceThe ASX-4000 is a feature-rich ATM switchthat supports existing voice, video, and datamultiservice offerings ¡n a standards-basedfashion. The ASX-4000 platform supports ATMForum, IETF, and ITU (CGITT) standards andcompiles with:
. User-Network interface (UNÍ) 3.0/3.1/4.0specifications for signaling
« PNNI for routing. ATM Inter-Network Interface (AINi) for
interworklng between two networks runningPNNI or between networks running PNNIand Broadband ISDN User Part (B-ISUP)
« Addressing - OSI network service accesspoint (NSAP)
» Traffic management - usage parametercontrol (UPO) polling
» Network management - Interim LocalManagement Interface (ILMl) and SNMPManagement Information Bases (MIBs)
The ASX-4000 also supports Classical IP
(RFC 1577) and LAN Emulation (LAÑE) vi.Owith LAÑE services. In addition, 'rt compiles withTelcordia GR-63-CORE and GR-1089-CORENEBS reliability and emission standards.
The ASX-4000 supports unidireotlonal 1 +1APS for all Series 1 and Series 2 port cards.In addition, bidirectional 1+1 APS is supported
on seiect Series 2 port cards, ¡ncludlng OG-3c,OC-12c, OC-3c/OG-12c, channeiized OC-12,channelized OC-3 IMA, and the OC-48cport card with optical port monitoring. The
implementation conforms to the TelcordiaGR-253-CORE specification.
In addition to ATM Forum standards, theASX-4000 supports IETF standards forIP/MPLS signaling and routing protocols.The supported protocols include OSPF-TE,IS-IS-TE, RSVP-TE. LDP, and BGP-4.
Key features» Redundant switch elements, including
switch fabrics, SCP), load-sharing powersupplies and fans, oorts, a-.d port cards
« SONET APS and : DH multiplex sectionprotection (MSP)
, NEBS compliance (NEBS Level 3 -third-party certified)
» Rack or cabinet mountable in a standard
19-in. or23-¡n. s; .ice» 10 Gbps to 40 C os of non-blocking
switch capacity. DS-1/E1 to high-speed, high-density optical
¡nterfaces suppo-'ing ATM, IMA, CEM,Frame Relay, Eli ::rnet, Gigrihü Hthernet,and FAST/POS
« Hierarohical shnning
» Industry-leadincj ; jreThought bandwidth¡ iding por-VC queuing,
. • • • ] (EPD;, onrtial packeti shared irranory bufferingíers
i VCs anri 2,600 calis perdntlum III i GHz SCP
:Ought signoüng and
íduding U u 3.0/3.1/4.0!~orum PMF ü. H-PNNI,
: Correlru'on IrK-íitifier: Multipro:. -col over
management, in'early packet d¡s>discard (PPD), a
. 8,900,000+ ce¡;
. More than 900.'second with th.
» Advanced Foro"routing feature:-.support anri Al"AINI, Network r(NCCI) LAÑE, ;.•ATM (MPOA)
. IP/MPLS roulin;:OSPF-TE, 1S-IS-RSVP-TE
•nd sigru"i!i:iq, including:. BGP-:. LDP. and
Data ssirnrriary
Physical interfacesATM 8-port DS-1 IMA
8-port El IMA4-port DS-34-port £33-port channalizsd DS-3 IMA4-port OC-3c28-port OC-3cS-port channelized OG-3 ¡MA1-portOC-12c8-port OC-12G4-port ohannelized QO1220-port OG-3c/OG-12c2-port OC-48c
Frame Relay 4-port DS-14-port E13-port ohannelized DS-3/1/G
CEM 6-por¡ DS-16-port E13-port channelized DS-3/1/04-port channelized OC-3cto DS-3/1/0/E1
FAST 6-port OC-Sc6-port OC-120
POS • 8-port OC-Sc» 6-port OC-12G• 2-port 00-480
Ethernet 4-port 10/1001-port Glgabit Bhsrnet
ServicesATM PVx, SVx, and SPVx
UNÍ 3.0, 3.1, and 4,0; ILMI 4.0; AlNlPoint-to-point, poini-to-multipoint, and multlpoinl-to-point connectíonsIMA vi.O and 1.1Virtual path tsrmination (VPT) and virtual UNlsATM Forum PNNl, H-PNNiATM Forurn Control Plañe SecurityCBR undgrbooking and poiiced UBR
Frame Relay Frame Relay-ATM servios and nsíwork intervvorking {FRR5 and FRF.SiMultílink Frame Relay (FRF.16)Frame Relay UN! arid NN! {FRF.1 and FRF.2)High-level data link control fl-IDLC) turmeling
CEM
Traific management
ATM CES 2.0 (AAL-1). struoíurad and unstructuredDS-3 staictured, channelfeed to DS-0Permanent virtual circuits (PVCs), switched virtuat circuits (SVCs), and srnart PVt'X íSPVCs)
ATM Forum Traffic Management 4.0 Services— GBR, real-time VBh ::t-VBR),non-reai-time VBR (nrt-VBR), UBR, and ABRPer-VC queuirig arid schsdulingPer-VC shapingIntelligent buffer management with frame dlsoard: EPD and PPDEight QoS caiegories for servios differentíaííonTraffic schsduling.- vveighted round robín, smoothed, and guaranteadHierarchlcal traffic acheduling witii overtaookingCAC
Data sHmmarj' (continuad)
fielíability and redundancy 1 +1 hardware redundancy - SGP, switching fabrios, coolíng uníts, andmanagement interfaces1 :n powar suppiy redundanoyOptional 1 +1 SONET APS/SDH MSP in oompiiance with GR-253-GOREF4 and F6 operations, administration, and mairrtenance (OAM) functions based onmj-T 1.610 1999 updateConnection preservation - permanent and switchedHitieas; software upgradesSPVx resilienoyPNN! fast farautes
Ativanced service managment features Connection ModifyTransit Network SeiectionDisaster recovery using SPVx redlractionConnection and Patn Trace
Security features Strong toca! user ID/password authsnticationSeoure server protocola - RADIUS, SecurID, KarberosPublic Kay authenticationAccess control lists (ACLs)NSAP and IP filtertngExtensive audit logging and sysiogging, as v^ell aa aiarrn rsportingSecum Socket Layar (SSL) for Web interfacsSNMPvSSeoure Sheíl (SSH) v2
Connection capaoity and perfocmanoe 2,600 calis per second900,000-»- VGs
ÍP/MPLSMPLS features Can act as both LER and LSR
MPLS signaling protocola - LDP and RSVP-TEStaíic and dynamio labal awitchad paths (LSPs)Cirou'rt cross-connect - fvSPUS gatewayTraffic engineering for LSPsAdmínlstrative link coioringLSP redundancy
IP routing features IP routing protocols - QSPF-TE, IS-IS-TE, BGP-4-TEStatic and default routingRouting pollcy (RPCL)Message Dígasi 5 (MD5) authentícatkm for IS-IS-TC, OSPF-TEIP forwardlng
Network inanagamentGeneral SNMP Vi, v2c, v3
Web-basad Interface, SSH v2, Telnet, and-serial "command line iníerface (CLs;-Extensive support for cali data records (CDRs) and performance data records (PDRs) foraccountíng and bilüng applicationsIntegrated with Telcórdia TIRKs, NMA, and NGON
ServiceOn suite of applications Automatic discovory, additions, deletions, and modificatíonsConfiguration management and status monitpring
• Fault managementManagement of PVx, SPVx, LSPsNiorthbound COREA interfacesGraphical display of atatistica and parformance data
to ¡
Data summary (continued)
GeneralDlmensions (H x W x P) 56 in, (142,24 cm) x 19 iri. (48.26 cm) x 23,7 iri. (60.2 cm)Environmenial
Operating humidity 10% to 85% relativa hurnidiíy, non-eondensmg, at 104' F (40° C)Operating temperatura 41 ° F to 104' F (5° C to 40° C), up to 6,000 ft (1,828 m)Storage humidity 5% to 95% relativs hurnidity. non-condensingStoraga temperatura -40" F to +158° F (-40° C to +70" Q, up to 30,000 ft (9,144 m)
Power (máximum) 4 x 115/240 VAC © 60/50 Hz, 12 amps per oircuit: 5 x 40-72 VDG, 25 arnps • ••; dreuitWeight (máximum) 331 Ibs (150.14 kg) with AG power; 348 Ibs (157.85 kg) wtth'DC power
A0ency approvalsEmissionsEnvironmsrrtai/NEBS
FGC Part 15, Ciass A; EN55022, Class A: VCCi, Ciass 1Teicordia GR-63-GORE, GR-108S-CORE
ESD susceptlbility EN50082-1Safety UL1950, Srd Edition; EN60950; !EG 950, Amendment 4; EN60B2S- í: GFR 10•;Standards ITU 1.361 ATM Layer, UN! 3.0/3.1/4.0
arcomMarconi5000 Marconi OriveWarmndaie PA 15086-7502USAPhone: 724-742-4444Toll free: 1-868-MARGONi (1-866-627-2664)vvww.marconi.com
Phone: 724-742-6466Toii free: 1 -866-MARCONS (1-868-627-2664)Fax: 724-742-6464www.marooni.com
© Marcons Communicatlona, inc, 2004. AIí rfghts msetveti.
This publioatlon is issued to provide outüno ¡ntomiaiion only which (unless agraed by Harconi Communications, Ino.J may not be usad, applisd, oí- reproducid for any purposo or íorm part ofany crtíer or contract or be rsgarded as a represfinísücn reíaíing to íhe producís or services concemsd. Maroonl Gomrnunicaítons. Inc. reserves íhe fíght to ait*.'? vv;!ho;j' ^n;t!ce ths spscif¡cai!oh,deslgn, or condiíions of supply of any product ex ssnfics.
Marconi and the Mareen! logo are trademarka oí Marconi Corporation pie. ASX, ForeThoughí. and ServíceOn ara ragistered trademarks of Marconí GommunicstiC^s- Inc. 'T^¡X ie a trademsrK ofMarconi Communications. Inc. Ail oíhsr fcregoing trademarks are tradematiís of íheir respective ov^ers.
Code: DS- ASX-4BOO/0304
ANEXO D 1.2CISCO MSR 8540
Catalyst 8500 MSR — Multiservice Switch Router
Product OverviewThe Catalyst 8500 MSR family can support integrated multiservioe ATM switching and Layer 3 switching/routíng in a singleplatform that also supports advanced Cisco IOS services for QoS and seourity. With the ATM Router Module (ARM), the8500 MSR can support the seamless transport of IP/IPX trafBc between Layer 3 (Gigabit Ethernet/Fast Ethernet) and ATM(Ti/El, IMA, T3/E3, OC-3c/STM-l, OC-12c/STM-4, and OC-48c/STM-16) interfaces at wire-speed. The Catalyst 8500MSR family delivers campus backbone and metropolitan área network (MAN)/wide área nerwork (WAN) solutions withscalable performance, lower cosí of ownership, and the features needed in New World Networks.
Historically, enterprise network managers faced a choice of several different technologies when building or upgradingcampus network backbones. Today, the choice is between Fast Ethemet/Gigabit Ethernet on one hand, which provides highperformance, low cost, and familiarity (relative to Ethernet), and ATM on the other hand, with its high performance,advanced QoS capabilities, support for multiservice voice/data integration and MAN/WAN applications. The networkdesigner must also think about the role of routing in the backbone, which is required for network scalability. The Catalyst8500 MSR enables network designers to combine múltiple technologies in a single network, using each tits best advantage.It also greatly simplifies future migration from one technology to the other, should the needs of the network backbone changeover time.
Wire-speed performance, scalable control, and rich QoS capabilities of the Catalyst 8500 MSR family allow networkmanagers to smoothly intégrate the Catalyst 8500 MSR with the Catalyst 8500 CSR, Catalyst 5500, Catalyst 6500, Cisco7500/7200, LightStream 1010, IGX 8400, MC 3810, and the 3600/2600 product families. Using a Cisco end-to-end solution,they can créate a unique solution that truly meets the end-to-end QoS requirement for differentiated services in the enterprise.
Key Features and BenefitsThe Catalyst 8500 MSR can be deployed as either a multiservice ATM switch or as an integrated Layer 3 and multiserviceATM switch. This unique abiliry allows the deployment of hybrid networks implementing the best of both technologies whileeliminating the need to choose one technology over another. An extensivo list of supported ATM, Layer 3, Packet-over-SONET (POS), Frame Relay, and Circuit Emulation Services (CES) interfaces provides the ability to build a truemultiservice campus backbone or MAN/WAN.
The Catalyst 8500 MSR allows smooth integration into existing networks by incorporating Cisco lOS-based routingprotocols (IGRP, EIGRP, OSPF, BGPv4, Hierarchical PNNI) that are proven, time tested, reliable, and fast converging inboth Layer 3 and ATM backbones, Key features supported on the 8500 MSR family include enhanced ATM and Layer 3features.
New Features
Table 21-19: New Features for Catalyst 8500 MSR
Feature Benefit
ATM Router Module (ARM) for theCatalyst 8510 MSR/LightStream 1010
Layer 3 enabled ATM functionality is delivered though the ATM router module (ARM)providing high speed routing between ATM and L3 interfaces on the Catalyst 8510 MSR/LightStream 1010.
RFC 1483 software support RFC 1483 software support, providing IP encapsulation over ATM, further strengthensthe Cisco L3 enabled ATM solution. Supported on the Catalyst 8510MSR/LS1010 ARM,as well as the 8540 MSR ARM.
Paeket-over-SONET Uplinks for theCatalyst 8540
Catalyst 8540 MSR customers can now more effectively seale their MAN/WANinfrastructure when using the OC-12c Packet-Over-SONET (POS) Uplinks.
These uplinks provide an enhanced Gigabit Ethernet port and other advanced featuressuch as built-in ACL functionality and up to 25 6K routing table entries.
Two-port Enhanced Gigabit EthernetModule for the Catalyst 8540
The Two-port enhanced Gigabit Ethernet module is ideal for supporting L3 and gigabitbackbone applications for wire-speed performance for the Catalyst 8540. These modulesprovide built-in ACL functionality and up to 256K routing table entries.
Visit Cisco Connection Online atwww.cisco.com
Feature Benefit
Long Reach versión of the ATM OC-48cSuper Port Adapter Module for theCatalyst 8540 MSR
Using the ATM OC-4Sc Super Port Adapter Module customers can connect sites withhigh capacity link spans of up to 80Km using the long reach versión.
Inverse Multiplexing over ATM (IMA)Port Adapter Module for Catalyst 8540MSR and Catalyst 8510 MSR
For smaller branch sites, the Inverse Multiplexing over ATM (IMA) Port Adapter Modulecan be used to bundle múltiple Ti/El lines providing scalable bandwidth that canincrease as site traffic grows.
Access Control Daughter Card (ACL) forthe Catalyst 8510/LightStream 1010
13 security is now available for the Catalyst 8510/LS1010 via the Access ControlDaughter Card (ACL), allowing customers to extend traffic control and securitycapabilities beyond control-plane access liste.
ATM Features
Table 21-20: Features and Benefits for Catalyst 8500 MSR ATM Switching
Feature Comment/Descript'ion Benefit
Multiservice Switch and Route Processor
Shared-Memory Fabric Switch memory shared across all ports Allows for high degree of effectivebuffering, multiplying physical bufferspace
Low Switch Latency Latencies of 18 to 25 microseconds typical Supporte delay- and jitter-sensitive trafñc
Flash Memory Supported in internal SIMMs and PC Card Allows for upgrades to support larger codesizes
Standards-Based Port Interfaces
Standards Compliance Per ATM Forum UNÍ specifications and allreferenced PHY specifications therein
Multi-vendor interoperability
Network Clocking (Stratum 4 Standard) Supports loop timing, slave mode to timing
Stratum 3 via Optional Daughter Available master Port> or local cloddngfor Catalyst 8540 MSR
Allows for all modes of operation,depending upon rype of interface orapplication; loop timing for wide-areaporte and clock distribution from masterport for synchronous interfaces to supportAALlorATMCES
Automatic Interface Recognition Uses the ILMI protocol to identify any newinterfaces as UNÍ or NNI, public or prívate
Precludes need for manual configuratíon
Interface LEDs Two LEDs (RX and XX) per port Visual indicatíon of port operation andstatus
Connection Management
VC and VP Switching, VP Multiplexing Supports up to 256 VPCs
8 bits VPI, 14 bits VCI
Supports all modes of switch and end-system operation and allows for largenumbers of connections across high-speedporte
Logical Point-to-Multipoint VCs Múltiple leafs per output port for eachpoint-to-multipoint, when the port hasmúltiple VPs
Required at the CPE demarcation whenleafs from a point-to-multipoint connectionare destined for múltiple sites tunneledthrough different VPs across the publicnetwork
VC Merge (frame mode) Preserves AAL5 cell sequencing whenmerging input from tvvo or moreconnections onto one output connection
Supports multipoint-to-point connectionsnetwork-wide, providing much greater VCutilization, and thus greater scalability inwide-area networks that support packet- orframe-based traffic, such as Tag Switchingnetworks
ATM Signaling and Routing
UNÍ 3.0, 3.1, and 4.0 Signaling (ITU-TQ.2931, Q.2971)
Fully standards compliant; supportssignaling versión interworking
Allows end systems of any UNÍ versiónlevel to signal for SVCs
2 Cisco Product Catalog, December, 2000
Feature Comment/Description Benefit
Integrated Local Management Interface(ILMI) 4.0
Across UNÍ and PNNI or IISP Facilítales network-wideautoconfiguration; for example, throughaddress registration and UNÍ/PNNI versiónnegotiation; includes address scopeindication and PVC parameter discovery,detects change of attachment points whenthere are moves across the UNÍ, andfacilitates IISP link autoconfiguration andtopology discovery
Full, ATM Foram-Compliant PNNISupport
Default PNNI irnage license supportssingle level of hierarchy, where múltiplepeer groups can be interconnected by IISPor by other switches that support füll PNNIhierarchy; extra PNNI image license willsupport múltiple levéis of routing hierarchy
Support for ATM Forum specification forscalable, QoS-based ATM routing andswitch-to-switch SVC interoperability
IISP Support Included in all software images/licenses Allows backward eompatibility withswitches not yet implementing ATMForum-compliant PNNI
VP Tunneling Maps signaling channels and userconnectíons into logical VP tunnels
Allows signaling as well as userconnections to be tunneled across publicnetworks that do not support SVCs
SoftPVCs/PVPs Automates setup of PVCs or PVPs acrossnetwork using signaling protocols
Bases setup of PVCs or PVPs and allowsfor automatic rerouting of soft PVCs orPVPs
Soft PVC/PVP Continuous RouteOptimization
Used to reroute or redistribute soft PVC/PVP connections when better routes areavaüable after failed links have healed
Optimizes network utilization of soft PVC/PVP connections; how aggressive ornonaggressive the rerouting orredistribution proceeds is configurable toavoid oscillation connection reroutingfound in other implementations
PNNI ClosedUser Groups (CUGs) Provides ability to construct ATM-layervirtual prívate networks (VPNs)
Supports múltiple user networks spread outover the same infrastructure, when theymust be securely separated, across bothUNÍ and PNNI
ATM Access Lists Allows firewalls based on ATM addressfields within ATM signaling and ILMIregistration
Control over access to a network acrossparticular links or between hosts, forexample; also intrusión protection isprovided via ILMI firewalls; all these canbe set to vary on a time-of-day basis
Configurable "well-known" VCs forsignaling, ILMI, or PNNI
Allows for the custom configuration ofnon-default well-known VCs
Useful for service providers who offerSVC service and need multiple/numeroussignaling channels
Anycast Support Optional feature of UNÍ Signaling 4.0 Anycasting is based on new ATM servicesthat use group addresses, where the groupaddress may be shared among múltiple endsystems; the group address may represen! aparticular service, such as a configurationor ñame server
Peak and Mínimum Cell Rate (PCR/MCR)Negotiation
Optional feature of UNÍ Signaling 4.0 Provides quicker connection setup whenthe original request for PCR or MCRcannot be met because of the lack ofresources or policy constraints
E. 164 <-> ATM NSAP AddressTranslation
Many public ATM networks and ATM-attached PBX devices use E. 164addressing
Allows prívate networks to be attached topublic ATM networks at the CPEdemarcation
Plug-and-Play Operation Uses preconfigured Cisco ATM addressprefixes
Precludes need for users to obtain ATMaddresses for prívate networks and permitsrapid setup
Redundant PNNI Links Support for parallel links using load-balancing or best-fit algorithms
Enhances link and network utilization andincreases system uptime
Microsoft Corporation Proprietary FunnelJoin (or Flow Merge) Protocol
Used to support Microsoft's NetShowTheater applieation for high-quality videobroadcast; merging is only over the UNÍ
Improves scalability of this video-on-demand system
Visít Cisco Connection OnUne at www.dsco.com
Feature Comment/Description Benefit
Rich ATM Trafile Management Mechanisms
Múltiple Priorities for Queuing andScheduling
Supports all ATM Forum trafBc classes andAAL types
Supports all traffic types and allows forQoS on demand
Múltiple Queue Scheduling Disciplines forFrames and Cells
StrictPriority Custom, guaranteed ATM traffic classes
Specifled Rate Guarantees peak rate for CBR (ratelimiting), mínimum cell rate for ABR orUBR, and sustainable cell rate for VBR
Weighted Round Robín (WRR) Fair, differentíated delay probability forUBR orNRT-VBR traffic classes, and forbest effort with múltiple IP precedencelevéis or RSVP service classes in TagSwitching networks
Intelligent Early Packet Discard Supports early packet drop when user-defined buffer threshold(s) are exceeded
Maximizes goodput for bursry traffic;múltiple thresholds used for weighted earlypacket discard offer differentíated lossprobability for UBR and for best effortwith múltiple IP precedence levéis orRSVP IP service classes in MPLS/TagSwitching networks
Intelligent Tail (Partía!) Packet Discard Drops remaining cells oían AAL5 framewhen any cells are dropped after failingtraffic policing, or any other event thatcauses cell loss
Improves goodput by not needlesslyforwarding cells of a partial frame andincreases buffer utilization, thus avoidingany further loss
Cell Tagging and Selective Cell Drop Sets cell loss priority bit in cells thatexceed buffer thresholds or fail trafficpolicing
Optimizes network utilization whileminimizing unnecessary cell loss
Preferentially drops cells with CLP bit set Prioritizes dropping of non-conformantcells
Traffic Policing (usage parameter control)per ITU-T 1.371 and ATM Forum UNÍSpecifications
Uses dual leaky bucket algorithm Allows enforcement of traffic contraéis forall ATM Forum-defíned traffic types
Traffic Pacing/Shaping Allows cells to be paced out specificconnections and shaped VP tunnels at ratesequal tor below the line rate
Allows for rate-limited traffic on publicuetwork connections; 128 total VP tunnelscan be shaped per switch, each VP with upto 128 VCs each
Resource and Policy ConnectionAdmission Control
Used in admitting and routing ATMconnections
Ensures that guáranteos made to existingconnections or policies set by theadministrator are honored when setting upnew connections
ABR Congestión Control Supports EFCI and Relativo Rate (RR)Marking on Catalyst 8510 MSR
Minimizes cell loss and maximizesgoodput
Traffic Statistics Wide variety of per-cpnnection, per-port,and per-switch Statistics
Allows full monitoring of switch andconnection performance
LAN Emulation Services LAÑE Configuration Server (LECS),LAÑE Server (LES), and Broadcast andUnknown Server (BUS) for Ethernet andToken Ring emulated LANs (supportingLUNI vi.O or v2.0 cliente); the LECSsupports MPOA networks as well
Deployment option for the backup LAÑEservers in Cisco's unique Simple ServerRedundancy Protocol (SSRP) for LAÑE
Complete Network Redundancy Cisco's standards-based SSRP and HotStandby Router Protocol (HSRP) forLAÑE and MPOA networks
Pro vides redundancy for the LAÑE servers(vía SSRP) and the default Ínter-VLANrouter and MPOA server (vía HSRP)
RFC 1577 Classical IP over ATM Supports ATM ARP server A deployment option
ATM Forum CES Integrales voice and video with data trafficonto a single ATM trunkStructured (n x 64) and Unstructured(Clear Channel) Services
Used to interconnect PBXs, TDMs, andtypical site-to-site videoconferencingequipment, potentially avoiding localleased-line charges and saving monthlycosts
On-hook suppression Frees CBR bandwidth for other traffic
4 Cisco Produot Catalog, December, 2000
Feature Comment/Description Benefit
Cisco Tag Switching (emerging IETFMultíprotocol Label Switchíng)
Special software license required forMPLS/Tag Switching; utilizes VC-mergeoptimization
Pro vides for scalable ATM-based Intérnete;offers unique IP services over large ATMnetworks
ATM-Specific Services and Manageability Mechanisms
F4 and F5 OAM Cell Flows Segment or end-to-end flows for both VCsand VPs, periodically or on demand; AISand RDI support
Allows link and connection integrityverifieation and monitoring
OAM Ping Value-added function ineludes IP or ATMaddress within OAM cell to direct pings toother Cato 8500 and LS1010 switches
Allows network administrator to verify linkor connectíon integrity at any intermedíatepoint; facilítales network troubleshooting
Numerous ATM Mffis All standard MIBs and pre-standardextensions, including, but not limited to,AToM MBB (RFC 1695) and itesupplemental SVC MIB, ELMIMIB, PNNIvi.O MIB, ATM signaling diagnostic MIB;
ATM RMON and ATM Accounting MIBs(see following entries)
Allows ñúl configuration and monitoringthrough Cisco's ATM managementapplications
ATM RMON MIB ATM Forum has just finished thespecification for ATM RMON; this ATMRMON MIB can be enabled on a per-interface basis
Extends traditional RMON data sets suchas flow statistics, host, and traffic matrix toATM switches/networks; an administratorcan discover top talkers, for example
ATM Accounting MIB Data collection is available for SVCs andswitched virtual paths (SVPs); sonpermanent virtual circuits (SPVCs) withvalue-added support for PVCs andpermanent virtual paths (PVPs); because ofthe potentially large quantity of datacollected, the ATM accounting MIBgenerates a compressed file of collectedaccounting information for retrieval viaTFTP.
Allows network administrators to collectaccounting data on ATM bandwidth/resource usage per connectíon within theATM network; this feature is extremelyuseful for serviceproviders, and a standardRFC for this architecture and MIB isnearing publication from the InternetEngineering Task Forcé (IETF) with theleadership of Cisco Systems
Per-Port and Per-Connection SnoopingCapabilities
Allows connections in either direction of aselected port to be mirrored across to aspecified snooping port for analysis by anexternal ATM analyzer
Facilitates nondisruptive analysis andtroubleshooting of traffic flows; ineludesfuture remote support of connectíonsteering mechanisms
In-Band ATM Management AccessSupport
Supports LAÑE and IP over ATM client onswitch processor module
Allows for remote, in-band managementacross ATM porte
Layer 3 Features
Table 21 -21: Features and Benefits for Catalyst 8500 MSR Layer 3 Switching
Feature Comment/Description Benefit
High Performance, High Scalability
Wire-Speed, Low-Latency Switching forEP, IPX, IP Multícast, and Layer 2 Bridging
Catalyst 8510—6 million pps, 10Gnonblocking switching fabric
Catalyst 8540—24 million pps, 40Gnonblocking switching fabric
Nonblocking performance means that thetotal switching capacity of each Catalyst8500 series platform is greater than what isneeded to switch the total traffic loadacross all the respective interfacessimultaneously, even if all the trafile is tobe routed.
Cisco Express Forwarding (CEF) Same switching paradigm used to scaleCisco 7500 and GSR 12000 series routersby isolating control plañe (routíng) anddata plañe (switching)
CEF, designed originally to solve Internetscalability issues, provides neededscalability to emerging enterprise intraneteand applications.
Hardware-Based Routíng Tables on EachPort
Cisco's highly optimized lookupalgorithm, the FIB, is downloaded to theASICs on each line card
This optimized algorithm, together withthe CEF architecture, ensures that the routeprocessor is free to keep the networktopology consistent and to convergequickly in the event of topology changes orlink failures.
VisitC/sco Connection Online at www.cisco.com
Feature Comment/Description Benefit
New Erihanced Gigabit Ethernet andPacket-over-SONET Uplink Modules
New Catalyst 8540 MSR interface modulessupporting new hardware design include:
2-port Enhanced Gigabit Ethernet InterfaceModule
OC-12c Packet-over-SONET Uplink with1-port Enhanced Gigabit Ethernet port
Built-in Access Control List (ACL)capabilities
Up to 256K routing table enfries
Enhanced QoS support (future)
MPLS WN/CoS support (rutare)
Packet-over-SONET (POS) support
SRP/MSRP in the Catalyst 8510 Is R4600RISC-Based •
RP/MRP in the Catalyst 8540 Is R5000RISC-Based
100 MHz clock speed
200 MHz clock speedHigh performance meete requirements forquick convergence of routing protocolsupon topology changes or ünk failures andfor running resouree and policy admissioncontrol, and son.
Cisco IOS Routing Support
Cisco IOS IP Routing Support
Cisco IOS IP Routing Support
OSPF
BGPv4
EIGRP
IGRP
RIPRIP-2
CIDR support
VLSM
IP multicast: PIM — sparse and dense modeand DVMRP interoperability support
RIP
EIGRP
Consisten! LAN and WAN implementation
Fast convergence around failures withOSPF and EIGRP
Stable, time-tested, and proven industry-standard routing protocol feature set
Fast convergence around failures withEIGRP
Stable, time-tested and proven industry-standard routing protocol feature set
Integrated Routing and Bridging (IRB) Both routing and bridging on ports or setsof ports
Supports nonroutable protocols andfacilitares some address transition plans.
HSRP Cisco valué add protoeol for routerredundancy
Network redundancy and load-sharing withsmooth integration into existing Cisconetworks; fail-over transparent tend users.
Rich QoS
Nonblocking, Shared-Memory SwitchingFabric with Low Latency and RichMechanisms for Queuing and Scheduling
Dynamic allocation of shared memorymaximizes performance and flexibilitywith a high degree of effective bufferutilization
Supports all IP QoS and IEEE 802.1Qtraffic classes and allows for reservationson demand while minimizing packet loss.
Integrated into CiscoAssure PolicyNetworking Architecture
Integral part of end-to-end QoSarohitecture
Provides simple means to define policiesthat prioritize users or applications in thenetwork.
Per-Flow Queuing Granular traffic queuing capability Differentiate and protect mission-criticalapplications from other traffic.
Weighted Round Robin (WRR) Differentiated queue scheduling discipline Fair, differentiated delay probability fortraffic classes, including múltiple IPPrecedence levéis, ToS, orRSVP serviceclasses.
Per-Queue Drop Thresholds Supports early discarding of packets whenuser-defined buffer threshold(s) areexceeded
Múltiple thresholds pffer differentiated lossprobability for múltiple IP Precedencelevel or ToS service classes.
Traffic Policing and Rate Limiting Token bucket algorithm for frameswitching (future)
Ensures that traffic reservations areguaranteed by protecting againstmisbehaving or noncompliant traffic.
Resouree and Policy Admission Control RSVP reservations and other emergingreservation routing protocols requiresophisticated resouree and policyadmission control algorithms
Ensures that guarantees made to existingflows or policies set by Ciscoassure can behonored when setting up new reservations.
Cisco IOS Intelligent Network Services
6 Cisco Product Catalog, December, 2000
Feature Comment/Description Benefit
Mobility DHCP
BOOTP relay
Local-area mobility
OfTers numerous options to supportdynamic IP addressing in environmentswith frequently moving desktops, as wellas transition to DHCP deploymentstrategies
Routing Security MD5 route authentication Prevenís unauthorized routers frominterrupting trusted router operations
VLANs Cisco ISL802.1Qe Allows múltiple subnets to be overlaidlogically between the backbone and wiringclosets
Allows smooth integration with installedCatalyst LAN switches
Load Sharing Across Redundan! Links Support for Fast EtherChannel and GigabitEtherChannel
Support for parallel links using uniqueLayer 3 load-balancing algorithm
Increases effective link bandwidth andnetwork uptime
Manageability Mechanisms
Uninterrupted Software Upgrades The Catalyst 8540 can be deployed withtwo route processor modules where thesecondary module can be loaded with anew software image and become theprimary without any need to reboot orwithout any loss of traffic or connectivity
Catalyst 8510 supports seamless softwareupgrades on its SRP
Bases maintenance and reduces mean timeto repair (MTTR)
Telnet, TFTP, and BOOTP Standard mechanisms for softwaredownloads and configuration input/output
Facilitates easy and flexible configuration
Flash Memory for Software Download Allows storage of múltiple images andconfiguration files
Remotely downloads new softwarerevisions without hardware changes
Reduces cosí of administering softwareupgrades by providing centralized networkmanagement and local storage capability.
Cisco Discovery Protocol (CDP) Autodiscovers Cisco devices in a network Reliable topology discovery for networkmanagement system.
IP Ping, Trace Route Standard IP management mechanisms Allows network administrator to verifypath integrity at any intermediate point
Facilitates network troubleshooting
RMON MIB Four groups (many of the traditionalRMON data sets such as alarms, events,statisties, and history)
Base of management and proactivetroubleshooting
RMON Traps Can be applied to any MIB variable Allows customized monitoring of switchoperation
Text-Based CLI Uses Cisco router CLI parser, accessiblethrough local terminal or Telnet
Uses familiar Cisco CLI for online help,scripts and extensivo debuggingcapabilities
Facilitates smooth integration into Ciscorouter network
Local Management Ports on SRP/MSRP inCatalyst 8510 and on the RP/SRP Modulein Catalyst 8540
Ethernet port
Dual EIA/TIA-232 serial ports
Out-of-band management using parallel10 MB Ethernet network
Allows support for local terminal andmodem for remote management
Access Protection Mechanisms Múltiple password levéis and TACACS+,RADÍUS, or AAA for device management
Precludes unauthorized aceess to theCatalyst 8500, preventing "hacking" ofconfiguration
Chassis
Modular, 5- and 13-Slot Chassis Supports required switch and route Allows users to flexibly add or mix andmodule(s) and up to four or eight line cards match number and type of line modules, as
needed
V7s/f C/sco Connection Online at www.clsco.com
Feature Comment/Description Benefit
Catalyst 8510 Uses the Same ChassisFootprint as Catalyst 5000 andLightStream 1010
Common power supplies and fan tray Allows for leveraging investments inspares
Fits Standard 19-InchRack Works with existing wiring closet racks
Mounts at front or rear of ohassis
Rack-mounting hardware and cable guidesinoluded
Ensures ease of installation in wiring closetand network center
Dual, Fault-Tolerant Power Supplies Can configure one or two power supplies,where the second provides redundancy
Both AC and DC (-48V) options available
Offers option of increased reliability forfault-tolerant configurations
Dual Power Cords One teach power supply Can be powered by independen! powersources or distribution systems for greaterreliability
Field-Replaceable Fan Tray Supports múltiple redundant fans Bases maintenance and reduces MTTR
Field-Replaceable SRP/MSRP Module inthe Catalyst 8510 and Field-ReplaceableSP/MSP and RP/MRP Modules in theCatalyst 8540
The Catalyst 5500 does not need to bepowered down to replace the SRP/MSRP
Eases maintenance and reduces MTTR
Specifications
Hardware
Catalyst 8540 MSR Specifications
Table 21-22: Technical Specifications for Catalyst 8540 MSR
Description
Network Clock Module
Specifi catión
Technology . Thirteen-slot chassis and fan tray
Optional redundant AC or DC, auto-sensing, load-sharing power supplies, each with its own power cord
C8545MSR-MRP and C8546MSR-MSP modules running Integrated ATM and L3 Cisco IOS software
40 Gbps shared memory, nonblooking fabric
16 MB of Flash memory standard, plus up to 20 MB through PC Flash cards
256 MB DRAM system memory
Ethernet port for out-of-band management
Dual EIA/TIA-232 serial ports (consolé, auxiliary port)
Indicators Ethernet ports: RX and TX LEDs, Hnk state, 10/100 indicator
ATM ports: RX and TX LEDs, link state
Route Processor: Status LED, fan and power supply operational LEDs PC card slot 0/1 LEDs, Ethernet RX and TXLEDs, link state
Two Ti/El BITS interfaces
DB-9 alarm connector
Output clock at 19.44 MHzLocal clock with Stratum-3 quality
Free-run accuracy of+-4.6 * 10-6
Holdover stability +-0.37 ppm in 24 hours
Bellcore GR1244 and GR253 eompliant
8 Cisco Product Catalog, December, 2000
Table 21-23: Power Requirements for Catalyst 8540 MSR
Description Specifi catión
Máximum power budget 17.6A @ 100 VAC, 60 Hz, 14.6A @ 115 VAC, 60 Hz; 7A @ 230 VAC, 50 Hz with chassis fülly configured
Autosensing limite 100-127/200-240 VAC, 8/4A, 47-63 Hz
Table 21-24: Physical and Environmental Specifications for Catalyst 8540 MSR
Description Specifi catión
Dimensions (H x W x D) 25.25 x 17.3 x 18.25 in. (64.14 x 43.9 x 46.36 cm)
Weight, empty 70 Ib (31.7 kg)
Weight, loaded 160 Ib (72.5 kg)
Route and switch processordimensions (H x W x D)
1.2 x 14.4 x 16.0 in. (3.0 x 36.6 x 40.6 cm)
Line module dimensions(HxWxD)
1.2 x 13.0 x 10.0 in. (3.0 x 33.0 x25.4 cm)
Altitude -500 to 10,000 ñ (-52 to 304 m)
Temperatura 32tol04°F(Oto40°C)
Storage temperature -40 to 167T (-40 to 75"C)
Relative humidity 10 to 90% noncondensing
Table 21-25: Regulatory Approvals for Catalyst 8540 MSR
Description Specifi catión
Safety Certifications UL1950
EN 60950
CSA-C22.2 No. 950-93Electromagnetic Emissions
IEC950Network Equipment Building Systems (NEBS) Level 3
Electromagnetic EmissionsCertifícate
FCC Part 15 (CFR 47) Class A
EN 55022 Class A with UTP and Class B with FTPCISPR 22 Class A with UTP and Class B with FTP
VCCI Class A with UTP and Class B with FTP
AS/NZS 3548 Class A with UTP and Class B with FTP
Table 21-26: Interface Modules Supported in the Catalyst 8540 MSR
Interface Modules Catalyst 8540 MSR
High Density Fast Ethernet Line Cards Yes
High Density Gigabit Ethernet Line Cards Yes
OC-12 Packet-Over-SONET (POS) Yes
ATM Switching Interface Line Cards from Ti/El to OC-48c Yes
ATM Circuit Emulation Service (CES) Yes
Frame Relay Yes
Table 21-27: Catalyst 8540 LayerS Line Cards
Line Card Media Options Máximum Switch Density
16-Port Fast Ethernet 10/100 UTP with PJ-45 connectors 100BaseFX MMF with mini-MT connectors
128 ports
Visit Cisco Connectlon Online at www.cisco.com
Une Card Media Options Máximum Switch Density
8-Port Gigabit Ethernet GBIC connectorsShort wavelength (250 m)Long wavelength (500 m) Single mode(3 km)Extended Range (up to 100 km)
64 porte
Table 21-28: Native ATM Interface Modules for Catalyst 8540 MSR
Line Card Media Options Máximum Switch Density
2-port OC-48c SMF-LR or SMF-IR 2-Port OC-48c SMF-LR or SMF-IR Sports
1-Port OC-48c SMF-LR /SMF-IR with 4-ports OC-12 MMF/SMF
1 Port OC-48c SMF-LR/SMF-IR + 4 xOC-12 SMF-IR/MMF
4 ports OC-48c and 16 ports OC-12o
4-portOC-12c 4-ports OC-12o SMF-IR/MMF 32 ports OC-12c
16-portOC-3c 16-portsOC-3cMMF 128 ports OC-3o
Table 21 -29: Port Adapter Modules for Catalyst 8540 MSR
Interface Type Rate Media OptlonsMax Range/Notes
Max Per CatalystPorts/PAM 8540 MSR
OC-3c 155 Mbps MMF/SMF 2 km and 15 km
3 x MMF + 1 x SMF 2 km and 30 km 3+1
UTP-5 lOOm
SMFLR 40 km
OC-12c 622 Mbps MMF/SMF 500m and 1 km
OC-12c 622 Mbps SMFLR 40 km
DS3 ATM 45 Mbps Coaxial
E3 ATM 34 Mbps Coaxial
Ti/El ATM 1.5 Mbps TP - RJ-48 and coaxial for El
Ti/El CES 1.5 Mbps TP - RJ-48 and coaxial for El (Un)structured
Catalyst 8510 MSR
Table 21-30: Specifications for Catalyst 8510 MSR
Description Specifi catión
64
64
64
16
16
64
64
64
64
1. These are the same PAM Modules available for the Catalyst 8510 MSR and Lightstream 1010.
Technology Five-slot chassis and fan trayOptional redundant AC or DC, auto-sensing, load-sharing power supplies, each with its own power cordC8515-MSRP module running integrated ATM and L3 Cisco IOS software10 Gbps shared memory, non-blocking fabric16 MB of Flash memory standard, plus up to 20 MB through PC Flash cards64 MB DRAM system memoryEthernet port for out-of-band managementDual EIA/TIA-232 serial ports (consolé, auxiliary port)
10 Cisco Product Catalog, December, 2000
ANEXO D 1.3LUCENT TMX 880
TMX 880™Core Switch
Scale ATM and Frame Relay (FR) networks and deliver IP/JviPLS services today from a single, unified
MPLS backbone. Designed for the core of next generation networks, the TMX 880 MPLS Core Switch
allows you to deliver, manage and scale a spectrum of sen/ices—traditional voice, IP data, FR, ATM—
from your network, Urilike other soluttons, the TMX 880 has ATM & MPLS signal interworking that
allows itto seamlessly map services across disparate technologies while maintaining QoS. Through
Navis™ iOperations network management, network provisioning and management is simplified.
Building upon the Lucent multíservice switching heritage, the TMX 880 delivers industry proven,
carrier-class performance and reliabilíty customers depend on.
Applications• Scale existing ATM and FR networks
• Add advanced IP services to yournetwork
Features• Unified Backbone Supports Multi-
service Traffic—-Preserve investmentsand reduce risks associated withservice mix changes or networkgrowth
• Greater Scalability—Scale to 160Gbps full dúplex, in a single chassis,single rack conñguration
• ATM to MPLS Interworking—MigrateATM networks to a unified packet-based IP/MPLS network
• Proven Carrier-dass Reliability andPerformance—99.999+% availability,common equipment redundancyand distributed processing
Benefits• Increase revenue potential through
new service generation
• Reduce capital expenditures, operatingcosts and network complexity
• Cost-effective network consolidationelirninates sepárate IP networks
• Simplify network operations withNavis-Easy, fast, end-to-end serviceprovisioning
Technical SpecificationsDescription
1 .Protocols Supported
ATM/Frame Relay:IP/MPLS:
Optical:
I.Physical interface Cardsa. 1 -port OC-192C/SJM-64POSE 4-port'OC-48C/STM-16 'POSC "i -port OC-48C/STM-Í 6 "ATM
(configurable as channelized)d. 2-port pC-48c/STM-16 ATMe.' 4-port OC-l'2c/ST(yÍ-4 POSf7"2-portOC-T2c/STM-4ÁTM
Specifications
PNNI 1.0, AINI, UNÍ 3.1/4.0, TM 4.0TG'P"4, OSPF,"ÍS-ÍsrPÍM Sparse"Mode',"¡GMPv2,DiffSery,:RSyP-TE, OSPF-TE, LDP, IPv6
""ÓÍFÜN¡"Í".'0,"GMPLS" :
hrS-portOC-So'STM-ÍÁTML"8-port^OC-3c/STM-1 POS^^ "p'2Z.IZj. 2-port GigaB'it Ethernetk. 8-port Gigabit Ethernet
3.System Architecture• 160 Gbps configuration, full dúplex
switchfabric• Redundant system components
• Hot-swappable hardware components• Dlstributed hardware-based forwardingengine
up to 16 per chassisup to 64 per chassisup to 16 per chassis
up to 32 per chassisup to 64 per chassisup to 32 per chassisup to 64 per chassisup to 128 per chassisup to 128 per chassisup to 32 per chassisup to 128 per chassis
1 QoS vyith 8 quality queues per port• Modular software architecturemaximízes service flexibility
• BITS and StratUm 3 timing
Lucent TechnologiesBell Labs Innovations
Technica Specifications (continued)Description
4. Route Control Processor (RCP)
• Compiles forwarding tables andmanages overall system
• Secondary RCP (for redundancy)• In-service software upgrades• Hot-swappable• Interface adapter (PCMCIA)
flash disk storage
Specifications
1 Ethernet port for network management• Serial port (RS-232) for command-lineand diagnostic access
1 Redundancy supported in singlechassis solution
5. Muitiservice Switdh OperatingSoftware (MXOS) . ;Innovative software, configurable with an ATM/MPLS operating system or an IP/MPLSoperating system. ATM/MPLS or IP/MPLS Feature Packs are available for advancedvalue-added services.
6.Navts ¡ntegrated NetworkManagement Software
• UNlX^-based Java Graphical UserInterface (GUI)
• Integration with Navis for ATM toMPLS provisioning
7.Other Management Tooís• Simple Network Management
Protocol (SNMP)
S.Physíca! DímensionsSize:
Rack Mount Options:
• Helps minimize service proyider trainingcosts for multiservice solutions
1 Faultand performance management
' Intuitiva Command Line Interface (CU)
Height 61.25" (155.57 cm)" " "
Depth23" (58.42cm)
19" and 23" front or center mount
9.Power RequirementsNominal -48Vdc distributed power. The system electrical rating has a range of -42Vdcto -60Vdc (150A at máximum with fully loaded chassis). System uses only the powernecessary to support the modules in use. Distributed and redundant power supplies.
lO.Environrnentai ConditionsAltitude: Operating and storage altitude should not fall outside the following ranges
9.~19.'.9.9.9 i1- (P~30.í°. u1).Humidity: Operating and storage altitude should not fal'l outside the following ranges
Operating: 5-90% (non-condensing)Storage:"5-95%
Temperature: Óperating and storage temperatures shouid stay within the foílowing rangesOperating: 32-104° F (0-40° C)Storage:'-4Ó-149° F (-20-65° C)
11. Product Certifications
• Safety UL 1950, IEC 950 (EN60950)• Certified by TUV• Emissions FCC Part 15 Class A,
CISPR Class A• (EN55022), VCCI Class 1
> EMI Immunity Tests EN-61000-4-2,4-3,4-4 Environmental GR-0063-COREGR-1089-CORE
• NEBS level 3 compliance1 Electromagnetic Compatibility andElectrical Safety, GR-0078-CORE,Physical Design Criteria
To learn more about our compre-hensive portfolio, please contacty our Lucent Technologies SalesRepresentativa, Lucent BusinessPartner or, visit our web site atwww.lucent.com
TMX 880 ¿inc¡ Navis are tradenurlcsof Lucenl Tbchnologies Inc.
Specifications are subjcct to changovvithout notice.
Copyright © 2002Lucent Technologies Inc.AH rights reserved
MSS vi 03/02
Lucent TechnologiesBeii Labs Innovations
Cisco SYSTEMS OVERVIEW
Cisco 7200 Series RoutersQuick Look Guide
The Cisco 7200 Series Router delivers exceptional performance / pnce with its compact form
factor, modularity, scalability, and wide rarsge of deployment options. With processing speeds
up to 400,000 packets per second (pps), port adapters ranging from NxDSO to OC12, and an
unparalieied number of hígh-touch !P services, the Cisco 7200 is an excellent cholee for the
WAIM edge, with features that support the foíiowing depíoyments:
• WAN Edge—Award-winning quality-of-service (QoS) feature performance• Broadband Aggregation—Up to 8000 PPP sessions per chassis• Multiprotocol Label Switching (MPLS) PE—Leading cholee for provider-edge deployment• Voice, video and data Integratíon—Tlme-division multiplexing (TDM)-enabled VXR chassis and voice port
adapters• IP Security (IPsec) virtual prívate network (VPN)—Scalable to 3000 tunnels per chassis• High-end Customer Premise Equipment (CPE)
Cisco 7200 Features and BenefitsFeatures Benefits
Compact Form Factor
Performance / PriceLeadership
With a 3-RU chassis, the Cisco 7200 is an ideal solution for a stackable, scalablemidrange routing solution.
With processing capaciry of up to 400 Kpps, the Cisco 7200 is the most powerfulsingle-processor platform from Cisco Systems.
IP Services Leadership
Services Acceleration
The Cisco 7200 is the leading platform for new feature development and currently hasan unparalieied number of high-touch IP services.
The Cisco 7200 NSE-1 Processor with Parallel Express Forwarding (PXF) delivershardware-accelerated IP services for a variety of solution areas-including WAN Edge,QoS and broadband subscriber aggregation (Q3 2001).
Voice-enabled The Cisco 7200 provides full multi-service gateway functionality for voice over IP,Frame Relay or ATM.
Unparalieied ConnectivityOptions
Investment Protection—Scalability, common portadapters, and a widerange of deploymentoptions
The Cisco 7200 provides high port density and extensive LAN and WAN connectivityoptions, dramatically reducing the cost per port and allowing flexible deploymentoptions.
The Cisco 7200 port adapters, combined with the Cisco 7400, 7500, and 7500 productunes, simplify stocking of spares and protecting customer investment in interfaces.
Full Cisco IOS support The Cisco 7200 supports network services, including quality of sen/ice, security,compression, and encryption at high speeds.
Cisco SystemsCopyright © 2001 Cisco Systems, Inc. All Rights Reserved.
Pagel of4
Flexibility, Modularity and Performance in a Compact Form Factor
Cisco 7200 Target ApplicationsApplication Benefit
WAN Edge With an unparalleled number of high-touch IP sen/ices and hardware accelerated WAN Edgeand QoS sen/ices, the Cisco 7200 is an ideal WAN Edge connectivity or aggregation solution.
Broadband Subscriber Aggregation
MPLS PE Functionality
Voice and Data Integration
IPSec VPN
The Cisco 7200 supports up to 8000 PPP, RBE or L2TP sessions. This enables aggregation of alarge number of users into a compact form factor saving rack space and reducing hardwareinvestment dollars.
The Cisco 7200 is an ideal MPLS PE solution. MPLS fuses the intelligence of routing with theperformance of switching to scale existing networks to meetfuture growth demands.Networks can handle more traffic, users, media-rich data or bandwidth-intensive applications.
The Cisco 7200 provides the highest density Cisco voice gateway solution with 20 TI/18 Eltrunk terminations in 3RU. The Cisco 7200, with ¡ts advanced QoS features, can also intégratevoice and data within the same chassis enabling customers to transport voice over datanetworks, save on capital equipment costs associated with two networks, TDM andpacket-based, including the recurring management costs of each.
Using the Industry-Standard Architecture (ISA) service adapter, the Cisco 7200 can aggregateup to 2000 56-bit or 3 DES encrypted sessions per chassis. Dual-ISA configurations provideup to 3000 sessions.
Cisco 7200 High-End Customer Premises Equipment (CPE)—Enterprise Edge
Security services (VPNs, NAT, ACLs, etc)Bandwidth management services (QoS...)Voice /data /video integration
Dual
7200
Cisco 7200 Service Provider Aggregation
-Morí.1
POR: ,
Security Services fVPNs, NAT, ACLs,...)Bandwidth Management Services (QoS...)Aggregatíoa Services (DSL, ISDN, Dial...)Voice/Data/Video IntegrationMPLS Features
Cisco 7200 Enterprise WAN Aggregation
Security Services (VPNs, NAT, ACLs,...)Baildwidth Management Services (QoS...)Aggregation Services (DSL, ISDN, Dial...)Voicc/Data/Vidco Integration
Internationalsite
Cisco 7200: Processor, Port Adapter and Memory SupportDescription
Network Processing Engines
1/0 Cards
Flash PCMCIA Memory
DRAM Memory
ATM Port Adapters
SONET Port Adapters
225Kpps400KppsSOOKpps, sen/ices accelerated
2-port Fast Ethernet/Ethernet (auto-sensing)1-port GE + 1-port Ethernet1-port Fast Ethernet
48 MB (default)110 MB (max)128 MB (default)256 MB (max)512 MB (npe-400 only)
1-port OC3/STM1 Enhanced multi- and single- mode1-port DS3 Enhanced1-port E3 Enhanced8-portT1 IMA Enhanced8-port E1 IMA EnhancedATM Circuit Emulation Services
1 port OC3/STM1 POS single- and muiti-mode
Part NumberNPE-225NPE-400NSE-1
C7200-I/0-2FE/EC7200-I/0-GE+EC7200-I/0-FE
MEM-I/O-FLD48MMEM-I/0-FLD128M
MEM-NPE-128MB, MEM-NPE-400-128MBMEM-NPE-400-256MB, MEM-SD-NSE-256MBMEM-NPE-400-S12MB
PA-A3-OC3MM, PA-A3-OC3SMPA-A3-T3PA-A3-E3PA-A3-8T1IMAPA-A3-8E1IMAPA-A2-4T1, PA-A2-4E1
PA-POS-OC3-SM, PA-POS-OC3-MM
Cisco SystemsCopyright © 2001 Cisco Systems, Inc. All Rights Reservad.
Page 3 of 4
Dynamic Packet Transport(DPT)Voice-Enabled Port Adapters
Multichannel and ISDN PortAdapters
High Speed Serial PortAdapters
Serial Port Adapters
Mainframe ChannelConnection Port Adapters
LAN Port Adapters
1-port OC12 single- and multi-mode
2 portT1/E1 High Capacity Digital Voice2 portT1/E1 Médium Capacity Digital Voice2-portT1/E1 MIX-enabied Ti/El4-port T1/E1 MIX-enabled T1/E18-port T1/E1 MIX-enabled T1/E1
2-port Enhanced Multichannel T31-port Multichannel T31-port Multichannel E31-port Multichannel STM-12-port Multichannel TI (CSU/DSU & PRI)4-port Multichannel TI (CSU/DSU & PRI)2-port Multichannel El (G.703/G.704&PRI)8-port Multichannel El (G.703/G.704&PRI)8 port ISDN BRI (S/T)4-port ISDN BRI (U)
1-port HSSI2-port HSSI1-port High Speed Enhanced T3 Serial (with DSU)2-port High Speed Enhanced T3 Serial (with DSU)1-port High Speed E3 Serial (with DSU)2-port High Speed E3 Serial (with DSU)
4-port Serial, enhanced8-port Serial, V.35, RS-232, or X.214-port Serial El (G.703)
1-port ESCON Mainframe Channel Port Adapter1-port Parallel Mainframe Channel Port Adapter
4-port lOBaseT8-port lOBaseT5-port TOBaseFL1-port 100BaseTX, FX2-port IDOBaseTX, FX1-port Gigabit Ethernet4-port Token Ring 4/16Mbps, Half/FulI Dúplex1 2-port Ethernet/2-port Fast Ethernet Etherswitch
PA-SRP-OC12SM, PA-SRP-OC12MM
PA-VXC-2TE1 +PA-VXB-2TE1 +PA-MCX-2TE1PA-MCX-4TE1PA-MCX-8TE1
PA-MC-2T3+PA-MC-T3PA-MC-E3PA-MC-STM-1PA-MC-2T1PA-MC-4T1PA-MC-2E1/120PA-MC-8E1/120PA-8B-S/TPA-4B-U
PA-HPA-2HPA-T3+PA-2T3+PA-E3PA-2E3
PA-4T+PA-8T-V35, PA-8T-232, PA-8T-X21PA-4E1G/75, PA-4E1G/120
PA-1C-EPA-1C-P
PA-4EPA-8EPA-5EFLPA-FE-TX, PA-FE-FXPA-2FE-TX, PA-2FE-FXPA-GEPA-4R-DTRPa-12E/2FE
Service Adapten Modules Encryption (SA-ISA) SA-ISA
Copyright © 2001 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco, Cisco IOS, Cisco Systems, and the Cisco Systems logo are registered trademarks of Cisco Systems, Inc.or its affiliates ]n the U.S. and certain other countries, All other brands, ñames, or trademarks mentioned in this document or Web site are the property of their respective
any c ipany. (0102R)
C i s c o S Y S T E M S
Corporate HeadquartersCisco Systems, Inc.170 West Tasman OriveSan José, CA 95134-1706USAwww.cisco.comTel: 408526-4000
800 553-NETS (6387)Fax: 408526-4100
European HeadquartersCisco Systems Europe11, Rué Camille Desmoulins92782 Issy Les MoulineauxCedex9Francewww.clsco.comTel: 33 1 58 04 60 00Fax: 33 1 58 04 61 00
Americas HeadquartersCisco Systems, Inc.170 West Tasman DriveSan José, CA 95134-1706USAwww.cisco.comTel: 408526-7660Fax: 408 527-0883
Asia Pacific HeadquartersCisco Systems Australia, Pty., LtdLevel 17, 99 Walker StreetNorth SydneyNSW 2059 Australiawww.cisco.comTel: +61 2 8448 7100Fax: +61299574350
Cisco Systems has more than 200 offices in the following countries. Addresses, phone numbers, and fax numbers are listed on theC i s c o . c o m W e b s i t e a t w w w . c i s c o . c o m / g o / o f f i c e s .
Argentina • Australia • Austria • Belgium • Brazil • Bulgaria • Canadá • Chile • China • Colombia • Costa Rica • Croatia • Czech Republic - Denmark • Dubal, UABBnland • France • Germany • Greece • Hong Kong • Hungary • India • Indonesia • Ireland • Israel • Italy • Japan • Korea • Luxembourg • Malaysk • México • TheNetherlands • New Zealand • Norway • Perú • Philippines • Poland • Portugal • Puerto Rico • Romanía • Russia • Saudi Arabia • Scotíand • Singapore • SlovakiaSlovenia • South África • Spain • Sweden • Switzerland • Taiwan • Thañand • Turkey • Ukraine • United Kingdom • United States • Venezuela • Vietnam • Zimbabwe
Copyright O 2001. Cisco Systems. Inc. All rights reserved. Printed In the USA.Access Registrar. AccessPath. Are You Ready, ATM Director. Browse wlth Me. CCDA. CCDE. CCDP. CCIE, CCNA. CCNP.CCSI. CD-PAC, CIscoLInk, the Cisco NetWor&s logo, the Cisco Powered NetWork logo, Cisco Systems Networking Academy, Fast Step, FlreRunner. Follow Me Browslng, FormShare, GlgaStack, IGX.Intelllgence In the Optlcal Core. Internet Quotlent, IPA'C, IQ Breakthrough, 1Q Expertlse, IQ FastTrack, IQulck Study. 1Q Readlness Scorecard, The IQ Logo. Kernel Proxy, MGX, Natural NetWork Vlewer,Network Registrar, the Networkers logo, Packet. PIX. Polnt and Click Intemetworking. Pollcy Bullder, RateMUX, ReyMaster, ReyVlew. ScriptShare, Secure Script. Shop with Me, SlldeCast, SMARTnet,SVX, TrafflcDIrector. TransPath, VlanDIrector. Volee LAN. Wavelength Router. Workgroup Director, and Workgroup Stack are trademarks of Cisco Systems, Inc.; Changlng the Way We Work, Live, Play.and Leam, Empowering the Internet Generatlon, are service marks of Cisco Systems, Inc.; and Aironet, ASIST, BPX. Catalyst, Cisco, the Cisco Certífled Internetwork Expert Logo, Cisco IOS, the CiscoIOS logo. Cisco Press, Cisco Systems, Cisco Systems Capital, the Cisco Systems logo. Colusión Free, Enterprise/Solver, EtherChannel. EtherSwitch, FastHub, FastLlnk. FastPAD. IOS, IP/TV, IPX,LightStream, LightSwItch, MICA. NetRanger. Post-Rouüng, Pre-Routlng, Registrar, StrataVlew Plus, Stratm, SwItchProbe, TeleRouter. and VCO are registered trademarks of Cisco Systems, Inc. or lisaffülates in the U.S. and certain other countries. All other brands, ñames, or trademarks mentloned in thls document or Web site are the properry of thelr respective owners. The use of the word partnerdoes not imply a partnership relatlonship between Cisco and any other company. (0010R)
1/01 LW
ANEXO D 2
EQUIPOS ATM-LSR DE BORDE
Cisco 7200 Series Routers
Product OverviewThe Cisco 7200 Series Routers deliver exceptional performance/pnce, modularity, and scalability in a compact form factorwith a wide range of deployment options. With processing speeds up to 1 million packets per second, port adapters rangingfromNxDSO to OC-12, and anunparalleled number of high-touch IP services, the Cisco 7200 is the ideal WAN edge devicefor enterprises and service providers deploying any of the following solutions:
• WAN Edge—Award-winning quality-of-service (QoS) feature performance
• Broadband Aggregation—Up to 16,000 Point-to-Poirit Protocol (PPP) sessions per chassis
• Multiprotocol Label Switching provider edge (MPLS PE)—Solutions for provider edge deployment
• Voice/Video/Data integration—Time-division multiplexer (TDM)-enabled VXR chassis and voice port adapters
• IP Security virtual prívate networking (IPSec VPN)—Scalable to 5,000 tunnels per chassis
• High-end Customer Premise Equipment (CPE)
The Cisco 7200 addresses these solution requirements by integrating functions previously performed by sepárate devices intoa single platform. Through this integration, the Cisco 7200 provides a single, cost-effective platform that supports:
• High-density LAN and WAN interfaces
• Broadband Subscriber services aggregation—including PPP, POFC1483 termination and Layer 2 Tunneling Protocol(L2TP) tunneling
• Digital Ti/El TDM trunk termination for voice, video and data.
• High-density multichannel T3/E3 and Ti/El with integrated channel service unit/data service unit (CSU/DSU)
• ATM, Packet over SONET (POS) and Dynamic Packet Transport (DPT) connectivity
• Direct ATM Circuit Emulation Standard (CES) connectivity for voice, video, and data
• Direct IBM mainframe channel connectivity
• Light-density Layer 2 Ethernet switching
Key Features and Benefits
Table 17-82: Key Features and Benefits of the Cisco 7200 Series Router
Feature Benefit
Up to 1 Mpps processing capability Provides high-performance routing and processing performance
Máximum connectivity options Meets a variety of topology requirements with the widest range of port densitíes andinterface options
Breadth of services Supports QoS, security, MPLS, broadband, multiservice, and management features fornext-generation networks
Investment protection Low initial investment with upgrade and redeployment capability
Vislt Cisco Connection Online ai www.cfeco.com
Specifications
Hardware
Table 17-83: Technical Specifications for Cisco 7200 Series
Description Cisco 7204VXR Cisco 7204VXR
Chassis Chassis/Rack Up to 16 per 7 foot raok
I/O Card slots 1
Port Adapter Slots
Midplane 2 independerá 32-bit, 50 MHz PCI buses with anaggregate bandwidth of 1.6 Gbps when used withNPE-400 or above
Same as Cisco 7204VXR
Same as Cisco 7204VXR
Same as Cisco 7204VXR
Online Insertion and Removal (OÍR) Yes Same as Cisco 7204VXR
Field-Replaceable Components Processor, memory, power supply, I/O card, and portadaptéis
Same as Cisco 7204VXR
Additional Standard Components AC power supply, AC power cord Same as Cisco 7204VXR
Memory Processor Memory 128 MB (default for NPE-225, NPE-400 andNSE-1)
256 MB (default for NPE-G1, max for NPE-225, NSE-1)
512 MB (max for NPE-400)
Same as Cisco 7204VXR
Flash disk memory card (optional,up to 2 slots available)
48 MB, expandable to 128 MB for I/O controllers
64 MB, expandable to 256 MB forNPE-Gl
Same as Cisco 7204VXR
ProcessorsThe following processors are currently available for the Cisco 7200 Series:
• NPE-225-—performance up to 225 K packets per second (pps)
• NPE-400—performance up to 400 Kpps
• NSE-1—-performance up to 300 kpps with accelerated services
• NPE-G1-—performance up to 1 Mpps
The NPE processors offer exceptional pnce/performance for most applications, including enterprise WAN aggregation, CPE,multlservice, and VPN. These processors provide the greatest flexibility when deploying new features.
The NSE-1 Network Services Engine takes advantage of PXF to offer services acceleration for "high-touch" edge servicesfor applications such as broadband and leased-line aggregation
Input/Output ControllersEach Cisco 7200 Series chassis has a dedicated slot for an I/O controller. The following types of I/O controllers are currentlysupported, including some with LAN ports for increased density without using a port adapter slot:
• C7200-I/0
• C7200-I/O-2FE/E
• C7200-I/O-GE+E.
InterfacesThe Cisco 7200 shares the same port adapters with the Cisco 7400,7500, and 7600 FlexWAN module, protecting customerinvestment in interfaces, providing a clear migration path, and simplifying sparing
The Cisco 7200 Series offers scalable density with the widest range of connectivity options including:
2 Cisco Produot Catalog, September, 2003
Protocols
• Ethernet 1 OBase-T and 1 OBase-FL, Fast Ethernet 1 OOBase-T (RJ-45 and MU), and Oigabit Ethernet
• Token Ring (half and full dúplex)
• Synohronous serial ISDN BRI, PRI, HSSI, T3, E3
• Multiohannel TI and El, ISDN PRI, T3 and STM-1
• Packet Over SONET (POS)
• Dynamio Packet Transport (DPT)
• ATM (single-mode and multimode) and ATM-CES
• Digital Voice Port Adapter, Enhanced
• Mix-enabled Ti/El
• Integrated Service Adapter (ISA) and VPN Acceleration Module (VAM)
The Cisco 7200 Series Router supports the following standard Internet protocols:
• Layer 2 and Layer 3 protocols—Address Resolution Protoeol (ARP), IPCP, IP forwarding, IP host, IP Multicast, PPP-over-ATM, TCP, Telnet, Trivial File Transfer Protoeol (TFTP), User Datagram Protoeol (UDP), transparent bridging,virtual LAN (VLAN), MPLS, and IPv6
• Layer 3 routing protocols—EIGRP, IGRP, IS-IS, OSPF, BGP, PIM, and RIP
• Network management and security—AAA, CHAP, FTP, RADIUS, SNMP, PAP, and TACACS
• RFC 1483: Multíprotocol Encapsulation over ATM AAL 5
• RFC 1577: Classical IP and ARP over ATM AAL 5
• ARP—Determines the destination MAC address of a host using its known IP address
• BOOTP—Uses connectionless transport layer (UDP); allows the switch (BOOTP client) to get its IP address from aBOOTP server
• Internet Control Message Protoeol (ICMP)—Allows hosts to send error or control messages to other hosts; is a requiredpart of IP; for example, the ping eommand uses ICMP echo requests to test if a destination is alive and reachable
• IP or IP over ATM—Suite used to send IP datagram packets between nodes on the Internet
• TCP—-A reliable, full-duplex, connection-oriented end-to-end transport protocol running on top of IP; for example, theTelnet protocol uses the TCP/TP protocol suite
• Packet Internet groper (ping)—Tests the accessibility of a remote site by sending it an ICMP echo request and waiting fora reply
• TFTP—Downloads network software updates and configuration files (Flashcode) to workgroup switch producís
• Reverse Address Resolution Protocol (RARP)—Determines an IP address knowing only a MAC address; for example,BOOTP and RARP broadcast requests are used to get IP addresses from a BOOTP or RARPD server
• Serial Line Internet Protocol (SLIP)—A versión of IP that runs over serial links, allowing IP Communications over theadministrative interface
• PPP-—Provides host-to-network and switch-to-switch connections over synchronous and asynchronous circuits
• Simple Network Management Protocol (SNMP)—Agents that process requests for network management stations andreport exception conditions when they occur; requires access to information stored in a MFB
• Telnet—-A terminal emulation protocol that allows remote access to the administrative interface of a switch over thenetwork (in-band)
• UDP—Enables an application (such as an SNMP agent) on one system to send a datagram to an application (a networkmanagement station using SNMP) on another system; uses IP to deliver datagrams; TFTP uses UDP/TP protocol suites
Vislt Cfeco Connection Onlineatwww.cisco.com
• Dynamic Host Coimection Protocol (DHCP)—Lets a host automatically obtain their IP address, subnet mask, and defaultroute from a pre-configured DHCP server on the network
• Hot Standby Router Protocol (HSPJ5)—Provides fast cut-over to a backup router in the event of a system or link failure
Table 17-84: Power Requirements for Cisco 7200 Series
Description Cisco 7204 VXR Cisco 7206 VXR
AC-input power 370W max. (single or dual power supply configuration) Same as Cisco 7204 VXR
AC-input voltage rating 100-240VAC wide input with power factor correction Same as Cisco 7204 VXR
AC-input current rating Not to exceed 5A max. at 100 VAC and 2.5A max. at240 VAC with the chassis fully configured
Same as Cisco 7204 VXR
AC-input frequency rating 50-60 Hz Same as Cisco 7204 VXR
AC-input cable 18 AWG 3-wire cable, with 3-lead IEC-320 receptacleon the power supply end, and a country-dependent plugon the power source end
Same as Cisco 7204 VXR
DC-output power
DC-input power
DC-input voltage rating
280W max. (single or dual power supply configuration) Same as Cisco 7204 VXR
370W max. (single or dual power supply configuration) Same as Cisco 7204 VXR
-24 to -60 VDC for global DC power requirements Same as Cisco 7204 VXR
DC-input current rating Notto exceed ISAmax. at-48 VDC (370W/-48 VDC= 7.7A typical draw)
Not to exceed 8A max. at-60 VDC (370W/-60 VDC= 6.2A typical draw)
Same as Cisco 7204 VXR
DC voltages supplied and máximumsteady-state current ratings
+5.2Vat360A
+12.2V at 9A
-12.0Vatl.5A+3.5Vatl3A
Same as Cisco 7204 VXR
DC-input cable
Frequency
Airflow
Power dissipation
Heat dissipation
Table 17-85: Physical and
Description
Temperature
Humidity
Dimensions (H x W x D)
Weight
Operating temperatura
Storage temperature
Operating humidity
14 AWG recommended minimum, with at least 3conductors rated for at least 140'F (60°C)
50-60 Hz
-80 cfm
~370Wmax. configuration
370W (1262 BTUs)
Environmental Specifications for Cisco 7200 Series
Cisco 7204 VXR
32 to 104°F (0 to 40"C), operating;-4 to 149°F (-20 to 65'C), storage
10 to 90% noncondensing
5.25 x 16.8 x 17 in. (13.34 x 42.67 x 43.18 cm)
Chassis fiílly configured with a network processingengine, I/O controller, 4 port adapters, 2 powersupplies, and a fan tray:-50 Ib (22.7 kg)
32' to 104° F (0 to 40° C)
-4" to 149° F (-20° to 65' C)
10 to 90% (noncondensing)
Same as Cisco 7204 VXR
Same as Cisco 7204 VXR
Same as Cisco 7204 VXR
Same as Cisco 7204 VXR
Same as Cisco 7204 VXR
Cisco 7206 VXR
Same as Cisco 7204 VXR
Same as Cisco 7204 VXR
5.25 x 16.8 x 17 in. (13.34x42.67 x 43. 18 cm)
Chassis fully configured with a network processingengine, I/O controller, 6 port adapters, 2 powersupplies, and a fan tray:- 50 Ib (22.7 kg)
Same as Cisco 7204VXR
Same as Cisco 7204VXR
Same as Cisco 7204VXR
4 Cisco Product Catalog, September, 2003
Table 17-86: Regulatory Approvals for Cisco 7200 Series
Description Cisco 7204 VXR Cisco 7206 VXR
Agency approvals Safety: UL 1950, CSA 22.2 No. 950, EN60950,EN41003, AUSTEL TS001, AS/NZ 3260, ffiC 950
Emissions: FCC Class A, CSA Class A, EN55022Class B, VCCI Class 2, AS/NRZ 3548 Class A
Immunity: ffiC-1000-4-2, IEC-1000-4-3, IEC-1000-4-4, ffiC-1000-4-5, IEC-1000-4-6, ffiC-1000-4-11, IEC-1000-3-2
NEBS Level 3 Compliant
Same as Cisco 7204 VXR
Software
Cisco IOS SoftwareTo lócate the mínimum supported Cisco IOS Software Reléase for all Cisco 7200 Series producís, use the Hardware/SoftwareCompatibility Matrix at:
http://www.cisco.eom/pcgi-bin/front.x/Support/HWSWmatrix/hwswmatrix.cgi
In general, the mínimum support Cisco IOS Software releases for the Cisco 7204VXR and Cisco 7206VXR are 11.1 (16)CAor later; 11.2(11)P or later; or 11.3(1) or later.
Ordering Information
Product Part NumbersThe base chassis product IDs are shown below. In addition, various bundles, spares, and options are available. To access partdescriptions and part numbers use the online Cisco Pricing Tool at:
http://www.cisco.eom/pcgi-bin/front.x/pricing
Table 17-87: Base Chassis Product IDs for the Cisco 7200 Series
Part Number Description
Cisco 7204VXR Cisco 7204VXR, 4-slot chassis, 1 AC supply with E> software
Cisco 7206VXR Cisco 7206VXR, 6-slot chassis, 1 AC supply with IP software
DocumentationChassis, Processor and I/O Controller Datasheets:
http://www.cisco.com/en/US/products/hw/routers/ps341/products_data_sheets_list.html
Port Adapter Datasheets:
http://www.cisco.com/en/US/products/hw/routers/ps341/products_relevant_interfaces_and_modules.html
Vis/'t Cisco Connection Online at www.cisco.com
ANEXO D 2.2CISCO 7500 ROUTER
Sisee SYSTMS
DATASHEET
CISCO 7500 SERIES ROUTER
High-density, highly available aggregation and ¡ntelligent distributed network services at the edge for service providers
and enterprises.
Figure 1Cisco 7500 Series Router
The Cisco® 7500 Series router is the premier Cisco distributed services, multíprotocol platform, now with twice the
performance and enhanced high-availability (HA) features. The Cisco 7500 Series combines proven Cisco software techriology with
exceptional reliability, availability, serviceability, and performance features to meet the requirements of today's most mission-critical netvvorks.
The Cisco 7500 Series router provides service provider and enterprise networks with the flexibility they need to meet the constanüy changing
requirements of their netvvorks. The three models of the Cisco 7500 Series allow users to choose the exact configuration needed to optimize
installations and network designs for cost and fimctionality.
KEY FEATURES
• Hlgh-performance distributed switching—This feature delivers high performance for mission-critical applications by supporting high-speed
media and high-density configurations. Using the processing capabilities of the Versatile Interface Processors (VIP) and distributed Cisco
Express Forwarding (dCEF), the Cisco 7500 Series router system capacity can exceed tvvo million packets per second (pps).
• Full supporífor Cisco IOS® Soffivare and enhancementsfor high-performance, feature-rich IP network services—The Cisco 7500 Series
router performs network services such as quality of service (QoS) at high speed. VIP technology extends the performance of these features
through distributed IP services.
• Highport density and unmalched interface flexibility—-The Cisco 7500 Series router provides high port density and an extensive range of
LAN and WAN interfaces (port adapters). These features dramatically reduce the cost per port and allow for a flexible configuration.
• High availability—Enhanced features and capabilities include redundant route processors and power supplies, software fault isolation, and
failover capabilities.
Cisco Systems, Inc.All contents are Copyright © 1992-2004 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Important Notices and Privacy Statement.
Page 1 of 11
Tablel. Feature and Benefits Overview
Features
VIP-based distributed switching Architecture
Doubled switching and forwarding performance
LAN/WAN interfaces
Most complete port adapterfamily
Common port adapters with Cisco 7200 Router, Cisco 7400Router, and FlexWAN
High port density (two port adapters per VIP)
Enhanced high-availability features
Advanced IP network services
Broad customer base
Benefits
Scales the performance linearly with a number of VIPs
Provides high-performance switching up to 2.2 Mpps
Lowers cost of ownership by consolidating interfaces ¡n one platform
Increases oustomer'sflexibilityforvarious media access
Protects customer's ¡nvestment
Reduces the cost per port and allows flexible configuration
Reduces customer's downtime and increases customer loyalty
Brings customer new revenue stream by value-added services
Provides market-proven performance, stability, rellability, and serviceability
APPLICATIONS
• Content networking-Network-Based Application Recognition (NBAR) and QoS services, such as Distributed Weighted Random Early
Detection (dWRED), Distributed Class-Based Weighted Fair Queuing (dCBWFQ), and distributed trafiic shaping (dTS)
• Multiservice-Real-Time Transport Protocol (RTP) header compression, Multilink PPP (MLPPP) with link fragmentatíon and interleaving
(LFI), Frame Relay Forum (FRF) 11 and 12 support for optimal digital voice transmission
• DSO to DS1, DS3 and STM-1 WAN aggregation
• IBM mainframe connectivity
Table 2. Máximum Physical Ports/Slots
Configurable ¡nterface slots
Ethernet (10BASE-T) ports
Ethernet (10BASE-FL) ports
Fast Ethernet (TX) ports
Fast Ethernet (FX) ports
Gigabit Ethernet ports
FDDI (FDX, HDX) ports
ATM ports
Packet over SONET OC3
Token Ring (FDX, HDX) ports
Synchronous serial ports
ISDN PRl, multichannel T1/E1 ports
Multichannel T3 ports
HSSI ports
IBM channel ¡nterface ports
Cisco 7505
4
64
40
16
16
1
32
64
64
16
Cisco 7507
5
80
50
20
20
2
10
10
10
40
80
80
20
10
10
Cisco 7513
11
176
110
44
44
2
22
22
22
88
176
176
44
22
22
Cisco Systems, Inc.All contents are Copyright© 1992-2004 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Important Notices and Privacy Statement.
Page2of11
Table 3. Chassis, Route Switch Processors (RSPs), and VIPs
;F%a"fute.', ' - ,* ' - - •".•>*: •-'":"' " Cisco7505
Chassis/rack 5
\P/V\P slots 4
Bandwidth i 1 Gbps
Máximum RSPs 1
Máximum powersupplies 1
Cisco'7507
3
5
2 Gbps
2
2
2
11
2Gbps
2
2
Table 4. Route Switch Processor (RSP) Specifications
Product
RSP16
RSPS
RSP4+
RSP4
RSP2
Boot Flash PCMCIA Flash
TBD
470+k
345k
345k
220k
8MB
8MB
2MB
2MB
2MB
¡ÍES:-128 MB (default) 16 MB
256 MB
: 512 MB
: 1 GB (post FCS)
: 64 MB (default) 16 MB
128 MB
256 MB
64 MB (default) 8 MB
128 MB
256 MB
: 64 MB (default) 8 MB
128 MB
: 256 MB
: 32 MB (default) 8 MB
64 MB
: 128 MB
Card
N/A
' 16MB
20 MB (default)
32 MB
1 6 MB (default)
20 MB
32 MB
1 6 MB (default)
32 MB
20 MB
. 16MB (default)
20 MB
32 MB
• , • f**% '~' -.
48 MB (default)
64 MB
128 MB
48 MB
64 MB
128 MB
64 MB
128 MB
No
No
Yes
Yes
Yes
Yes
No
Cisco Systems, Inc.All contentsaré Copyright© 1992-2004 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Important Notices and Privacy Statement.
PageSof 11
Table 5. Versatile Interface Processor (VIP) Speoifications
Prffdpof" " -.i"."' ^SMlJpjrvtar.dJng (pps) Bandwidth
VIP6-80 TBD 750+ MB
VIP4-80
V1P4-50
VIP2-50
VIP2-40
*Values in bold are options
140,000 to 220,000 750+ MB
90,000 to 140,000
90,000 to 140,000
60,000 to 95,000
750+ MB
400 MB
400 MB
Packet Memory
64 MB (default)
64 MB (default)
64 MB (default)
4 MB (default)
8MB
2 MB (default)
64 MB (default)
128 MB
256 MB
64 MB (default)
128 MB
255 MB
64 MB (default)
128 MB
256 MB
32 MB (default)
64 MB
128 MB
32 MB (default)
64 MB
With support for up to two port adapters, the VIP supports the following:
• Highport density—Provides a high level of aetwork consolidation; reduces overall inventory, logistios, and maintenance costs.
• Mixed media—Allows users to obtain better utñization of the slots avaüable in the Cisco 7500. Mixed-media boards (for example, Fast
Ethernet and serial) enable users to tailor the VIPs to speoific media and density requirements.
• Packet memory—Each VIP ships with onboard packet memory, augmenting the total available sj'Stem memory. This is particularly useful
for applications where a large amount of buffering is required, such as in the presence of bursty traffic conditions, long round-trip
propagation delays, or where there might be many high-bandwidth media vying for access to a smaller number of slower media.
• Offloadprocessing—By operating a subset of the Cisco IOS Software, a VIP in a Cisco 7500 can offload some of the interface-specifíc
functions that run in the central prbcessor. This feature increases overall system performance.
• Distributed switching—Routing information is distributed from the RSP in the Cisco 7500 to one or more interfaces, enabling the VIP to
make its own multilayer switching decisions. This feature enables an architecture that can gracefülly scale to meet increasingly higher levéis
of system performance.
Cisco Systems, Inc.All contents are Copyright © 1992-2004 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Importará Notices and Privacy Statement.
Page4of 11
PRODUCT SPECIFICATIONS
Interfaces
The Cisco 7500 Series offers sealable density with a wíde range of interfaces. These interfaces include:
• Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet
• Fiber Distributed Data Interface (FDDI), Token Ring
• ISDN Primary Rate Interface (PRI)
• High-Speed Serial Interface (HSSI)
• Packet over T3/E3
• Multichannel T1/E1/T3
« ATM
• Packet over SONET (POS)
• Spatial Reuse Protocol (SRP) [also known as Dynamic Packet Transport (DPT)]
• IBM
• Voice
High-Availability Features
• High System AvailabilHy—The RSP supports the HSA feature, which allows tvvo RSPs to be used simultaneously with the HSA feature
enabled and configurad. With the HSA feature, one RSP operates as the active processor and the other RSP opérales as the standby
processor, which takes over and reboots the system if the active RSP fails. In addition, the Cisco 7500 supports redundancy of power
supplies.
• Cisco 7500 Single Line CardReload—The Single Line Card Reload (SLCR) feature isolates a fault in one VIP from the rest of the system.
It allows the system to reload only the line card that has failed, without affecting the work of the other line cards. This feature dramatically
reduces total outage time and impact.
• Cisco 7500 Roiite Processor Redundancy+—The RPR+ feature is an enhancement to the RPR feature. RPR+ further accelerates RSP
switchover (down to only 30-40 seconds) compared to RPR. Also, it keeps the line cards from being reset and reloaded when an RSP
switchover occurs.
• Cisco 7500 Fast Software Upgrade-—The Fast Software Upgrade (FSU) feature reduces planned downtime; this feature is based on the same
mechanism as RPR. It allows users to configure the system to switch over to a standby RSP, which is preloaded with a different image from
that running on the active RSP.
• Cisco 7500 stateful switchover—-This fearure, which is based on RPR+, allows the active RSP to pass the necessary state information of key
routing and interface protocols to the standby RSP upon switchover, thereby reducing the time for the standby RSP to learn and convergeroutes.
• Cisco 7500 Non-stop fonvarding—Also based on RPR+, Non-Stop Forwarding allows routers with redundant RSPs to continué forwarding
data to the standby RSP during a switchover. This feature uses the Forwarding Information Base (FIB) that was current at the time of the
switchover. Once the routing protocols have converged, the FIB table is updated and stale route entries are deleted. This feature eliminares
downtime during the switchover.
Cisco Systems, Inc.All contents are Copyright© 1992-2004 Cisco Systems, Inc. All rights reseived. Important Notices and Privacy Statement.
Page5 of 11
Physical Specifications
Table 6. Environmental Conditions
° * /. ^ * ' f * ~ ' « '
Operating temperatura
Storage temperature
Operating humidity
«Cisfcd-7-505
32°to104°F
(0°to40°C)
-4° to 149°F
(~20°to65°C)
10 to 90% (noncondensing)
Cisco 7507
32°to104°F
(0° to 40°C)
-4° to149°F
(-20° to 65°C)
10 to 90% (noncondensing)
32°to104°F
(0° to 40°C)
-4° to 149°F
(-20° to 65°C)
10 to 90% (noncondensing)
Table 7. Physical Specifications
Height
Width
Depth
Weight (max)
Weight (installation/minimum)
Table 8. Power
InputVAOirfputwatts Outputwatts
Heat dissipation
ACinputvoltage
Frequency
AC input current
DC input voltage
DC input current
'!psco 7505
10.5¡n (26.67 cm)
: 17.5 in. (44.45 cm)
: 17.0 in (43.1 8 cm)
70 Ib (31. 75 kg)
46 Ib (20.87 kg)
„ ©isco 7505••y • .
Cisco 7507
19.3ÍH. (48.9 cm)
17.5¡n. (44.6 cm)
25.1 in. (63.8 cm)
145 Ib (65.90 kg)
76 Ib (34.60 kg)
Cisco 7507
Qishól lí ;-.
33.75 in. (85.73 cm)
1 7.5 in. (44.45 cm)
22.0 in. (55.88 cm)
160 Ib (72.58 kg)
62 Ib (28.1 3 kg)
s@$ÉS¡íf^*:v:-780 max
600 max
540 typical
780W(2661 Btus/hr)
100 to 240 VAC
50-60 Hz
9A max @ 100 VAC
4A max @ 240 VAC
-48 to -60 VDC
20A max @-48 VDC
16Amax@-60VDC
945 max
700 max
650 typical
945W (3224 Btus/hr)
100to240VAC
50-60 Hz
12Amax@100VAC
6A max @ 240 VAC
-48 to -60 VDC
1600 max
1200 max
1050 typical
1600W(5461 Btus/hr)
100to240VAC
50-60 Hz
16A max ©100 VAC
7A max @ 240 VAC
-48 to-60 VDC
35Amax@-48VDC
28A max @ -60 VDC
Cisco Systems, Inc.All oontents are Copyright© 1992-2004 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Important Notices and Privacy Statement.
Page6of 11
Protocols
The Cisco 7500 Series supports the following standard Internet protocols:
• Layer 2 and Layer 3 protocols—ARP, IPCP, IP forwarding, IP host, IP multicast, PPP-over-ATM, TCP, Telnet, TFTP, UDP, HDLC, frame
relay, IPX, AppleTalk, DecNet, transparent bridgíng, VLAN, MPLS, and IPv6
• Layer 3 routing protocols—EIGKP, IGRP, IS-IS, OSPF, BGP, PIM, and RIP
• Network management and security—AAA, CHAP, FTP, KADIUS, SNMP, PAP, and TACACS
• RFC 1483: Multiprotocol Encapsulatíon over ATM AAL 5
• RFC 1577: Classical IP and ARP over ATM AAL 5
• Address Resoluíion Protocol (ARP)—Determines the destination MAC address of a host using its known IP address
• BOOTP—-Uses connectionless transport layer User Datagratn Protocol (UDP); allows the switch (BOOTP olient) to get its IP address from a
BOOTP server
• Internet Confrol Message Protocol (ICMP)—Allows hosts to send error or control messages to other hosts; is a required part of IP; for
example, the ping command uses ICMP echo requests to test if a destination is alive and reachable
• IP or IP over ATM—Suite used to send IP datagram packets betvveen nodes on the Internet
• TCP—A reliable, full-duplex, connection-oriented end-to-end transport protocol running on top of IP; for example, the Telnet protocol uses
the TCP/IP protocol suite
• Paclcet Internet groper (ping)—-Tests the accessibility of a remote site by sending it an ICMP echo request and waiting for a reply
• Trivial File Transfer Protocol (TFTP)—Downloads network software updates and configuration files (Flashcode) to workgroup switch
producís
• Reverse Address Resolution Protocol (RARP)—Determines an IP address knowing only a MAC address; for example, BOOTP and RARP
broadcast requests are used to get IP addresses from a BOOTP or RARPD server
• Serial Line Internet Protocol (SLIP)—A versión of IP that runs over serial links, allowing IP Communications over the administrative
interface
« Point-to-Point Protocol (PPP)—Provides host-to-network and switch-to-switch connections over synchronous and asynchronous circuits
« Simple Network Management Protocol (SNMP)—Agents that process requests for network management stations and report exception
conditions when they occur; requires access to Information stored in a MIB
• Telnet—A terminal emulation protocol that allows remote access to the administrative interface of a switch over the network (in-band)
• User Datagram Protocol (UDP)—Enables an application (such as an SNMP agent) on one system to send a datagram to an application
(a network management station using SNMP) on another system; uses IP to deliver datagrams; TFTP uses UDP/IP protocol suites
• Dynamic Host Connection Protocol (DHCP)—Lets a host automatically obtain their IP address, subnet mask, and default route from a pre-
configured DHCP server on the network
Cisco Systems, Inc.All contents are Copyright © 1992-2004 Cisco Systems, Inc. All rights reservad. Important Notices and Privacy Statement.
PageTof 11
PRODUCT REGULATORY APPROVALS AND COMPLIANCE
The Cisco 7500 Series router confonns to a number of different safety, EMI, immunity, and network homologation standards. Details of the
regulatory specifications are available at:
http:/Avww. cisco.com/univercd/cc/td/doc/produet/core/cis75Q5/4194pc75.htm
SOFTWARE REQUIREMENTS
The minimum supported Cisco IOS Software release(s) by train for all Cisco 7500 Series router products can be found by using the
Hardware/Software Compatibility Matrix available at:
http:/Avww. cisco.coiri/pcgi-bin/front.x/SupDOrt/HWSWmatrix/hwsVi'matrix.cgi
Please visit:
http://www.cisco.com/public/orderingjnfo.shtml
to place an order.
Product Part Numbers
Table 9. Cisco 7500 Series Router Port Adapters,
Part Number
LAN Port Adapters
PA-4E
PA-8E
PA-FE-FX
PA-FE-TX
PA-2FE-TX
PA-2FE-FX
PA-5EFL
PA-4R-DTR
PA-F/FD-MM
PA-F/FD-SM
Serial Port Adapters
PA-4T+
PA-8T-V35
PA-8T-232
PA-8T-X21
PA-4E1G/75
PA-4E-1G/120
PA-T3
PA-T3+
PA-2T3
PA-2T3+
PA-E3
Interface Processors, and Service Adapters
Description
Four-port Ethernet 10BASE-T port adapter
Eight-port Ethernet 10BASE-T port adapter
One-port Fast Ethernet 100BASE-FX port adapter
One-port Fast Ethernet 10OBASE-TX port adapter
Two-port Fast Ethernet 100BASE-FX port adapter
Two-port Fast Ethernet 100BASE-TX port adapter
Five-port Ethernet 10BASE-FL port adapter
Four-port dedicated Token Ring, 4/16 Mbps, HDX/FDX port adapter
One-port FDDI full-duplex muitimode port adapter
One-port FDDI full-duplex single-mode port adapter
Four-port serial port adapter, enhanced
Eight-port serial, V.35 port adapter
Eight-port serial, 232 port adapter
Eight-port serial, X.21 port adapter
Four-port E1 G.703 serial port adapter (75ohm/unbalanced)
Four-port E1 G.703 serial port adapter (120ohm/balanced)
One-port T3 serial port adapter with T3 DSUs
One-port T3 serial port adapter enhanced
Two-port T3 serial port adapter with T3 DSUs
Two-port T3 serial port adapter enhanced
One-port E3 serial port adapter with E3 DSU
Cisco Systems, Inc.All contents are Copyright © 1992-2004 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Important Notices and Privacy Staíement.
Page 8 of 11
Part Number
PA-2E3
HSSI PortAdapters
PA-H
PA-2H
Multichannel and ISDN PortAdapters
PA-MC-2T1
PA-MC-4T1
PA-MC-8T1
PA-MC-2E1/120
PA-MC-8E1/120
PA-MC-8TE1 +
PA-MC-STM-1SMI
PA-MC-STM-1MM
PA-MC-T3
PA-MC-2T3+
PA-MC-E3
ATM PortAdapters
PA-A3-8E1IMA
PA-A3-8T11MA
PA-A3-E3
PA-A3-T3
PA-A3-OC3MM
PA-A3-OC3SMI
PA-A3-OC3SML
PA-A3-OC12MM
PA-A3-OC12SMI
SONET PortAdapters
PA-POS-OC3MM
PA-POS-OC3SMI
PA-POS-OC3SML
Digital Voice Trunk Port Adapters
PA-VXB-2TE1 +
PA-VXC-2TE1+
PA-VXA-1TE1-30+
PA-VXA-1TE1-24+
DPT Interface Processors
SRPIP-OC12MM
SRPIP-OC12SMI
SRPIP-OC12SML
SRP1P-OC12SMX
GEIP Interface Processor
Description
Two-port E3 serial port adapter with E3 DSUs
One-port HSSI port adapter
Two-port HSSI port adapter
Two-port multichanne] T1 port adapter with integrated CSU/DSUs
Four-port multichannel T1 port adapter with integrated CSU/DSUs
Eight-port multichannel T1 port adapter with integrated CSU/DSUs
Two-port multichannel E1 port adapter with G.703 120ohm interface
Eight-port multichannel E1 port adapter with G.703 120ohm interface
Eight-port multichannel T1/E1 SPRl port adapter
One-port multichannel STM-1 single-mode port adapter
One-port multichannel STM-1 muitimode port adapter
One-port multichannel T3 port adapter
Two-port multichannel T3 port adapter, enhanced
One-port multichannel E3 port adapter
Eight-port ATM inverse multiplexer E1 (120 ohm) port adapter
Eight-port ATM inverse multiplexer T1 port adapter
One-port ATM enhanced E3 port adapter
One-port ATM enhanced DS3 port adapter
One-port ATM enhanced OC-3c/STM1 muitimode port adapter
One-port ATM enhanced OC-3c/STM1 single-mode (IR) port adapter
One-port ATM enhanced OC-3c/STM1 single-mode (LR) port adapter
One-port ATM enhanced OC12/STM4 muitimode
One-port ATM enhanced OC12/STM4 single-mode intermedíate reach
One-port Packet/SONET OC-3c/STM1 multimode port adapter
One-port Packet/SONET OC-3C/STM1 single-mode (IR) port adapter
One-port Packet/SONET OC-3c/STM1 single-mode (LR) port adapter
Two-port T1/E1 modérate capacity enhanced voice port adapter
Two-port T1/E1 high-capacity enhanced voice port adapter
One-port T1/E1 Digital Voice Port Adapter with 30 channels
One-port T1/E1 Digital Voice Port Adapter with 24 channels
Dynamic Packet Transport Interface Processor, multimode
Dynamic Packet Transport Interface Processor, slngle-mode, intermedíate reach
Dynamic Packet Transport Interface Processor, single-mode, long reach
Dynamic Packet Transport Interface Processor, single-mode, extended reach
Cisco Systems, Inc.All contents are Copyright© 1992-2004 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Importan! Notices and Privacy Statement.
PageSof 11
PartNumi5e¡í
GEIP
GEIP+
Service Adapten
SA-ENCRYPT
IBM Interface Processors
CX-CIP2-ECA1
CX-CIP2-ECA2
Descriptíon
Gigabit Ethernet Interface Processor
Gigabit Ethernet Interface Processor, enhanced
Encryption Service Adapter
Channel IP2 with single ESCON channel interface
Channel IP2 with dual ESCON channel interface
Migration Program
A Technology Migration Plan has been established for this product.
The Technology Migration Plan is an innovative, industry fírst, sales program that allows customers to trade in Cisco products to receive a
trade-in credit towards the purchase of any new Cisco product. The program underscores Cisco's commitment to its customers for end-to-end
product solutions and emphasizes Cisco's commitment to provide effectíve migration options in the face of ever-changing network
requirements.
More specifics about this program are available at:
http://wvwv.ciseo.com/ofler/ticArMP _PA.html
SERVICE AND SUPPORT
Cisco Systems® offers a wide range of service and support options for its customers. More information on Cisco service and support programs
and benefits is available at:
httrj:/Avww.cisco.com/publíc/Support_root.shtml
Cisco Systems, Inc.All contents are Copyright© 1992-2004 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Important Notices and Privacy Statement.
Page10of11
Corporate HeadquartersCisco Systems, Inc.170 West Tasman DriveSan José, CA 95134-1706USAwww.oisco.comTel: 408 526-4000
800553-NETS(6387)Fax: 408 526-4100
European HeadquartersCisco Systems InternationalBVHaarlerbergparkHaarlerbergweg 13-19HOlCHAmsterdamThe Netherlandswww-europe.cisco.comTel: 31 020357 1000Fax: 31 020357 1100
Am ericas HeadquartersCisco Systems, Inc.170 West Tasman DriveSan lose, CA 95134-1706USAwww.cisco.comTel: 408 526-7660Fax: 408 527-0883
Asia Pacific HeadquartersCisco Systems, Inc.168 Robinson Road#28-01 Capital TowerSingapore 068912www.cisco.comTel:+65 6317 7777Fax:+65 6317 7799
Cisco Systems has more than 200 offices in the following countnes and regions. Addresses, phone numbers, and fax numbers are Usted onthe Cisco Web site at www.cisco.com/go/o1Tices.
Argentina • Australia • Austria * Belgium • Brazil • Bulgaria • Canadá • Chile * China PRC • Colombia • Costa RicaCroatia • Cyprus • Gzech Republic • Denmark • Dubai, UAE • Finland • France • Qermany • Greece • Hong Kong SARHungary • India • Indonesia • Ireland • Israel • Italy • Japan • Korea • Luxembourg • Malaysia • MéxicoThe Netherlands • New Zealand • Norway • Perú • Philippines • Poland • Portugal • Puerto Rico • Romanía • RussiaSaudi Arabia • Scotland • Singapore • Slovakia • Slovenia • South África • Spain • Sweden • Switzerland • TaiwanThailand • Turkey Ukraine • United Kingdom • United States • Veriezuela • Vietnam • Zimbabwe
Copyright © 2004 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco, Cisco IOS, Cisco Systems, and the Cisco Systems logo are registered trademaiks of Cisco Systems, Inc.and/or its affiliates in tile United States and certain other countries.
All other trademarks mentioned in this document ór Website are the properiy of their respective owners. The use of the word partner does not imply a partnership relationshipbetween Cisco and any other oompany. (0403R) AWOW573 9/0504