Transcript arquitectura funcional de las redes de transporte
ARQUITECTURA FUNCIONAL GENÉRICA DE LAS REDES DE TRANSPORTE
Asignatura: Redes de Núcleo de Banda Ancha Carrera: Ingeniería Civil Electrónica Noviembre 2011
U NIVERSIDAD M AYOR
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 G. Vásquez Y.
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Arquitectura funcional genérica de las redes de transporte
G. Vásquez Y.
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Introducción
Las redes tradicionales estaban restringidas principalmente por limitaciones tecnológicas a ser relativamente simples, por lo que una representación lógica abstracta basada en los diagramas convencionales de “bloques y líneas” de los sistemas entregaba una imagen ingenieril de las implementaciones físicas.
La complejidad creciente en el entorno de redes y servicios ha ido en paralelo con la complejidad de los altos niveles de integración funcional que es posible implementar en las redes de transporte de próxima generación.
En consecuencia, son necesarias abstracciones nuevas y más poderosas, y herramientas analíticas y de especificación más expresivas, por lo que el UIT-T ha impulsado el desarrollo de una nueva arquitectura funcional de redes de transporte.
En esta Presentación se describe las arquitecturas funcionales y estructurales de las redes de transporte de banda ancha de una forma independiente de la tecnología. Esta arquitectura funcional genérica de las redes de transporte ha sido adoptada como base para un conjunto armonizado de Recomendaciones sobre arquitectura funcional para redes ATM, SDH, MPLS, ASON, Ethernet, y para las correspondientes Recomendaciones relativas a la gestión, análisis de la calidad de funcionamiento y especificación de los equipos.
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Objetivos
Interpretar y elaborar diagramas descriptivos de redes de transporte compuestos por convenios de representación de los componentes genéricos de arquitectura de red de transporte.
Reconocer la estructura de capa, la topología y los componentes de una interred compleja representada mediante los convenios de representación de la arquitectura funcional de red de transporte.
Explicar los principios de funcionamiento de las principales técnicas de supervisión de la conexión, e identificar los elementos componentes genéricos de la arquitectura funcional que son clave para su implementación.
Proponer operaciones de subdivisión y subestratificación de redes de capa específicas que son necesarias para implementar determinados mecanismos de supervisión y protección.
Describir las distintas estrategias de protección de redes de transporte en términos de componentes genéricos de la arquitectura funcional, y reconocer los distintos métodos de supervisión usados en esas arquitecturas.
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Temario
PARTE I – ARQUITECTURA FUNCIONAL DE LAS REDES DE TRANSPORTE 1.
2.
3.
Subdivisión y estratificación de redes de transporte
Aplicación de los conceptos arquitecturales a las topologías y estructuras de red
PARTE II – SUPERVISIÓN, INTERFUNCIONAMIENTO Y PROTECCIÓN DE REDES DE TRANSPORTE 4.
5.
6.
Interfuncionamiento de red de capa
Técnicas para mejorar la disponibilidad en la red de transporte
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PARTE I – ARQUITECTURA FUNCIONAL DE LAS REDES DE TRANSPORTE
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1. COMPONENTES DE ARQUITECTURA
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Sección 1 – Componentes de arquitectura
Contenido 1.1
Clasificación y representación de los componentes de arquitectura .
1.2
1.3
1.4
1.5
Funciones de tratamiento de transporte .
.
Objetivos: Clasificar los diversos componentes de arquitectura dentro de las cuatro categorías definidas para ellos: (i) componentes topológicos, (ii) entidades de transporte, (iii) funciones de tratamiento de transporte, (iv) puntos de referencia.
Interpretar y elaborar diagramas descriptivos de redes de transporte (o segmentos de estas redes) compuestos por convenios de representación de los componentes de arquitectura de red de transporte.
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1.1 Clasificación y representación de los componentes de arquitectura
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Antecedentes de la modelación funcional de redes de transporte
Esta presentación se preocupa principalmente de la modelación funcional de redes de transporte, es decir, la arquitectura funcional . Este material está basado principalmente en el trabajo de la UIT-T expuesto en los siguientes documentos: Recomendación UIT-T G.805 (genérica).
Recomendación UIT-T G.803 (específica de SDH).
Recomendación UIT-T I.326 (específica de ATM).
Recomendación UIT-T G.8080/Y.1304 (específica de redes ópticas).
Recomendación UIT-T G.8110/Y.1370 (específica de MPLS).
Recomendación UIT-T G.8010/Y.1306 (específica de Ethernet).
Los trabajos sobre la infraestructura mundial de la información (GII) y las redes de próxima generación (NGN) en el UIT-T.
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Requisitos de la arquitectura funcional de redes de transporte
La arquitectura funcional debe describir la concepción global de una red de transporte (de banda ancha) y entregar el marco dentro del cual el diseño detallado puede tener lugar. Por lo tanto, debe tener las siguientes características: Ser completa en alcance.
Ser completa para una amplia comunidad de diseñadores, planificadores, constructores y operadores de redes.
Ser aceptable dentro de la comunidad internacional multioperador, multisuministrador de redes de telecomunicaciones.
Soportar herramientas y métodos para expresar en forma consistente conceptos y capacidades específicas.
Permitir un nivel de especificación suficiente preciso para asegurar compatibilidad entre componentes y una operación exitosa de toda la red, y no imponer restricciones innecesarias para que un implementador pueda construir componentes particulares de la red.
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Clasificación de los componentes de la arquitectura de red de transporte
Este diagrama muestra las clasificaciones de los componentes genéricos de la arquitectura funcional de la red de transporte.
Componentes de arquitectura de red de transporte Red de capa Subred Componentes topológicos Enlace Grupo de acceso Conexión de red Conexión de subred Conexión de enlace Conexiones Entidades de transporte Caminos Funciones de tratamiento de información Función de terminación Función de adaptación Puntos de referencia Punto de conexión Punto de conexión de terminación Punto de acceso G. Vásquez Y.
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Componentes de arquitectura de red de transporte (1/3)
La funcionalidad de la red de transporte abstracta, independiente de la tecnología de implementación, empleando un número reducido de se describe de manera componentes de arquitectura , que se agrupan en cuatro categorías: 1) Componentes topológicos.
2) Entidades de transporte.
3) Funciones de tratamiento de información.
4) Puntos de referencia.
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Componentes de arquitectura de red de transporte (2/3)
Los componentes de la arquitectura de transporte se definen mediante la función que ejecutan en términos del tratamiento de la información o según las relaciones que describen entre otros componentes de arquitectura.
Las funciones de los componentes actúan sobre la información presentada en una o más entradas y presentan la información procesada en una o más salidas.
Las funciones de los componentes se definen y caracterizan por el tratamiento de la información que se efectúa entre sus entradas y sus salidas.
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Componentes de arquitectura de red de transporte (3/3)
Los componentes de la arquitectura de transporte son asociados conjuntamente en formas específicas, constituyendo los elementos de red a partir de los cuales se construyen las redes reales.
Los puntos de referencia de la arquitectura de transporte son el resultado de la vinculación de las entradas y las salidas de las funciones de tratamiento y las entidades de transporte.
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Convenios de representación de los componentes de arquitectura de red de transporte
Se han elaborado varios convenios de representación para los componentes de arquitectura de red, los que permiten confeccionar diagramas descriptivos de las redes de transporte a nivel funcional con distintos grados de detalle:
Funciones de procesamiento .
.
Las diapositivas siguientes ilustran los convenios de representación definidos para los componentes de arquitectura en diagramas que ayudan a describir la arquitectura funcional de la red de transporte.
Representación de asociación entre redes de capas Representación de conexiones compuestas Ejemplo de modelo funcional Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 16 G. Vásquez Y.
Convenios de representación de funciones de procesamiento y puntos de referencia
Funciones de procesamiento
Entrada o salida Entrada Adaptación unidireccional Salida Entrada Terminación de camino unidireccional Salida AP Punto de acceso
Puntos de referencia
Punto de referencia unidireccional CP Punto de conexión Punto de referencia bidireccional TCP Punto de conexión de terminación Emparejamiento Terminación de camino bidireccional Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 G. Vásquez Y.
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Convenios de representación de componentes topológicos y entidades de transporte
Componentes topológicos
Red de capa
Entidades de transporte
Conexión Camino Subred Enlace AP Camino equivale a Camino Grupo de acceso G. Vásquez Y.
Subred mayor Ejemplo de red de capa limitada por grupos de acceso Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 18
Otros convenios de representación usados en diagramas de redes – Asociación entre redes de capas
CP CP TCP AP Asociación entre redes de capa AP AP: CP: TCP: Punto de acceso
(access point)
Punto de conexión
(connection point)
Punto de conexión de terminación
(termination connection point)
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Otros convenios de representación en diagramas de redes – Conexiones compuestas
Conexión de enlace Camino Conexión de red TCP TCP CP Conexión de red CP Conexión de red TCP TCP Camino Conexión en cascada Conexiones CP Conexiones CP Conexiones Conexión en cascada CP: TCP: Punto de conexión
(connection point)
Punto de conexión de terminación
(termination connection point)
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Ejemplo de modelo funcional
AP Terminación de camino TCP SNC Adaptación de cliente a servidora AP Terminación de camino TCP SNC CP CP Camino Conexión de red Conexión de enlace LC CP Camino LC CP LC CP AP Terminación de camino Red de capa cliente TCP AP Adaptación de cliente a servidora Terminación de camino Red de capa servidora SNC TCP AP: CP: LC: SNC: TCP: Punto de acceso
(access point)
Punto de conexión
(connection point)
Conexión de enlace
(link connection)
Conexión de subred
(subnetwork connection)
Punto de conexión de terminación
(termination connection point)
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1.2 Componentes topológicos
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Componentes topológicos de una red de transporte
Los componentes topológicos proporcionan la descripción más abstracta de una red en términos de relaciones topológicas entre conjuntos de puntos de referencia similares.
Se distinguen cuatro componentes topológicos:
.
.
Los componentes topológicos permiten describir completamente la topología lógica de una red de capa.
Las estructuras de redes de capa y entre redes de capa se describen mediante grupos de acceso, subredes y los enlaces entre ellas.
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Red de capa
Una red de capa queda definida por el conjunto completo de grupos de acceso del mismo tipo que pueden estar asociados para efectos de transferencia de información.
La información transferida es característica de la red de capa y se denomina información característica .
En una red de capa pueden constituirse y deshacerse las asociaciones de las terminaciones de camino (que forman un camino), mediante un proceso de gestión de red de capa que modifica de esta forma su conectividad.
Para cada tipo de terminación de camino existe una red de capa lógicamente distinta y separada.
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Subred
Una subred existe dentro de una única red de capa, y se define mediante el conjunto de puertos de información característica.
Las asociaciones disponibles para la transferencia entre los puertos en el borde de una subred pueden constituirse y deshacerse mediante un proceso de gestión de red de capa , cambiando de este modo su conectividad.
Cuando se establece una conexión de subred se crean asimismo los puntos de referencia mediante la vinculación de los puertos a la entrada y a la salida de la conexión de subred.
En general, las subredes pueden subdividirse en subredes menores interconectadas por enlaces.
La matriz es un caso especial de subred que no puede dividirse ulteriormente.
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Enlace
Un enlace consta de un subconjunto de puertos situados en el borde de una subred o grupo de acceso que están asociados con un subconjunto correspondiente de puertos situados en el borde de otra subred o grupo de acceso para los efectos de transferencia de información característica.
El enlace representa la relación topológica y la capacidad de transporte disponible entre un par de subredes o una subred y un grupo de acceso o un par de grupos de acceso.
Pueden existir múltiples enlaces entre una subred determinada y un grupo de acceso o entre un par de subredes o grupos de acceso.
Los enlaces son suministrados generalmente por un camino de servidor (se establecen y mantienen en la escala de tiempo de la red de capa servidora), pero pueden ser proporcionados también por conexiones de redes de capa de cliente.
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Grupo de acceso
Un grupo de acceso es un grupo de funciones de terminación de camino situadas en la misma ubicación y conectadas a la misma subred o al mismo enlace.
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1.3 Entidades de transporte
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Entidades de transporte
Las entidades de transporte información transparente proporcionan la transferencia de entre puntos de referencia de la red de capa.
No existe modificación de la información entre la entrada y la salida de una entidad de transporte salvo la resultante de las degradaciones del proceso de transferencia.
Se distinguen dos entidades básicas de transporte, según que se supervise o no la integridad de la información transferida: Conexiones (no existe supervisión de la información transferida).
Caminos (existe supervisión de la información transferida).
De acuerdo con el componente topológico al que pertenezcan, las conexiones se dividen en: Conexiones de red.
Conexiones de subred.
Conexiones de enlace.
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Conexión de enlace
Una conexión de enlace es capaz de transferir información de forma transparente a través de un enlace .
Una conexión de enlace está delimitada por puertos la relación fija entre los extremos del enlace.
y representa Una conexión de enlace representa un par de funciones de adaptación y un camino en la red de capa servidora.
El puerto situado a la entrada de una conexión de enlace unidireccional representa la entrada a una fuente de adaptación y el puerto situado a la salida de una conexión de enlace unidireccional representa la salida de un sumidero de adaptación.
Pueden emparejarse las conexiones de enlace unidireccional y los puertos de adaptación fuente y sumidero asociados, para proporcionar la transferencia de información bidireccional .
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Conexión de subred
Una conexión de subred es capaz de transferir información de forma transparente a través de una subred .
Una conexión de subred está delimitada por puertos en la frontera de la subred y representa la asociación entre esos puertos.
En general, las conexiones de subred se construyen a partir de una concatenación de conexiones de subred y conexiones de enlace.
La conexión de matriz es un caso especial de conexión de subred formada por una única conexión (indivisible) de subred.
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Conexión de red
Una conexión de red se constituye a partir de una concatenación de conexiones de subred y/o conexiones de enlace y es capaz de transferir información de forma transparente a través de una red de capa .
Una conexión de red está delimitada por puntos de conexión de terminación (TCP, termination connection points).
Se forma el TCP mediante la vinculación del puerto de terminación de camino con una conexión de subred o con el puerto de una conexión de enlace.
No existe información explícita que permita la supervisión de la integridad de la información transferida por una conexión de red.
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Camino
Un camino representa la transferencia de información característica adaptada y supervisada de la red de capa de cliente entre puntos de acceso.
Un camino está delimitado por dos puntos de acceso , uno en cada extremo del camino.
Un camino se forma mediante la asociación de terminaciones de camino con una conexión de red.
En un camino existe información explícita que permite la supervisión de la integridad de la información transferida por éste.
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1.4 Funciones de tratamiento de transporte
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Funciones de tratamiento de transporte
En la descripción de la arquitectura de las redes de capa se distinguen dos funciones genéricas de tratamiento de información:
.
.
G. Vásquez Y.
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Función de adaptación (1/2)
Fuente de adaptación: Función de tratamiento de transporte que adapta la información característica de la red de capa cliente a una forma adecuada para su transporte por un camino en la red de capa servidora.
Sumidero de adaptación: Función de tratamiento de transporte que convierte la información de camino de la red de capa servidora en información característica de la red de capa cliente.
Adaptación bidireccional: Función de tratamiento de transporte que consiste en un par formado por una fuente y un sumidero situados en el mismo lugar.
Ejemplos de procesos que pueden ocurrir de forma aislada o en combinación en una función de adaptación: (i) codificación; (ii) modificación de la velocidad; (iii) alineación; (iv) justificación; (v) multiplexión.
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Función de adaptación (2/2)
Cardinalidad de la función de adaptación: La relación de entrada a salida de la función de fuente de adaptación es de muchos a uno o de uno a muchos .
Caso muchos a uno : una o más entradas de red de capa cliente se adaptan en un solo tren de información adaptado adecuado para el transporte por un camino de la red de capa servidor y esta relación se utiliza normalmente para representar la multiplexión de varios clientes en un solo servidor.
Caso de uno a muchos multiplexión inversa .
: se divide un tren compuesto en varias salidas, y esto se utiliza para describir el tratamiento común en La relación inversa se mantiene para la función de sumidero de adaptación entre su única entrada y su salida o salidas.
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Función de terminación de camino (1/2)
Fuente de terminación de camino: Función de tratamiento de transporte que acepta, a su entrada, la información característica adaptada de redes de capa cliente, añade información para permitir la supervisión del camino y presenta, a su salida, la información característica de la red de capa.
La fuente de terminación de camino puede funcionar sin ninguna entrada de la red de capa cliente.
Sumidero de terminación de camino: Función de tratamiento de transporte que acepta, a su entrada, la información característica de la red de capa, elimina la información relacionada con la supervisión del camino y presenta, a su salida, la información restante.
El sumidero de terminación de camino puede funcionar sin una salida a una red de capa de cliente.
Terminación de camino bidireccional: Función de tratamiento de transporte consistente en un par de funciones fuente y sumidero de terminación de camino situadas en la misma ubicación.
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Función de terminación de camino (2/2)
Cardinalidad de función de terminación de camino: La relación de entrada a salida de la fuente de terminación de camino es una relación de uno a muchos .
Un tren único de entrada de información adaptada se distribuye en una o más conexiones de red en la capa de servidor.
Esta relación se utiliza más generalmente en la forma de adaptada que es transportada por una conexión de red.
uno a uno para representar esa adición de cabecera de camino a la información En su forma más general, la relación se puede utilizar para representar multiplexión inversa, en la cual un tren único de alta capacidad se divide en varias conexiones de red de capacidad más baja.
La relación inversa se mantiene para la función de sumidero entre su entrada o entradas y su única salida.
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1.5 Puntos de referencia
G. Vásquez Y.
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Puntos de referencia
Los puntos de referencia se forman mediante la vinculación entre entradas y salidas de funciones de tratamiento de transporte y/o entidades de transporte.
Se distingue los siguientes tipos de puntos de referencia: Punto de conexión (connection point, CP).
Punto de conexión de terminación (terminating connection point, TCP).
Punto de acceso (access point, AP).
En el cuadro de la diapositiva siguiente se muestran las vinculaciones admisibles entre parejas de funciones de tratamiento y/o entidades de transporte y los tipos específicos resultantes de puntos de referencia.
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Puntos de conexión
Punto de conexión (connection point, CP).
El punto en el cual la salida de una conexión atómica está unida a la entrada de otra conexión atómica.
Punto de conexión de terminación (terminating connection point, TCP).
El punto en el cual la salida de una fuente de terminación de camino está unida a la entrada de la conexión de red y el punto en el cual una entrada de sumidero de terminación de camino está unida a la salida de una conexión de red.
Los CPs y TCPs pueden ser bidireccionales o unidireccionales de acuerdo con la direccionalidad de la entidad de transporte que ellos delimitan.
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Punto de acceso
Punto de acceso (access point, AP): El punto en el cual la salida de la función fuente de adaptación está unida a la entrada de la función fuente de terminación de camino y el punto similar en el cual la salida de la función sumidero de terminación de camino está unida a la entrada de la función sumidero de adaptación.
Los APs pueden ser bidireccionales o unidireccionales.
El AP actúa como un punto de referencia a través del cual pasa la información adaptada a la capa servidora y en el cual es definida la relación intercapa cliente/servidora.
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Significado de los puntos de conexión
Los puntos de conexión (CPs) y los puntos de terminación de conexión (TCPs) sirven como puntos de referencia dentro de una red de capa, a través de los cuales pasa la información característica.
Las asociaciones entre los puntos de referencia CPs y TCPs definen la conectividad de la red de capa.
G. Vásquez Y.
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Significado de los puntos de acceso
Los puntos de acceso (APs) marcan las fronteras funcionales entre las redes de capa de transporte, donde la información intercapa definida es transferida y donde el camino de capa servidora es delimitado.
Desde el punto de vista de la capa servidora, el AP es un destino de enrutamiento que puede soportar un camino.
Desde el punto de vista de la capa cliente, el AP representa un punto en que es posible obtener una capacidad de enlace.
La función de adaptación queda localizada entre las capas.
Desde el punto de vista de la gestión y el control, se considera convencionalmente que la función de adaptación y los APs asociados “pertenecen” a la capa servidora .
Para muchos propósitos prácticos, la frontera de la capa queda en alguna parte entre la función de adaptación y los CPs de la capa cliente.
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Vinculaciones admisibles entre componentes de arquitectura y puntos de referencia resultantes
Par de componentes de arquitectura vinculados Punto de referencia
Adaptación Term. Camino salida de fuente entrada de sumidero par fuente/sumidero salida de fuente entrada de sumidero par fuente/sumidero salida de fuente Term Camino LC entrada de fuente salida de sumidero par fuente/sumidero entrada uni salida uni par fuente/sumidero entrada uni AP TCP uni uni bi uni uni bi uni Term. Camino LC entrada de sumidero par fuente/sumidero entrada uni salida uni par fuente/sumidero entrada uni SNC SNC salida uni par fuente/sumidero salida uni entrada uni par fuente/sumidero salida uni TCP CP uni bi uni uni bi uni LC Adaptación salida uni par fuente/sumidero entrada de fuente salida de sumidero par fuente/sumidero AP: Punto de acceso (
access point
) bi: LC: Bidireccional Conexión de enlace (
link connection
) SNC: Conexión de subred (
subnetwork connection
) LC Adaptación entrada uni par fuente/sumidero salida de sumidero entrada de fuente CP CP uni bi uni uni par fuente/sumidero Bi TCP: Punto de conexión de terminación Term Camino: Terminación de camino (
trail termination
) uni: Unidireccional G. Vásquez Y.
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Relación de conectividad cliente/servidor entre redes de capa
AP TCP Terminación de camino Conexión CP AP Terminación de camino Adaptación intercapa Camino
Capa cliente
Conexión de enlace Adaptación intercapa AP Terminación de camino CP Conexión TCP Frontera convencional entre capa cliente y capa servidora Camino Conexiones AP Terminación de camino TCP CP CP CP
Capa servidora
CP TCP 47 G. Vásquez Y.
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Vinculaciones y tipos de puntos de referencia
Fuente Sumidero AP Fuente TCP SNC Sumidero Conexión de enlace CP Fuente Sumidero TCP AP AP: CP: TCP: Punto de acceso
(access point)
Punto de conexión
(connection point)
Punto de conexión de terminación
(termination connection point)
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Fin de la Sección 1 COMPONENTES DE ARQUITECTURA G. Vásquez Y.
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2. SUBDIVISIÓN Y ESTRATIFICACIÓN DE REDES DE TRANSPORTE
G. Vásquez Y.
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Sección 2 – Subdivisión y estratificación de redes de transporte
Contenido: 2.1
Noción preliminar de subdivisión y estratificación
.
2.2
2.3
2.4
.
Descomposición de las redes de capa .
Objetivos: Descomponer redes y subredes de capa mediante operaciones de subdivisión y estratificación.
Reconocer los tipos de red de capa que se encuentran dentro de un complejo interred multicapa particular.
Realizar las subestratificaciones de redes de capa específicas que son necesarias para implementar determinados mecanismos de supervisión y protección.
51 G. Vásquez Y.
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2.1 Noción preliminar de subdivisión y estratificación
G. Vásquez Y.
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Conceptos subdivisión y estratificación – Noción preliminar
Estratificación: Una red de transporte puede descomponerse en cierto número de capas de red de transporte independientes con una asociación cliente/servidor entre capas adyacentes.
Subdivisión: Cada red de capa puede subdividirse separadamente de manera que refleje la estructura interna de esa capa o la forma en que será gestionada.
Los conceptos de subdivisión y estratificación son por tanto ortogonales.
La diapositiva siguiente ilustra estas dos visiones ortogonales de la arquitectura de una red de transporte.
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Visiones ortogonales de la estratificación y la subdivisión
Subredes Enlaces Red de capa de trayecto específico Red de capa de trayecto específico Redes de capa de medios de transmisión Grupo de acceso Red de capa G. Vásquez Y.
Visión de la estratificación (asociación de capas cliente/servidora)
a) Concepto de estratificación
Visión de la subdivisión
b) Concepto de subdivisión
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Aplicación del concepto de subdivisión
El concepto de subdivisión es importante en la medida que permite definir: La estructura de la red dentro de una red de capa.
Fronteras administrativas entre operadores de red que proporcionan conjuntamente conexiones dentro de una sola red de capa.
Fronteras de dominio dentro de una red de capa de un mismo operador para permitir la asignación de objetivos de calidad de funcionamiento a los componentes de arquitectura.
Fronteras de dominio de enrutamiento dentro de la red de capa de un mismo operador.
La parte de una red o subred de capa controlada por una tercera parte con fines de enrutamiento (por ejemplo, gestión de la red de cliente).
G. Vásquez Y.
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Aplicación del concepto de estratificación
El concepto de estratificación de la red de transporte es importante en la medida que permite: La descripción de cada red de capa empleando funciones similares.
El diseño y operación independientes de cada red de capa.
Que cada red de capa posea sus propias capacidades de operaciones, diagnóstico y recuperación automática de fallas.
La posibilidad de agregar o modificar una red de capa sin que esto afecte a otras redes de capa desde el punto de vista de la arquitectura.
La modelación simple de redes que contengan múltiples tecnologías de transporte.
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2.2 Concepto de subdivisión
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Concepto de subdivisión – Alcance
El concepto subdivisión de redes de capa abarca los siguientes asuntos específicos: Subred contenedora.
Subdivisión de subredes.
Matriz.
Descomposición de conexiones de red y subred.
Subdivisión de enlaces.
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Representación de un conjunto de subredes – Subred contenedora
Una subred se construye representando la implementación física mediante enlaces y subredes comenzando por la la subred más pequeña (indivisible).
matriz que sea Un conjunto de subredes y enlaces puede representarse de forma abstracta en forma de una subred contenedora de orden superior.
La forma según la cual se interconectan las subredes contenidas mediante enlaces describe la topología de la subred contenedora .
Los puertos situados en la frontera de la subred contenedora y la capacidad de interconexión deben representar totalmente, pero no ampliar, la conectividad soportada por las subredes contenidas y los enlaces.
59 G. Vásquez Y.
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Subdivisión de subredes
Cualquier subred puede subdividirse en un cierto número de subredes más pequeñas ( contenidas ) interconectadas mediante enlaces.
En virtud del concepto subred contenedora, es posible descomponer una subred de alto nivel para mostrar el nivel de detalle requerido.
La subdivisión de una subred no puede extender o restringir su conectividad: Los puertos de la frontera de la subred contenedora y la capacidad de interconexión deben estar representados en las subredes y enlaces contenidos.
Las subredes y enlaces contenidos no pueden proporcionar una conectividad que no esté disponible en la subred contenedora.
60 G. Vásquez Y.
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Ejemplo de subdivisión de redes y subredes de capa
El siguiente ejemplo indica los dos primeros niveles de la subdivisión recurrente de una red de capa global: Primer nivel de subdivisión: La porción internacional y las porciones nacionales de la red de capa Segundo nivel de subdivisión: Las porciones de tránsito y porciones de acceso y núcleo de las porciones nacionales de la y de la porción internacional de la red de capa.
La figura de la siguiente diapositiva ilustra esta subdivisión recurrente de una red de capa global.
61 G. Vásquez Y.
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Ejemplo de subdivisión de redes y subredes de capa – Esquema
1. Primer nivel de subdivisión
Subred de la parte internacional Subred de la parte nacional Red de capa
2. Segundo nivel de subdivisión
Subred de la parte de tránsito de una subred de la parte nacional Subred de la parte local de una subred de la parte nacional G. Vásquez Y.
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Descomposición de conexiones
Una conexión de red o conexión de subred puede descomponerse en una concatenación de otras entidades de transporte (enlace o conexión de subred) que refleje la subdivisión de una subred.
Las dos diapositivas siguientes ilustran dos ejemplos de descomposición de conexiones: Descomposición de una conexión de red.
Descomposición de una conexión de subred.
G. Vásquez Y.
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Descomposición de una conexión de red – Esquema
Conexión de red descompuesta en una concatenación de 4 conexiones de subred y 3 conexiones de enlace.
TCP SNC CP LC Conexión de red Subred CP SNC CP LC CP SNC CP LC CP SNC TCP Conexión de subred descompuesta en una concatenación de 4 conexiones de subred y 3 conexiones de enlace.
CP SNC CP LC Subred CP SNC CP LC CP SNC CP LC CP SNC CP G. Vásquez Y.
CP: LC: Punto de conexión Conexión de enlace SNC: Conexión de subred TCP: Punto de conexión de terminación Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 64
Relación entre la subdivisión de subredes y la descomposición de las conexiones
Red de capa Camino Conexión de subred descompuesta en una concatenación de 3 conexiones de subred y 2 conexiones de enlace.
CP SNC CP LC CP SNC CP LC CP SNC CP G. Vásquez Y.
CP: LC: SNC: Camino Punto de conexión Conexión de enlace Conexión de subred Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 65
Subdivisión de enlace
Un enlace se construye agrupando un conjunto de conexiones de enlace, la unidad más pequeña de capacidad gestionable, que son equivalentes para fines de enrutamiento.
Los enlaces se pueden agrupar también para proporcionar cualquier visibilidad de capacidad deseada.
Los enlaces pueden ser subdivididos de dos formas: a) b) Subdivisión en un conjunto de enlaces paralelos enlace).
(o conexiones de Subdivisión en una disposición en serie de
Los enlaces subdivididos pueden aún subdividirse recursivamente.
La siguiente diapositiva ilustra la subdivisión en paralelo y en serie de un enlace.
66 G. Vásquez Y.
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Subdivisión en paralelo y en serie de un enlace – Esquemas
Enlace compuesto Subred A Subred B Enlaces componentes
(a) Subdivisión en paralelo de un enlace
Subred A Subred A Enlace compuesto en serie Subred C Enlaces componentes
(b) Subdivisión en serie de un enlace
Subred B Subred B Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 G. Vásquez Y.
67
2.3 Concepto de estratificación
G. Vásquez Y.
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Concepto de estratificación – Alcance
El concepto estratificación de redes de transporte abarca los siguientes asuntos específicos: Relación cliente/servidor entre capas adyacentes.
Función de adaptación entre redes de capas.
Multiplexión.
Multiplexión inversa.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 69
Concepto de estratificación
Una red de transporte puede descomponerse en cierto número de redes de capa independientes con una relación cliente/servidor entre redes de capa adyacentes.
Una red de capa describe la generación, transporte y terminación de una información característica determinada.
Las redes de capa identificadas en este modelo funcional de red de transporte no deben confundirse con las capas del modelo de referencia OSI (Rec. UIT-T X.200).
Una capa OSI ofrece un servicio específico que utiliza uno de entre varios protocolos diferentes .
Por el contrario, una red de capa ofrece el mismo servicio empleando un protocolo específico (información característica).
70 G. Vásquez Y.
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Ilustración de la relación cliente/servidor entre redes de capa adyacentes
Red de capa cliente Conexión soportada por un camino en la red de capa servidor Red de capa servidor 71 G. Vásquez Y.
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Relación cliente/servidor (1/2)
La relación cliente/servidor entre redes de capa adyacentes es una asociación entre dichas redes realizada por una función de adaptación para permitir que un camino de la red de capa servidora soporte la conexión de enlace de la red de capa cliente.
El concepto de adaptación es usado para describir cómo se modifica la información característica de la red de capa cliente de forma que pueda transportarse por un camino en la red de capa servidora.
Desde el punto de vista funcional de la red de transporte, la función de adaptación está situada entre las redes de capa.
Todos los puntos de referencia pertenecientes a una misma red de capa pueden visualizarse situándolos en un solo plano, como es el caso de una red de capa limitada por grupos de acceso.
G. Vásquez Y.
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Relación cliente/servidor (2/2)
La relación cliente/servidor puede ser de alguno de los siguientes tres tipos: Relación uno a uno : representa el caso de una sola conexión de enlace de capa de cliente soportada por un solo camino de capa de servidor.
Relación de muchos a uno : se suele implementar usando técnicas de multiplexión.
Relación de uno a muchos : se suele implementar usando técnicas de multiplexión inversa.
73 G. Vásquez Y.
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Multiplexión
La relación cliente/servidor de muchos a uno representa el caso de varias conexiones de enlace de redes de capa de cliente que son transportadas por un camino de capa de servidor.
Se utilizan técnicas de multiplexión para combinar las señales de la capa de cliente.
Las señales de cliente pueden ser del mismo tipo o de tipos diferentes.
La función de adaptación puede consistir de procesos específicos para cada señal de cliente y procesos comunes asociados con la señal de capa de servidor.
La siguiente diapositiva ilustra el modelo funcional de la multiplexión general.
74 G. Vásquez Y.
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Relación cliente/servidor de «muchos a uno»: Multiplexión
Conexión de enlace de capa de cliente n Conexión de enlace de capa de cliente 2 Conexión de enlace de capa de cliente 1 Proceso específico Proceso específico Proceso común Proceso específico Función de adaptación intercapa Camino de capa de servidor Terminación de camino Conexión de red de capa de servidor Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 G. Vásquez Y.
75
Multiplexión inversa
La relación cliente/servidor de uno a muchos de una conexión representa el caso de enlace de capa de cliente que es soportada por varios caminos de capa de servidor en paralelo.
Se utilizan técnicas de multiplexión inversa multiplexión inversa ATM, concatenación virtual) para distribuir la señal de capa de cliente.
(por ejemplo, Las señales de servidor pueden ser del mismo tipo o de tipos diferentes.
Si se introduce la multiplexión inversa en una red existente, ello no deberá imponer requisitos adicionales a la red.
El interfuncionamiento de capa es posible entre un camino único de capa de servidor que soporte la señal de cliente íntegra y los caminos de capa de servidor n de la señal de multiplexión inversa, si las dos redes de capa de servidor tienen similar información característica.
76 G. Vásquez Y.
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Modelo funcional de la multiplexión inversa
La multiplexión inversa se lleva a cabo mediante una subcapa de multiplexión inversa que incluye una función de terminación de camino de multiplexión inversa (I_TT) y una función de adaptación de multiplexión inversa (X[Y,Z]/I).
La función de terminación de camino de multiplexión inversa representa la supervisión del camino para la señal combinada.
La función de adaptación de multiplexión inversa realiza el desintercalado/intercalado de la señal combinada que llega o sale de cada uno de los caminos individuales de capa de servidor n.
Estas dos funciones de subcapa y las funciones de terminación de red de capa de servidor n (X[Y,Z]_TT) forman la función compuesta de terminación de camino de multiplexión inversa (Ic_TT).
La siguiente diapositiva ilustra el modelo funcional de la multiplexión inversa general.
G. Vásquez Y.
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Relación cliente/servidor de «uno a muchos»: Multiplexión inversa
Cliente_CP X/Cliente X_AP Terminación de camino de multiplexión inversa X X_TCP Este CI no está disponible para supervisión en la red 1 2 ….
Y ….
X Función de adaptación de multiplexión inversa = X/Cliente X_AP Xv Terminación de camino de capa de servidor Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 G. Vásquez Y.
78
Diversidad de enrutamientos y retraso diferencial en la multiplexión inversa
Los caminos de capa de servidor n para la multiplexión inversa pueden ser de diferentes redes de capa, por lo que cada uno de esos caminos puede tener diferentes enrutamientos (diversas rutas) y puede presentar retrasos de señal distintos .
La función de sumidero de adaptación de multiplexión inversa debe compensar estas diferencias de retraso (retraso diferencial) para intercalar las señales individuales a fin de recrear la señal combinada.
El retraso diferencial máximo es específico de cada aplicación.
La gama de detección del retraso diferencial debe ser mucho mayor que el retraso máximo que podría ser compensado para impedir que se produzcan efectos aleatorios, lo cual podría perturbar el transporte sin ser detectado.
Un retraso diferencial superior al retraso máximo que puede ser compensado producirá una alarma.
79 G. Vásquez Y.
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Calidad de servicio de la subcapa de multiplexión inversa
La calidad de servicio del camino de subcapa de multiplexión inversa está definida por dos factores principales: La calidad de servicio de cada uno de los caminos de capa de servidor suministrado por las funciones de terminación de camino de capa de servidor; y Las fallas detectadas a través del proceso de reintercalado suministrado por la función de terminación de camino de subcapa de multiplexión inversa.
En los puntos de medición intermedios (es decir, monitores no intrusivos), sólo está disponible la calidad de servicio de cada uno de los caminos de capa de servidor.
La introducción de la multiplexión inversa no deberá imponer una funcionalidad de supervisión adicional para los caminos de capa de servidor.
80 G. Vásquez Y.
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Número de caminos de capa servidor en la multiplexión inversa
El número de caminos de capa de servidor necesarios en la multiplexión inversa depende de las características de la señal de la capa de cliente y/o de decisiones de gestión.
En caso de una señal de cliente con una anchura de banda fija, el número de caminos de capa de servidor es también fijo.
En el caso de una señal de cliente con una anchura de banda variable, el número de los caminos de capa de servidor podría también ser variable.
En el caso de una conexión bidireccional, el número de los caminos de capa de servidor en ambos sentidos podría ser diferente.
El número de caminos de capa de servidor podría cambiar a petición (p. ej., a petición del operador de red, a petición de la capa de cliente) o en caso de falla.
En el primer caso, el cambio no debe afectar al servicio.
En el último caso, uno o varios caminos de capa de servidor podrían no estar disponibles debido a las fallas en la red.
81 G. Vásquez Y.
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Fallas de caminos en la multiplexión inversa
Los caminos de la capa de servidor para la multiplexión inversa pueden ser afectados por eventos de falla distintos y no necesariamente de forma simultánea.
Se debe utilizar un enrutamiento diferente de cada uno de los caminos de capa de servidor a fin de reducir al mínimo la posibilidad de que una sola falla afecte a todos los caminos de capa de servidor.
La disminución de la anchura de banda debido a un camino defectuoso afectará al servicio, mientras que el aumento de la anchura de banda debido a la recuperación de un camino defectuoso puede no afectar el servicio.
82 G. Vásquez Y.
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2.4 Descomposición de las redes de capa
G. Vásquez Y.
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Clasificación de las redes de capa de transporte
El grupo funcional de transporte admite la siguiente clasificación de las redes de capa: Red de capa de trayecto.
Red de capa de medios de transmisión.
Red de capa de sección.
Red de capa de medios físicos.
Redes de capa
Redes de capa de medios de transmisión
Pulsar sobre los bloques del diagrama para ver la descripción de la clase de red de capa específica G. Vásquez Y.
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Redes de capa de medios físicos
84
Redes de capa de trayecto
Una red de capa de trayecto transferencia de información necesaria para el soporte de varios tipos de servicios.
proporciona la capacidad de Las redes de capa de trayecto son independientes de las redes de capa de medios de transmisión.
La conectividad de los trayectos (es decir, caminos de capa de trayecto ) es controlada por un proceso que es invocado directamente o indirectamente por procesos de gestión de camino de la capa cliente.
Ejemplos de redes de capa de trayecto: Red de capa DS3 Red de capa VC4 de SDH.
Red de capa de trayecto virtual ATM.
Red de líneas arrendadas (red de capa de trayecto que proporciona servicios de transporte típicamente una red privada).
La descripción de la red de capa de trayecto constituye la aplicación principal de la Recomendación UIT-T G.805, que es el documento base de esta Presentación.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 85
Redes de capa de medios de transmisión
Una red de capa de medios de transmisión está soportada por caminos y conexiones de enlace, pero no se proporciona conexiones de subred.
Una red de capa de medios de transmisión puede depender de los medios físicos utilizados para la transmisión tales como la fibra óptica o la radio.
Las redes de capa de medios de transmisión se dividen en: Redes de capa de sección.
Redes de capa de medios físicos.
Ejemplos de redes de capa de medios de transmisión: Red de capa con inversión de marca codificada (CMI) a 139264 kbit/s.
Red de capa de sección múltiplex STM-4.
86 G. Vásquez Y.
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Redes de capa de sección
Las redes de capa de sección representan la implementación de todas las funciones que proporcionan la transferencia de información entre ubicaciones en las redes de capa de trayecto.
La red de capa de sección determina el formato de la información en la red de transporte.
Las secciones (es decir, los caminos de capa de sección ) terminan en los puntos de acceso de la capa de trayecto, y su conectividad es determinada por un proceso que es invocado indirectamente por los requisitos de transporte de las capas de trayecto, lo que es determinado por los procesos de gestión de capa de trayecto.
La red de capa de sección puede descomponerse en redes de capa de sección específica.
87 G. Vásquez Y.
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Redes de capa de medios físicos
Las redes de capa de medios físicos reales por fibra, hilo metálico o canales de radiofrecuencia que soportan una red de capa de sección.
se refieren a los medios La red de capa de medios físicos puede descomponerse en redes de capa de medios físicos específicos para representar, por ejemplo, la multiplexión por división de longitud de onda.
Como para la red de capa más inferior (p. ej., la red de capa de medios físicos) no existe una red de capa servidora, son los medios de transmisión y no el camino quienes soportan directamente la conexión de red.
88 G. Vásquez Y.
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Descomposición de la red de capa de trayecto en redes de capa de trayecto específicas
Dentro de una red de capa de trayecto es posible identificar un conjunto de redes de capa de trayecto específicas que pueden ser gestionadas de forma independiente por un operador de red.
Cada red de capa de trayecto específica puede: Tener la capacidad de transferencia de información necesaria para soportar diversos tipos de servicios y otras redes de capa de trayecto específicas como clientes.
Poseer la red de capa de medios de transmisión u otras redes de capa de trayecto específicas como servidores.
La descomposición real utilizada para generar las redes de capa de trayecto específicas es función de la tecnología.
Cada red de capa de trayecto específica puede tener una tecnología independiente y es probable que se establezcan trayectos en forma independiente a través de distintas redes de capa de trayecto específicas.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 89
Descomposición de la red de capa de medios de transmisión en capas de medios de transmisión específicas
Dentro de una red de capa de medios de transmisión es posible identificar un conjunto redes de capa de medios específicas que pueden ser administradas de forma independiente por un operador de red.
En la descomposición de la red de capa de medios de transmisión es posible identificar redes de capa de sección redes de capa de medios físicos .
y La conectividad de una capa de medios de transmisión no puede modificarse directamente mediante una acción de gestión.
Los adelantos en las tecnologías disponibles para la implementación de la red de capa de medios de transmisión permitirán en el futuro próximo la modificación de la capa de medios de transmisión mediante acciones de gestión normalizadas.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 90
Descomposición de redes de capa específicas en subcapas
A menudo es conveniente identificar subcapas dentro de una red de capa específica, con el propósito de identificar funciones de tratamiento de transporte y puntos de referencia adicionales.
Una subcapa está incorporada en la red de capa específica.
La distinción entre una red de capa y una subcapa radica en que a la subcapa no pueden acceder directamente los clientes fuera de la red de capa en que está incorporada, y que la subcapa no ofrece un servicio de transporte a una red cliente.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 91
Principio general de la descomposición de redes de capas
La descomposición de las redes de capa en subcapas o sub estratificación se basa en el siguiente principio general: «Es posible efectuar la descomposición de una red de capa ampliando las terminaciones de camino, los puntos de conexión (terminación) de la red de capa, o las funciones de adaptación intercapa.» La siguiente diapositiva ilustra la generación de nuevas subcapas mediante este principio de expansión (subdivisión) funcional.
La diapositiva subsiguiente ilustra el concepto de sub estratificación.
92 G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
Generación de subcapas mediante expansión funcional
CP CP TCP (a) Expansión de la función de adaptación intercapa CP: TCP: Punto de conexión Punto de conexión de terminación (b) Expansión de la función de terminación de camino TCP (c) Expansión de un punto de conexión G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 93
Concepto de sub estratificación – Esquema
Conexión de enlace Camino Conexión de enlace CP CP Conexión de enlace Camino de subcapa TCP Conexión de red de subcapa TCP Camino de subcapa TCP Conexión de red de subcapa TCP CP: TCP: Punto de conexión Punto de conexión de terminación Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 G. Vásquez Y.
94
Ejemplos de aplicaciones de la descomposición de redes de capa
Los siguientes son algunos ejemplos importantes de aplicaciones de la descomposición de redes de capa en subcapas (sub estratificación): Identificación de esquemas de protección de camino, mediante la expansión de la terminación del camino.
Identificación de esquemas de protección de subcapa, mediante la expansión del punto de conexión.
Identificación de una subcapa que describe un camino que supervisa una conexión en cascada.
Expansión del punto de conexión.
95 G. Vásquez Y.
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Fin de la Sección 2 SUBDIVISIÓN Y ESTRATIFICACIÓN G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 96
3. APLICACIÓN DE LOS CONCEPTOS ARQUITECTURALES A LAS TOPOLOGÍAS Y ESTRUCTURAS DE RED
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 97
Sección 3 – Aplicación de los conceptos arquitecturales a las topologías y estructuras de red
Contenido: 3.1
Red ATM soportada por redes de capa SDH .
3.2
Red ATM soportada por multiplexión inversa ATM
.
Objetivos: Reconocer la estructura de capas y los componentes de una interred compleja representada mediante los convenios de representación de la arquitectura funcional de red de transporte.
Aplicar los principios de subdivisión y estratificación y los convenios de representación de la arquitectura funcional de red de transporte para representar la estructura y la topología de una interred compuesta por redes de capa de distintas tecnologías.
98 G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
3.1 Red ATM soportada por redes de capa SDH
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 99
Ejemplo de red ATM soportada por redes de capa SDH (1/2)
En la dispositiva subsiguiente se muestra un ejemplo del caso en que la jerarquía SDH soporta celdas de ATM. Se representan cinco redes de capa: a) Red de capa de canal virtual de I.361 de ATM.
b) Red de capa de trayecto virtual de I.361 de ATM.
c) Red de capa de trayecto de orden superior (por ejemplo VC-4) de G.707 de SDH.
d) e) Red de capa de sección de multiplexión de G.707 de SDH.
Red de capa de sección de regenerador de G.707 de SDH.
100 G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
Ejemplo de red ATM soportada por redes de capa SDH (2/2)
En este ejemplo se muestran los siguientes componentes de arquitectura funcional: Dos terminaciones de canal virtual de ATM interconectadas con un dispositivo de conmutación/ transconexión de canal virtual de ATM.
Dos terminaciones de trayecto virtual de ATM interconectadas con un dispositivo de conmutación/transconexión de trayecto virtual de ATM y un dispositivo de transconexión de trayecto de orden superior de SDH en ubicaciones intermedias del canal virtual ATM.
En todas las interfaces se utiliza la red de capa de sección de STM-N de SDH.
101 G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
Aplicación de la arquitectura funcional al caso de una red ATM soportada por una red SDH
Carga útil de ATM AP VCT TCP VCVPA AP VPT TCP VPHOP AP HOPT TCP MS AP MST TCP RSA AP RST TCP (a) Red ATM de VC (b) Red ATM de VP Conexión de enlace por VP Camino por HOP Conexión de red por HOP Camino de sección múltiplex Conexión de red de sección múltiplex Camino de sección de regeneración Conexión de red de sección de regeneración Camino por VC Conexión de enlace por VC Camino por VP Conexión VPHOP AP de VPSN HOPT HOPT TCP MS AP MST TCP RSA AP RST TCP AP TCP MS AP MST TCP RSA AP RST TCP TCP VCVPA VPHOP (c) Red SDH HOP Conexión de enlace por VP (d) Red SDH MS Camino por HOP Conexión de enlace por HOP Camino de sección múltiplex Conexión de red de sección múltiplex Camino de sección de regeneración Conexión de red de sección de regeneración (e) Red SDH RS Conexión de HOPSN MS AP MST TCP RSA AP RST TCP MS AP MST TCP RSA AP RST TCP VPHOP Conexión de enlace por HOP Camino de sección múltiplex Conexión de red de sección múltiplex Camino de sección de regeneración Conexión de red de sección de regeneración Conexión de VCSN AP VPT TCP AP HOPT TCP MS AP MST TCP RSA AP RST TCP VCVPA AP VPT TCP VPHOP AP HOPT TCP MS AP MST TCP RSA AP RST TCP TCP Conexión de enlace por VP Camino por HOP Conexión de red por HOP Camino de sección múltiplex Conexión de red de sección múltiplex Camino de sección de regeneración Conexión de red de sección de regeneración AP VCT TCP VCVPA AP VPT TCP VPHOP AP HOPT TCP MS AP MST TCP RSA AP RST TCP AP CP Punto de acceso (
access point
) Punto de conexión (
connection point
) HOP Trayecto de orden superior (por ejemplo, en VC-4) [
higher-order path
(
e.g. VC-4
)] HOPSN Subred de trayecto de orden superior (
higher-order path subnetwork
) HOPT Terminación de trayecto de orden superior (
higher-order path termination
) MSA Adaptación de sección múltiplex (
multiplex section adaptation
) MST RSA RST TCP VC Terminación de sección múltiplex (
multiplex section termination
) Adaptación de sección de regeneración (
regenerator section adaptation
) Terminación de sección de regeneración (
regenerator section termination
) Terminación de punto de conexión (
termination connection point
) Canal virtual (
virtual channel
) VCA Adaptación de canal virtual (
virtual channel adaptation
) VCSN Subred de canal virtual (
virtual channel subnetwok
) VCT VCVPA Terminación de canal virtual (
virtual channel termination
) Adaptación de VC a VP (
VC to VP adaptation
) VP VPHOPA Trayecto virtual (
virtual path
) Adaptación de VP a trayecto de orden superior (
VP to higher-order path adaptation
) VPSN VPT Subred de trayecto virtual (
virtual path subnetwork
) Terminación de trayecto virtual (
virtual path termination
) G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 102
3.2 Red ATM soportada por multiplexión inversa ATM
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 103
Ejemplo de red ATM soportada por multiplexión inversa ATM (1/2)
En la diapositiva subsiguiente se muestra un ejemplo del caso cuando un tren de celdas ATM combinado es soportado por multiplexión inversa ATM en varios trayectos paralelos a velocidad primaria G.702, que a su vez son soportados por redes de capa PDH (G.703) y SDH (G.707). Se representan nueve redes de capa: a) Red de capa de trayecto virtual I.361 ATM (VP).
b) Red de capa múltiplex inversa ATM compuesta (IMC).
c) Red de capa múltiplex inversa ATM simple (IMI).
d) Red de capa a velocidad primaria G.702 PDH (P1).
e) f) g) Red de capa de sección intraoficina G.703 PDH (IOS).
Red de capa de trayecto de orden más bajo G.707 SDH (LOP).
Red de capa de trayecto de orden más alto G.707 SDH (HOP).
h) i) Red de capa de sección de multiplexión G.707 SDH (MS).
Red de capa de sección de regenerador G.707 SDH (RS).
104 G. Vásquez Y.
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Ejemplo de red ATM soportada por multiplexión inversa ATM (2/2)
En este ejemplo se muestran los siguientes componentes de arquitectura funcional: Dos terminaciones de trayecto virtual ATM interconectadas a través de multiplexión inversa ATM por varios trayectos PDH paralelos a velocidad primaria (G.702).
Un equipo de terminación de VP ATM interconecta a la velocidad PDH con un multiplexor SDH.
El otro equipo de terminación de VP ATM tiene una interfaz SDH integrada.
La terminación de camino múltiplex ATM inversa se ha descompuesto para mostrar los caminos múltiplex inversos ATM individuales que soportan la conexión de red.
105 G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
Aplicación de la arquitectura funcional al caso de multiplexión inversa ATM
(a) Red ATM de VP (b) Red ATM IMC (c) Red ATM IMI (d) Red PDH P1 (e) Red PDH IOS VPT VPIMA IMCT IMCIA Camino de VP Conexión de red de VP Camino compuesto IM Conexión de red compuesta IM Nx caminos individuales IM IMIT IMIP1A Nx conexiones de red individuales IM P1T IOSA IOST N Nx conexiones de enlace G.702
Nx caminos intraoficina Nx conexiones de red intraoficina Nx caminos G.702
Nx SNC G.702
La descomposición de la terminación de multiplexión inversa está sombreada Nx conexiones de enlace G.702
Camino LOP Conexión de red LOP Camino HOP Conexión de red HOP Camino de sección múltiplex Conexión de red de sección múltiplex Camino de sección de regeneración Conexión de red de sección de regeneración VPT VPIMA IMCT IMCIA IMIT IMIP1A P1T LOPA LOPT HOPA (f) Red SDH LOP (g) Red SDH HOP HOPT MSA MST (h) Red SDH MS RSA RST (i) Red SDH RS 106 G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
Fin de la Sección 3 APLICACIÓN DE LOS CONCEPTOS ARQUITECTURALES A LAS TOPOLOGÍAS Y ESTRUCTURAS DE RED G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 107
PARTE II – SUPERVISIÓN, INTERFUNCIONAMIENTO Y PROTECCIÓN DE REDES DE TRANSPORTE
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 108
4. SUPERVISIÓN DE LA CONEXIÓN
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 109
Sección 4 – Supervisión de la conexión
Contenido: 4.1
Técnicas de supervisión de la conexión .
4.2
Aplicaciones de la supervisión de la conexión .
Objetivos: Explicar los principios de funcionamiento de las principales técnicas de supervisión de la conexión, e identificar los elementos componentes que son clave para su implementación.
Reconocer las funciones requeridas en la supervisión de una conexión en cascada.
Describir los principales ámbitos de aplicación de la supervisión de la conexión en cascada.
110 G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
4.1 Técnicas de supervisión de la conexión
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 111
Concepto «supervisión de la conexión»
Supervisión de la conexión es el proceso de comprobación de la integridad de una conexión o una conexión en cascada que forman parte de un camino.
La capacidad de supervisión de la conexión es fundamental para mejorar la disponibilidad de una red.
La supervisión de una conexión permite detectar defectos o degradaciones de los componentes de la conexión que comprometen la disponibilidad de la red, La supervisión de la conexión suministra información fundamental para activar mecanismos de protección de los caminos y las conexiones defectuosas o averiadas.
112 G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
Concepto «conexión en cascada»
Una conexión en cascada es una serie arbitraria de conexiones de enlace contiguas y/o conexiones de subred.
Las conexiones en cascada representan la parte de un camino que requiere una supervisión independiente de la supervisión del camino completo.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 113
Técnicas de supervisión de la conexión
Clasificación de las técnicas de supervisión de la conexión: Supervisión indirecta.
.
Supervisión directa.
.
.
Supervisión de la conexión Supervisión indirecta Supervisión directa Pulsar sobre los bloques inferiores del diagrama para ver un esquema de la técnica de supervisión específica
G. Vásquez Y.
Supervisión no intrusiva Supervisión intrusiva
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114
Técnicas de supervisión indirecta de la conexión – Supervisión intrínseca (1/2)
En la supervisión indirecta (intrínseca) de la conexión se utilizan los datos disponibles intrínsecamente de la red de capa servidora.
Caso de falla en el camino de una red de capa servidora: Puede proporcionarse una indicación (por ejemplo, AIS) a la salida de las conexiones de enlace soportadas.
Esta indicación es retransmitida por la siguiente conexión de enlaces o series de conexiones de enlace, que son soportados por otros caminos en la capa servidora.
La salida de la última conexión de enlace en la conexión en cascada puede proporcionar la indicación de falla de señal.
La salida de cada conexión de enlace VC-n SDH puede detectar la indicación (AIS) de que ha fallado el transporte a través de uno de los caminos en el sentido hacia el origen de la capa servidora de este punto. Las salidas de conexiones de enlace en ATM y PDH no pueden detectar esta indicación de falla.
115 G. Vásquez Y.
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Técnicas de supervisión indirecta de la conexión – Supervisión intrínseca (2/2)
Caso de errores en el camino de una red de capa servidora: El camino de la red de capa servidora puede proporcionar alguna información sobre la característica de errores de una conexión de un mismo enlace.
Cuando la función de adaptación incluye multiplexión, no se dispondrá de forma individual de estadísticas de características de error para cada una de las conexiones de enlace soportados por el camino de capa servidora, debiendo deducirse a partir de las características de error del camino.
La información de cada conexión de enlace que constituye la conexión global de interés puede recopilarse y correlacionarse con la red de gestión.
Con la técnica de supervisión intrínseca no se puede obtener el estado global de la conexión y las conexiones de matriz no están incluidas en el esquema de supervisión.
porque las funciones de adaptación 116 G. Vásquez Y.
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Supervisión intrínseca de la conexión – Esquema
Adaptación Terminación de camino Adaptación LC Camino Conexión en cascada LC Falla de camino LC Indicación de falla de camino (AIS) Supervisión intrínseca G. Vásquez Y.
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Técnicas de supervisión directa de la conexión – Supervisión no intrusiva
Primera forma de supervisión directa de la conexión en cascada: supervisión no intrusiva , mediante escucha únicamente (no intrusiva) de la información característica original.
La información obtenida de la supervisión no intrusiva refleja el estado de la conexión desde el origen de terminación de camino original hasta el punto de conexión en el que está insertado el monitor.
Puede obtenerse el estado de una parte determinada de una conexión correlacionando ( a través de la red de gestión) los resultados obtenidos de supervisores no intrusivos insertados en los puntos de la conexión que delimitan el segmento.
El estado puede incluir la característica de error y la conectividad del segmento si se agrega a la señal original una señal de identificador unívoca.
Esta técnica de correlación puede soportar la jerarquización o la superposición arbitrarias de segmentos de conexión.
118 G. Vásquez Y.
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Técnicas de supervisión directa de la conexión – Supervisión intrusiva
Segunda forma de supervisión directa de la conexión en cascada: supervisión intrusiva , mediante la ruptura del camino original y la introducción de un camino de prueba que se extiende sobre la parte de la conexión de interés durante la prueba.
La supervisión intrusiva permite supervisar directamente todos los parámetros, aunque el camino del usuario está interrumpido por lo que solamente puede efectuarse tal supervisión al comienzo del establecimiento del camino o, posiblemente, de manera intermitente.
Esta técnica soporta jerarquizaciones o superposiciones arbitrarias de las conexiones, pero sin comprobación simultánea.
119 G. Vásquez Y.
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Supervisión intrusiva y no intrusiva de la conexión – Esquemas
G. Vásquez Y.
Adaptación Terminación de camino Camino LC Conexión en cascada LC LC Adaptación Adaptación Terminación de camino Adaptación Supervisión no intrusiva LC Camino Camino de prueba Conexión en cascada LC LC Supervisión intrusiva Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Terminación de camino de supervisión no intrusiva Punto de conexión del monitor Terminación de camino de supervisión intrusiva 120
Técnicas de supervisión directa de la conexión – Supervisión de subcapa
Tercera forma de supervisión directa de la conexión en cascada: supervisión de subcapa , en la que se sobrescribe alguna parte de la capacidad de camino original de manera que pueda supervisarse directamente la parte de la conexión de interés.
La supervisión de subcapa permite verificar directamente todos los parámetros, suponiendo que en la capacidad original se puede sobrescribir una anchura de banda suficiente.
Esta técnica puede proporcionar conexiones supervisadas de camino de subcapa jerarquizadas suponiendo que se dispone de suficiente cabecera para sustentar la jerarquización.
Esta capacidad depende de la tecnología.
En redes basadas en la SDH o la PDH la capacidad sobrescrita debe ser parte de la cabecera de camino.
En redes basadas en ATM pueden insertarse celdas OAM.
121 G. Vásquez Y.
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Supervisión de subcapa de la conexión – Esquema
Adaptación Terminación de camino Adaptación LC Camino Camino de subcapa Conexión en cascada LC LC Supervisión de subcapa Adaptación y terminación de camino de subcapa G. Vásquez Y.
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4.2 Aplicaciones de la supervisión de la conexión
G. Vásquez Y.
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Supervisión de conexiones no utilizadas
Definición: Se considera una conexión como no utilizada si alguno de los puertos que la delimitan no interviene en una relación de vinculación.
Puede supervisarse una conexión no utilizada empleando una fuente de terminación de camino (que proporciona la mínima cabecera de capa cliente necesaria para la supervisión) en combinación con una terminación de camino de supervisión.
Se puede utilizar cualquier función ordinaria de fuente/sumidero de terminación de camino como una función de camino de supervisión, si puede ser utilizada sin una señal de carga útil.
124 G. Vásquez Y.
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Supervisión de conexiones no utilizadas – Esquema
TTs Ms TTs G. Vásquez Y.
Ms: TTs: Matriz de supervisión Terminación del camino supervisor Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 125
Supervisión de la conexión en cascada (1/2)
Para la supervisión de la conexión en cascada, esta conexión requiere las siguientes funciones: Gestión de avería de extremo cercano de conexión en cascada y supervisión de la calidad de funcionamiento (característica de error y condiciones de falla/alarma).
Gestión de avería de extremo distante de conexión en cascada y supervisión de la calidad de funcionamiento (característica de error y condiciones de falla/alarma).
Supervisión de conexión en cascada independiente de señal de servidor entrante (AIS, FDI).
de la de falla Indicación de falla de señal entrante de conexión en cascada (falla de la señal antes de la conexión en cascada).
Verificación de la conectividad de la conexión en cascada (rastreo entre los extremos de la conexión en cascada).
G. Vásquez Y.
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Supervisión de la conexión en cascada (2/2)
Verificación de la continuidad de conexión en cascada (pérdida de señal, no equipada, pérdida de continuidad) (entre los extremos de la conexión en cascada).
Supervisión de la señal saliente de extremo cercano de conexión en cascada para permitir la localización de averías y errores en zonas de puntos blancos entre sucesivos dominios de conexión en cascada.
Supervisión de la señal saliente de extremo distante de conexión en cascada para permitir la localización de averías y errores en zonas de puntos blancos entre sucesivos dominios de conexión en cascada.
Señal de reposo de esta señal).
de la conexión en cascada (incluida la identidad 127 G. Vásquez Y.
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Significado de los términos relativos a la conexión en cascada – Esquemas explicativos
Conexión en cascada Falla de recepción de la TC Calidad de funcionamiento de la TC Falla en el extremo distante de la TC Calidad de funcionamiento del extremo distante de la TC Falla de entrada en la TC AIS de entrada en la TC Conexión en cascada (AIS normal) G. Vásquez Y.
Enlace de datos de la TC Traza de la TC Conexión en cascada Enlace de datos de la TC Traza de la TC TC: Conexión en cascada Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 128
Aplicaciones de la supervisión de conexiones en cascada
Es posible identificar tres ámbitos de aplicación de la supervisión de conexiones en cascada:
Dominio administrativo de operador que da servicio .
Dominio administrativo que solicita servicio (dominio de usuario).
Nota: Un dominio administrativo representa la extensión de recursos que pertenecen a un ejecutor, tal como un operador de red, un proveedor de servicio o un usuario de extremo. Los dominios administrativos de diferentes ejecutores no se superponen entre sí.
129 G. Vásquez Y.
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Supervisión de la conexión en cascada – Dominio administrativo de operador que da servicio
Dominio administrativo de operador que da servicio: la supervisión de la conexión en cascada mide la calidad del servicio prestado al cliente.
Un dominio administrativo de operador que da servicio y que soporta conexiones en cascada tiene su fuente lo más cerca posible detrás de la NNI/UNI y su sumidero lo más cerca posible enfrente de la NNI/UNI.
Ejemplos: dominio de red, dominio de operador de red, dominio de subred de operador de red.
130 G. Vásquez Y.
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Supervisión de la conexión en cascada en dominio administrativo de operador que da servicio – Esquema
Adaptación Terminación de camino LC MC LC Camino Camino de subcapa Conexión en cascada LC MC LC UNI/NNI Dominio administrativo de operador que da servicio UNI/NNI MC: Conexión de matriz G. Vásquez Y.
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Supervisión de la conexión en cascada – Dominio protegido
Dominio protegido: la supervisión de la conexión en cascada mide el estado de defectos de la conexiones de trabajo y de protección.
Un dominio protegido que soporta conexión en cascada tiene su fuente detrás del puente de conmutación de protección y su sumidero enfrente de las funciones de selector de conmutación de protección.
Ejemplo: supervisión SNC supervisada por capa) G. Vásquez Y.
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Supervisión de conexiones en cascada en dominio de protección – Esquema
Adaptación Terminación de camino LC MC MC: Conexión de matriz Camino Camino de subcapa Camino de subcapa LC Conexión en cascada LC LC Conexión en cascada LC Dominio de protección MC LC 133 G. Vásquez Y.
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Supervisión de la conexión en cascada – Dominio administrativo que solicita servicio
Dominio administrativo que solicita servicio (dominio de usuario): la supervisión de la conexión en cascada mide la calidad del servicio recibido del operador.
Un dominio administrativo que solicita servicio que soporta conexiones en cascada tiene su fuente lo más cerca posible enfrente de la UNI/NNI y su sumidero lo más cerca posible detrás de la NNI/UNI.
G. Vásquez Y.
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Supervisión de la conexión en cascada en dominio administrativo que solicita servicio – Esquema
Adaptación Terminación de camino LC MC LC Camino Camino de subcapa Conexión en cascada LC LC MC LC UNI/NNI UNI/NNI Dominio administrativo que solicita servicio MC: Conexión de matriz 135 G. Vásquez Y.
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Fin de la Sección 4 SUPERVISIÓN DE LA CONEXIÓN G. Vásquez Y.
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5. INTERFUNCIONAMIENTO DE RED DE CAPA
G. Vásquez Y.
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Sección 5 – Interfuncionamiento de red de capa
Contenido: 5.1
5.2
Objetivos del interfuncionamiento de red de capa .
Función de tratamiento de interfuncionamiento
Objetivos: Explicar el objetivo de la función de interfuncionamiento de red de capa.
Describir las posibilidades de interfuncionamiento entre redes de capa cuyas cabeceras de camino tienen diferencias de semántica y/o sintaxis.
G. Vásquez Y.
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5.1 Objetivos del interfuncionamiento de red de capa
G. Vásquez Y.
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Interfuncionamiento de red de capa – Objetivos
El objetivo del interfuncionamiento de red de capa es suministrar un camino de extremo a extremo entre los diferentes tipos de terminaciones de caminos de redes de capa.
Se requiere el interfuncionamiento de la información característica, ya que las diferentes redes de capa tienen, por definición, diferente información característica.
En general, la información adaptada de redes de capa diferentes para la misma red de capa de cliente es también diferente, aunque no necesariamente.
Por lo tanto, el funcionamiento de redes de capa puede requerir el interfuncionamiento de la información adaptada.
140 G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
Tratamiento de la cabecera de camino para el interfuncionamiento
La cabecera de camino de una red de capa puede definirse en términos de semántica y de sintaxis .
Cuando dos redes de capa tienen la misma semántica, se puede aplicar el interfuncionamiento a la cabecera de camino, mediante el paso de la semántica de una red de capa a otra en la sintaxis adecuada, tal como está definido por la información característica.
En este caso, el interfuncionamiento de red de capa será transparente para la semántica de la cabecera de camino.
Cuando dos redes de capa tienen un conjunto de semántica diferente, el interfuncionamiento de la red de capa está restringido al conjunto de semántica común.
La función de interfuncionamiento de red de capa debe terminar (insertar, supervisar) las semánticas que no han interfuncionado.
141 G. Vásquez Y.
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5.2 Función de tratamiento de interfuncionamiento
G. Vásquez Y.
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Función de tratamiento de interfuncionamiento
El interfuncionamiento de red de capa se lleva a cabo a través de la función de tratamiento de interfuncionamiento .
La función de tratamiento de interfuncionamiento soporta una conexión de enlace de interfuncionamiento entre dos conexiones de red de capa.
La conexión de enlace de interfuncionamiento es especial en dos sentidos: Es asimétrica, delimitada por diferentes tipos de puertos.
En general, sólo es transparente para un conjunto específico de capas de cliente.
143 G. Vásquez Y.
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Enlace de interfuncionamiento
Un enlace de interfuncionamiento es un componente topológico que representa un puente entre dos redes de capa.
El enlace de interfuncionamiento crea una “superred de capa” , definida por el conjunto completo de grupos de acceso a los que se puede poner en interfuncionamiento para un conjunto específico de redes de capa de cliente.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 144
Función de interfuncionamiento de red de capa unidireccional
Función de interfuncionamiento de red de capa unidireccional : Función de tratamiento de transporte que convierte la información característica para una red de capa en información característica para otra red de capa.
Se mantiene la integridad de la calidad de funcionamiento de extremo a extremo y la información sobre mantenimiento.
La función puede estar limitada a un conjunto de redes de capa de cliente.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 145
Función de interfuncionamiento de red de capa bidireccional
Función de interfuncionamiento de red de capa bidireccional : Función de tratamiento de transporte que consta de un par de funciones de interfuncionamiento de servicio unidireccional situadas en el mismo lugar, una para el interfuncionamiento de la red de capa X a Y y la otra para interfuncionamiento de la red de capa Y a X.
G. Vásquez Y.
Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 146
Interfuncionamiento de red de capa – Esquema
Capa de cliente X Conexión de enlace Camino Capa de servidor Y Capa de servidor Z Y<>Z(X) Y>Z(X) Y Función de interfuncionamiento de capa de red unidireccional de la capa Y a la Z, facultativo, limitado a un conjunto de redes de capa de cliente X. Función de interfuncionamiento de capa de red unidireccional de la capa Z a la Y, facultativo, limitado a un conjunto de redes de capa de cliente X. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 147 G. Vásquez Y. Fin de la Sección 5 INTERFUNCIONAMIENTO DE RED DE CAPA G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 148 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 149 Contenido: 6.1 Conceptos básicos de protección de redes . 6.2 Arquitecturas de protección de redes . Objetivos: Explicar el principio general en que se basa la protección de redes. Describir los eventos que pueden activar a los mecanismos de protección. Reconocer las estrategias de protección de camino y de subred y explicar las diferencias entre ellas. Reconocer los distintos métodos de supervisión usados en las arquitecturas de protección de camino y de subred. 150 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 151 Las principales estrategias que se pueden utilizar para mejorar la disponibilidad de una red de transporte se basan en el siguiente principio general: «La mejora de la disponibilidad de una red de transporte se consigue mediante la sustitución de las entidades de transporte degradadas o con fallas . » La sustitución se inicia, normalmente, cuando ocurre alguno de los siguientes eventos: La detección de un defecto . La degradación de la calidad de funcionamiento. Una solicitud externa (por ejemplo, gestión de red). En esta Sección se describen las características de arquitectura de las principales estrategias que se pueden utilizar para mejorar la disponibilidad de una red de transporte. 152 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Protección denota es la utilización de una capacidad previamente asignada entre nodos de una red con el fin de mantener ininterrumpido el tráfico de datos entre esos nodos cuando ocurren degradaciones o fallas en la red. La arquitectura de protección más sencilla posee una entidad de protección especializada para cada entidad de funcionamiento. Se (1 + 1) . La arquitectura más compleja tiene m entidades de protección compartidas entre n entidades de funcionamiento. Se denota (m:n) . La conmutación de protección puede ser unidireccional o bidireccional. La conmutación de protección bidireccional tiene acción de conmutación para ambas direcciones de tráfico, aunque la falla sea unidireccional. La conmutación de protección unidireccional tiene acción de conmutación sólo para la dirección de tráfico afectada, en caso de una falla unidireccional. G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 153 Restablecimiento es el procedimiento de gestíón de seguridad de red que utiliza cualquier capacidad disponible entre nodos para cursar el tráfico interrumpido por un evento de degradación o falla en la red. En general, los algoritmos utilizados para el restablecimiento exigirán reenrutamiento. Cuando se emplea restablecimiento, se reserva un cierto porcentaje de la capacidad de la red de transporte para reenrutar el tráfico. 154 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 155 Se han determinado dos arquitecturas de protección de redes de transporte: . Protección de conexión de subred . G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 156 La protección de camino es un método de protección que se aplica a la red de capa de transporte cuando se detecta una condición defectuosa en la misma red de capa (es decir, se activa la conmutación en la misma red de capa de transporte). Una señal seleccionada de un camino de trabajo (SNC) es sustituida por la señal seleccionada del camino de protección (SNC) si el camino en funcionamiento presenta fallas o si la calidad de funcionamiento cae por debajo del nivel exigido. G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 157 La protección de camino se modela mediante la introducción de una subcapa de protección . La terminación de camino se amplía, de conformidad con las reglas de expansión (subdivisión) funcional, introduciendo las siguientes funcionalidades: La función de adaptación de protección (Ap). La función de terminación de camino no protegido (TTu). La función de terminación de camino protegido (TTp). Se utiliza una matriz de protección para modelar la conmutación entre las conexiones de protección y de trabajo. 158 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 La situación de los caminos en la subcapa de protección se comunica a la matriz de protección (eventual falla de la señal de camino) mediante la terminación de camino no protegido . Si es necesaria la comunicación entre las funciones de control de las matrices de protección, la función de adaptación de protección puede proporcionar el acceso a un canal del conmutador de protección automática (APS, automatic protection switch). La terminación de camino protegido proporciona el estado del camino protegido. G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 159 Camino protegido AP TTp TTp AP CP TCP p MCp CP CP TCP p CP MCp Ap APSC TSF Ap Ap APSC TSF Ap AP p AP p AP p AP p TTu TTu TTu TTu Ap AP p APSC MCp Conexión de red TCP TCP TCP Conexión de red Adaptación de protección (protection adaptation) Punto de acceso de protección (protection access point) Canal de conmutador de protección automática (automatic protection switch channel) Conexión de la matriz de protección (protection matrix connection) TCPp TSF TTp TTu TCP TCP de protección (protection TCP) Falla de la señal de camino (trail signal fail) Terminación del camino protegido (protected trail termination) Terminación del camino no protegido (unprotected trail termination) G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 160 La protección de conexión de subred es un método de conmutación de protección aplicado a la red de capa cliente cuando se detecta una condición defectuosa en la red de capa servidora , la subcapa u otra red de capa de transporte. Si la conexión de (sub)red presenta fallas o su calidad de funcionamiento cae por debajo del nivel exigido, la señal seleccionada de una conexión de (sub)red de trabajo será reemplazada por la señal seleccionada de una conexión de (sub)red de protección . La protección de conexión de (sub)red se puede aplicar a cualquier red de capa y la conexión de (sub)red protegida puede estar constituida por una sucesión de conexiones de subred de nivel inferior y conexiones de enlace. 161 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Pueden caracterizarse algunos métodos de protección de (sub)red mediante el método de supervisión deducir los criterios de conmutación: utilizado para Supervisión de camino de subcapa . Supervisión intrusiva. No se recomienda el empleo de la supervisión intrusiva como parte de un método de protección. 162 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 En la supervisión de camino de subcapa , la protección de conexión de (sub)red puede modelarse mediante una subcapa de protección generada por ampliación de los puntos de conexión de subcapa, según las reglas de expansión (subdivisión) funcional. La introducción de una subcapa proporciona la protección de camino del camino de subcapa , como se representa en la siguiente diapositiva. G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 163 Conexión de subred protegida CP CP p MC CP CP MC CP p CP Ap AP p TTu STSF Ap TTu AP p Ap AP p TTu STSF Ap TTu AP p TCP p TCP p TCP p TCP p AP AP AP AP Ap AP p CP p MC Conexión de red TCP TCP TCP Conexión de red Adaptación de protección (protection adaptation) Punto de acceso de protección (protection access point) Punto de conexión de protección (protection connection point) Conexión de matriz (matrix connection) STSF TCP p TSF TTp TCP Falla de la señal de camino de subcapa (sublayer trail signal fail) TCP de protección (protection TCP) Falla de la señal de camino (trail signal fail) Terminación del camino protegido (protected trail termination) G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 164 Cuando se utiliza supervisión intrínseca para implementar la protección de (sub)red, la información obtenida por la red de capa servidora se utiliza para iniciar la conmutación de protección. La matriz de protección dispone del estado de los caminos de la red de capa servidora (detecta eventual falla de señal servidora), como se representa en la siguiente diapositiva. G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 165 Conexión de la subred protegida CP CP CP CP CP CP Capa cliente MC MC SSF SSF AP AP AP AP Capa servidora Conexión de red TCP TCP Conexión de red AP CP MC SSF TCP Punto de acceso Punto de conexión Conexión de matriz Falla de la señal servidora Punto de conexión de terminación TCP TCP G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 166 Cuando se utiliza supervisión o intrusiva para implementar la protección de (sub)red, se realiza una escucha únicamente de la información característica de la capa cliente , que se obtiene de caminos de comprobación , para iniciar la conmutación de protección. La matriz de protección dispone del estado de los caminos de comprobación de la capa cliente , como se representa en la siguiente diapositiva. G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 167 Conexión de subred protegida SF TTm CP CP TTm SF TTm TTm Capa cliente CP MC CP CP MC CP AP AP AP G. Vásquez Y. Conexión de red TCP TCP Conexión de red AP CP MC SF TCP TTm Punto de acceso Punto de conexión Conexión de matriz Falla de señal Punto de conexión de terminación Terminación del camino comprobador TCP Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 AP Capa servidora TCP 168 Fin de la Sección 6 TÉCNICAS PARA MEJORAR LA DISPONIBILIDAD EN LA RED DE TRANSPORTE G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 169 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 170 Mike Sexton and Andrew Reid. Broadband networking: ATM, SDH and SONET . Boston: Artech House, 1997. 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Ingeniería Civil Electrónica – 2011 172 Recomendación UIT-T G.902 (11/1995), Recomendación marco sobre redes de acceso funcional – Arquitectura y funciones, tipos de accesos, gestión y aspectos del nodo de servicio . Recomendación UIT-T Y.1231 (11/2000), Arquitectura de red de acceso IP . Recomendación UIT-T G.703 (11/2001), Características físicas y eléctricas de las interfaces digitales jerárquicas . Recomendación UIT-T I.361 (02/1999), Especificación de la capa modo de transferencia asíncrono de la RDSI-BA . Recomendación UIT-T I.326 (03/2003), Arquitectura funcional de redes de transporte basadas en el modo de transferencia asíncrono . Recomendación UIT-T G.803 (03/2000), Arquitecturas de redes de transporte basadas en la jerarquía digital síncrona . 173 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Recomendación UIT-T G.707/Y.1322 (12/2003), Interfaz de nodo de red para la jerarquía digital síncrona . 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Características de los bloques funcionales del equipo de la jerarquía de la red óptica de Recomendación UIT-T G.799.1/Y.1451.1 (06/2004), Especificaciones de funcionalidad e interfaces para equipos de la red de transporte de la red telefónica general conmutada (RTGC) para la interconexión entre redes RTGC e IP . Recomendación UIT-T G.806 (10/2000), Características del equipo de transporte – Descripción, metodología y funcionalidades genéricas . 175 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Recomendación UIT-T I.731 (10/200), Tipos y características generales del equipo del modo de transferencia asíncrono . Recomendación UIT-T I.732 (10/200), Características funcionales del equipo del modo transferencia asíncrono . Recomendación UIT-T G.8021/Y.1341 (08/2004), Características de los bloques funcionales de equipos de red de transporte Ethernet . Recomendación UIT-T G.8121/Y.1381 (03/2006), Características de los bloques funcionales de equipos para conmutación por etiquetas multiprotocolo en la red (T-MPLS) . 176 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Recomendación UIT-T I.581, Disposiciones generales para el interfuncionamiento RDSI-BA . Recomendación UIT-T Y.1251 (08/2002), Modelo arquitectural general para el interfuncionamiento . Recomendación Y.1401 (10/2000), Requisitos generales para el interfuncionamiento con redes basadas en el protocolo Internet . Recomendación UIT-T Y.1411 (02/2003), Interfuncionamiento de redes con conmutación por etiquetas multiprotocolo y en modo de transferencia asíncrono – Interfuncionamiento con el plano usuario en modo celda . Recomendación UIT-T Y.1412 (11/2003), Interfuncionamiento de redes ATM-MPLS – Interfuncionamiento de planos de usuario en modo trama . 177 G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Recomendación UIT-T Y.1413 (03/2004), Interfuncionamiento de redes TDM-MPLS – Interfuncionamiento en el plano de usuario . Recomendación UIT-T Y.1415 (02/2005), Interfuncionamiento de redes Ethernet y redes con conmutación por etiquetas multiprotocolo – Interfuncionamiento en el plano de usuario . Recomendación UIT-T Y.1453 (03/2006 ), Interfuncionamiento TDM-IP – Interfuncionamiento en el plano de usuario . G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 178 Fin de la Bibliografía G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 179 Fin de la Presentación ARQUITECTURA FUNCIONAL GENÉRICA DE LAS REDES DE TRANSPORTE G. Vásquez Y. Redes de núcleo de banda ancha. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 1806. TÉCNICAS PARA MEJORAR LA DISPONIBILIDAD EN LA RED DE TRANSPORTE
Sección 6 – Técnicas para mejorar la disponibilidad en la red de transporte
6.1 Conceptos básicos de protección de redes
Principio general de la mejora de la disponibilidad de una red de transporte
Concepto Protección
Concepto Restablecimiento
6.2 Arquitecturas de protección de redes
Arquitecturas de protección
Protección de camino
Modelo de la protección de camino (1/2)
Modelo de la protección de camino (2/2)
Modelo de la protección de camino – Esquema
Protección de la conexión de subred
Métodos de supervisión para la protección de (sub)red
Protección de (sub)red – Supervisión de camino de subcapa
Modelo de la protección de conexión de subred mediante la subestratificación – Esquema
Protección de (sub)red – Supervisión intrínseca
Modelo de la protección de conexión de subred mediante la supervisión intrínseca – Esquema
Protección de (sub)red – Supervisión no intrusiva
Modelo de la protección de conexión de subred mediante la supervisión no intrusiva – Esquema
BIBLIOGRAFÍA
Bibliografía – Arquitecturas genéricas de redes de transporte (1/2)
Bibliografía – Arquitecturas genéricas de redes de transporte (2/2)
Bibliografía – Arquitecturas de redes de transporte específicas (1/2)
Bibliografía – Arquitecturas de redes de transporte específicas (2/2)
Bibliografía – Características funcionales de equipos de red de transporte (1/2)
Bibliografía – Características funcionales de equipos de red de transporte (2/2)
Bibliografía – Interfuncionamiento de redes de transporte (1/2)
Bibliografía – Interfuncionamiento de redes de transporte (2/2)