FUNCIONES DE OPTIMIZACIÓN Y EVALUACIÓN DEL DESEMPEÑO

2.4.1 Funciones de optimización

La optimización en la ingeniería de tráfico se logra por medio de la gestión de capacidad y la gestión del tráfico. La gestión de capacidad abarca la planeación, enrutamiento, control y gestión de los recursos. La gestión de tráfico comprende gestión de colas, mecanismos de conservación de ancho de banda, programación y otras funciones que regulan el tráfico dentro de la red, además de protocolos, algoritmos de QoS y políticas que permiten diferenciar paquetes e imponer comportamientos apropiados para un flujo de tráfico dado.

La optimización se relaciona con el control del sistema y depende de modelos de negocios, de las restricciones operacionales y de las capacidades de la red.

Los aspectos de control dentro de la ingeniería de tráfico pueden ser preventivos y correctivos. Los sistemas de control preventivos toman medidas para evitar futuros estados desfavorables en la red, mientras que los sistemas de control correctivos solucionan problemas que se están presentando. Estos sistemas cuentan con capacidades de control automático que se adaptan rápidamente a los cambios significativos en el estado de la red sin afectar su estabilidad.

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Claudia Ximena Mosquera Leyton 27 Carolina Andrea Carrascal Reyes 2.4.1.1 Gestión de tráfico

La gestión de tráfico es un conjunto de funciones que describen la forma de controlar el tráfico de voz, datos y video dentro de una misma plataforma. Cada proveedor de servicio puede controlar el comportamiento de los diferentes tipos de tráfico adaptándose a cambios en la carga y a fallas en la red, asegurando altos niveles de desempeño y garantizando QoS extremo a extremo.

Las funciones de gestión de tráfico pueden ser descentralizadas y distribuidas a los nodos de la red, centralizadas y localizadas en un sistema de control central, ó desempeñadas por una combinación híbrida de éstas aproximaciones.

Las funciones de gestión de tráfico son:

!"Métodos de enrutamiento. El control de enrutamiento es un factor importante para la ingeniería de tráfico. El enrutamiento influye en muchas de las medidas del desempeño asociadas con la red, tales como, rendimiento, retardo y utilización. En una red de área amplia, es muy difícil proveer una buena calidad de servicio sin un control de enrutamiento efectivo. El sistema de enrutamiento debe seleccionar rutas que cumplan con un conjunto de características, restricciones y políticas administrativas para dar una respuesta rápida a las variaciones de la carga de tráfico. Los métodos de selección del trayecto son categorizados en los siguientes cuatro tipos: Enrutamiento Fijo (FR - Fixed Routing), en el cual se establece una relación jerárquica entre las diferentes subredes; Enrutamiento Dependiente del Tiempo (TDR - Time-Dependent Routing), donde las tablas de enrutamiento son actualizadas en un intervalo de tiempo fijo durante el día o la semana; Enrutamiento Dependiente del Estado (SDR – State-Dependent Routing) en el cual las tablas de enrutamiento son alteradas automáticamente de acuerdo al estado de la red; y Enrutamiento Dependiente de los Eventos (EDR – Event-Dependent Routing) en el que las tablas de enrutamiento son actualizadas localmente basándose en el éxito o fracaso de las conexiones .

!"Métodos de gestión de QoS. La QoS es la capacidad de una red para proporcionar de forma consistente algún nivel de seguridad en la entrega de los datos. La QoS selecciona y clasifica paquetes IP en diferentes clases de tráfico y asigna los recursos apropiados para entregarlos de acuerdo a criterios como el tipo de aplicación, direcciones IP fuente y destino, etc. El proceso de QoS se divide en cuatro funciones, monitoreo de red, establecimiento de políticas, aplicación de políticas, y reporte y revisión, como se muestra en la Figura 2.1. Estas funciones forman un ciclo que se realimenta asegurando que los objetivos se cumplan . Las redes y aplicaciones son ambientes dinámicos y las implementaciones de QoS necesitan una revisión continua de las prioridades y políticas que pueden requerir ajustes para adaptar el ciclo QoS al estado actual de la red.

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Claudia Ximena Mosquera Leyton 28 Carolina Andrea Carrascal Reyes Figura 2.1. Ciclo de QoS.

!"Métodos de gestión de la tabla de enrutamiento. Este método genera automáticamente las tablas de enrutamiento con base en la topología y estado de la red. La Información de actualización topológica, el estado actual de la red o recomendaciones de enrutamiento, se intercambia entre los nodos para seleccionar los trayectos y para determinar las reglas de diseño de las tablas de enrutamiento.

!"Enrutamiento de transporte dinámico. El enrutamiento de transporte dinámico mejora la respuesta de la red ante situaciones de falla (de nodos o enlaces) o variaciones en la carga del tráfico. Ofrece ventajas de simplicidad de diseño y robustez, y proporciona la generación automática de enlaces, enrutamiento en diversos trayectos, y rápido restablecimiento para mejorar la utilización y el desempeño de la capacidad de transporte bajo altos niveles de carga.

La gestión de tráfico provee monitoreo del desempeño de la red a través de la recolección, encaminamiento de tráfico y desempeño de datos. La gestión de tráfico utiliza controles de bloqueo de direcciones de destino por conexión, modificación de tablas de enrutamiento y controles de selección/reenrutamiento de trayectos cuando las circunstancias así lo requieran. 2.4.1.2 Gestión de Capacidad

La gestión de capacidad mediante el control del diseño de red, planea, procesa y provee la capacidad necesaria para satisfacer los objetivos de desempeño a un costo mínimo. El control de diseño realiza funciones de monitoreo semanal/diario del desempeño, y de ajuste y pronóstico de la capacidad de la red a corto tiempo.

El monitoreo semanal y diario del desempeño es necesario para identificar los problemas de la red. Si se detectan problemas, las funciones de ajuste de red realizan la actualización de la tabla de enrutamiento y si es necesario se incrementa la capacidad de la red en corto tiempo para mitigar los problemas

La gestión de capacidad comprende el diseño de enrutamiento y el diseño de capacidad. El diseño de enrutamiento adapta la tabla de envío para corregir los problemas en la prestación del servicio, cuando sea necesario. El diseño de la capacidad provee las funciones necesarias para soportar las variaciones del tráfico y así satisfacer los niveles de QoS extremo a extremo.

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Claudia Ximena Mosquera Leyton 29 Carolina Andrea Carrascal Reyes La gestión de capacidad abarca una serie de modelos que colaboran con el cumplimiento de los objetivos de desempeño.

!"Modelo de diseño de capacidad de enlace. En caso de congestión es responsabilidad de este modelo conmutar el tráfico hacia un trayecto alterno y determinar la capacidad del enlace directo y del alterno para que el tráfico sea transportado a un costo mínimo. El modelo del diseño utiliza un procedimiento de optimización para determinar el tráfico enviado por el trayecto directo y el enviado por el trayecto alterno.

!"Modelo de selección del trayecto más corto. Este modelo determina el trayecto más corto para transportar el tráfico desde el nodo origen al destino, proporcionando un enrutamiento más eficiente y flexible que se adapte rápidamente a las variaciones de la carga de tráfico en la red.

!"Modelo de diseño de red multihora. Este modelo se usa para determinar la capacidad de red necesaria en cada hora del día, para satisfacer los cambios temporales de la carga y para determinar la capacidad reservada en la red.

!"Modelo de diseño para las variaciones diarias de la carga. Estos modelos describen las técnicas para el manejo de las variaciones que suceden día a día en el diseño de la capacidad.

!"Modelo de diseño de la capacidad reservada y pronosticada inciertamente. Este modelo describe los medios para responder a errores en la proyección de las cargas de tráfico en el diseño de la capacidad de red.

2.4.2 Funciones de evaluación del desempeño

Otro aspecto importante a tratar en la ingeniería de tráfico es la evaluación del desempeño que monitorea la eficacia de los métodos de TE y verifica que se cumplan las metas de desempeño. Los resultados de esta evaluación se usan para identificar y predecir problemas en la red.

Las técnicas más usadas para realizar la evaluación del desempeño son los métodos analíticos, de simulación y los métodos empíricos (basados en medidas). Cuando se usan los métodos analíticos y de simulación, los enlaces y nodos de la red son modelados para capturar características relevantes de operación, tales como topología, ancho de banda, espacio en el buffer y políticas de servicio. Los modelos analíticos se usan para representar las características de tráfico dinámicas y de desempeño que reflejen fielmente la operación de las entidades de red.

La simulación se usa para evaluar el desempeño de la red o para verificar y validar las aproximaciones analíticas, pero es costosa y no siempre provee suficiente información del

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Claudia Ximena Mosquera Leyton 30 Carolina Andrea Carrascal Reyes estado actual de la red. Para la evaluación del desempeño resulta apropiado usar una combinación de estos métodos.