Tecnologías

1. Inalámbrica

1.1. Definición

1.1.1. Es aquella que permite conectar diversos nodos sin utilizar una conexión física, sino estableciendo la comunicación mediante ondas electromagnéticas

1.2. Características

1.2.1. Según sea el rango de frecuencias que se emplee en la transmisión, van a ser sus características. En este caso se dividen en

1.2.1.1. Ondas de radio

1.2.1.1.1. Son ondas electromagnéticas omnidireccionales, por ende, no requieren de antenas parabólicas

1.2.1.2. Microondas terrestres

1.2.1.2.1. Se usan en las antenas parabólicas con un diámetro de alrededor de 3 metros. Su cobertura es de kilómetros, pero el problema es que el emisor y el receptor se deben encontrar alineados de modo perfecto

1.2.1.3. Microondas por satélite

1.2.1.3.1. Son enlaces de dos o más estaciones terrestres que se conocen como estaciones base. En este caso el satélite recibe la señal en una banda de frecuencia para amplificarla y retransmitirla a otra banda

1.2.1.4. Infrarrojos

1.2.1.4.1. Se usan para enlazar transmisores y receptores, los cuales modulan la luz infrarroja no coherente. s necesario que estén alineados directamente con una reflexión en una superficie. No tienen la capacidad de atravesar las paredes

1.3. Funcionamiento

1.3.1. Basada en la transmisión de ondas electromagnéticas emitidas por antenas en todas las direcciones

1.3.2. La información se envía desde un lugar, el transmisor, y se recoge en otro, el receptor

1.3.3. Se usan distintas frecuencias de radio, para que las ondas transmitidas no se confundan con otras posibles ondas portadoras que se encuentren en un determinado punto

1.3.4. En otras palabras, al ser frecuencias distintas la comunicación no se confunde. Así mismo, esto implica que el receptor se debe situar a esa misma frecuencia

1.4. Arquitectura

1.4.1. Existen dos modos para configurar la arquitectura de una red inalámbrica

1.4.1.1. Modo Ad hoc

1.4.1.1.1. Todos los dispositivos de la red inalámbrica se comunican directamente entre sí, de igual a igual, en el modo de comunicación punto a punto

1.4.1.1.2. La red no tiene ninguna estructura o puntos fijos. No se requiere ningún punto de acceso para la comunicación entre dispositivos

1.4.1.1.3. Es el más adecuado para un pequeño grupo de dispositivos que se encuentren presentes físicamente en estrecha proximidad entre sí

1.4.1.2. Modo infraestructura

1.4.1.2.1. Todos los dispositivos están conectados a la red inalámbrica con la ayuda de un punto de acceso (AP)

1.4.1.2.2. Los puntos de acceso inalámbricos son generalmente routers o switches que pasan los datos de la red inalámbrica a datos en una Ethernet cableada, actuando como un puente entre la LAN cableada y los dispositivos inalámbricos

1.4.1.2.3. La conexión de varios puntos de acceso puede extender aún más la cobertura de la red inalámbrica

1.4.1.2.4. Ofrece una mayor seguridad, facilidad de gestión, y mucha más escalabilidad y estabilidad

1.5. Tipos

1.5.1. Según el rango de alcance las tecnologías inalámbricas se pueden clasificar en

1.5.1.1. WPAN (Wireless Personal Area Network)

1.5.1.1.1. Permiten a los usuarios establecer comunicaciones inalámbricas entre dispositivos en un área reducida. Estas son

1.5.1.2. WLAN (Wireless Local Area Network)

1.5.1.2.1. Permiten a los usuarios establecer conexiones inalámbricas dentro de un área local. Se pueden utilizar en lugares donde la instalación de un cableado extenso es prohibitiva, o para complementar a una red existente. Las tecnologías principales WLAN son

1.5.1.3. WMAN (Wireless Metropolitan Area Network)

1.5.1.3.1. Permite a los usuarios establecer conexiones inalámbricas entre varias ubicaciones dentro de un área metropolitana, evitando el coste de instalación de cables o fibra y el alquiler de las líneas. Se pueden destacar tres familias de tecnologías WMAN

1.5.1.4. WWAN (Wireless Wide Area Network)

1.5.1.4.1. Permiten a los usuarios establecer conexiones inalámbricas a través de redes remotas públicas o privadas. Estas conexiones se pueden mantener a través de zonas geográficas extensas mediante el uso de antenas o sistemas satélite. En función de la altitud del satélite, se pueden definir varias redes

1.6. Aplicabilidad

1.6.1. Las tecnologías inalámbricas facilitan las actividades diarias de las personas, asimismo dan respuesta a problemáticas del sector industrial.

1.6.1.1. Entre las aplicaciones que tiene se encuentran

1.6.1.1.1. Vehículos inalámbricos (V2X)

1.6.1.1.2. Energía inalámbrica de largo alcance

1.6.1.1.3. Seguimiento de ubicación inalámbrico mejorado

1.6.2. Las aplicaciones de las tecnologías inalámbricas ofrecen diversos beneficios, como mayor velocidad en la transmisión de información, el mantenimiento e instalación es menos costoso y permite la cobertura en puntos de difícil conexión mediante cables

2. MPLS

2.1. Definición

2.1.1. La conmutación de etiquetas multiprotocolo o MPLS (del inglés Multiprotocol Label Switching), es una tecnología de reenvío de paquetes que utiliza etiquetas para tomar decisiones relativas al reenvío de datos

2.1.1.1. Una etiqueta es un identificador corto, de cuatro bytes, longitud fija y significado local empleado para identificar una clase de equivalencia de reenvío (FEC)

2.1.2. Se creó con la finalidad de unificar diversos tipos de datos transmitidos a través de la misma red de para enviar paquetes de información que no generen un problema de velocidad.

2.1.2.1. Puede ser utilizado para transportar diferentes tipos de tráfico, incluyendo tráfico de voz y de paquetes IP

2.2. Características

2.2.1. Optimiza el enrutamiento, reduciendo notablemente la complejidad de los algoritmos

2.2.2. Funciona sobre cualquier tecnología de transporte

2.2.3. Es compatible con los procedimientos de operación, administración y mantenimiento de las actuales redes IP

2.2.4. Integra con continuidad a la capa 2 (enlace de datos) y capa 3 (red) del modelo OSI

2.2.5. Mantiene un estado de la comunicación entre dos nodos

2.2.6. Optimiza el establecimiento de túneles en las VPN

2.3. Funcionamiento

2.3.1. El funcionamiento de una tecnología MPLS se basa en cinco pasos

2.3.1.1. 1. Construcción de tablas de encaminamiento

2.3.1.1.1. Se crean etiquetas que se unirán a un FEC, mientras que los LDP establecen las características del tráfico y la capacidad de MPLS

2.3.1.2. 2. Creación de rutas LSP

2.3.1.2.1. Cuando un LSR recibe las asignaciones de etiquetas crea entradas para la base de datos de información de etiquetas (LIB), la cual especifica el mapeo entre una etiqueta y una FEC

2.3.1.3. 3. Construcción de LSP

2.3.1.3.1. Se construyen los LSP con la información de las tablas de intercambio de etiquetas. Esta distribución se hace mediante el protocolo LDP, aunque también puede usarse RSVP (Resource Reservation Protocol) o CR-LDP (Constraint Based-Label Protocol Distribution)

2.3.1.4. 4. Inserción de etiquetas

2.3.1.4.1. El LER ingresa a la tabla para encontrar el siguiente salto, hace una petición de una etiqueta para ser enviado al núcleo de red por la ruta LSP definida. Los enrutadores que reciben el paquete examinan la etiqueta y en base a la información que contiene determinan su dirección. Cuando el paquete llega al LER de salida, la etiqueta se remueve y el paquete es entregado al destino final

2.3.1.5. 5. Envío de paquetes

2.3.1.5.1. Existe una trayectoria que ha sido creada para que los paquetes viajen de LER1 a LER2, a través de LSR1 LSR2 y LSR3. Es posible que LER1 no tenga etiqueta disponible al ser el primer enrutamiento, por ello usa el algoritmo Longest Address Match

2.3.1.5.2. LER1 inicia entonces el requerimiento de etiqueta hacia LSR1 y es así como el requerimiento se propaga por la trayectoria en dirección de LER2. El LER2 que funciona como administrador de etiquetas, distribuye las etiquetas en dirección UpStream

2.3.1.5.3. Entonces el LER1 inserta la etiqueta y envía el paquete hacia el LSR1, donde éste lo envía hacia otro LSR y así sucesivamente realizando el intercambio de etiquetas, hasta que el paquete llegue al LER2 donde se retira la etiqueta, el paquete sale del dominio MPLS y es entregado a su destino

2.4. Arquitectura

2.4.1. LER (Label Edge Router o enrutador de borde de etiquetado)

2.4.1.1. Elemento que inicia o termina el túnel (extrae e introduce cabeceras). Es decir, el elemento de entrada/salida a la red MPLS. Se encarga de insertar las etiquetas basándose en la información de enrutamiento

2.4.2. LSR (Label Switching Router o enrutador de conmutación de etiquetas)

2.4.2.1. Elemento que está involucrado en el envío de paquetes etiquetados por MPLS

2.4.3. LSP (Label Switched Path o intercambio de rutas por etiqueta)

2.4.3.1. Nombre genérico de los caminos unidireccionales que un paquete toma para ir desde un LER de entrada a un LER de salida

2.4.4. LDP (Label Distribution Protocol o protocolo de distribución de etiquetas)

2.4.4.1. Protocolo para la distribución de etiquetas MPLS entre los equipos de la red

2.4.5. FEC (Forwarding Equivalence Class o clase de equivalencia de reenvío)

2.4.5.1. Conjunto de paquetes que tienen los mismos requerimientos para su transporte y son transmitidos por una misma ruta, estos paquetes reciben un mismo trato en MPLS.

2.4.6. Dominio MPLS

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

2.5. Aplicabilidad

2.5.1. Ingeniería de tráfico

2.5.1.1. La ventaja de la ingeniería de tráfico MPLS es que se puede hacer directamente sobre una red IP, al margen de que haya o no una infraestructura ATM por debajo, todo ello de manera más flexible y con menos costes de planificación y gestión para el administrador y con mayor calidad de servicio para los clientes

2.5.2. Soporte a las clases de servicio (CoS)

2.5.2.1. Con el Modelo DiffServ (Servicios Diferenciados) se puede clasificar el tráfico con diferentes prioridades según las necesidades del usuario. De este modo, una red MPLS puede transportar distintas clases de tráfico

2.5.3. Servicio de redes privadas virtuales (VPN)

2.5.3.1. Evita la complejidad de los túneles y PVCs. La provisión de servicio es sencilla. Permite mantener garantías QoS extremo a extremo, pudiendo separar flujos de tráfico por aplicaciones en diferentes clases. Permite aprovechar las posibilidades de Ingeniería de tráfico para poder garantizar los parámetros críticos y la respuesta global de la red