REDES CONVERGENTES




¿Que son?


La palabra convergente proviene del sustantivo convergencia, el cual según la RAE (Real Academia Española), se refiere a la acción y efecto de convergir. De acuerdo a esta misma fuente, convergir significa que dos o más líneas se dirijan hacia un mismo punto. Es esta definición de convergencia la que caracteriza a las redes que se abordarán en esta sección.


Si se hace un recuento de las redes de telecomunicaciones, se puede observar cómo se ha debatido sobre cuál es mejor para la comunicación entre los dos tipos de redes más comunes: redes de conmutación de circuitos y redes de comunicación de paquetes. Las primeras redes de telecomunicaciones eran redes de conmutación de circuitos, en las cuales se tendía un cable entre un origen y un destino con el fin de establecer la conexión. Esto quiere decir que si Juan, que vive en Colombia, quería comunicarse con Ana que vive en Alemania, debería haber un cable entre ambos computadores para poder enviar un mensaje.

Posteriormente, a partir de la creación del protocolo IP (Internet Protocol), se crearon las redes de conmutación de paquetes, en las cuales, un mismo cable se aprovecha para enviar información entre múltiples orígenes y múltiples destinos. Durante mucho tiempo las redes de conmutación de paquetes han ido relegando a las redes de conmutación de circuitos. Sin embargo, por la cantidad de servicios que se han creado durante los últimos tiempos (televisión digital, películas por suscripción, música por suscripción, series de televisión por suscripción, conferencias virtuales, entre otros) se han evidenciado falencias en este tipo de redes, pues no ofrecen la calidad esperada por los usuarios. Por ello, se ha empezado a generar un interés por el desarrollo de nuevas redes que permitan tener servicios de calidad alojados en Internet.

Las redes convergentes nacen como una solución a esta problemática. Al incluir la palabra convergente en su nombre, se refiere a que múltiples servicios y tecnologías se juntan en una misma red. Esto quiere decir que se aprovechará lo mejor de ambas redes (circuitos y paquetes) para poder cumplir las expectativas del usuario al adquirir servicios. Esto infiere que con las redes convergentes se obtendrán más y mejores servicios de diferente categoría.

MODELO DE RED DE CONVERGENCIA 

Una red de convergencia basada en IP se construye sobre tres elementos claves:
  • Tecnologías que permitan ofrecer múltiples servicios sobre una red de datos.
  • Una red multipropósito, construida sobre una arquitectura de red funcional mente distribuida y basada en IP.
  • Un sistema abierto de protocolos estándares, maduro e internacionalmente aceptado.


En este artículo se presenta la integración de servicios de voz sobre redes IP (VoIP) como ejemplo de red convergente, pues se trata de una manera eficiente, flexible y económica de construir redes de convergencia de voz y datos. En efecto, VoIP es un término que describe la transmisión de tráfico de voz digitalizada y“paquetizada” utilizando el protocolo IP. Como IP no fue diseñado para los requerimientos del tráfico de voz (los paquetes pueden sufrir retardos excesivos y, peor aún, variables), VoIP se basa en procesos adicionales, implementados en los media gateways, para manejar problemas relacionados con la calidad de voz tales como supresión de silencios y cancelación de ecos. Por supuesto, se necesitan protocolos adicionales para garantizar una mínima QoS (Quality of Service), tales como MPLS (multiprotocol label switching) y DiffServ (servicios diferenciados).

ARQUITECTURA DE REDES VOIP COMO EJEMPLO DE CONVERGENCIA BASADA EN IP

La integración de voz y datos en una misma red significa que la infraestructura debe ser multiservicio, es decir, que soporte diferentes tipos de tráfico con diferentes requerimientos en cuanto a la calidad de servicio se refiere. Por tanto, es importante tener en cuenta que la infraestructura de este tipo de red de nueva generación debe tener dos características fundamentales que son la flexibilidad y la habilidad para reaccionar a los cambios del trafico, de tal manera que se puedan prestar servicios en tiempo real y garantizar los requerimientos de calidad pactados, tales como ancho de banda, retardo y pérdida de paquetes, entre otros.

MPLS permite tener estas dos características que requieren las redes convergentes, gracias a su mecanismo de ingeniería de tráfico (TE). Con estos mecanismos de TE la red tiene la posibilidad de controlar en forma dinámica el flujo de datos, optimizar la utilización de los recursos disponibles, seleccionar rutas para el tráfico, de acuerdo con la carga y el estado de la red y mover flujos de tráfico a caminos menos congestionados.

La clave para las redes de convergencia basadas en IP es la división de las principales funciones de red en componentes lógicos que pueden implementarse en equipos de propósito específico. Así se pueden construir soluciones escalables e interoperables para satisfacer las diferentes necesidades de los distintos proveedores de servicios a bajo costo y permitiendo que los mismos servicios se puedan ofrecer uniformemente a lo largo de toda la red. De esta manera los proveedores pueden acelerar el desarrollo de sus soluciones mediante la adquisición de elementos de red estándar. La competencia entre fabricantes de equipos se promueve a través de estos estándares abiertos; la separación de los elementos de control y de multimedios permite el rápido desarrollo de nuevas aplicaciones, etc.

MODELO REDES CONVERGENTES

Como podemos ver en esta figura tenemos una red convergente que permite el envió de diferentes servicios por una única red. Todo está basado en comunicaciones IP.
Para poder entender mejor que es una red de convergencia basada en el protocolo IP tenemos que tomar en cuenta 3 factores claves:
● La red por donde enviamos datos debe ser capaz de soportar múltiples servicios
● La arquitectura de red basada en protocolos IP debe ser multipropósito.
● La red debe estar implementada en estándares y protocolos internacionales maduro y aceptado.
Para poder liderar con los problemas que teníamos en VoIP se debe de utilizar protocolos de MPLS (multiprotocol label switching).
MPLS nos ayuda a hacer tareas complejas de ingeniería de tráfico y funciones de calidad de servicio. Esto se logra porque separa las funciones de enrutamiento y conmutación.

Para poder enviar nuestros paquetes por el protocolo de IP MPLS los encapsula para que puedan viajar por toda la red, esto lo hacen por una red conexión virtual llamada LSP (label switched path). Para poder implementar este tipo de redes se requiere de un hardware especializado que se llama LSRs (labe switched routers). Y los enrutadores que trabajan en ingreso y egreso del dominio en MLPS se llaman E-LSR (edge label switched router).

Vamos a ver una serie de topologías que podemos implementar en las redes convergentes.

TOPOLOGÍA COLAPSADA



Para poder implementar este tipo de arquitectura se requiere tomar en cuenta las siguientes hipótesis:
Para los POP primarios:
  • ·       Tiene que existir redundancia en los cuales dos routes locales de tipo P se conectaran para poder así realizar la redundancia.
  • ·        PE no pueden tener ningún tipo de conexión directa.
  • ·        A los routers se le hará un full mesh. Y la evolución de la red dependerá de las necesidades del tráfico de red.

POP secundarios:
  • ·         Se deberá crear una conexión full mesh entre los router PE con sitios que cumplan funciones similares.
  • ·         Se tendrá dos conexiones o más de los POP a todos los routes P de dos POPs primarios diferentes.

·         Los puertos de los routes P deberán ser repartidos de una forma equiparada.

TOPOLOGÍA DISTRIBUIDA EN DOS REGIONES



Para poder definir este tipo de arquitecturas se debe definir la siguiente configuración:
POP primarios:
  • ·         No se permite más de un router P para cada POP primario.
  • ·         Los POP deben estar agrupados por regiones
  • ·         Los PE que se encuentran de forma local deben tener en un extremo un nodo P local y en el otro un P regional.

POP secundarios:
  • ·         Mantiene una configuración similar a la anterior, pero con la diferencia que los PE tienen que estar conectados a dos Ps que se van a ubicar en su misma región.


TOPOLOGÍAS DISTRIBUIDAS EN TRES REGIONES



Aquí se debe definir la red en 3 regiones
POP primarios:
  • ·         Los POPs primarios pertenecerán a dos regiones
  • ·         Solo un router P por POP
  • ·         Los PE tendrán dos conexiones una entre un P local y al otro lado con P de algún otro POP primario.

POP secundario:
  • ·         Una configuración similar a la arquitectura anterior, pero con la diferencia que los PE se tienen que conectar a dos routers P.


REFERENCIAS 

Ángela Marcela Mejía Fajardo (2004). Redes Convérgeles. Universidad Militar Nueva Granda
Redes convergentes. (s.f.). Recuperado de https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=2332462