Diseño y simulación de un método para mejorar la transferencia de datos en una red convergente

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(1)Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. UNIVERSIDAD NACIONAL DE TRUJILLO FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICAS. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. S. IC. A. S. ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INFORMÁTICA. “DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UN MÉTODO PARA MEJORAR LA TRANSFERENCIA DE DATOS EN UNA RED CONVERGENTE”. Br. Henry Óscar Rojas Muñoz. Br. María del Pilar Serrano Córdova. B. IB. LI. O. T. E. Tesis para optar el Título de Ingeniero Informático, presentada por:. ASESOR Mg Edwin Raúl Mendoza Torres. TRUJILLO -. PERÚ. 2014. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(2) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. DEDICATORIA Ante todo agradecemos y dedicamos éste trabajo a Dios, por guiar nuestras vidas y la de nuestras familias y permitirnos haber llegado hasta este momento. IC. A. S. tan importante de nuestra formación profesional.. A nuestros Padres y seres queridos, que siempre están ahí cuando los. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. S. necesitamos y cuando no, dándonos aliento y fuerza para salir adelante, y haciéndonos recordar que nada es difícil, que con trabajo y esfuerzo se puede llegar lejos y más allá.. A nuestros asesores y profesores que supieron orientarnos durante la. B. IB. LI. O. T. E. realización del proyecto, gracias por su tiempo y apoyo constante.. Br. Henry Óscar Rojas Muñoz Br. María del Pilar Serrano Córdova. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(3) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. AGRADECIMIENTO. A Dios por guiar nuestras manos, y darnos lo suficiente y necesario para. A. S. realizar lo que deseamos.. IC. A nuestros Padres y Hermanos que siempre estuvieron, están y que estarán. constante.. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. S. con esa voz de aliento y con sus deseos para nuestra superación y apoyo. Al Ing. Edwin Mendoza Torres por inculcarnos el amor a la investigación en el campo de Redes y Comunicaciones.. Al Dr. Obidio Rubio Mercedes por sus sabios consejos y por dar la oportunidad de investigar a lado suyo,. Al Ing. Gerardo Víctor Alain Sánchez Aranda, por su estar incondicional, consejos y apoyo, al Ing. Mario Valencia Reyes por sus sabios consejos en el. B. IB. LI. O. T. E. ámbito de la programación TCL,. Br. Henry Óscar Rojas Muñoz Br. María del Pilar Serrano Córdova. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(4) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. PRESENTACIÓN SEÑORES MIEMBROS DEL JURADO. A. S. En cumplimiento con lo dispuesto en el Reglamento de grados y Títulos de la. IC. Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad Nacional de. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. S. Trujillo, me permito poner a vuestra consideración la presente Tesis titulada: “DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UN MÉTODO PARA MEJORAR LA TRANSFERENCIA DE DATOS EN UNA RED CONVERGENTE” Con la finalidad de optar por el Título de “Ingeniero Informático”. El presente trabajo de investigación es el resultado de nuestro mejor esfuerzo, donde se ponen en práctica los conocimientos adquiridos durante nuestra formación profesional, el cual se complementa con la orientación y apoyo de. E. aquellas personas que nos brindaron su ayuda en el desarrollo.. O. T. Agradezco de anticipado las sugerencias y correcciones pertinentes, confiando. LI. en su criterio profesional la evaluación de la presente Tesis, puesto que servirá. B. IB. para superar las limitaciones a que hubiere lugar.. Los Autores.. Trujillo, Marzo del 2014. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(5) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. PRÓLOGO Desde la creación de las computadoras el hombre ha buscado mayor velocidad en el procesamiento de datos, es así que llegamos a nuestros días con. S. imponentes equipos, tan veloces que son capaces de procesar TERAS de. A. datos obteniendo información relevante y necesaria en tan solo unos segundos.. IC. Dado que es tan grande la información que la mejor manera de perpetuarla en. S. tiempo y espacio es compartiéndola a través de escritos, datos almacenados. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. en discos compactos, discos rígidos, etc.. Es así que se en 1969 se crea ARPANET, uniendo varias universidades de EEUU, con la finalidad de compartir información.. Gracias a esta nueva tecnología llega la era de las telecomunicaciones en el cual toda persona con una computadora, móvil, Palm, PDA, etc., es participe, de esta manera los usuarios crecieron de una manera exponencial, que se necesitaba de nuevas técnicas para la transmisión de datos, técnicas que aceleren la transmisión de datos, pero no solo aceléralo también otorgando la seguridad a los usuarios de que los datos enviados llegaran de una forma correcta. De esta forma se crearon los protocolos que llamamos orientados a la. E. conexión como TCP, que nos devuelve una confirmación que los paquetes. T. llegaron a su destino correctamente, se mejoraron la calidad de los cables. O. Ethernet llegando a conexiones por Fibra Óptica, con una mayor velocidad.. LI. Y es así que se descubrió nuevas maneras de comunicarnos como por. IB. ejemplo, vía VOZ, VIDEO, etc., que en un principio se utilizaba estructuras. B. físicas solo para un cometido ya sea para enviar paquetes de VOZ, VIDEO, o simplemente DATOS. Es así que pensando en una solución para minimizar costos, se llega a las redes. de. la. siguiente. generación. o. simplemente. llamadas. Redes. Convergentes. Esta nueva forma de transmitir los datos se basa en el concepto de convergencia, lo cual nos quiere decir que podemos transmitir paquetes de Voz, Video, datos, etc., por un mismo cable o medio. Pero para lograr una performance en la transmisión de paquetes, se separó en clases y se priorizo. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(6) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. algunas de ellas, con el motivo de mejorar la recepción de los paquetes, esto quiere decir, mejorar la velocidad de transmisión sin dejar a un lado la QoS. Con estos antecedentes es que decidimos utilizar dos técnicas para optimización, que creemos al utilizar sus características de una manera conjunta como es la Ingeniería del Tráfico y La división del tráfico en clases. B. IB. LI. O. T. E. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. S. IC. A. S. (QoS), la transmisión de datos será más rápida y con una QoS óptima.. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(7) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. RESUMEN En este proyecto se describe el proceso de optimización en la transferencia de datos en una red convergente. Con afán de poner énfasis en el proyecto se. S. implementó una simulación en la herramienta NS-2, para poder observar,. IC S. pruebas realizadas.. A. analizar, y de esta manera extraer datos para poder sacar conclusiones de las. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. Se implementó dos tipos de situaciones, en un mismo escenario con las mismas reglas, pero con diferente técnica. Una utilizando la transmisión de datos de manera convencional, o como se hace en nuestras redes, y Dos, utilizando una técnica de fusión de dos métodos cada una aportando sus características.. Utilizaremos el mecanismo de transporte MPLS, el cual nos permite generar túneles cambiantes según sea necesario cambiar, gracias a la ingeniería del tráfico que esta implementada internamente.. Asimismo utilizaremos DiffServ (Servicios Diferenciados), el cual nos permite. E. separar en clases, el tráfico generado por el usuario, DiffServ también tiene. T. internamente implementado la manera de separar el trafico en diferentes. O. clases, dándoles a cada clase una prioridad gracias a parámetros establecidos. IB. LI. internamente.. B. Este es el marco en el que se desarrolla nuestro trabajo, realizando un estudio que permita obtener una nueva técnica de red mediante la integración de Los dos modelos citados (MPLS y DiffServ). Con ello se persigue, por un lado, conseguir que las redes IP que permitan al usuario disponer de calidad de servicio, sin necesidad de migrar a otras tecnologías como ATM (Asynchronuos Transfer Mode), sin que se interrumpa el funcionamiento actual en la red y con el menor perjuicio posible para los usuarios. Además, mediante la integración de los modelos MPLS y DiffServ obtenemos una técnica en la que MPLS se. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(8) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. sitúa en el nivel de red-enlace, y sirve para evitar la congestión de la red, aportando sus características de ingeniería de tráfico. Mientras, DiffServ asegura unos ciertos parámetros de calidad de servicio realizando una distinción y priorización del tráfico. Por último, la incorporación a esta técnica de un elemento gestor del dominio aportará ventajas como ingeniería de tráfico,. B. IB. LI. O. T. E. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. S. IC. A. S. optimización de recursos y control del uso de los recursos.. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(9) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. ABSTRAC This project describes the process of optimizing the data transfer in a converged network. With eagerness to emphasize the project was implemented in a simulation tool NS-2, to observe, analyze, and thereby extract data to draw. S. conclusions from the tests.. A. Was implemented two types of situations, on the same stage with the same. IC. rules, but with a different technique. A data transmission using a conventional. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. each contributing their characteristics.. S. manner, or as in our networks, and Two, a fusion technique using two methods. We use the MPLS transport mechanism, which allows us to create tunnels changing as needed to change, thanks to traffic engineering is implemented internally.. Also use DiffServ (Differentiated Services), which allows us to separate into classes, the traffic generated by the user, DiffServ has also implemented internally how to separate traffic into different classes, giving each class a priority by parameters set internally.. This is the framework within which to develop your work, performing a study to obtain a new network technology by integrating.. E. The two models mentioned (MPLS and DiffServ). The overall aim is, first, get. T. the IP networks that allow the user to have quality of service, without migrating. O. to other technologies such as ATM (Asynchronuos Transfer Mode), without. LI. interrupting the current operation on the network and with as little damage as. IB. possible to users. Furthermore, by integrating MPLS and DiffServ models get a. B. technique that is in the MPLS network-link level, and serves to prevent network congestion, contributing their traffic engineering features. Meanwhile, DiffServ ensures a certain quality of service parameters making a distinction and traffic prioritization. Finally, this technique incorporating an element of the domain manager will provide benefits such as traffic engineering, resource optimization and control of resource use.. Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(10) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. ÍNDICE CAPITULO I: GENERALIDADES DEL PROYECTO ................................................................................... 1 1.1. PROBLEMA .............................................................................................................................. 2 1.1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA ................................................................................................ 2 ANTECEDENTES DEL PROBLEMA...................................................................................... 2. 1.1.3.. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA .......................................................................................... 2. 1.1.4.. PROBLEMA ........................................................................................................................... 3. S. 1.1.2.. ANTECEDENTES DEL PROYECTO ............................................ ¡Error! Marcador no definido.. 1.3.. HIPÓTESIS ................................................................................................................................ 3. IC. A. 1.2.. VARIABLE DEPENDEIENTE ................................................................................................ 3. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. 1.4.2.. S. 1.4. VARIABLES DE ESTUDIO ....................................................................................................... 3 1.4.1. VARIABLE INDEPENDIENTE ................................................................................................ 3. 1.5. OBJETIVOS .............................................................................................................................. 3 1.5.1. OBJETIVOS GENERALES .................................................................................................... 3 1.5.2.. OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................................. 3. 1.6.. JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO .............................................................................................. 3. 1.7.. LIMITACIONES DEL PROYECTO ............................................................................................ 4. 2.. CAPITULO II: MATERIALES Y MÉTODOS ....................................................................................... 5 2.1. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS................................................................................................ 6 2.1.1. TÉCNICA ................................................................................................................................ 6 Observación ................................................................................................................ 6 INSTRUMENTOS ........................................................................................................ 6. 2.2.. FUENTES E INFORMANTES ................................................................................................... 6. 2.3.. DISEÑO DE CONSTRASTACION ............................................................................................ 6. CAPITULO II: MARCO TEORICO ...................................................................................................... 7. E. 3.. MARCO HISTÓRICO ................................................................................................................ 8. O. T. 3.1.. LI. 3.2. MARCO TEÓRICO .................................................................................................................... 9 3.2.1. ¿QUÉ ES LA COMUNICACIÓN? ........................................................................................... 9. IB. 3.2.1.1. ESTABLECIMIENTO DE REGLAS ............................................................................. 9 3.2.2. COMUNICACIÓN A TRAVÉS DE REDES ........................................................................... 10. B. 3.2.3.. EJEMPLOS DE LAS HERRAMIENTAS DE COMUNICACIÓN MÁS POPULARES. ........... 11. 3.2.3.1. 3.2.3.2. 3.2.3.3. 3.2.3.4.. MENSAJERÍA INSTANTÁNEA .................................................................................. 11 WEBLOGS ................................................................................................................ 12 WIKIS ........................................................................................................................ 12 PODCASTING ........................................................................................................... 12. 3.3. INGENIERÍA DEL TRAFICO ................................................................................................... 12 3.3.1. DEFINICIÓN ......................................................................................................................... 12 3.3.2.. CARACTERÍSTICAS ............................................................................................................ 13. 3.3.3.. COMPONENTES DE LA INGENIERÍA DEL TRAFICO ........................................................ 13. 3.3.3.1. 3.3.3.2. 3.3.3.3. 3.3.3.4. 3.4.. CARACTERIZACIÓN DE LA DEMANDA DE TRÁFICO............................................ 13 OBJETIVOS DEL GRADO DE SERVICIO (GOS, GRADE OF SERVICE) ................ 14 CONTROL DEL TRÁFICO Y DIMENSIONAMIENTO ............................................... 14 MONITOREO DEL RENDIMIENTO .......................................................................... 14. ¿QUÉ ES UNA RED CONVERGENTE? ................................................................................. 15. I Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(11) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. 3.4.1.. VENTAJAS ........................................................................................................................... 16. 3.4.2.. EQUIPOS HEREDADOS ..................................................................................................... 16. 3.4.3.. OPCIONES NUEVAS ........................................................................................................... 17. 3.4.4.. REDES SEPARADAS POR VOZ VIDEO Y DATOS ............................................................ 18. 3.5. CALIDAD DE SERVICIO ......................................................................................................... 20 3.5.1. CLASIFICACIÓN DE QOS ................................................................................................... 20. S. 3.5.1.1. SEGÚN SENSIBILIDAD ............................................................................................ 20 3.5.1.2. SEGÚN QUIEN SOLICITE EL NIVEL DE QOS ......................................................... 21 3.5.1.3. SEGÚN LAS GARANTÍAS ........................................................................................ 21 3.5.1.4. SEGÚN EL LUGAR DE APLICACIÓN ...................................................................... 21 3.5.2. BENEFICIOS AL APLICAR QOS ......................................................................................... 21 QOS EN LA RED ................................................................................................................. 22. 3.5.4.. DIFICULTADES TÉCNICAS, PARÁMETROS DE QOS....................................................... 22. 3.5.5.. PARA EVITAR LA PÉRDIDA DE PAQUETES Y DATOS. IC. A. 3.5.3.. S. FALTANTES ............................ 24. 3.5.7. 3.6.. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. 3.5.5.1. PROTOCOLO QOS ................................................................................................... 25 3.5.5.2. CONTROL DE ADMISIÓN DE LLAMADAS .............................................................. 25 3.5.5.3. MEMORIA INTERMEDIA ADAPTABLE DE FLUCTUACIONES ............................... 25 3.5.5.4. ENVIÓ DE DATOS DUPLICADOS ............................................................................ 25 3.5.5.5. TASA DE PÉRDIDAS DE PAQUETES...................................................................... 25 3.5.5.6. REQUERIMIENTO DE ANCHO DE BANDA ............................................................. 26 3.5.6. MEDICIÓN DE LA CALIDAD DE SERVICIO (MQOS) ......................................................... 26 SOFTWARE PARA MEDIR QOS ......................................................................................... 27 OPTIMIZACIÓN ....................................................................................................................... 27. 3.7. ATM ......................................................................................................................................... 28 3.7.1. REDES ATM: TRAFICO MULTIMEDIA ................................................................................ 29 3.8.. MPLS ....................................................................................................................................... 29. 3.9.. DIFFSERV ............................................................................................................................... 30. 3.10. PROTOCOLO IP ..................................................................................................................... 33 3.10.1. CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE IPV4............................................................................. 33. T. E. 3.10.1.1. Sin conexión .............................................................................................................. 33 3.10.1.2. Máximo Esfuerzo. ...................................................................................................... 33 3.10.1.3. Independiente de los medios. .................................................................................... 33 3.10.2. EMPAQUETADO DE PDU DE LA CAPA DE TRANSPORTE .............................................. 34. O. 3.10.3. RELACIÓN CON OTROS PROTOCOLOS .......................................................................... 34. CAPITULO IV: ARQUITECTURA MPLS .......................................................................................... 38. IB. 4.. LI. 3.10.4. Formato de la cabecera IP ................................................................................................... 35. B. 4.1. 4.2.. MPLS ....................................................................................................................................... 39 CONVERGENCIA REAL: MPLS ............................................................................................. 40. 4.3. APLICACIONES DE MPLS ..................................................................................................... 40 4.3.1. INGENIERÍA DEL TRAFICO ................................................................................................ 40 4.1.1. SOPORTE A LAS CLASES DE SERVICIO (QoS) ............................................................... 42. 4.2 DIFERENCIAS ENTRE ENRUTAMIENTO CONVENCIONAL Y CONMUTACION DE ETIQUETAS........................................................................................................................................... 42 4.3. MECANISMO DE IMPOSICION DE ETIQUETAS ................................................................... 43. 4.4 ELEMENTOS DE MPLS .......................................................................................................... 44 4.4.1 LSR (Label Switching Router) .............................................................................................. 44 4.4.2. LER (Label Edge Router) ..................................................................................................... 44. II Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. 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(12) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. 4.4.3. FEC (Forwarding Equivalence Class)................................................................................... 45. 4.4.4. LSP (Label Switched Path)................................................................................................... 46. 4.4.4.1 Enrutamiento HOP BY HOP ...................................................................................... 46 4.4.4.2 Enrutamiento explicito (ER-LSP) ............................................................................... 46 4.4.5 LDP (Label Distribution Protocol) ......................................................................................... 46 4.4.6. ETIQUETA ........................................................................................................................... 46. 4.4.6.1 4.4.6.2 4.5. Pila de etiquetas: (Label Stack) ................................................................................. 47 Encapsulación de etiquetas ....................................................................................... 47. TUNELIZACION EN MPLS ..................................................................................................... 48. A. S. 4.6 FORMATO DE LA CABECERA MPLS ................................................................................... 48 4.6.1 Etiqueta ................................................................................................................................ 48 Exp ....................................................................................................................................... 49. 4.6.3. S (Stack)............................................................................................................................... 49. 4.6.4. TTL (Time To Live). .............................................................................................................. 49. S. IC. 4.6.2. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. 4.7 NUEVOS PROTOCOLOS DE DISTRIBUCION DE ETIQUETAS ........................................... 49 4.7.1 LPD ...................................................................................................................................... 50 4.7.1.1 Mensajes LDP ........................................................................................................... 50 4.7.1.2 PDU de LDP .............................................................................................................. 52 4.7.1.3 Formato TLV (Type Lengh Value) (Ver Figura 32). ................................................... 53 4.7.1.4 Espacios de etiquetas: .............................................................................................. 54 4.7.1.5 Mecanismo LDP ........................................................................................................ 54 4.7.2 RSVP.................................................................................................................................... 55 4.8. REENVIO DE PAQUETES MPLS (Ver Figura 33). ................................................................ 56. 4.9 FUNCIONAMIENTO ................................................................................................................ 56 4.9.1 CONSTRUCCION DE TABLAS DE ENCAMINAMIENTO .................................................... 58 4.9.2. CREACION DE RUTAS LSP’s ............................................................................................. 58. 4.9.3. CONSTRUCCION DE LSP’s ................................................................................................ 58. 4.9.4. ASIGNACION DE ETIQUETAS ............................................................................................ 59. 4.9.5. ENVIO DE PAQUETES ........................................................................................................ 61. E. 4.10 RED MPLS .............................................................................................................................. 62 4.10.1 DOMINIO MPLS ................................................................................................................... 63. T. 4.10.2 COMPONENTES DE UNA RED MPLS................................................................................ 63. B. IB. LI. O. 4.10.2.1 COMPONENTE DE CONTROL ................................................................................ 63 4.10.2.2 COMPONENTE DE ENVIO ....................................................................................... 63 4.10.2.3 ROUTING EN LOS BORDES Y SWITCHIN EN EL NUCLEO................................... 64 4.10.2.4 PROTOCOLOS PARA DISTRIBUCION DE ETIQUETAS ......................................... 65 4.10.2.4.1 FUNCIONAMIENTO DE RSVP (Ver figura 43). ................................................. 65 4.10.2.4.2 CONTROL DE DISTRIBUCIÓN DE ETIQUETAS. ............................................ 66 4.10.2.4.3 FUSION DE ETIQUETAS .................................................................................. 66 4.10.2.4.4 CLASIFICACIÓN DE ETIQUETAS .................................................................... 66 4.10.3 ARQUITECURA DE UNA RED MPLS.................................................................................. 67 4.10.3.1. 5.. DISEÑO DE UNA RED MPLS ................................................................................... 67. 4.11. ETIQUETACION FRENTE A ENCAPSULAMIENTO .............................................................. 67. 4.12. VENTAJAS .............................................................................................................................. 68. 4.13. DESVENTAJAS ...................................................................................................................... 69. CAPITULO V: ARQUITECTURA DIFFSERV ................................................................................... 70 5.1.. SERVICIOS DIFERENCIADOS (DIFFSERV) .......................................................................... 71. 5.2.. DOMINIO DIFFSERV .............................................................................................................. 72. III Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(13) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. 5.3. ARQUITECTURA PARA LOS SERVICIOS DFERENCIADOS ............................................... 72 5.3.1. DOMINIO DE SERVICIOS DIFERENCIADOS (DIFFSERV DOMAIN) ................................. 73 5.3.1.1. NODOS FRONTERA DS (DS BOUNDARY) ............................................................. 73 5.3.1.2. NODOS INTERIORES DS (DS INTERIOR NODES) ................................................ 74 5.3.1.3. NODES DS INGRESO Y DE SALIDA (DS NODE AND EGRESS NODE) ................ 74 5.3.2. REGIÓN DE SERVICIOS DIFERENCIADOR (DS REGION) ............................................... 74 5.3.3.. CLASIFICACIÓN Y ACONDICIONAMIENTO DEL TRAFICO .............................................. 75. 5.3.4.1. 5.3.4.2. 5.3.4.3. 5.3.4.4. 5.4. 6.. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. S. IC. A. S. 5.3.3.1. CLASIFICADORES (CLASSIFIERS) ......................................................................... 75 5.3.3.2. PERFILES DE TRAFICO (TRAFFIC PROFILES) ..................................................... 76 5.3.3.3. ACONDICIONADORES DE TRÁFICO (TRAFFIC CONDITIONERS) ....................... 76 5.3.3.3.1. MEDIDORES (METERS) .................................................................................... 77 5.3.3.3.2. MARCADORES (MARKERS) ............................................................................. 77 5.3.3.3.3. ESPACIADORES (SHAPERS) ........................................................................... 78 5.3.3.3.4. DESCARTADORES (DROPPERS) .................................................................... 78 5.3.3.4. LOCALIZACIÓN DE LOS TRAFFIC CONDITIONERS Y DE LOS MULTI-FIELD (MF) CLASSIFIERS .............................................................................................................................. 78 5.3.3.4.1. Dentro del Dominio Fuente ........................................................................................ 78 5.3.3.4.2. En la frontera de un Dominio DS ........................................................................ 79 5.3.3.4.3. En dominios que no implementan los servicios Diferenciados (non-DS-capable Domanins) 79 5.3.3.4.4. En los nodos interiores DS.................................................................................. 79 5.3.4. PERL-HOP NEHAVIORS (PHB) .......................................................................................... 80 EL PHSB POR DEFECTO......................................................................................... 80 CLASS-SELECTOR PHBS........................................................................................ 80 EXPEDITED FORWARDING (EF) PHB .................................................................... 81 ASSURED FORWARDING (AFXY) PHB .................................................................. 81. DEFINICIÓN DEL CAMPO DIFFERENTIATED SERVICES (DIFFSERV) .............................. 82. CAPITULO VI: DESARROLLO METODOLÓGICO .......................................................................... 84 6.1. INGENIERIA DEL TRAFICO EN MPLS(ITM).......................................................................... 85 6.1.1. ORIENTADA A TRAFICO .................................................................................................... 85 6.1.2.. ORIENTADA A RECURSOS ................................................................................................ 85. E. 6.1.2.1. COMPONENTE DEL PACKET FORWARDING ........................................................ 86 6.1.2.2 COMPONENTE DE SELECCIÓN DE CAMINO ........................................................ 86 6.1.2.3 COMPONENTE DE SEÑALIZACIÓN ........................................................................ 86 6.1.2.4 COMPONENTE DE SEÑALIZACIÓN ........................................................................ 86 6.1.3 ALGORITMOS Y PROTOCOLOS DE INGENIERIA DEL TRAFICO .................................... 86. B. IB. LI. O. T. 6.1.3.1 RUTEO BASADO EN RESTRINCIONES .................................................................. 87 6.1.3.2 CSPF ......................................................................................................................... 88 6.1.3.3 PROTOCOLO CR-LDP ............................................................................................. 90 6.1.3.3.1 FUNCIONAMIENTO DE CR-LDP ........................................................................ 91 6.1.3.4 CR-LSP ..................................................................................................................... 91 6.1.3.5 Protocolo RSVP-TE ................................................................................................... 92 6.1.3.6 ALGORITMOS ........................................................................................................... 92 6.1.3.6.1 ENCAMINAMIENTO BASADO EN PERFIL ......................................................... 92 6.1.3.6.2 SELECCIÓN DE CAMINO CON ANCHO DE BANDA GARANTIZADO .............. 93 6.1.3.6.3 ALGORITMO MIRA.............................................................................................. 94 6.1.3.7 FUNCIONAMIENTO DE INGENIERIA DEL TRAFICO .............................................. 94. 6.2 CALIDAD DE SERVICIO EN DIFFSERV (QoS.D) .................................................................. 97 6.2.1 PROTOCOLO DE GESTIÓN DE POLÍTICAS: COPS .......................................................... 97 6.2.2. ALGORITMO RED ............................................................................................................... 98. 6.2.3. IMPLEMENTACION ............................................................................................................. 99. 6.2.4. FUNCIONAMIENTO DE DIFFSERV .................................................................................. 101. 6.2.4.1 6.2.4.2 6.2.4.3 6.2.4.4 6.2.4.5 6.2.4.6. NODO DS ................................................................................................................ 101 ENCAMINADOR DS ................................................................................................ 102 EL ENCAMINADOR ................................................................................................ 103 EL GESTOR DE TRAFICO ..................................................................................... 103 CONFORMADOR/ELIMINADOR ............................................................................ 104 MECANISMOS DE GESTION DE ENTRADA ......................................................... 105. IV Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(14) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. 6.2.4.7. DISCIPLINAS DE PLANIFICACION DE SALIDAS .................................................. 105. 6.3 TECNICA DE OPTIMIZACION, INGENIERIA DEL TRAFICO CON CALIDAD DE SERVICIO106 6.3.1 TECNICA PROPUESTA ..................................................................................................... 107 6.3.2. IMPLEMENTACION DE MPLS CON QoS ......................................................................... 108. 6.3.3. CAMPO EXPERIMENTAL DE MPLS ................................................................................. 109. A. B. 6.3.4. Priorización de paquetes ......................................................................................... 109 CONFIGURACION DEL ROUTER DE ENTRADA PE ............................................ 110 DIFFSERV SOBRE MPLS ................................................................................................. 110. S. 6.3.5 E-LSP .................................................................................................................................... 111 6.3.6 L-LSP ................................................................................................................................. 112 MODELADO Y SIMULACION DE MPLS QoS ...................................................................... 115. A. 6.4. S. IC. 6.5 METODOLOGIA DEL PROYECTO....................................................................................... 116 6.5.1 TOPOLOGIA A UTILIZAR .................................................................................................. 117 ESCENARIO IP ..................................................................................................................... 118. 6.7.1. RESULTADOS Y ANALISIS DE LA SIMULACION .............................................................. 123 SIMULACION DE CONFIGURACION DE RED MPLS....................................................... 123. 6.7.2. MODELO DE TRAFICO DE INTERNET ............................................................................ 124. 6.7.3. RESULTADO 1: BEST EFFORT (EB) ................................................................................ 125. 6.7.4. RESULTADO 2: QoS DE DIFFSERV EN MPLS ................................................................ 126. 6.7.5. RESULTADO 3: DIFFSERV/MPLS CONSIDERANDO PRIORIDAD DE TRAFICO........... 127. 6.7.6. RESULTADO 4: COMPARACION DE RETARDO EXTREMO A EXTREMO (END-TO-END)128. 6.7.7. ANALISIS DE DE LA PERFORMANCE ............................................................................. 129. 6.7. 7.. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. 6.6. CAPÍTULO VII: CONCLUSIONES .................................................................................................. 130 7.1.. 8.. CONCLUSIONES .................................................................................................................. 131. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ............................................................................................... 132. E. ANEXO A: INSTALACION DE NS-2 & XGRAPH EN UBUNTU. O. T. ANEXO B: CODIGO FUENTE DE LA SIMULACION. B. IB. LI. ANEXO C: EJECUCION DE LOS Tcl. V Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(15) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Factores de la Comunicación. 18. Fig 3. Comunicación a través de Redes. 24. Fig 4. Redes Convergentes.. 26. Fig 5. Equipos Heredados. 27. Fig 6. opciones nuevas. 28. Fig 7. red de Voz. 28. Fig 8. Red de video. 29. Fig 9. Red de Datos. 39. Fig 10. Estructura de ICMP. 41. Fig 11. 42. Fig 12. 43. Fig 13. 47. Fig 14. 47. Fig 15. 48. Fig 16. 48. Fig 17. 49. Fig 18. 50. Fig 19. 53. Fig 20. 54. Fig 21. 55. Fig 22. 59. Diagrama simplificado del proceso ATM Posición lógica de MPLS trama MPLS. Segmente TCP encapsulado en IP Encapsulación de la capa de red relación con otros protocolos formato de datagramas IP ToS en IP Flags. MPLS. E. Ejemplo de una red MPLS. Ingeniería del tráfico aplicada.. T. Fig 23. LI 59. Posición de los LSR. Fig 24. Posición de los LER. 60. Fig 25. lógica de los FEC. 62. Fig 26. Encapsulación MPLS. 62. Fig 27. Encapsulación PPP, IEEE 802.2, ATM, Frame Relay.. 63. Fig 28. Cabecera MPLS. 66. Fig 29. Intercambio de mensajes LDP. 66. Fig 30. Estructura de los mensajes LDP. 67. Fig 31. Cabecera LDP. 67. Fig 32. Identificador LDP. 68. Fig 33. Cabecera TLV. IB B. S. Fig 2. A. 17. IC. Servicios provistos por la red de Datos. S. Fig 1. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. 15. O. ÍNDICE DE FIGURAS. VI Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(16) Fig 34. 73. Fig 35. Mecanismos de Imposición de extracción de etiquetas MPLS y reenvío de paquetes etiquetados. Funcionamiento de MPLS. 75. Fig 36. LSR Upstream – LSE Dowstream. 76. Fig 37. asignación de etiquetas bajo demanda.. 76. Fig 38. asignación de etiqueta no solicitada. 76. Fig 39. asignación de etiqueta Upstream. 77. Fig 40. Envío de paquetes. 78. Fig 41. Dominio MPLS. 79. Fig 42. Arquitectura de un nodo MPLS. 81. Fig 43. protocolo RSVP para establecimiento de túneles. 84. Fig 44. etiquetación frente a encapsulamiento. 87. Fig 45. 88. Fig 46. 89. Fig 47. 90. Fig 48. 91. Fig 49. 93. Fig 50. 95. Fig 51. 99. Fig 52. 99. Fig 53. 100. Fig 54. 106. Fig 55. 107. Fig 56. 110. Fig 57 Fig 58. Imagen numero X Mensaje COPS. 117. Fig 59. El modelo COPS. 118. Fig 60. Algoritmo RED. 119. Fig 61. Entorno DIffServ. 120. Fig 62. Arquitectura DiffServ. 121. Fig 63. Diagrama de bloques. 122. Fig 64. Modelo par Routers DiffServ. 123. Fig 65. Gestor de tráfico. 124. Fig 66. Eliminador: Token Bucket con Tamaño de Cola = 0. 124. Fig 67. Control de entrada (Funcionamiento de Tail Drop). A IC. Dominio de servicio diferenciado. Arquitectura de nodos DS internos Región de servicios diferenciados. Diagrama de bloques de un clasificador y de un acondicionador de tráfico. Resumen de la arquitectura de Servicios Diferenciados campo ToS en IPv4 campo ToS en IPv6. DSCP en ToS de IPv4. E. Modelo de servicio CBR (posiblemente se borre) proceso de CSPF. T. O. IB B. S. complejidad de Diffserv - Grafica Coste vs Complejidad de diferentes servicios de Internet dominio DiffServ. LI. 116. S. 72. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. CR-LSP. VII Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(17) Fig 68. Planificador. 125. Fig 69. Tiempo de acabado final de Paquetes. 127. Fig 70. Campo EXP de MPLS. 131. Fig 71. Cabecera MPLS. 132. Fig 72. Transmisión de E-LSP. 135. Fig 73. red MPLS usando L-LSP. 135. Fig 74. Red MPLS utilizando E-LSP y L-LSP. 136. Fig 75. modelo de red de Diffserv sobre MPLS. 138. Fig 76. Diagrama de flujo de la toma de decisiones de QoS.. 139. Fig 77. Topología lógica a utilizar. 142. Fig 78. Escenario a trabajar. 144. Fig 79. 146. Fig 80. 147. Fig 81. 148. Fig 82. 148. Fig 83. 149. Fig 84. 149. Fig 85. 204. Fig 86. 205. Fig 87. 205. Fig 88. 206. Fig 89. 206. Fig 90. 207. Fig 91. S. IC. A. S. 125. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. Simulación de Topología MPLS QoS Envío de tráfico con BE. Simulación de la red DIffServ sobre MPLS en LSR 2-3-4-5-8-7 Simulacion de Diffserv sobre MPLS en el nodo 6. Simulación de DiffServ sobre MPLS considerando la prioridad en el nodo 6 Retraso del Delay y Jitter Performance del Delay y jitter cuando se ejecuta con DiffServ sobre MPLS Inicio de Consola Acceso a la carpeta de descargas. Descomprencion de archives ZIP.. E. acceso a carpeta y listado de paquetes .deb. T. Instalacion de paquetes *.deb. Fig 92. ejecución de código fuente Tcl. 218. Fig 93. Resultado de NS- 2 - XGRAPH. B. IB. LI. 217. O. Instalacion de XGRAPH. VIII Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(18) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. INDICE DE TABLAS Tabla 1. Estructura del campo Differenntiated Services. 44. Tabla 2. Grupo de valores DSCP. 44. Tabla 3. CodePoint Utilizados en el servici Assured Forwarding. 45. Tabla 4. estructura del campo ToS. 46. Tabla 5. 63. Tabla 6. Correspondencia del campo precedencia con los servicios DiffServ Valores reservados de etiquetas. 69. Tabla 7. Parámetros de TLV de LDP. 100. Tabla 8. pool de estados de DSCP. 100. Tabla 9. Códigos DSCP. 109. Tabla 10. Parámetros de CR-LDP Parámetros TLV de CR –LDP. 129. Tabla 11. Políticas de QoS. 134. Tabla 12. asignaciones PHB obligatorios para L-LSP. 135. Tabla 13. Comparacion entre E-LSP y L-LSP. 141. Tabla 14. Tipos de trafico AF. 143. Tabla 15. Pesos en enlaces. 149. Tabla 16. Diffserv sobre MPLS y la prioridad de tráfico. 150. Tabla 17. comparación entre BE y MPLS QoS. B. IB. LI. O. T. E. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. S. IC. A. S. 43. IX Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(19) C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. S. IC. A. S. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. 1. CAPITULO I:. B. IB. LI. O. T. E. GENERALIDADES DEL PROYECTO. 1 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(20) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. 1.1. PROBLEMA. 1.1.1. REALIDAD PROBLEMÁTICA En la actualidad el uso de internet es más frecuente para comunicarnos, dejando a un lado las múltiples formas de hacerlo, como tenemos los teléfonos analógicos, la televisión, cartas, etc. Es por ello que la implementación de una red informática para la comunicación de los usuarios ha ido evolucionando, para cubrir las necesidades de los usuarios, y también los gastos en este tipo de comunicación. Es por eso que se tiene que recordar que:. S. . A. El número de compañías, que requieren acceso a diferentes servicios informáticos en telecomunicaciones ha aumentado.. . S. cantidad considerable de usuarios.. IC. El gasto en lo que implica a infraestructura es muy elevado para empresas con una. . C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. La velocidad de transferencia de datos en una red convergente al ser por un solo medio físico hace que la demora no sea considerable pero si un limitante para el buen performance de una compañía con puntos de acceso a la red informática.. Con lo expuesto, en este trabajo se tratará de diseñar y simular de un método para que la velocidad de transferencia de datos en una red convergente sea igual, o mejor, de tal manera que la implementación de redes convergentes sea una buena alternativa para las empresas.. 1.1.2. ANTECEDENTES DEL PROBLEMA. Las redes de convergencia han tenido y tendrán aun dificultades técnicas que superar ya que los distintos servicios por ofrecer tienen diferentes características y requerimientos de red. Por ejemplo, los datos se representan en ráfagas que consumen grandes volúmenes de ancho de banda durante cortos intervalos de tiempo, mientras que el tráfico de voz requiere un ancho de banda constante y un bajo retardo de transmisión. [4]. La integración de voz y datos en una misma red significa que la infraestructura debe ser. E. multiservicio, es decir que soporte diferentes tipos de tráfico con diferentes requerimientos en. T. cuanto a la calidad de servicio se refiere. Por tanto es importante tener en cuenta la. O. infraestructura de este tipo de red de nueva generación debe tener dos características. LI. fundamentales que son la flexibilidad y la habilidad para reaccionar a los cambios de tráfico, de. IB. tal manera que se puedan prestar servicios en tiempo real y garantizar los requerimientos de. B. calidad pactados, tales como ancho de banda, retardo y perdida de paquetes entre otros. [4] Los datos de videoconferencia pueden consumir un ancho de banda significativo en una red, es por eso se mantienen. las redes de videos por separado para permitir que los equipos de. videoconferencia funcionen a toda velocidad sin competir por el ancho de banda significativo en una red [7] 1.1.3. DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA Un retardo excesivo puede afectar seriamente una conversación de voz, conduciendo incluso a una comunicación half-duplex. Se ha determinado que un retardo inferior a 150 ms. es aceptable. 2 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(21) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. en la mayoría de aplicaciones. Y en comunicaciones de larga distancia, los usuarios están preparados a aceptar retardos de hasta 400 ms. El retardo es un problema insignificante para PSTN, pues en CSN sólo el retardo de propagación está presente y éste sólo depende de la distancia. Pero en VoIP hay muchas fuentes de retardo que se suman para hacer de el retardo uno de los mayores retos técnicos para las redes de. Retardo de serialización.. -. Retardo en las colas.. -. Retardo de propagación.. A. Retardo de códec.. -. IC. -. S. convergencia basadas en IP. [4]. S. 1.1.4. PROBLEMA. 1.2. HIPÓTESIS. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. ¿Cómo optimizar la velocidad de transferencia de datos en una red convergente.. Mediante el diseño y simulación de un método adecuado se logrará mejorar la velocidad de transferencia de datos en una red convergente.. 1.3. VARIABLES DE ESTUDIO. 1.3.1. VARIABLE INDEPENDIENTE. Elaboración de un diseño de transmisión de datos 1.3.2. VARIABLE DEPENDEIENTE. T. E. Optimización de la velocidad de transferencia de datos.. LI. O. 1.4. OBJETIVOS. IB. 1.4.1. OBJETIVOS GENERALES. B. Elaboración de un método adecuado de datos para la velocidad de transferencia en una red convergente. 1.4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS . Investigar y describir diversos protocolos, algoritmos y técnicas para la transferencia de datos por medio de una red, así como de una red convergente.. . Elaborar un método que permita aumentar la velocidad de transmisión de datos en una red convergente.. 1.5. JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO. 3 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(22) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. . Económica: Ahorro en gastos de estructura física. Los costos más bajos de la red, productividad mejorada, mejor retención de clientes, menor tiempo para llegar al mercado son los beneficios netos que posibilitan las soluciones de redes convergentes. Reducción de costos de personal para la administración de red y mantenimiento. Social. S. . A. Al tener menores recursos físicos para implementar una red, por donde se pueda transferir. Tecnológica. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. . S. disponer y para comunicarse a un menor costo.. IC. mucha más información, o más recursos, entonces la sociedad tendrá más servicios para. En la implementación de una red convergente, encontramos que la transferencia de datos en el proceso de encapsulación, ordenado y unión de paquetes es lenta, lo cual nos conlleva la evolución de algoritmos para encapsulamiento.. Las redes convergentes o redes de multiservicio hacen referencia a la integración de los servicios de voz, datos y video sobre una sola red basada en IP como protocolo de nivel de red. En este trabajo se presenta la integración de servicios de voz sobre redes IP (VoIP) como ejemplo de red convergente. La arquitectura de esta red está constituida básicamente, por el media gateway, el controlador de media gateway, el gateway de señalización y el gatekeeper. Las redes de convergencia. han tenido y tendrán aún. dificultades técnicas qué superar ya que los distintos servicios por ofrecer tienen diferentes características y requerimientos de red, por tanto es importante hablar aquí de ingeniería de. E. tráfico y mecanismos que garanticen calidades de servicio.. T. Los beneficios al utilizar este gran abanico de aplicaciones sobre una red convergente son. O. enormes, partiendo de que solo se necesita instalar un único tipo de cable físico, todos los. LI. datos, la voz y el resto de los tipos de tráfico pasarán por un sistema de cableado común,. obtener información sobre el uso, el funcionamiento y las prestaciones de la red.. B. IB. así, es mucho más fácil monitorizar, administrar y gestionar la red además de poder. 1.6. LIMITACIONES DEL PROYECTO La poca información, antecedentes que se puede recopilar que traten del tema de mejorar la velocidad en una red convergente, nos pone un limitante enorme, por el hecho que la investigación tendrá que ser prácticamente iniciada, y basándonos en experimentos, y recursos teóricos que se consultaran en el desarrollo del proyecto. La falta de tecnología en nuestra universidad afín, para la creación de una red convergente. Es por esa limitación que se usara simuladores para crear el medio del proyecto a investigar.. 4 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(23) C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. S. IC. A. S. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. 2. CAPITULO II:. B. IB. LI. O. T. E. MATERIALES Y MÉTODOS. 5 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(24) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. 2.1. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS. 2.1.1. TÉCNICA . Observación: La observación es el método fundamental de obtención de datos de la realidad, toda vez que consiste en obtener información mediante la percepción intencionada y selectiva, ilustrada e interpretativa de un objeto o de un fenómeno determinado. Existen diversos tipos y clases de observación, éstos dependen de la naturaleza del objeto o fenómeno a observar, y de las condiciones en que ésta se ha de. S. llevar a cabo, modalidad, estilo e instrumentos.. A. La observación es un acto en el que entran en una estrecha y simultánea relación el. IC. observador (sujeto) y el objeto; dependiendo del tipo de investigación el objeto tomaría el. S. lugar del sujeto observable.. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. Este método tiene como principal ventaja, que los datos se recogen directamente de los objetos o fenómenos percibidos mediante registros caracterizados por la sistematicidad de la recolección y por la maleabilidad de las condiciones en que se proyecta realizarla. La observación tiene la característica de ser un hecho irrepetible, de ahí que el acontecimiento deba ser registrado en el acto, y sólo en ese momento, porque los acontecimientos de la realidad nunca son iguales, aun cuando el escenario aparentemente sea el mismo, los sujetos observables nunca serán los mismos ni su circunstancia.. Como método de recolección de datos la observación consiste en mirar detenidamente las particularidades del objeto de estudio para cuantificarlas. o. OBSERVACIÓN INDIRECTA: La observación indirecta consiste en tomar datos del sujeto(s) a medida que los hechos se suscitan ante los ojos del observador, quien. E. desde luego podría tener algún entrenamiento a propósito de esa actividad.. . T. INSTRUMENTOS. O. o o. Computadoras.. Fichas de estudio. Servidores.. IB. LI. o. B. 2.2. FUENTES E INFORMANTES Fuentes . Libros.. . Sitios WEB.. . Artículos.. . Tesis.. . RFC.. 2.3. DISEÑO DE CONSTRASTACION Pre experimental.. 6 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(25) C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. S. IC. A. S. Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. 3. CAPITULO II:. B. IB. LI. O. T. E. MARCO TEORICO. 7 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(26) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. 3.1. MARCO HISTÓRICO Ante el desarrollo de las redes de datos durante la década de los 90, se ha planteado la posibilidad de utilizarlas para el envío de información multimedia, como imágenes, voz o incluso música. Estas redes, basadas en el protocolo IP, han conseguido introducirse tanto en el mundo de los negocios como en el entorno residencial, siendo hoy habitual que un gran número de personas y empresas hagan uso de un acceso a Internet rápido y asequible. El desarrollo de las redes de nueva generación no oculta el hecho de que se encuentran aún en. S. sus albores, comenzando ahora el siguiente paso en su evolución y haciendo que se conviertan en. IC. oportunidades de negocio para operadores y proveedores de servicios de red.. A. vías de comunicación unificadas al servicio de millones de usuarios. Así surgen nuevas. S. La comunidad global es quizás el agente de cambio actualmente más significativo del mundo, ya. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. que ayuda a crear un mundo en el cual las fronteras nacionales, las distancias geográficas y las limitaciones físicas son menos relevantes y presentan cada vez menos obstáculos. La creación de comunidades en línea para el intercambio de ideas e información tiene el potencial de aumentar las oportunidades de productividad en todo el planeta.. Debido a que Internet conecta a las. personas y promueve la comunicación sin límites, presenta la plataforma donde ejecutar negocios, tratar emergencias, informar a las personas y respaldar la educación, las ciencias y el gobierno. Es increíble la rapidez con la que Internet llegó a ser una parte integral de nuestra rutina diaria. La compleja interconexión de dispositivos y medios electrónicos que abarca la red es evidente para los millones de usuarios que hacen de ésta una parte personal y valiosa de sus vidas. Las redes de datos que fueron alguna vez el transporte de información entre negocios se re planificaron para mejorar la calidad de vida de todas las personas.. Una red convergente no es únicamente una red capaz de transmitir datos y voz sino un entorno. E. en el que además existen servicios avanzados que integran estas capacidades, reforzando la. O. T. utilidad de los mismos.. LI. Estos nuevos servicios estarán centrados en cuatro aspectos clave como son: Independencia del terminal, Unificación de la comunicación donde cada usuario dispondrá de un identificador único. IB. para recibir información de diversos tipos, Personalización y Localización de usuarios o presencia. B. tal como sucede hoy con las aplicaciones de mensajería instantánea será posible conocer si un usuario está localizable y su tipo de terminal. Pese a todos los desarrollos en el campo de las redes convergentes, su implantación exitosa aún se enfrenta a retos que se manifiestan más claramente cuando estas redes intentan competir con la tradicional red de telefonía o redes de telefonía privadas. La juventud de las redes convergentes hace que sea difícil aún alcanzar los niveles de disponibilidad y escalabilidad de otras redes pero se trata de campos en los que dichas redes convergentes están experimentando sustanciales mejoras, como anticipan los backbones de voz sobre IP de los grandes operadores.. 8 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(27) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. La unión de los nuevos servicios y los avances mencionados están haciendo que estas redes de nueva generación se presenten hoy como la base para el desarrollo de nuevos modelos de. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. S. IC. A. S. negocio tanto en entornos fijos como en móviles.. Figura 1: Servicios provistos por la red de Datos [10]. 3.2. MARCO TEÓRICO. Las redes convergentes ofrecen opciones que no existían con anterioridad. Ahora se pueden unir las comunicaciones de voz y video directamente en el sistema de la computadora personal de un empleado, no es necesario contar con un aparato telefónico o un equipo para videoconferencias caros. Se puede lograr la misma función con el uso de un software especial integrado con una computadora personal. Las herramientas de telesoftware, como Cisco IP Communicator, ofrecen mucha flexibilidad a las empresas. Cuando se utiliza el software en lugar de un teléfono físico, una empresa puede realizar la conversión a redes convergentes con rapidez porque no hay gastos de. E. capital en la adquisición de teléfonos IP y de los switches necesarios para accionar los teléfonos.. T. Con la incorporación de cámaras Web económicas, se pueden agregar videoconferencias al. O. telesoftware. Éstos son sólo algunos ejemplos proporcionados por una cartera más amplia de. LI. soluciones de comunicación que redefinen el proceso comercial en la actualidad.. B. IB. 3.2.1. ¿QUÉ ES LA COMUNICACIÓN? La comunicación en nuestra vida cotidiana tiene diferentes formas y existe en muchos entornos. Tenemos diferentes expectativas según si estamos conversando por Internet o participando de una entrevista de trabajo. Cada. situación tiene su comportamiento. y estilo correspondiente. 3.2.1.1. ESTABLECIMIENTO DE REGLAS Antes de comenzar a comunicarnos, establecemos reglas o acuerdos que rigen la conversación. Estas reglas o protocolos deben respetarse para que el mensaje se envíe y comprenda correctamente. Algunos de los protocolos que rigen con éxito las comunicaciones humanas son:. 9 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(28) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. •. Emisor y receptor identificados,. •. Método de comunicación consensuado (cara a cara, teléfono, carta, fotografía),. •. Idioma y gramática comunes,. •. Velocidad y puntualidad en la entrega, y. •. Requisitos de confirmación o acuse de recibo. Las reglas de comunicación pueden variar según el contexto. Si un mensaje transmite un hecho o concepto importante, se necesita una confirmación de que el mensaje se recibió y comprendió correctamente. Los mensajes menos. A. S. importantes pueden no requerir acuse de recibo por parte del receptor.. S. fundamentos con las conversaciones humanas.. IC. Las técnicas utilizadas en las comunicaciones de red comparten estos. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. Se presuponen algunas reglas debido a que muchos de los protocolos de. comunicación humana son implícitos y están arraigados en nuestra cultura. Al establecer las redes de datos, es necesario ser mucho más explícito sobre la. B. IB. LI. O. T. E. forma en que se realizan y juzgan con éxito las comunicaciones.. Figura 2: Factores de la Comunicación [10] 3.2.2. COMUNICACIÓN A TRAVÉS DE REDES Poder comunicarse en forma confiable con todos en todas partes es de vital importancia para nuestra vida personal y comercial. Para respaldar el envío. inmediato de los. 10 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(29) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. millones de mensajes que se intercambian entre las personas de. todo el mundo,. confiamos en una Web de redes interconectadas. Estas redes de información con datos varían en tamaño y capacidad, pero todas las redes tienen cuatro elementos básicos en común: . Reglas y acuerdos para regular cómo se envían, re direccionan, reciben einterpretan los mensajes,. . Los mensajes o unidades de información que viajan de un dispositivo a otro,. . Una forma de interconectar esos dispositivos, un medio que puede transportar los. . S. mensajes de un dispositivo a otro.. IC. A. Los dispositivos de la red que cambian mensajes entre sí.. S. La estandarización de los distintos elementos de la red permite elfuncionamiento. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. conjunto de equipos y dispositivos creados por diferentes compañías. Los expertos en diversas tecnologías pueden contribuir conlasmejores ideas para desarrollar una red. Figura 3: Comunicación a través de Redes [16]. IB. LI. O. T. E. eficiente sin tener en cuenta la marca o elfabricante del equipo.. B. 3.2.3. EJEMPLOS DE LAS HERRAMIENTAS DE COMUNICACIÓN MÁS POPULARES. La existencia y adopción masiva de Internet abrieron paso a nuevas formas de comunicación que permitieron a las personas crear información que quede ser consultada por una audiencia global.. 3.2.3.1. MENSAJERÍA INSTANTÁNEA La mensajería (IM, Instant messaging) es una forma de comunicación tiempo real entre dos o más personas en forma de texto escrito. El texto se transmite. 11 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.

(30) Biblioteca Digital - Dirección de Sistemas de Informática y Comunicación - UNT. mediante computadoras conectadas por medio de una red interna privada o una red pública, como por ejemplo Internet. Desarrollada a partir de los servicios de Internet Relay Chat (IRC), IM incorpora características como la transferencia de archivos, comunicación por voz y video. Al igual que un e-mail, IM envía un registro escrito de la comunicación. Sin embargo, mientras que la transmisión de e-mails a veces se retrasa, los mensajes de IM se reciben inmediatamente. La forma de comunicación que usa IM se denomina comunicación en tiempo real.. A. S. 3.2.3.2. WEBLOGS. IC. Los weblogs son páginas Web fáciles de actualizar y editar. A diferencia de los sitios Web comerciales, creados por expertos profesionales en comunicación,. S. los blogs proporcionan a todas las personas un medio para comunicar sus. C Y A M D A E T C E IE M N Á C T I IC A A S S FÍ. opiniones a una audiencia global sin tener conocimientos técnicos sobre diseño Web. Hay blogs casi sobre cualquier tema que uno pueda imaginar, y generalmente se forman comunidades de personas a través de autores populares de blogs.. 3.2.3.3. WIKIS. Las wikis son páginas Web que un grupo de personas puede editar y Visualizar. Mientras un blog es más como un diario individual, personal, una wiki es una creación de grupo. Existe una wiki pública llamada Wikipedia que se está transformando en un recurso extenso, una enciclopedia en línea de temas contribuidos públicamente.. 3.2.3.4. PODCASTING. E. Podcasting es un medio basado en audio que originalmente permitía a las personas. para reproducción de audio fabricado por Apple). La capacidad de grabar audio y guardarlo en un archivo de computadora no es una novedad. Sin embargo, el podcasting permite a las personas difundir sus grabaciones a una vasta audiencia.. IB. LI. O. T. grabar y convertir audio para utilizarlo con los iPod (un dispositivo pequeño y portátil. B. 3.3. INGENIERÍA DEL TRAFICO 3.3.1. DEFINICIÓN La Ingeniería de Tráfico (TE) es una disciplina que procura la optimización de la performance de las redes operativas. La Ingeniería de Tráfico abarca la aplicación de la tecnología y los principios científicos a la medición, caracterización, modelado, y control del tráfico que circula por la red. Una ventaja práctica de la aplicación sistemática de los conceptos de Ingeniería de Tráfico a las redes operacionales es que ayuda a identificar y estructurar las metas y prioridades en términos de mejora de la calidad de servicio dado a los usuarios finales. 12 Esta obra ha sido publicada bajo la licencia Creative Commons Reconocimiento-No Comercial-Compartir bajola misma licencia 2.5 Perú. Para ver una copia de dicha licencia, visite http://creativecommons.org/licences/by-nc-sa/2.5/pe/.