TRABAJO COLABORATIVO 2

Por:

JOHN ALEJANDRO DURAN GARCIA

Cdigo: 5821011

HAROLD VIDAL GARCIA

Cdigo: 6239976

HARLINSON HELY OLEA ARTEAGACdigo: 78323809

REDES Y SISTEMAS AVANZADOS DE TELECOMUNICACIONES IIGrupo 208004_2

Presentado aING. PABLO ANDRES GUERRA GONZALES

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNADEscuela de Ciencias Bsicas Tecnologa e IngenieraIBAGUE2015

2

INTRODUCCION

El desarrollo del trabajo colaborativo 2, nos sirve para comprender el diseo y configuracin de QoS. En el core de MPLS del ISP podemos observar los procesos de clasificacin de trfico, la definicin de los servicios de aplicaciones, los puntos desde donde se brindara la QoS, los valores para marcar el trfico, los acondicionadores de trfico, los mecanismos de control y evasin de congestin.

OBJETIVOS

GENERAL: Disear y configurar la QoS en el CORE MPLS del ISP.

ESPECIFICOS: Implementar una estrategia de conexin [topologa] entre los PoP, tambin las conexin al IXP/NAP nacional e internacional. Se debe asegurar que tenemos implementado MPLS en la red del ISP (especificar diseo y configuracin de la red MPLS del ISP). Con el fin de disear un esquema de QoS, es necesario realizar un anlisis de las aplicaciones y los servicios que son transmitidos a travs del ISP. Comprender la importancia de la QoS en las redes de telecomunicaciones. Mejorar nuestra capacidad investigativa y de anlisis. Entender el funcionamiento de una red MPLS Observar el funcionamiento del diseo a travs de los simuladores Packet tracerT y/o GNS3.

MPLSANTECEDENTES HISTORICOS.Cuando se comenz a utilizar Internet, los Backbones IP de los proveedores estaban construidos por enrutadores conectados entre s, lo cual gener saturacin de las redes y provoc congestin en las transmisiones. Entonces, lo ms lgico fue aumentar el rendimiento de los enrutadores, dndose a conocer los conmutadores ATM con ciertas capacidades de control IP. Se generaron entonces varios tipos de problemas que tenan que ver con el rendimiento ptimo y para lo cual se implementaron soluciones de integracin de niveles que fueron conocidos como Conmutacin IP, sin embargo, estas soluciones causaban congestionamiento y no eran operativas entre las distintas tecnologas de capa 2 y 3 que se conocan. Es por sto que para los administradores de red el buen desempeo de las redes siempre ha sido un reto, generando un contnuo surgimiento de protocolos de enrutamiento teniendo siempre como objetivo principal disear el camino ms corto para la ruta que un paquete debe seguir por la red, sin embargo no se haban tenido en cuenta los parmetros que afectan el desempeo de la red como lo son retardos, QoS, congestin de trfico, entre otros. En los ltimos aos se han desarrollado diferentes tecnologas y se han puesto al servicio de las empresas para que stas puedan mezclar la alta velocidad de operacin de ATM basada en Conmutacin con el proceso de enrutamiento IP de Internet de la capa de Red. Estas tecnologas son: MPLS, El Presente de las Redes IP. 3 2.1.1 CELL SWITCHING ROUTER (CSR). Fue desarrollado por Toshiba y presentado a la IETF (Internet Engineering Task Force) 1 en 1994. Esta tecnologa se fundamenta en la utilizacin de los protocolos de encaminamiento IP para controlar infraestructura ATM. CSR se ha desarrollado en redes comerciales y acadmicas en Japn.2 El enrutador CSR puede realizar tanto Cell Switching como envo de paquetes IP, se caracteriza por ser muy similar a IP Switching cuando se habla de envi de paquetes IP y procedimientos de establecimiento de conexin ATM. 2.1.2 IP SWITCHING. Desarrollado por psilon Networks en 1996, el objetivo bsico de IP Switching fue el de integrar conmutadores ATM de una manera eficiente (eliminando el plano de control ATM), es decir la idea fue eliminar el software ATM orientado a conexin e implementar el ruteo IP sin conexin sobre el Hardware ATM basado en la clasificacin de flujo 3 . Un Switch IP es simplemente un enrutador IP encadenado con un Switch ATM, un software IP de ruteo, un controlador del hardware del Switch y clasificador de flujo el cual se encarga de decidir en qu momento se debe conmutar el flujo. psilon utiliz la presencia de trfico para controlar el establecimiento de una etiqueta.

BASE TEORICA

MPLSEs un estndar IP de conmutacin de paquetes del IETF, que trata de proporcionar algunas de las caractersticas de las redes orientadas a conexin a las redes no orientadas a conexin. En el encaminamiento IP sin conexin tradicional, la direccin de destino junto a otros parmetros de la cabecera, es examinada cada vez que el paquete atraviesa un router. La ruta del paquete se adapta en funcin del estado de las tablas de encaminamiento de cada nodo, pero, como la ruta no puede predecirse, es difcil reservar recursos que garanticen la QoS; adems, las bsquedas en tablas de encaminamiento hacen que cada nodo pierda cierto tiempo, que se incrementa en funcin de la longitud de la tabla.Sin embargo, MPLS permite a cada nodo, ya sea un switch o un router, asignar una etiqueta a cada uno de los elementos de la tabla y comunicarla a sus nodos vecinos. Esta etiqueta es un valor corto y de tamao fijo transportado en la cabecera del paquete para identificar un FEC (Forward Equivalence Class), que es un conjunto de paquetes que son reenviados sobre el mismo camino a travs de la red, incluso si sus destinos finales son diferentes. La etiqueta es un identificador de conexin que slo tiene significado local y que establece una correspondencia entre el trfico y un FEC especfico. Dicha etiqueta se asigna al paquete basndose en su direccin de destino, los parmetros de tipo de servicio, la pertenencia a una VPN, o siguiendo otro criterio. Cuando MPLS est implementado como una solucin IP pura o de nivel 3, que es la ms habitual, la etiqueta es un segmento de informacin aadido al comienzo del paquete. Los campos de la cabecera MPLS de 4 bytes, son los siguientes: Label(20 bits). Es el valor actual, con sentido nicamente local, de la etiqueta MPLS. Esta etiqueta es la que determinar el prximo salto del paquete. CoS(3 bits). Este campo afecta a los algoritmos de descarte de paquetes y de mantenimiento de colas en los nodos intermedios, es decir, indica la QoS del paquete. Mediante este campo es posible diferenciar distintos tipos de trficos y mejorar el rendimiento de un tipo de trfico respecto a otros. Stack(1 bit). Mediante este bit se soporta una pila de etiquetas jerrquicas, es decir, indica si existen ms etiquetas MPLS. Las cabeceras MPLS se comportan como si estuvieran apiladas una sobre otra, de modo que el nodo MPLS tratar siempre la que est ms alto en la pila. La posibilidad de encapsular una cabecera MPLS en otras, tiene sentido, por ejemplo, cuando se tiene una red MPLS que tiene que atravesar otra red MPLS perteneciente a un ISP u organismo administrativo externo distinto; de modo que al terminar de atravesar esa red, se contine trabajando con MPLS como si no existiera dicha red externa.

ELEMENTOS DE UNA RED MPLS

En MPLS un concepto muy importante es el de LSP (Label Switch Path), que es un camino de trfico especfico a travs de la red MPLS, el cual se crea utilizando los LDPs (Label Distribution Protocols), tales como RSVP-TE (ReSerVation Protocol Traffic Engineering) o CR-LDP (Constraint-based Routing Label Distribution Protocol); siendo el primero el ms comn. El LDP posibilita a los nodos MPLS descubrirse y establecer comunicacin entre s con el propsito de informarse del valor y significado de las etiquetas que sern utilizadas en sus enlaces contiguos. Es decir, mediante el LDP se establecer un camino a travs de la red MPLS y se reservarn los recursos fsicos necesarios para satisfacer los requerimientos del servicio previamente definidos para el camino de datos.Una red MPLS est compuesta por dos tipos principales de nodos, losLER (Label Edge Routers)y losLSR (Label Switching Routers), tal y como se muestra en el ejemplo de la Figura 1. Los dos son fsicamente el mismo dispositivo, un router o switch de red troncal que incorpora el software MPLS; siendo su administrador, el que lo configura para uno u otro modo de trabajo. Los nodos MPLS al igual que los routers IP normales, intercambian informacin sobre la topologa de la red mediante los protocolos de encaminamiento estndar, tales como OSPF (Open Shortest Path First), RIP (Routing Information Protocol) y BGP (Border Gateway Protocol), a partir de los cuales construyen tablas de encaminamiento basndose principalmente en la alcanzabilidad a las redes IP destinatarias. Teniendo en cuenta dichas tablas de encaminamiento, que indican la direccin IP del siguiente nodo al que le ser enviado el paquete para que pueda alcanzar su destino final, se establecern las etiquetas MPLS y, por lo tanto, los LSP que seguirn los paquetes. No obstante, tambin pueden establecerse LSP que no se correspondan con el camino mnimo calculado por el protocolo de encaminamiento.Los LERs estn ubicados en el borde de la red MPLS para desempear las funciones tradicionales de encaminamiento y proporcionar conectividad a sus usuarios, generalmente routers IP convencionales. El LER analiza y clasifica el paquete IP entrante considerando hasta el nivel 3, es decir, considerando la direccin IP de destino y la QoS demandada; aadiendo la etiqueta MPLS que identifica en qu LSP est el paquete. Es decir, el LER en vez de decidir el siguiente salto, como hara un router IP normal, decide el camino entero a lo largo de la red que el paquete debe seguir. Una vez asignada la cabecera MPLS, el LER enviar el paquete a un LSR. Los LSR estn ubicados en el ncleo de la red MPLS para efectuar encaminamiento de alto rendimiento basado en la conmutacin por etiqueta, considerando nicamente hasta el nivel 2. Cuando le llega un paquete a una interfaz del LSR, ste lee el valor de la etiqueta de entrada de la cabecera MPLS, busca en la tabla de conmutacin la etiqueta e interfaz de salida, y reenva el paquete por el camino predefinido escribiendo la nueva cabecera MPLS. Si un LSR detecta que debe enviar un paquete a un LER, extrae la cabecera MPLS; como el ltimo LER no conmuta el paquete, se reducen as cabeceras innecesarias.

IMPLEMENTACIONES DE MPLS

Una vez visto el concepto de MPLS, veamos los distintos tipos de implementaciones actuales, en concreto: MPLS como una solucin IP sobre Ethernet, IP sobre ATM, e IP sobre Frame Relay. No se contempla la aplicacin de MPLS a las redes pticas de prxima generacin, conocida como GMPLS (Generalized MPLS), por encontrarse an en proceso de estudio y estandarizacin por parte del IETF. GMPLS es una extensin natural de MPLS para ampliar el uso de MPLS como un mecanismo de control y provisin, no nicamente de caminos en dispositivos basados en paquetes, sino tambin de caminos en dispositivos no basados en paquetes; como los conmutadores pticos de seales multiplexadas por divisin en longitud de onda, los conmutadores de fibras pticas, y los conmutadores de seales digitales multiplexadas por divisin en el tiempo. Es decir, GMPLS busca una integracin total en la parte de control de las redes de conmutacin de paquetes IP y las redes pticas SONET/SDH y DWDM; dando lugar a las redes pticas inteligentes de prxima generacin, cuya evolucin final ser la integracin de IP directamente sobre DWDM utilizando algn mecanismo de encapsulamiento como los digital wrappers.La implementacin de MPLS como una solucin IP sobre Ethernet, Fast Ethernet o Gigabit Ethernet, es la conocida como IP pura. Puesto que IPv4 es un protocolo diseado mucho antes que MPLS, en este caso, la etiqueta MPLS est ubicada despus de la cabecera de nivel 2 y antes de la cabecera IP. Los LSR saben como conmutar utilizando la etiqueta MPLS en vez de utilizar la cabecera IP. El funcionamiento de IPv4 ha sido totalmente satisfactorio, no obstante, el sorprendente crecimiento de Internet evidenci importantes carencias, como: la escasez de direcciones IP, la imposibilidad de transmitir aplicaciones en tiempo real y los escasos mecanismos de seguridad. Estas limitaciones propiciaron el desarrollo de la siguiente generacin del protocolo Internet o IPv6, definido en la RFC 1883. La versin IPv6 puede ser instalada como una actualizacin del software en los dispositivos de red de Internet e interoperar con la versin actual IPv4, producindose esta migracin progresivamente durante los prximos aos. En este caso, la etiqueta MPLS forma parte de la propia cabecera IPv6, estando su uso descrito en la RFC 1809.La implementacin de MPLS como una solucin IP sobre ATM tambin est muy extendida. Primeramente indicar, que MPLS no fue desarrollado para reemplazar ATM, sino para complementarlo. De hecho, la aparicin de switches ATM e IP con soporte de MPLS, ha integrado las ventajas de los routers IP y los switches ATM y ha supuesto una mejora de la relacin precio/rendimiento de estos dispositivos. La diferencia principal entre MPLS y otras soluciones de IP sobre ATM, es que las conexiones MPLS se establecen utilizando LDP, y no por los protocolos de sealizacin ATM tradicionales, tales como PNNI (Private Network to Network Interface). Por otro lado, MPLS elimina la complejidad de hacer corresponder el direccionamiento IP y la informacin de encaminamiento directamente en las tablas de conmutacin de ATM, puesto que LDP entiende y utiliza direcciones IP y los protocolos de encaminamiento utilizados en las redes MPLS son los mismos que los utilizados en las redes IP. En este caso, descrito en la RFC 3035, la etiqueta es el valor del VPI/VCI (Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier) de la cabecera de la celda ATM.Finalmente, MPLS tambin se ha desarrollado como una solucin IP sobre Frame Relay. En este caso, descrito en la RFC 3034, la etiqueta es el DLCI (Data Link Control Identifier) de la cabecera Frame Relay.

BENEFICIOS DE MPLS

La migracin a IP est provocando profundos cambios en el sector de las telecomunicaciones y configura uno de los retos ms importantes para los ISP, inmersos actualmente en un proceso de transformacin de sus infraestructuras de cara a incorporar los beneficios de esta tecnologa. MPLS naci con el fin de incorporar la velocidad de conmutacin del nivel 2 al nivel 3; a travs de la conmutacin por etiqueta; pero actualmente esta ventaja no es percibida como el principal beneficio, ya que los gigarouters son capaces de realizar bsquedas de rutas en las tablas IP a suficiente velocidad como para soportar todo tipo de interfaces. Los beneficios que MPLS proporciona a las redes IP son: realizar ingeniera del trfico o TE (Traffic Engineering), cursar trfico con diferentes calidades de clases de servicio o CoS (Class of Service) o grados de calidad de servicio o QoS (Quality of Service), y crear redes privadas virtuales o VPN (Virtual Private Networks) basadas en IP.La TE permite a los ISP mover parte del trfico de datos, desde el camino ms corto calculado por los protocolos de encaminamiento, a otros caminos fsicos menos congestionados o menos susceptibles a sufrir fallos. Es decir, se refiere al proceso de seleccionar los caminos que seguir el flujo de datos con el fin de balancear la carga de trfico entre todos los enlaces, routers y switches en la red; de modo que ninguno de estos recursos se encuentre infrautilizado o sobrecargado. La TE, descrita en la RFC 2702, se ha convertido en la principal aplicacin de MPLS debido al crecimiento impredecible en la demanda de recursos de red.Mediante MPLS, los ISP pueden soportar servicios diferenciados o DiffServ, como viene recogido en la RFC 3270. El modelo DiffServ define varios mecanismos para clasificar el trfico en un pequeo nmero de CoS. Los usuarios de Internet demandan continuamente nuevas aplicaciones, teniendo los servicios actualmente soportados unos requerimientos de ancho de banda y de tolerancia a retrasos en la transmisin muy distintos y para satisfacer estas necesidades ptimamente, los ISP necesitan adoptar no slo tcnicas de ingeniera de trfico, sino tambin de clasificacin de dicho trfico. De nuevo, MPLS ofrece a los ISP una gran flexibilidad en cuanto a los diferentes tipos de servicios que puede proporcionar a sus clientes.Finalmente, MPLS ofrece tambin un mecanismo sencillo y flexible para crear VPN. Una VPN simula la operacin de una WAN (Wide Area Network) privada sobre la Internet pblica. Para ofrecer un servicio de VPN viable a sus clientes, un ISP debe solventar los problemas de seguridad de los datos y soportar el uso de direcciones IP privadas no nicas dentro de la VPN. Puesto que MPLS permite la creacin de circuitos virtuales o tneles a lo largo de una red IP, es lgico que los ISP utilicen MPLS como una forma de aislar el trfico. No obstante, MPLS no tiene en estos momentos ningn mecanismo para proteger la seguridad en las comunicaciones, por lo que el ISP deber conseguirla mediante cortafuegos y algn protocolo de encriptacin tipo IPsec. Existen varias alternativas para implementar VPNs mediante MPLS, pero la mayora se basan en la RFC 2547.

DISEO Y CONFIGURACIN DE QoS EN EL CORE MPLS DEL ISP

Diseo y configuracin de la red MPLS del ISP

El protocolo MPLS-Conmutacin de etiquetas multiprotocolo; pretende unir las capacidades de gestin de trfico de nivel 2 con la flexibilidad y la escalabilidad propias del encaminamiento de nivel 3. Este protocolo se caracteriza porque realiza la conmutacin de paquetes contenida en una etiqueta (Label), introducida entre las cabeceras de nivel 2 y nivel 3. De esta manera se consigue que las redes de datagramas sean capaces de funcionar como redes de conmutacin de circuitos virtuales, lo que les proporciona una cierta orientacin a la conexin. El objetivo final es que se pueda realizar una gestin de los recursos red basada en reserva de capacidades de transmisin extremo a extremo.El protocolo MPLS ser implementado en la capa Core del ISP Central, teniendo en cuenta que es donde se maneja la mayor cantidad de trfico, y donde existen enlaces redundantes con otros equipos, la capa de distribucin y acceso trabajan con tecnologas diferentes como IP, debido a que no soportan MPLS.

La conmutacin y enrutamiento de paquetes, se realiza basndose en la etiqueta que posee cada paquete al momento del ingreso a la red.

Inicialmente, se construyen las tablas de enrutamiento mediante los protocolos internos que han sido configurados en este caso el protocolo OSPF que se ha elegido como el ms apropiado debido al nmero de saltos requeridos en la comunicacin del ISP, con el fin de intercambiar la informacin de enrutamiento y alcance. Siguiente a eso, se crean los LSPs (Camino lgico unidireccional que siguen los paquetes), mediante las tablas de intercambio de etiquetas, usando un protocolo de distribucin de eqtiquetas que determina la ruta y establece los valores de las etiquetas entre los LSRs (Encargados de conmutar los paquetes en funcin de la etiqueta). Cuando el paquete entra al dominio MPLS a travs del LER (elemento de entrada/salida de la red) de ingreso, es procesado para determinar los servicios de nivel de red que requiere, definiendo de esta manera la QoS que recibir durante su transmisin. El LER asigna el paquete a una FEC (Subconjunto de paquetes que comparte las mismas caractersticas para su transporte) y por ende a un LSP en particular; le aade la etiqueta apropiada y lo enva al siguiente salto. Dentro de la red MPLS, cada LSR recibe el paquete etiquetado, revisa su tabla de envo para determinar el siguiente salto, retira la etiqueta de entrada, aade la etiqueta de salida al paquete y lo enva al siguiente LSR a travs del LSP. Los LSRs conmutan los paquetes de acuerdo a la etiqueta de entrada e ignoran por completo la cabecera IP. Finalmente, el LER de egreso remueve la etiqueta, lee la cabecera del paquete IP y lo enva a su destino final.

Para la distribucin de etiquetas se utilizan distintos protocolos, en los cuales se desarrollan un conjunto de procedimientos, gracias a los cuales un LSR informa a otro de las asociaciones de etiquetas a FECs que ha realizado.

Aplicaciones a implementar mediante MPLS

Redes de alto rendimiento: las decisiones de enrutamiento que han de tomar los router MPLS son sencillas y rapidas, puesto que la pila de etiquetas permite agregar flujos con mucha facilidad, lo que lo hace un mecanismo escalable. Soporte multiprotocolo: los LSPs son vlidos para multiples protocolos, ya que el encaminamiento de los paquetes se realiza en base a la etiqueta MPLS, no a la cabecera de la capa de red, a pesar de que al implementar los distintos protocolos de distribucin de etiquetas hay una redundancia de protocolos lo que hace al sistema de red un poco ms complejo. VPN (Red Privada Virtual): me permite enviar el trfico mediante un tnel provado seguro, integrando aplicaciones multimedia de voz, datos y vdeo a travs de una red pblica compartida, en este caso la red del ISP. Ingeniera de trafico: para lograr adpatar los flujos de trfico a los elementos de la red, equilibrando de forma ptima la utilizacin de los recursos, de manera que no haa algunos que estn supra utilizados, con posibles puntos calientes y cuellos de botella, mientras otros puedan estar subutilizados; para esto MPLS proporciona mas funcionalidad integrada con coste bajo, tambin posee aspectos automaticos como la posibilidad de establecer un LSP explicito que permita emular un circuito conmutado en un modelo de enrutamiento. Qos (Calidad de Servicio): para satisfacer los requisitos exigidos por los usuarios para determinadas aplicaciones que circulan por la red. En caso de congestin permite garantizar que las aplicaciones ms criticas dispongan de mayor prioridad segn los requerimientos de cada una.

Topologa de la capa core del ISP

Configuracin LSR

La implementacin de MPLS requiere previamente habilitar CEF, en todo el router Router(config)#ip cefRouter(config)#interface serial 0/0/0 Router(config- if)#ip address [ip address subnet mask]Router(config-if)#encapsulation ppp Router(config-if)#mpls ip Router(config- if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config)#interface fastethernet 0/0Router(config-if)#ip address [ip address subnet mask]Router(config-if)#mpls ipRouter(config-if)#mpls mtu 1504Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit

Configuracin Edge LSR Router(config)#ip cef Router(config)#interface serial 0/0/0Router(config-if)#ip address [ip address subnet mask]Router(config-if)#encapsulation ppp Router(config-if)#mpls ip Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit Router(config)#interface serial 0/0/1Router(config-if)#ip address [ip address subnet mask]

Router(config-if)#encapsulation ppp Router(config-if)#no shutdown Router(config-if)#exit

Anlisis de aplicaciones y servicios transmitidos

Los clientes del ISP, son solamente corporativos y de acuerdo a eso tenemos la clasificacin de las aplicaciones utilizadas.

Navegacin web: contiene los diferentes protocolos y aplicaciones utilizados para visualizar e interactuar con textos, imgenes, videos y cualquier otro tipo de informacin, localizados en una pgina web de la WWW; por ejemplo protocolo HTTP. Peer-to-peer (P2P): son las aplicaciones utilizadas para compartir archivos en cualquier formato digital, en una red que no tiene clientes ni servidores fijos. Por ejemplo Gnutella, RapidShare, BitTorrent, entre otros. Tunelizacion: concentra los protocolos utilizados para encapsular un protocolo de red sobre otro protocolo creando un tnel dentro de una red, con el fin de encaminar paquetes de datos sobre nodos intermedios que son incapaces de ver su contenido. Por ejemplo SSL, IPsec, SSH, GRE, entre otros. Protocolos streaming: son los utilizados para escuchar msica o ver videos directamente de una pgina web sin necesidad de descargarlos al PC. Por ejemplo You Tube, Flash Video, RTSP, QuickTime, entre otros.

Voz sobre IP (VoIP): protocolos utilizados para permitir la transmisin de voz sobre el protocolo IP. Por ejemplo Skype, SIP RTP, H.323 Data, Facebook Video Call; entre otros.

El anlisis de trfico del ISP, se debe realizar teniendo en cuenta distintos aspectos y las diferentes aplicaciones:

Trfico diario de las aplicaciones por categora Trfico recibido por categora Trfico transmitido por categora Trfico diario de las aplicaciones por protocolo Trfico recibido por protocolo Trfico transmitido por protocolo

Diseo del esquema de QoS en la capa core

Requerimientos de QoS:Servicios webSon un conjunto de protocolos y estndares que se utilizan para intercambiar datos entre distintas aplicaciones de software, desarrolladas en distintos lenguajes de programacin y ejecutados sobre cualquier plataforma, son equivalentes a cualquier aplicacin que corra en un equipo local, pero la informacin necesaria para alguna tarea es enviada al servidor y el resultado se devuelve al usuario, en forma de contenido web.

HTTP: es un protocolo cliente/servidor, usado en cada transaccin web para articular los intercambios de informacin entre los clientes web y los servidores HTTP. HTTP Secure: protocolo usado para transacciones seguras en la web. Un mensaje seguro del HTTP es una lnea de peticin o de estado, seguida por oreos encabezados y un cierto contenido. HTTP Proxy: es un servicio interactivo entre los clientes HTTP y los servidores

HTTP de los sitios web. Estos proxi almacenan las pginas web para proveer de una respuesta ms rpida y pueden estar bien situados para brindar servicios de metadatos. Redes sociales: son sitios web abiertos a cualquier persona que tenga una cuenta de correo electrnico. Los usuarios pueden participar en una o ms redes sociales. Estos sitios web han recibido mucha atencin en los medios de comunicacin al convertirse en una plataforma sobre la que terceros pueden desarrollar aplicaciones y hacer negocios a partir de la red social.

El trafico de los protocolos de los servicios web no demanda fuertes exigencias en los requerimientos de QoS. En general usan el ancho de banda restante de los enlaces.

Correo electrnicoServicio de red que permite a los usuarios enviar y recibir mensajes rpidamente mediante sistemas de comunicacin electrnicos. Por el cual se puede enviar no solo texto si no todo tipo de documentos digitales.

SMTP: protocolo de red basado en texto, utilizado para el intercambio de mensajes de correo electrnico entre computadoras u otros dispositivos. Se basa en el modelo cliente/servidor, donde un cliente enva un mensaje a uno o varios receptores. POP3: utilizado por los clientes locales de correo para obtener los mensajes de correo electrnico almacenados en un servidor remoto. Permite a los usuarios con conexiones intermitentes o muy lentas, descargar su correo mientras tienen conexin y revisarlo posteriormente, as sea en modo de desconexin. IMAP4: protocolo de red de acceso a mensajes de correo electrnico almacenados en un servidor desde cualquier equipo que tenga una conexin a internet.

El correo electrnico ocupa un ancho de banda alto o bajo, dependiendo del contenido que transmite, mientras que los valores de retardo, jitter y tasa de paquetes perdidos que soporta pueden ser altos, respecto a los valores indicados en los requerimientos de QoS del trafico de los servicios web.

Infraestructura de red

Comprende las aplicaciones y protocolos utilizados para mantener la red operativa de manera eficiente, segura, monitoreada y administrada. DNS: sistema de nombres que permite traducir nombres de dominio a direcciones IP y viceversa, aunque tambin se puede asociar distintos tipos de informacin a cada nombre.

DHCP: protocolo de red que asigna direcciones IP dinmicas a los equipos que solicitan y tienen habilitado este servicio. Se trata de un protocolo de tipo cliente/servidor en el que generalmente un servidor posee una lista de direcciones IP que va asignando a los clientes conforme estas van quedando libres.

ICMP: es un subprotocolo de control y notificacin de errores del protocolo IP. No es utilizado directamente por las aplicaciones de usuario en la red; las nicas excepciones son las herramientas ping y traceroute, que envan mensajes de peticin y reciben mensajes de respuesta para determinar si un host est disponible.

SNMP: protocolo de la capa de aplicacin del modelo de referencia TCP/IP que facilita el intercambio de informacin de administracin entre dispositivos de red.

El trfico de los protocolos indicados para la infraestructura de una red no requiere gran ancho de banda y es tolerante al jitter. Sin embargo, es muy importante que tenga un bajo retardo y una tasa media de paquetes perdidos, debido a que los refrescos en el monitoreo de la red deben ser rpidos para tomar acciones correctivas inmediatas en caso de fallas.

Protocolos de enrutamiento

Utilizados por los routers para compartir informacin de enrutamiento con otros routers y conocer sobre cambios en la topologa de red.

OSPF: protocolo de enrutamiento jerrquico utilizado en la parte interna de las redes y que calcula la ruta mas corta a cada red de destino mediante el algoritmo de Dijkstra. Su mtrica de enrutamiento es el costo de los enlaces, parmetro que se calcula en funcin del ancho de banda.

BGP: protocolo muy complejo que se usa en la interconexin de redes conectadas por un backbone de internet. Este protocolo usa parmetros como ancho de banda, precio de la conexin, saturacin de la red, denegacin de paso de paquetes, etc. Para enviar un paquete por ruta u otra.

El trfico de los protocolos de enrutamiento no exige QoS eficiente, ya que no existen valores mnimos o mximos en los parmetros para medir QoS. Sin embargo este trfico permite mantener operativa la red, lo que conlleva a que reciba una QoS mejor a la de mejor esfuerzo, de manera que se pueda resolver de forma eficaz los problemas que puedan presentarse en la operacin del backbone de un ISP.

Terminales

Programas informticos que actan como una interfaz de usuario para comunicarlo con el sistema operativo, mediante una ventana que espera ordenes escritas por el usuario en el teclado, las interpreta y entrega al sistema operativo para su ejecucin; la respuesta del sistema operativo se muestra al usuario en la misma ventana.

TELNET: protocolo que sirve para acceder mediante una red a otra mquina o servidor, para manejarla remotamente como si estuviera frente a ella. Para que la conexin funcione, la maquina a la que se acceda debe tener un programa especial que reciba y gestiona las conexiones. SSH: protocolo que facilita las comunicaciones seguras entre dos sistemas usando una arquitectura cliente/servidor y permitiendo a los usuarios conectarse a un host remotamente. A diferencia de otros protocolos de comunicacin remota tales como FTP o TELNET, SSH encripta la sesin de conexin, haciendo muy difcil que alguien pueda obtener las contraseas.

El trfico de los emuladores terminales no necesita un gran ancho de banda y es tolerante al jitter. Sin embargo es importante que tenga un bajo retardo y una tasa media de paquetes perdidos, debido a que son usados para acceder a los dispositivos de la red en caso de fallas las cuales deben ser atendidas de forma inmediata.

Seguridad

El activo ms importante en las organizaciones pblicas, privadas y de cualquier ndole es la informacin que poseen, ya sea correos electrnicos, informacin local o mundial, transacciones, etc.

IPsec: conjunto de protocolos cuya funcin es asegurar las comunicaciones sobre el protocolo IP autenticado y/o cifrando cada paquete IP en un flujo de datos, adems, incluye protocolos para el establecimiento de claves de cifrado. L2TP: protocolo de tunelizacin usado para soportar VPNs. No provee de ninguna encriptacin o confidencialidad por si mismo, sino que confa en el protocolo de encriptacin usado a lo largo del tnel para proveer privacidad. El trafico de los protocolos para proveer seguridad a la informacin requiere velocidades de transmisin entre 1,2 y 9,6 kbps, con retardos bajos entre 0,5 y 2 segundos siendo tolerante al jitter y sensible a la tasa de paquetes perdidos, debido a lo delicado de la informacin que transporta.

Streaming

El trafico streaming tiene fuertes requerimientos en cuanto a QoS se refiere, ya que exige un ancho de banda asegurado extremo a extremo, con valores de retardo, jitter y tasa de paquetes perdidos muy bajos.

VoIP

Necesita velocidades de transmisin entre 4 y 16 kbps, retardos menores a 0,5 segundos y es sensible al jitter y al numero de paquetes perdidos. Sin embargo, estos parmetros pueden variar dependiendo de la calidad ofrecida.

Bases de datos

El trafico correspondiente a las bases de datos tienen prioridades de QoS debido al acceso de mltiples clientes a la informacin de las organizaciones.

Transferencia de archivos

El trfico para la transferencia de archivos requiere valores de ancho de banda medios a altos y puede soportar valores de retardo, jitter y tasa de paquetes perdidos altos, con respecto a los requerimientos de QoS para los servicios web.

Arquitectura QoS

El servicio Premium estar orientado al a aplicacin con mayores exigencias de QoS.El servicio Oro ser para las aplicaciones streaming, por tener mejores prestaciones de QoS para cumplir con las exigencias que este tipo de trfico requiere en cuanto a retardo, jitter y tasa de paquetes perdidos.El servicio plata brindara QoS al trafico orientado a las aplicaciones de tipo empresarial como bases de datos tunelizacion y transacciones seguras, transmitido por los clientes corporativos.

El servicio bronce ser destinado a los protocolos y aplicaciones del trafico para la administracin de la red, que generalmente es considerado de mejor esfuerzo, pero que debe tener un mejor tratamiento para acceder y resolver de forma rpida los problemas que se presentan en el backbone.El servicio mejor esfuerzo no recibir ningn tipo de QoS, acogiendo el resto de aplicaciones que circulan por la red y que no hayan sido marcadas con valores DSCP para recibir un determinado tratamiento durante su transmisin

DiifServ Servicios diferenciados

En un dominio DiffServ todos los paquetes que cruzan un enlace y requieren el mismo comportamiento DiffServ se dice que constituyen un Behavior Aggregate BA. En el node de ingreso al dominio DiffServ, los paquetes son clasificados y marcados con el DSCP, el cual corresponde a su BA. En los nodos de transito, el valor DSCP permite seleccionar el Per-Hop Behavior que determinar la cola y el tratamiento planificado a utilizarse y en algunos casos, la probabilidad de descarte para cada paquete.

Configuracin del diseo

Direccionamiento y enrutamiento

R1 configuration:

R1#config tR1(config)#int s1/0R1(config-if)#ip address 1.1.1.1 255.255.255.0R1(config-if)#no shu R1(config-if)#ex R1(config)#int loopback 1R1(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.0 R1(config-if)#int loopback 2R1(config-if)#ip address 192.168.2.1 255.255.255.0R1(config-if)#int loopback 3R1(config-if)#ip address 192.168.3.1 255.255.255.0R1(config-if)#int loopback 4R1(config-if)#ip address 192.168.4.1 255.255.255.0R1(config-if)#int loopback 5R1(config-if)#ip address 192.168.5.1 255.255.255.0R1(config-if)#int loopback 6R1(config-if)#ip address 192.168.6.1 255.255.255.0R1(config-if)#int loopback 7R1(config-if)#ip address 192.168.7.1 255.255.255.0

R1 EIGRP configuration commands:R1(config)#router eigrp 100R1(config-router)#network 1.1.1.0 0.0.0.255R1(config-router)#network 192.168.1.0 0.0.7.255R1(config-router)#no auto-summary R2 configuration: R2(config)#interface s1/0R2(config-if)#ip address 1.1.1.2 255.255.255.0R2(config-if)#no shuR2(config-if)#int s1/1R2(config-if)#ip address 2.2.2.1 255.255.255.0R2(config-if)#no shutdown

R2 EIGRP configuration commands:R2(config)#router eigrp 100R2(config-router)#no auto-summaryR2(config-router)#network 1.1.1.0 0.0.0.255R2(config-router)#network 2.2.2.0 0.0.0.255

R3 configuration:R3(config)#int s1/0R3(config-if)#ip address 2.2.2.2 255.255.255.0R3(config-if)#no shutdownR3(config-if)#int s1/1R3(config-if)#ip address 3.3.3.1 255.255.255.0R3(config-if)#no shutdownR3(config-if)#int s1/2R3(config-if)#ip address 4.4.4.1 255.255.255.0R3(config-if)#no shutdown

R3 EIGRP configuration commands:R3(config)#router eigrp 100R3(config-router)#no auto-summaryR3(config-router)#network 2.2.2.0 0.0.0.255R3(config-router)#network 3.3.3.0 0.0.0.255R3(config-router)#network 4.4.4.0 0.0.0.255

R4 configuration:R4(config)#int s1/0R4(config-if)#ip address 3.3.3.2 255.255.255.0R4(config-if)#no shuR4(config-if)#int s1/1R4(config-if)#ip address 6.6.6.1 255.255.255.0R4(config-if)#no shu

R4 EIGRP configuration commands:R4(config)#router eigrp 100R4(config-router)#network 3.3.3.0 0.0.0.255R4(config-router)#network 6.6.6.0 0.0.0.255R4(config-router)#no auto-summary

R5 configuration:R5(config)#int s1/0R5(config-if)#ip address 4.4.4.2 255.255.255.0R5(config-if)#no shuR5(config)#int gigabitEthernet 2/0 R5(config- if)#ip address 5.5.5.1 255.255.255.0R5(config-if)#no shu

R5 EIGRP configuration commands:R5(config)#router eigrp 100R5(config-router)#network 4.4.4.0 0.0.0.255R5(config-router)#network 5.5.5.0 0.0.0.255R5(config-router)#no auto-summary

R6 configuration:R6(config)#int g2/0R6(config-if)#ip address 5.5.5.2 255.255.255.0 R6(config-if)#int g2/0R6(config-if)#ip address 6.6.6.2 255.255.255.0R6(config-if)#no shuR6(config)#int loopback 1R6(config-if)#ip address 200.1.0.1 255.255.255.0R6(config-if)#int loopback 2R6(config-if)#ip address 200.1.1.1 255.255.255.0R6(config-if)#int loopback 3R6(config-if)#ip address 200.1.2.1 255.255.255.0R6(config-if)#int loopback 4R6(config-if)#ip address 200.1.3.1 255.255.255.0

R6 EIGRP configuration commands:R6(config)#router eigrp 100R6(config-router)#network 200.1.0.0 0.0.3.255R6(config-router)#network 5.5.5.0 0.0.0.255R6(config-router)#network 6.6.6.0 0.0.0.255R6(config-router)#no auto-summary

MPLS

R2 MPLS configuration Commmands:

R2#conf t R2(config)#ip cef R2(config)#int s1/1 R2(config-if)#mpls label protocol ldp R2(config-if)# mpls ipR2(config-if)# mpls mtu 1512R2(config-if)#ip route-cache cef

R3 MPLS configuration Commmands:

R3(config)#ip cef R3(config)#int s1/1 R3(config- if)#ip route-cache cef R3(config-if)#mpls mtu 1512R3(config-if)#mpls ipR3(config-if)#mpls label protocol ldpR3(config-if)#int s1/2 R3(config- if)#mpls mtu 1512 R3(config-if)#ip route-cache cef R3(config-if)#mpls ip R3(config-if)#mpls label protocol ldpR3(config)#int s1/0R3(config-if)#mpls mtu 1512R3(config-if)#ip route-cache cef R3(config-if)#mpls ip R3(config- if)#mpls label protocol ldp

R4 MPLS configuration Commmands:R4(config)#ip cefR4(config)#int s1/0R4(config-if)# mpls ipR4(config-if)#mpls label protocol ldpR4(config-if)# mpls mtu 1512

R5 MPLS configuration Commmands:R5(config)#ip cefR5(config)#int s1/0R5(config-if)# mpls label protocol ldpR5(config-if)# mpls ipR5(config-if)# mpls mtu 1512 R5(config-if)#R5(config-if)#ip route-cache cef

VerificacinR3#show mpls ldp neighbor

R3#show mpls forwarding-table

R3#show ip cef

R3#sh mpls ip binding

R3# Show ip route

R1# ping 200.1.1.1

Dominio MPLS: Conjunto de Nodos con funcionalidad MPLS y que pertenecen a un mismo Dominio de Encaminamiento IP, nodos adyacentes.

MPLS EN COLOMBIA.

Anlisis de los resultados

Se cree que MPLS fue desarrollado como una forma de optimizar las redes ATM, sin embargo esto no es ms que una consecuencia de la funcionalidad propia del protocolo. En lugar de ello MPLS se muestra actualmente como la puerta hacia el concepto de convergencia NGNs, ya que se adapta a cualquier arquitectura de red. Para ello se requiere aadir una etiqueta al encabezado de una trama Ethernet, ATM, Frame Relay, etc.Para lograr sta convergencia MPLS define dos modos de operacin: el modo Frame el cual est destinado a lograr la compatibilidad con arquitecturas tales como Ethernet, Frame Relay, PPP, etc, mientras que el modo celda se define para trabajar con ATM.

VENTAJAS.La conmutacin de paquetes mediante el uso de etiquetas es un proceso ms rpido que el encaminamiento basado en el anlisis de la cabecera. 2. La clasificacin del paquete dentro de una clase de equivalencia particular es posible realizarla atendiendo diversos criterios y no slo el valor de su direccin de destino; por ejemplo, examinando otros campos de la cabecera de red, de la cabecera de transporte o de aplicacin, el puerto de entrada en el dispositivo de encaminamiento, etc. 3. Se admite mayor complejidad en el proceso de clasificacin, sin que sto tenga impacto en los dispositivos de encaminamiento intermedios, ya que estos solo se encargan de encaminar paquetes etiquetados. Es suficiente con aadir esta funcionalidad en los dispositivos de encaminamiento que se encuentran en la entrada del dominio. El sistema resulta, por consiguiente, fcilmente escalable. 4. La clasificacin de un paquete puede atender a la calidad de servicio con que se desea que ste se propague en la red, asignndose etiquetas distintas para cada clase de servicio. El valor de la etiqueta determinar cmo son tratados los paquetes de esa clase (su disciplina de servicio, si son descartados en caso de congestin, etc.). Adoptando esta estrategia, el protocolo MPLS se utiliza para proporcionar servicios semejantes a los servicios diferenciados.

5. El uso de etiquetas simplifica la gestin de rutas explcitas cuyo establecimiento puede formar parte de la ingeniera del trfico en la red. Las rutas explcitas sirven tambin para emular circuitos virtuales sobre una tecnologa no orientada a la conexin. 6. Un aspecto de MPLS con impacto significativo es su capacidad de proporcionar un encaminamiento jerrquico, gracias a la posibilidad de encapsular un camino LSP en otro, mediante la anidacin de etiquetas, sin necesidad de eliminar la identificacin del camino LSP original, de resolucin ms fina. Diversos caminos LSP con caractersticas dispares pueden ser agregados, transportados juntos en la red central y finalmente, separados en caminos individuales, simplemente aadiendo y eliminando una etiqueta. La resolucin permanece al pasar a la periferia, donde es relevante, pero queda oculta en la red trnsito central, donde podra dificultar el escalamiento. Una aplicacin directa de esta habilidad es la implantacin de redes conmutadas MPLS que sirvan como redes de trnsito para paquetes de cualquier tipo de protocolo, incluyendo IP o el mismo MPLS. 7. Las aplicaciones que comprenden el envo de flujos en tiempo real son extremadamente sensibles a las fluctuaciones en el retardo. Para estas aplicaciones, las modificaciones en el camino seguido por los paquetes resultan muy perjudiciales, pues alteran el retardo que stos sufren. Cuando los flujos son transportados sobre un camino conmutado MPLS, ste permanece inalterable ante los cambios en la tipologa y condiciones de red, reduciendo las llamadas fluctuaciones. 8. Finalmente, el modelo MPLS simplifica las tareas de monitorizacin del trfico, ya que los paquetes pertenecientes a una misma clase de equivalencia FEC son fcilmente identificables gracias a su etiqueta. 9. Se puede realizar la instalacin de un dispositivo de Seguridad Multiuso en cada punto de la Red (Solucin UTM Gestin Unificada de Amenazas, la cual integra funciones de seguridad como cortafuegos, antivirus, deteccin y prevencin de intrusos. 10. Gracias a la tecnologa de etiquetado de MPLS, el trfico se mueve de forma eficaz a travs de la Red del proveedor de Servicios, es decir ofrece un rendimiento slido de Ancho de Banda y garantas de nivel de Servicio. 11. MPLS es una tecnologa reciente que se utiliza en la sustitucin de ATM o Frame Relay para la conexin de grandes emplazamientos. 12. MPLS tiene la capacidad de almacenar una ruta secundaria, al fallar la ruta principal simplemente reenruta el trfico por la ruta secundaria. 13. Utiliza una combinacin de etiquetado por paquetes con Conmutacin punto a punto orientado a conexiones para aadir ms seguridad. 14. En trminos de Calidad de Servicio (QoS), MPLS ofrece un ancho de Banda garantizado entre el emplazamiento y la Red del Proveedor de Servicios, ya que fue diseado para ofrecer prestaciones de Clases de Servicios (CoS), es decir separar el flujo de datos en video, VoIP y datos. 15. MPLS es una solucin verstil para resolver los problemas a los que se enfrentan las redes actuales: velocidad, escalabilidad, gestin de la calidad de servicio e ingeniera de trfico. 16. MPLS tiene la capacidad de definir trayectos para diferentes tipos de trfico a travs de una red, a lo que se llama diseo del trfico y la creacin de tneles IP a travs de una red, lo que facilita la creacin de Redes Privadas Virtuales (VPN).INTERCONEXIN DE EQUIPOS EN BOGOT Y A NIVEL NACIONAL.

Los equipos utilizados para satisfacer los parmetros anteriormente mencionados son: Serie E Juniper: ERX 1440 Equipo de Borde LER . Serie M Juniper: M320 Equipo de Core

CONCLUSIONES

Los protocolos de etiquetas de MPLS, son varios y no se puede implementar uno solo debido a los requerimientos de los procesos de comunicacin bajo esta tecnologa, es por eso que su implementacin hace que haya una redundancia de protocolo y convierte el sistema de red en un sistema ms complejo.

A pesar de que en MPLS la cabecera IP no se tiene en cuenta porque es una tecnologa que funciona mediante las etiquetas, no se descarta totalmente pues se tiene en cuenta cuando el paquete ya va a llegar a su destino final.

Los servicios implementados y la clase de servicio, en un sistema de QoS, es lo que permite verificar el esquema como viable o no viable segn las garantas que ofrezca.

La conmutacin por Etiquetas Multiprotocolo (MPLS) combina el enrutamiento de la capa de red con la conmutacin de la capa de enlace para el envo de paquetes utilizando etiquetas cortas de longitud fija, separando el plano de control del plano de datos. MPLS ofrece nuevos servicios los cuales no podan ser soportados con las tcnicas IP convencionales, es decir, es la evolucin natural de las redes existentes que necesitan converger en sistemas que puedan soportar las capacidades necesarias que el crecimiento de Internet implica. MPLS es el ultimo paso en la evolucin de las tecnologas de conmutacin multinivel (o conmutacin IP) ya que funciona sobre cualquier otro tipo de tecnologa de transporte. Con el rpido crecimiento de Internet y el establecimiento del protocolo IP como protocolo de capa de red en las distintas topologas, los inconvenientes del enrutamiento clsico se han vuelto cada vez ms visibles para operadores y usuarios, deficiencias que van desde los problemas con la velocidad, el retardo y la escalabilidad hasta el manejo de la calidad de servicio (QoS) e ingeniera de trfico, han hecho que se presenten distintas soluciones pero ninguna independiente de las diferentes tecnologas ni de los diferentes fabricantes y fue de sta necesidad que MPLS triunf como nica solucin para aumentar el desempeo de las redes actuales. MPLS es un protocolo que sigue el principio de ser compatible con lo que existe en el mercado actualmente, con posibilidad se sustituir estas infraestructuras en el futuro sin problemas. Gracia a MPLS se tiene como tendencia futura el protocolo GMPLS, el cual ya se encuentra en proceso de estudio y mejoramiento para que las redes puedan alcanzar velocidades superiores a las que se tienen en la actualidadBIBLIOGRAFA

Pablo Andrs Guerra, Universidad Nacional Abierta y a Distancia, Escuela de ciencias bsicas tecnologa e ingeniera, Redes y sistemas avanzados de telecomunicaciones II, modulo del curso acadmico curso 2015 primer semestre.

Luisana Nieto, Escuela politcnica Nacional, Diseo y configuracin de QoS en la tecnologa MPLS para un ISP.

Jose Hernani-Jose Jimenez, Movistar Telefonica, Las telecomunicaciones de la nueva generacin