Arquitectura orientada al servicio de redes de nueva generación (NGN)

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(1)FFAAC DEE IIN NG CU GEEN ULLTTAAD NIIEER DD RÍÍAA EELLÉÉC CTTR RIIC CAA. Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones. TTR RAABBAAJJO OD DEE D DIIPPLLO OM MAA. A Arrqquuiitteeccttuurraa oorriieennttaaddaa aall sseerrvviicciioo ddee R Reeddeess ddee N Nuueevvaa G Geenneerraacciióónn ((N N)) NG GN. Autora: Nayibis Domínguez Chang Tutor: Dr. Pedro Arco Ríos. SSaannttaa C Cllaarraa C Cuurrssoo 22000066 –– 22000077 ““A Reevvoolluucciióónn”” Aññoo 4499 ddee llaa R. i.

(2) Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas Facultad de Ingeniería Eléctrica Departamento de Telecomunicaciones y Electrónica.. TRABAJO DE DIPLOMA. Arquitectura orientada al servicio de Redes NGN.. Autora: Nayibis Domínguez Chang. [email protected]. Tutor: Dr. Pedro Arco Ríos. [email protected] Dpto: Telecomunicaciones. Fac: Ing. Elétrica Santa Clara Curso 2006-2007 “Ano 49 de la Revolución”. ii.

(3) Hago constar que el presente trabajo de diploma fue realizado en la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas como parte de la culminación de estudios de la especialidad de Ingeniería en Telecomunicaciones y Electrónica, autorizando a que el mismo sea utilizado por la Institución, para los fines que estime conveniente, tanto de forma parcial como total y que además no podrá ser presentado en eventos, ni publicados sin autorización de la Universidad.. Firma del Autor Los abajo firmantes certificamos que el presente trabajo ha sido realizado según acuerdo de la dirección de nuestro centro y el mismo cumple con los requisitos que debe tener un trabajo de esta envergadura referido a la temática señalada.. Firma del Autor. Firma. del. Departamento. Jefe. de. donde. se. defiende el trabajo. Firma del Responsable de Información Científico-Técnica. iii.

(4) PENSAMIENTO. Educar no es carrera para vivir, sino templar el alma para la vida. José de la Luz y Caballero. DEDICATORIA. iv.

(5) A mi papá por ser mi fuente inspiradora y por brindarme tanta dedicación., a mi mamá por su apoyo y cariño, a toda mi familia que siempre me ha acompañado.. v.

(6) AGRADECIMIENTOS. A mi familia, a Darien por su paciencia, a mis colegas de estudio, al colectivo de profesores, a mi Tutor Pedro Arco, al profesor Mario por tenderme su mano cuando más lo necesitaba. A todos muchas gracias. Nayibis.. vi.

(7) TAREA TÉCNICA. La realización de un estudio sobre las redes de nueva generación. La caracterización de las arquitecturas orientadas al servicio Web en estas redes. La realización de un estudio en el protocolo Softswitch.. Firma del Autor. Firma del Tutor. vii.

(8) RESUMEN. La industria de telecomunicaciones actual se caracteriza por la constante introducción de avances tecnológicos, la fuerte competencia, la movilidad generalizada, la convergencia de redes, protocolos y servicios, el empleo de Protocolo de Internet (IP) como soporte, la dependencia del software, la variedad de los servicios y otros. Todas estas características redundan en la aparición de un nuevo concepto, las Redes de Próxima Generación (NGN), las cuales obligan a realizar un replanteamiento de algunos protocolos (SOAP y Softswitch) de dicha red de telecomunicaciones. En el protocolo SOAP podemos apreciar las ventajas, los beneficios, la anatomía del mensaje SOAP y el uso de este protocolo con otros (HTTP GET, HTTP POST, así como con el correo electrónico). Y en el Softswitch hacemos el estudio de su arquitectura funcional, de los tipos de arquitectura, así como de la arquitectura de servicio.. viii.

(9) TABLA DE CONTENIDOS PENSAMIENTO ..................................................................................................................iv AGRADECIMIENTOS ........................................................................................................vi RESUMEN ........................................................................................................................ viii INTRODUCCIÓN .................................................................................................................1 CAPÍTULO 1. 1.1. Aspectos Fundamentales de Redes NGN. ......................................7. Las Redes de Próxima Generación. .............................................................7. 1.1.1. Definición de NGN. ......................................................................................8. 1.1.2. Caracteristicas Fundamentales. ................................................................9. 1.2. Modelo Básico de Referencia (MBR*) de las NGN. .................................10. 1.3. Tendencia en los Servicios. .........................................................................11. 1.4. Migración hacia las Redes de Nueva Generación (NGN).......................12 1.5. Tendencia en el desarrollo tecnológico en las redes de. Telecomunicaciones......................................................................................................13 1.5.1. Múltiples redes de acceso de Banda Ancha. ............................................13. 1.5.2. Nueva Generación de Internet basada en IPv6........................................14. 1.5.3. Nueva Generación de redes móviles representadas por 3G/E3G/4G..15. 1.5.4. Nueva Generación de redes de transporte basadas en ASON. ............16. 1.6. Protocolos empleados en la Transmisión Multimedia..............................16. 1.7. Perspectiva de evolución de los operadores globales.............................18. CAPÍTULO 2.. Protocolo SOAP, sus descripciones. ..............................................19. 2.1. Servicios Web.................................................................................................20. 2.1.1. ¿Qué es el UDDI, XML, WSDL, SOAP? ....................................................20. 2.1.1.1 UDDI: Universal Description Discovery Integration..................................20. ix.

(10) 2.1.1.2 XML: eXtensible Markup Language............................................................20 2.1.1.3 WSDL: Web Services Description Language. Lenguaje de Descripción de Servicios Web. ..........................................................................................................21 2.1.1.4 SOAP: Simple Object Access Protocol. .....................................................21 2.2. Objetivos de SOAP........................................................................................22. 2.3. Ventajas de SOAP.........................................................................................22. 2.4. Anatomía de un mensaje de SOAP. ...........................................................23. 2.5. Tipos de Solicitudes de SOAP.....................................................................24. 2.6. Características................................................................................................25. 2.6.1. Escenarios de uso Básico. ...........................................................................26. 2.6.2. Llamada a Procedimiento Remotos............................................................26. 2.7. Escenarios de error. ......................................................................................27. 2.8. Uso de Vínculos con varios Protocolos......................................................27. 2.8.1. El Vínculo SOAP-HTTP. ...............................................................................28. 2.8.1.1 Uso de SOAP-HTTP GET. ...........................................................................30 2.8.1.2 Uso de SOAP-HTTP POST..........................................................................30 2.8.1.3 Uso de SOAP compatible con la Arquitectura Web. ................................30 2.8.2. SOAP sobre Correo Electrónico..................................................................31. CAPÍTULO 3.. Softswitch como elemento en las NGN..........................................33. 3.1. Concepto. ........................................................................................................34. 3.2. Características del Softswitch......................................................................35. 3.3. Beneficios........................................................................................................36. 3.4. Ventajas...........................................................................................................36. 3.5. Arquitectura Funcional de una red Softswitch, sus elementos y sus. relaciones. .......................................................................................................................37 x.

(11) 3.5.1 El Controlador de Pasarela (The Gateway Controller) ..............................37 3.5.1.1. Requerimientos Funcionales del Gateway Controller..........................38. 3.5.1.2 Características del Sistema del Gateway Controller...............................38 3.5.2.1. Requerimientos Funcionales del Signaling Gateway...........................40. 3.5.2.2 Características del sistema del Signaling Gatreway...............................40 3.5.3.1 Requerimientos funcionales del Media Gateway. ...................................41 3.5.3.2 Características del Sistema del Media Gateway. ....................................41 3.5.4 3.5.4.1 3.5.5 3.5.5.1. Servidor Multimedia (Media Server). ..........................................................41 Requerimientos funcionales del Media Server......................................42 Caracteristicas del Servidor (Feature Server) ...........................................42 Características del Sistema del Feature Server. ..................................44. 3.6. Tipos de Arquitecturas Softswitch...............................................................44. 3.7. Selección del Software..................................................................................45. 3.8. Arquitectura de Servicio................................................................................45. 3.8.1 Services Targeted............................................................................................45 3.8.2 3.9. Service Interfase. .......................................................................................45 Evolución del modelo de red tradicional (PSTN) hacia el nuevo. concepto de NGN. .........................................................................................................45 3.10 Nueva Generación de redes (NGN)...................................................................48 3.11. Ejemplos de integración de un Softswitch. ................................................48. 3.11.1-Call Agent, Feature Server usando (1RU) Netra Servers......................48 3.11.2 Signalling Gateway, Call Agent, Feature Server, Media Server usando Multiprocesadores......................................................................................................49 3.12. Softswitch para el control del tráfico de Internet. ..............................................49. 3.13. Establecimiento de una Llamada de Voz...........................................................50 xi.

(12) 3.14. Establecimiento de una Llamada de Datos. ..............................................52. 3.15. La Evolución de la red de Telecomunicaciones en Cuba. ......................52. CONCLUSIONES ..............................................................................................................54 Recomendaciones .........................................................................................................56 BIBLIOGRAFIA...................................................................................................................57 Anexo I: Glosario y Siglario. .........................................................................................59 Anexo II: Ejemplo 2.1 ....................................................................................................68 Anexo III: TABLAS 1 Y 2. .............................................................................................70 Tabla 1 Requerimientos para los cinco componentes de Softswitch. .................70 Tabla 2 Selección de la Plataforma Hardware. .......................................................71 Anexo IV: .............................................................. SIP: Sección de Inicio de Protocolo 73. xii.

(13) INTRODUCCIÓN. INTRODUCCIÓN. Desde la década de los 90 la situación de la industria de las telecomunicaciones ha cambiado de manera sustancial. Se han producido constantes actualizaciones de tecnología y un decrecimiento importante del costo de la red Las líneas fijas tradicionales están siendo sustituidas por la telefonía móvil y la telefonía sobre el protocolo. de Internet (IP*) Las ganancias de la telefonía fija decrecen. continuamente. debido a la fuerte competencia, y el modelo IP va ganando. espacio en el negocio tradicional de las telecomunicaciones. Estas transformaciones radicales han sido impulsadas por nuevas circunstancias comerciales, el desarrollo tecnológico y la evolución de los requerimientos de los usuarios. Se destacan la competencia abierta entre operadores y la no regulación del mercado, la explosión del tráfico digital, el aumento del tráfico de datos y la creciente demanda de los usuarios por nuevos servicios multimedia y por una movilidad generalizada. Ante todos estos cambios aparece un nuevo concepto como tendencia fundamental, las Redes de Próxima Generación (NGN*), que pueden abarcar una variedad de protocolos, servicios y medios de comunicación. Estas redes se basan en la transmisión, orientada a paquetes, de voz, video y datos, lo cual permite un dimensionamiento flexible del ancho de banda (bajo demanda), y conduce a una mejor eficiencia en términos de capacidad de operación y costo de gestión Además, esta convergencia resulta en una. *. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 1.

(14) INTRODUCCIÓN. simplificación de la estructura de red y la unificación del hardware, lo que permite un despliegue y actualización más eficiente del software. Las NGN utilizan interfaces abiertas estándares que permiten mayor flexibilidad en el servicio, mejor adaptación al mercado. Al mismo tiempo, introducen nuevos modelos de negocios separando la tradicional cadena de valores en diversos servicios, los cuales pueden ser suministrados por diferentes proveedores. A partir de todos los elementos mencionados, muchos países y operadores se encuentran en medio de la implantación de las NGN o en la migración hacia ellas. La convergencia de las redes y los servicios, resulta particularmente ventajosa desde el punto de vista tecnológico y económico, por lo que Cuba se ha sumado a esa tendencia internacional. De la misma forma que los servicios más importantes de telecomunicaciones (voz, video y datos) emplean redes diferentes, los problemas de seguridad de cada uno eran analizados y atendidos de forma separada. Sin embargo, con las actuales tendencias del desarrollo de esta industria, los problemas y soluciones de seguridad también tienden a converger. Los incidentes de seguridad, y en particular el fraude, han afectado a los operadores. de. telecomunicaciones. a. través. de. los. años,. reduciendo. significativamente sus ganancias. Según reportes de la Communications Fraud Control Association (CFCA) [10], las pérdidas en la telefonía se incrementaron en un 52% entre el 2003 y el 2005, hasta alcanzar una cifra de 60 mil millones de dólares, un 5% de los ingresos del sector. Algo similar ocurre en el área de la televisión o video. En las últimas décadas se ha acumulado experiencia importante en el combate contra estos problemas de seguridad. No obstante siguiendo la tendencia de la industria, los operadores de telecomunicaciones están migrando o estableciendo nuevos servicios sobre la plataforma IP, frecuentemente, sin tomar las medidas de protección necesarias, desconociendo que en las redes de datos también se generan pérdidas millonarias debido a los incidentes de seguridad. En general, la revolución que está ocurriendo en las redes y servicios de telecomunicaciones, hace que aparezcan nuevos retos en el trabajo de seguridad: 2.

(15) INTRODUCCIÓN. se unen los servicios tradicionales de telefonía, televisión y datos, aumenta la complejidad de los servicios y su valor, se reducen los tiempos para introducir un nuevo servicio al mercado. Ahora los servicios de telefonía y video se ven afectados por amenazas provenientes del mundo IP: programas malignos, denegación de servicios y otros. Además, aparecen nuevas técnicas para realizar el fraude de manera exitosa. La industria de las telecomunicaciones y de la información está trabajando en busca de nuevas soluciones de seguridad que puedan ser aplicadas a cualquier tipo de red, servicios y aplicaciones. Para lograr esto, en un mundo tan heterogéneo en cuanto a proveedores, fabricantes y clientes, se requiere el trabajo con soluciones de seguridad estándares. Hasta el momento, se han desarrollado un grupo de estándares de seguridad para el entorno de las redes de telecomunicaciones, a partir de los enfoques de la Gestión de la Información y de la Gestión de Redes. Desde la precursora X.800, del sector de Normalización de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT-T), incluyendo la BS-7799 de la Bristish Standard, hasta el día de hoy, se han definido conceptos, arquitecturas y esquemas de trabajo, que han sido adoptados en alguna medida por los operadores de redes de telefonía, de video y de datos, en busca de asegurar el funcionamiento de sus sistemas. La diversidad de normativas y soluciones de seguridad existentes, la evolución de la tecnología, las redes y sus servicios, su convergencia sobre una plataforma común (IP), hace necesario realizar una revisión de todos estos aspectos para obtener soluciones generales e integradoras, que se adapten a una realidad tecnológica que cambia constantemente y abarca todas las áreas de la vida humana. Lo planteado evidencia como problema de investigación: disponer, a partir de las tendencias. la necesidad de. de desarrollo en las redes de. Telecomunicaciones y la creciente demanda de servicios avanzados en forma rápida y flexible, de una arquitectura orientada al servicio en Redes de Nueva Generación. 3.

(16) INTRODUCCIÓN. Para solucionar este problema se consideró como objeto de estudio de la tesis, las arquitecturas orientadas al servicio en Redes de Nueva Generación, y como campo de acción la determinación de una arquitectura orientada al servicio en Redes de Nueva Generación El objetivo principal de esta investigación es analizar y comparar variantes de arquitecturas orientadas al servicio en Redes de Nueva Generación. En consecuencia con las tendencias de estas tecnologías se plantea el objetivo específico de realizar la determinación de una arquitectura orientada al servicio en Redes de Nueva Generación más adecuada al entorno cubano. Como hipótesis se presenta lo siguiente: A partir del análisis y comparación de las variantes de arquitecturas orientadas al servicio en redes de nueva Generación y la valoración de los problemas, soluciones, normas y procedimientos puede determinarse una arquitectura al servicio en redes de Nueva Generación general, flexible y útil más adecuada al entorno cubano. Para comprobar la hipótesis y conseguir los objetivos se ejecutarán las siguientes tareas generales: La realización de un estudio sobre las redes de nueva generación. La caracterización de las arquitecturas orientadas al servicio en estas redes. La realización de un estudio en el protocolo Softswitch. En el desarrollo de la investigación se utilizarán diferentes técnicas y métodos que nos permitirán determinar las particularidades y especificaciones en el estudio del tema. Estos métodos y técnicas favorecerán el cumplimiento de las siguientes tareas: 1-Estudio exploratorio acerca de las tendencias actuales que existen en el mundo para la prestación de nuevos servicios. 2- Caracterización de las arquitecturas y plataformas de redes de nueva generación que se ofertan a nuestro país. 4.

(17) INTRODUCCIÓN. 3-Análisis de un modelo de implementación de NGN para la demanda de nuevos servicios. La novedad de los resultados de la tesis radica en brindar información sobre las arquitecturas de NGN acorde con la tendencia tecnológica actual de integrar voz, datos y video sobre una misma red multiservicio a nivel de transporte. Esta red multiservicio debe posibilitar el acceso, transporte y conmutación del tráfico generado desde los clientes, prestando especial atención a los niveles óptimos de calidad, seguridad, disponibilidad y confiabilidad en el servicio. Adicionalmente, esta plataforma debe permitir escalabilidad. En Cuba se trabaja en la introducción de estos resultados lo que constituye una contribución a las tareas del desarrollo de las telecomunicaciones y en especial a la implantación y explotación de las Redes de Próxima Generación. Para exponer los resultados de esta investigación, este documento de tesis está dividido en: Resumen,. introducción,. tres. capítulos. de. desarrollo,. conclusiones,. recomendaciones, bibliografías y anexos. El contenido de los capítulos se distribuye de la siguiente forma: CAPÍTULO I. Refleja a través de un estudio y fundamentación teórica, aspectos fundamentales relativos a las NGN y las arquitecturas orientadas al servicio. CAPÍTULO II. Especifica el protocolo SOAP, sus descripciones. CAPÍTULO III. Softswitch como elemento en las NGN. CONCLUSIONES. TENDENCIAS DE AVANZADA. BIBLIOGRFIA.. 5.

(18) INTRODUCCIÓN. ANEXO.. 6.

(19) CAPÍTULO 1 ASPECTOS FUNDAMENTALES DE REDES NGN.. CAPÍTULO 1.. Aspectos Fundamentales de Redes NGN.. Introducción Hasta el momento se han utilizado redes de telecomunicaciones diferentes para servicios como la telefonía, los datos y la TV. Su digitalización y los niveles de informatización, entre otros factores, han propiciado la construcción de redes únicas, integradas y multiservicios, con el consiguiente ahorro de recursos y aumento de la eficiencia. Como resultados de esta nueva tendencia aparecen las Redes de Próxima Generación (NGN), concepto que se introduce con el objetivo de facilitar la convergencia de redes y servicios. Si bien es cierto que el vertiginoso desarrollo tecnológico, y en especial el advenimiento de las NGN, significan un enorme y necesario avance en las telecomunicaciones, también se ha convertido en un reto de igual magnitud conocer su fiabilidad, adaptabilidad y asimilación. Debido a lo anterior, el presente capítulo se dedica a realizar un análisis del estado actual del desarrollo de las redes de telecomunicaciones, que tienen como principal tendencia la evolución hacia las NGN, y de los problemas, normas y tecnologías sobre lo que se basa el trabajo en estas redes.. 1.1 Las Redes de Próxima Generación. En realidad el término NGN es una gran sombrilla que cubre casi todos los aspectos del progreso de las redes de telecomunicaciones. Cuando se habla de red de servicio, NGN significa próxima generación de red de servicios. En redes. 7.

(20) CAPÍTULO 1 ASPECTOS FUNDAMENTALES DE REDES NGN. de acceso, significa todo tipo de red de acceso a banda ancha. En cuanto a la red de transporte, significa próxima generación de red óptica inteligente de transporte. En general, las NGN envuelven a todas las tecnologías de redes de nueva generación. Las redes de próxima generación pretenden unificar. las Redes Telefónicas. Públicas Conmutadas (PSTN*), las Redes Telefónicas Públicas Móviles (PSMN*), las Redes de TV (o video) y las de Datos, creando una única red multiservicio de plataforma IP 1.1.1 Definición de NGN. El objetivo de NGN es facilitar la convergencia de las redes y la convergencia de los servicios de telecomunicaciones (comúnmente expresado como “convergencia de redes y servicios”), con todo lo que esto significa para la tecnología, la economía y la sociedad. Basado en este principio, diferentes organizaciones de estandarización, fabricantes y operadores han expresado su visión de las características de esta red y propuesto diferentes definiciones. Una de las definiciones más concretas es la que brinda la (UIT-T) [7] que dice: la NGN se define como una red basada en paquetes, capaz de ofrecer servicios de telecomunicaciones y hacer uso de múltiples tecnologías de transporte de banda ancha y calidad de servicio (QoS*) en la cual las funciones relacionadas con el servicio son independientes de las tecnologías subyacentes de transporte. La red NGN posibilita a los usuarios el acceso a redes y servicios en general. Además, soporta la denominada movilidad generalizada, la cual permite una oferta de servicios ubicua y consistente para los usuarios. Vale la pena también revisar la visión de las NGN que ofrecen la (ETSI) [3], organización vanguardia en los trabajos de estandarización de las propuestas de las NGN basadas en IP Multimedia Subsystem (IMS*). ETSI describe las NGN como un concepto para definir y desarrollar redes, las cuales, debido a la. *. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 8.

(21) CAPÍTULO 1 ASPECTOS FUNDAMENTALES DE REDES NGN. separación normal en niveles y planos diferentes y el uso de interfaces abiertas ofrecen, a los proveedores de servicios y operadores, una plataforma para evolucionar paso a paso en la creación, desarrollo y gestión de servicios innovadores. 1.1.2 Caracteristicas Fundamentales. Las NGN incorporan un grupo de características, las cuales han ido apareciendo en las redes de telecomunicaciones actuales, y están dirigidas a cumplir con los requerimientos que los usuarios precisan de las nuevas tecnologías y servicios. Entre las características fundamentales de NGN se pueden enumerar las siguientes: • Transferencias basadas en paquetes. • Separación de las funciones de paquetes y las de servicios. Desarrollo de servicios a través de interfaces abiertas. • Soporte de un amplio rango de servicios y aplicaciones (tiempo real, Streaming y multimedia). ● Capacidad de banda ancha con QoS extremo-extremo. • Trabajo integrado con redes precedentes (PSTN y otras) a través de interfaces abiertas. • Movilidad generalizada. Se refiere a la movilidad de usuarios y dispositivos a través de diferentes tecnologías de acceso sin interrupción de servicio. • Acceso de los usuarios a servicios ofrecidos por diferentes proveedores. • Variedad de esquemas de identificación de usuarios y dispositivos. • Trabajo con un mismo perfil de servicio para un usuario a través de toda la red. • Convergencia de los servicios fijos y móviles. • Soporte de múltiples tecnologías de última milla. • Cumplimiento de todos los requerimientos regulatorios (comunicaciones de emergencia, seguridad, intercepción legal y otros). 9.

(22) CAPÍTULO 1 ASPECTOS FUNDAMENTALES DE REDES NGN. Las entidades o elementos funcionales que controlan políticas, sesiones, medios, recursos, entrega de servicios, seguridad y otros, pueden estar distribuidos sobre una infraestructura, incluyendo las redes precedentes y las nuevas. Cuando estas entidades están físicamente distribuidas se comunican a través de interfaces abiertas. Esta distribución de inteligencia a través de la red es denominada Entorno de Procesamiento Distribuido (DPE*). De esta forma la inteligencia puede ser desplazada a los lugares más apropiados de la red, incluso a la red del cliente (CPE*). A través de gateways se puede establecer la conexión entre la red NGN y otros tipos de redes ya existentes como la PSTN, la Red Digital de servicios Integrados (ISDN*) y el Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSM*). De acuerdo a las características enumeradas, las NGN se convierten en la red ideal, necesaria y a la vez en el punto culminante del desarrollo de las telecomunicaciones. Al mismo tiempo, todas estas características que garantizan la amplitud, variedad y flexibilidad en los servicios suponen, desde el punto de vista de la arquitectura, inmensos retos. 1.2 Modelo Básico de Referencia (MBR*) de las NGN. El modelo de referencia de las NGN es muy flexible, lo cual se logra separando las funciones de transporte y de servicios en dos bloques diferentes (Figura 1.1). Cada estrato o bloque comprende uno o más niveles que a su vez están compuestos por los planos de usuario, control y gestión. Estrato de Transporte: Soporta las tareas de la transferencia de información de usuario, control y gestión, y las tareas de control y gestión de los recursos de transporte, para llevar los datos entre entidades terminales.. *. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 10.

(23) CAPÍTULO 1 ASPECTOS FUNDAMENTALES DE REDES NGN.. Figura 1.1 Modelo Básico de Referencia de las NGN Estrato de Servicios: Permite a los usuarios el empleo de diferentes servicios a través de tareas de control y gestión de los recursos y servicios de la red, que facilitan la transferencia de los datos del servicio en cuestión. 1.3 Tendencia en los Servicios. Los principios bajo los cuales se desarrollan las NGN ayudan a reducir los costos al eliminar las ineficiencias propias de servicios específicos, propietarios y soluciones no reutilizables. La separación de las funciones de transporte y servicios, permite desarrollar estos últimos de forma independiente de las consideraciones de transporte y conectividad. Las NGN propician un entorno abierto, basado en Interfaces de Programación de Aplicaciones (API*) y en otros sistemas intermediarios, que ofrece a los proveedores de servicios, a terceras partes desarrolladoras y a clientes avanzados, la posibilidad de crear e introducir aplicaciones de forma rápida y transparente. Una característica importante de los nuevos servicios de telecomunicaciones será sus posibilidades en cuanto a la movilidad, la cual no estará sólo ceñida al equipo. *. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 11.

(24) CAPÍTULO 1 ASPECTOS FUNDAMENTALES DE REDES NGN. terminal de usuario, sino que abarcará también a la persona. De esta forma se podrá acceder al entorno de las nuevas plataformas de servicios de las redes de telecomunicaciones y en particular de las NGN, las cuales utilizan IP como protocolo base y ofrecen diversas alternativas a los usuarios como: • Servicios de voz que incluyen mensajería y telefonía. • Servicios de datos (correo electrónico, Web, intercambio de archivos y otros). • Servicios de video como la televisión IP (IPTV*) y el video en demanda (VoD*). • Combinación de los servicios anteriores (juegos interactivos, video-telefonía y otros). Actualmente, se trabaja en el desarrollo y despliegue de diversas plataformas de servicios para las NGN. Varias entidades importantes como IBM y Alcatel, proponen. utilizar. soluciones. integradoras. identificadas. como. Arquitectura. Orientada al Servicio (SOA*), en las cuales tienen gran importancia los servicios Web y tecnologías como el Lenguaje Extensible de Marcas (XML*), el Lenguaje de Descripción de Servicios Web (WSDL*), el Protocolo Simple de Acceso a Objetos (SOAP*), entre otros. 1.4 Migración hacia las Redes de Nueva Generación (NGN). La migración hacia las NGN es un proceso que parece inevitable para operadores y proveedores. Algunos especialistas consideran que la migración hacia las tecnologías de conmutación de paquetes de todos los servicios, se lleva a cabo por motivos económicos. No obstante, realizando un análisis más abarcador se considera que la evolución de la red hacia las NGN tiene los siguientes objetivos: • Reducir los costos de inversión (CAPEX*) y de operación (OPEX*) en los servicios de telecomunicaciones. • Optimizar los recursos y la estructura de la red.. *. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 12.

(25) CAPÍTULO 1 ASPECTOS FUNDAMENTALES DE REDES NGN. • Mejorar las capacidades de reducción y recuperación de desastres, y darle a la red una mayor confiabilidad y poder de supervivencia. • Disponer de mayores anchos de banda para satisfacer la demanda de servicios. • Disponer de nuevas facilidades de gestión de las redes y servicios. • Lograr calidad de servicio para cada servicio y usuario. • Disponer de servicios de emergencia seguros y confiables. 1.5 Tendencia. en. el. desarrollo. tecnológico. en. las. redes. de. Telecomunicaciones. Las NGN representan la etapa siguiente en el desarrollo de las redes de telecomunicaciones y su transición está marcada por cinco tendencias tecnológicas: • Múltiples redes de acceso de banda ancha. • Redes conmutadas de nueva generación basadas en softswitch/IMS. • Nueva generación de Internet basada en IPv6. • Nueva generación de redes móviles. • Nueva generación de redes de transporte basadas en la conmutación óptica (ASON*). 1.5.1 Múltiples redes de acceso de Banda Ancha. En la actualidad, son muchos los servicios que se pueden ofrecer y grandes los anchos de banda que requieren, por lo que resulta un problema clave incrementar los anchos de banda de las redes de acceso. Se considera que las soluciones de Línea Digital de Abonado (XDSL*) dominarán el mercado de acceso de banda ancha, aún en presencia de otras tecnologías. *. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 13.

(26) CAPÍTULO 1 ASPECTOS FUNDAMENTALES DE REDES NGN. como Ethernet. Hay estimados que ubican a XDSL con el 60% de los accesos para el 2008. En particular, la variante asimétrica (ADSL*), logra velocidades de 20 Mbps a distancias de 1.2 Km. suficiente para soportar un canal de televisión de alta definición o dos canales estándares, más acceso a Internet de alta velocidad. Adicionalmente, existen otras dos soluciones de acceso que se están insertando rápidamente en el mercado. La primera es conocida como WorldWide Interoperability for Microwave Access (WiMAX*), estándar de la serie 802.16 del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE*). Esta tecnología se basa en el uso de macro celdas con frecuencias entre los 2 y los 66 GHz, con una cobertura de hasta 50 Km. velocidades de transmisión de hasta 70 Mbps y soporte para movilidad (802.16e). La segunda tecnología mencionada pertenece a las redes de acceso ópticas, las cuales deben constituir una solución a más largo plazo y son consideradas en las estrategias de migración de varios operadores importantes. Se trata de las redes ópticas pasivas (PON*).. 1.5.2 Nueva Generación de Internet basada en IPv6. A partir del desarrollo de terminales softswitch, redes domésticas, servicios punto a punto (P2P1) y otros, se considera que el espacio de direcciones que ofrece (IPv4*) se agotará en el año 2010. Por otra parte, son conocidas las limitaciones de este estándar en cuanto a seguridad, QoS y otros, lo que provoca que sea insuficiente para alcanzar los crecientes requerimientos de los usuarios. Por tales motivos, la migración hacia la nueva versión del protocolo IP (IPv6*) es inevitable, lo que introducirá un grupo importante de ventajas en cuanto a direccionamiento, movilidad, seguridad, gestión y mantenimiento, incorporación de nuevos servicios y otros.. *. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 14.

(27) CAPÍTULO 1 ASPECTOS FUNDAMENTALES DE REDES NGN. Se plantea que el par MPLS/IPv6 es el futuro del núcleo de las redes de telecomunicaciones. No obstante, mientras la Conmutación de Etiquetas Multiprotocolo (MPLS*) se introduce con fuerza en los backbone de los operadores del mundo, IPv6 no tiene aún el despliegue adecuado. Esto se debe a que servicios como los traductores de direcciones (NAT*) alargan la vida del espacio de direcciones IPv4. Al mismo tiempo, asumir IPv6 significa no sólo actualizar los protocolos de red, sino la mayor parte de los sistemas operativos de usuarios y del equipamiento de conectividad. 1.5.3 Nueva Generación de redes móviles representadas por 3G/E3G/4G. La tendencia de desarrollo de la comunicación móvil es hacia Tercera Generación (3G*), con el objetivo de explotar nuevos recursos del espectro, unificar estándares, proporcionar roaming transparente y ofrecer nuevas posibilidades. A partir del 2004 evolucionaron dos estándares: Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA*) y Code Division Multiple Access 2000 (CDMA2000*). A finales del 2005 había 126 millones de usuarios de CDMA2000, aunque se considera que a la larga será WCDMA la solución dominante. En paralelo a la comercialización de Tercera Generación (3G) se investiga en Cuarta Generación (4G*), la cual supone mayor eficiencia y velocidad, mejor cobertura y soporte de servicios. 4G contará con velocidades de hasta 100 Mbits/s y debe ser comercializable aproximadamente en el 2012. Hasta el momento, algunas tecnologías de acceso de banda ancha por radio como WiMAX, ofrecen mejores soluciones de ancho de banda, velocidad y servicios que 3G. En respuesta a esto se trabaja en introducir algunos avances de las investigaciones de 4G en 3G para crear un (enhanced 3G) (E3G*) a más corto plazo, que emplee algunas de las técnicas avanzadas que ya tiene WiMAX.. *. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 15.

(28) CAPÍTULO 1 ASPECTOS FUNDAMENTALES DE REDES NGN. 1.5.4 Nueva Generación de redes de transporte basadas en ASON. Esta evolución responde a la necesidad de poseer una infraestructura de red óptica flexible. La tendencia es introducir funciones de provisión automática de longitudes de onda, para trasformar las redes ópticas estáticas en redes ópticas conmutadas automáticamente. Esto trae aparejado muchas ventajas como: asignación dinámica de los recursos de la red a las distintas rutas, rápida provisión y despliegue de servicios, bajos costos de operación, mantenimiento y gestión, reducción de errores manuales, facilidad para introducir servicios en nuevas longitudes de onda (ancho de banda en demanda, arrendamiento de longitud de onda, y Redes Privadas Virtuales Ópticas (OVPN*), entre otros. La principal desventaja de esta solución está en la estandarización. Las redes ópticas inteligentes tienen un amplio mercado, pero aún no existe un consenso entre los fabricantes en cuanto a los estándares para el hardware y software involucrado. 1.6 Protocolos empleados en la Transmisión Multimedia. Los protocolos que permiten el funcionamiento de los sistemas de transmisión multimedia en redes de telecomunicaciones (Figura 1.2), han derivado esencialmente. de. dos. organizaciones:. la. Unión. Internacional. de. Telecomunicaciones, Sector de Estandarización (UIT-T) y la Fuerza de Tareas de Ingeniería de Internet (IETF*). El trabajo de ambas organizaciones ha permitido establecer el centro del funcionamiento de las implementaciones actuales de las NGN en dos estándares: H.323 de la UIT-T y (SIP*) del IETF.. *. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 16.

(29) CAPÍTULO 1 ASPECTOS FUNDAMENTALES DE REDES NGN.. Figura1.2. Arquitectura de protocolos empleada para la transmisión multimedia. Algunos especialistas, basados en el despliegue de soluciones empresariales de Voz sobre IP (VoIP), afirman que H.323 tiene mayor madurez y predominio en el mercado y que SIP, que se presenta como una variante más flexible, aún está en desarrollo. Por otra parte, el futuro a largo plazo de las telecomunicaciones está en IMS, lo que evidencia que los investigadores y diseñadores planifican un desplazamiento hacia (SIP). Por el momento, los fabricantes de terminales de usuario y de soluciones NGN (como Huawei y Alcatel) incluyen en sus productos ambos protocolos, previendo que estos van a convivir durante un largo período de tiempo. La mayor parte de los protocolos que aparecen en la arquitectura de protocolos mostrada en la Figura 1.2 provienen del IETF, lo que refuerza la idea del empleo de estándares e interfaces abiertas en los servicios de telecomunicaciones, en particular en las NGN.. 17.

(30) CAPÍTULO 1 ASPECTOS FUNDAMENTALES DE REDES NGN. 1.7 Perspectiva de evolución de los operadores globales. En general, los operadores abordan el tema de la convergencia de la red y de los servicios con una visión estratégica a largo plazo. En la bibliografía revisada son escasos los análisis sobre la evolución de las redes de los operadores de América hacia las NGN. Sin embargo, se encontró un examen sobre la visión de este tema que tienen los principales operadores europeos, de Japón y de Corea del Sur. En el análisis mencionado se plantea que la evolución completa hacia las NGN de las redes en Europa puede demorar unos quince años. Visto desde la arista técnica, la tecnología de softswitch es la seleccionada para migrar las redes de conmutación de circuitos. Los operadores también siguen de cerca el desarrollo de IMS, y la mayoría afirma que IMS y softswitch van a coexistir durante un tiempo. Desde el punto de vista del desarrollo de las redes IP, operadores como Telecom Italia, British Telecom, Deutsch Telekom, France Telecom, Nippon Telephone and Telegraph (NTT*) y otros, plantean algunas ideas comunes que incluyen: • Construir el backbone usando las tecnologías IP-MPLS-DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) y transportar los servicios sobre una plataforma de Redes Privadas Virtuales en IP (VPN/IP*). • Construir una red de acceso de banda ancha usando tecnologías xDSL y (BPON*), con énfasis en el despliegue y la gestión del borde de la red. • Perfeccionar la QoS en las redes IP usando la combinación de DiffServ y MPLS TE (MPLS Traffic Engineering). • Promover nuevos servicios IP, como IPTV y redes domésticas.. *. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 18.

(31) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES.. CAPÍTULO 2.. Protocolo SOAP, sus descripciones.. Introducción al SOAP Dentro de los Servicios que las Redes NGN brindan está la Programación de Páginas Web, por eso es necesario hacer un estudio del Protocolo SOAP el cual brinda este servicio. Para el estudio de este protocolo es conveniente realizar una introducción a lo que son los Servicios Web, y para esto debemos comenzar con la definición de Servicios Web.. 19.

(32) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES. 2.1 Servicios Web Es un sistema software diseñado para soportar la interoperabilidad máquina máquina a través de una red. Este tiene una interfaz descripta en un formato que puede ser procesado por una máquina (específicamente WSDL, que veremos más adelante). Otros sistemas interactúan con el Servicio Web utilizando mensajes SOAP los cuales se encuentran establecidos previamente.Entonces podríamos decir que un Web Service es una comunicación por medio de mensajes SOAP (son mensajes especiales que más adelante veremos detenidamente) entre diferentes equipos a través de una red.Ahora pasaremos a definir los elementos que componen a los Web Services, para luego ver como ellos están interrelacionados. 2.1.1 ¿Qué es el UDDI, XML, WSDL, SOAP? Para conocer cómo se realiza el intercambio de mensajes en los Servicios Web debemos primero saber cuales son los elementos fundamentales que lo componen. Estos son el UDDI, XML, WSDL, SOAP. 2.1.1.1. UDDI: Universal Description Discovery Integration.. Es un servicio Web en línea que se puede utilizar desde las aplicaciones para describir de forma dinámica otros servicios en línea, todos ellos perfectamente integrados en una interfaz XML simple. 2.1.1.2. XML: eXtensible Markup Language.. Es un subconjunto simplificado del SGML el cual fue diseñado principalmente para documentos Web. Deja a los diseñadores crear sus propias “etiquetas” o "tags" (Ej: <libro>), habilitando la definición, transmisión, validación, y la interpretación de datos entre aplicaciones y entre organizaciones. Un punto que considero que es importante aclarar es que el HTML y el XML tienen funciones diferentes. El HTML tiene por objeto mostrar información, mientras que el XML se ocupa de la 20.

(33) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES. información propiamente dicha (el contenido). Este concepto es importante tenerlo en cuenta, ya que muchas personas al escuchar sobre XML piensan que es el sucesor de HTML. XML describe perfectamente los datos en tiempo de ejecución y evita los problemas ocasionados por cambios inadvertidos en las funciones, ya que los objetos llamados tienen la posibilidad de validar siempre los argumentos de las funciones, haciendo que el protocolo sea muy sólido. 2.1.1.3. WSDL: Web Services Description Language. Lenguaje de. Descripción de Servicios Web. El lenguaje de descripción del servicio Web WSDL es un lenguaje XML que contiene información a cerca de la interfaz, semántica, y administración de una llamada a un servicio Web. 2.1.1.4. SOAP: Simple Object Access Protocol.. Es un protocolo estándar creado por Microsoft, IBM y otros, está actualmente bajo el auspicio de la W3C que define cómo dos objetos en diferentes procesos pueden comunicarse por medio de intercambio de datos XML. SOAP es un protocolo que permite la comunicación entre aplicaciones a través de mensajes por medio de Internet. Es fundamentalmente un paradigma de intercambio de mensajes en un sólo sentido, pero las aplicaciones pueden crear patrones de interacción más complejos (por ejemplo, petición/respuesta, petición/respuestas múltiples, etc.) combinando tales intercambios de un solo sentido con características proporcionadas por el protocolo utilizado y/o información específica de la aplicación en cuestión. SOAP no interfiere en la semántica de cualesquiera datos específicos de aplicación que comunica, ni tampoco en asuntos tales como el enrutamiento de mensajes SOAP, transferencia de datos fiables, cortafuegos que atraviesa, etc. No obstante, SOAP proporciona el marco de trabajo por el que la información de aplicaciones específicas puede comunicarse de forma extensible. También, SOAP proporciona una descripción completa de las acciones que debe realizar un nodo SOAP al recibir un mensaje 21.

(34) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES. SOAP. Además podemos decir que es independiente de la plataforma, y del lenguaje. 2.2. Objetivos de SOAP.. a) Establecer un protocolo estándar de invocación de servicios remotos, basado en protocolos estándares de Internet: Hiper Text Transport Protocol (HTTP*) para TP. PT. la transmisión y XML para la codificación de datos. b) Independencia de plataforma, lenguaje de desarrollo e implementación (modelo de objetos). 2.3 Ventajas de SOAP. •. El protocolo SOAP tiene diversas ventajas sobre otras maneras de llamar funciones de manera remota como (DCOM*), (CORBA*) o directamente en (TCP/IP*). P. P. P. P. P. P. •. Es sencillo de implementar, probar y usar.. •. Es un estándar de la industria, creado por un consorcio del cual Microsoft forma parte, adoptado por (W3C*) y por varias otras empresas. P. •. P. Utiliza los mismos estándares de la Web para casi todo; la comunicación se hace mediante HTTP con paquetes virtualmente idénticos; los protocolos de autenticación y encriptación son los mismos; el mantenimiento de estado se hace de la misma forma; se implementa normalmente por el propio servidor Web. Tanto los datos como las funciones se describen en XML, lo que permite que el protocolo no sólo sea más fácil de utilizar sino que también sea más sólido. Es independiente del sistema operativo y procesador.. •. TP. * PT. Se puede utilizar tanto de forma anónima como con autenticación (nombre/clave).. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 22.

(35) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES. 2.4 Anatomía de un mensaje de SOAP. SOAP proporciona un mecanismo estándar de empaquetar un mensaje. Un mensaje SOAP se compone de un sobre que contiene el cuerpo del mensaje y cualquier información de cabecera que se utiliza para describir el mensaje. A continuación tiene un ejemplo:. Ejemplo 2.1 Anatomía del mensaje SOAP. El elemento raíz del documento es el elemento Envelope. El ejemplo contiene dos subelementos, Body y Header. Un ejemplo de SOAP válido también puede contener. otros. elementos. hijo. en. el. sobre.. El sobre puede contener un elemento Header opcional que contiene información sobre el mensaje. En el ejemplo anterior, la cabecera contiene dos elementos que describen a quien compuso el mensaje, y posible receptor del mismo. El sobre debe contener un elemento body (cuerpo) que contiene la carga de datos del mensaje. En el ejemplo el cuerpo contiene una simple cadena de caracteres. Un mensaje debe estar dentro de un sobre de SOAP bien construido. Un sobre se compone de un único elemento (envelope), el sobre puede contener un elemento Cabecera (Header) y puede contener un elemento Cuerpo (Body). Si existe, la cabecera debe ser el elemento hijo inmediato del sobre, con el cuerpo siguiendo. 23.

(36) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES. inmediatamente. a. la. cabecera.. El cuerpo contiene la carga de datos del mensaje y la cabecera contiene los datos adicionales que no pertenecen necesariamente al cuerpo del mensaje. Además de definir un sobre de SOAP, la especificación de SOAP define una forma de. codificar. los. datos. contenidos. en. un. mensaje.. La especificación de SOAP también proporciona un patrón de mensaje estándar para facilitar el comportamiento de tipo RPC. Se emparejan dos mensajes de SOAP para facilitar la asociación de un mensaje de petición con un mensaje de respuesta. La llamada a un método y sus parámetros se serializan en el cuerpo del mensaje de petición en forma de una estructura.. El elemento raíz tiene el mismo nombre que el método objetivo, con cada uno de los. parámetros. codificado. como. un. subelemento.. El mensaje de respuesta puede contener los resultados de la llamada al método o una estructura de fallo bien definida. Los resultados de la llamada a un método se serializan en el cuerpo de la petición como una estructura. Por convenio, el elemento raíz tiene el mismo nombre que el método original al que se añade el resultado. Los parámetros de retorno se serializan como elementos hijo, con el parámetro de retorno en primer lugar. Si se encuentra un error el cuerpo del mensaje de respuesta contendrá una estructura de fallo bien definida.. 2.5 Tipos de Solicitudes de SOAP. Las solicitudes SOAP se pueden hacer en tres estándares: (GET*), (POST*) y SOAP. Los estándares GET y POST son idénticos a las solicitudes hechas por navegadores de Internet. SOAP es un estándar similar a POST, pero las. *. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 24.

(37) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES. solicitudes se hacen en XML y permiten recursos más sofisticados, como pasar estructuras y arreglos ("arrays"). Independientemente de cómo se haga la solicitud, las respuestas siempre son en XML esta a su vez describe perfectamente los datos en tiempo de ejecución y evita los problemas ocasionados por cambios inadvertidos en las funciones, ya que los objetos llamados tienen la posibilidad de validar siempre los argumentos de las funciones, haciendo que el protocolo sea muy sólido. Así mismo, SOAP define un estándar llamado WSDL, que describe perfectamente los objetos y métodos disponibles a través de páginas XML accesibles por la Web. La idea es la siguiente: quien publica un servicio, crea también estas páginas. Quien. quiera. llamar. el. servicio,. puede. utilizar. estas. páginas. como. "documentación" de la llamada y también utilizarlas antes de llamar las funciones para verificar si cambió algo. SOAP se puede implementar fácilmente en casi cualquier ambiente de programación. Actualmente, existen diversos paquetes de desarrollo SOAP para diversos sistemas operativos y lenguajes de alto nivel. 2.6 Características. A continuación se proporciona una introducción a las características básicas de SOAP comenzando por los casos de uso más sencillos, concretamente por un mensaje SOAP de un solo sentido, seguidos de varios tipos de intercambio petición/respuesta, incluyendo (RPCs*). También se describen las situaciones de Error.. *. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 25.

(38) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES. 2.6.1 Escenarios de uso Básico. Un mensaje SOAP es fundamentalmente una transmisión en un solo sentido entre nodos SOAP, de un remitente SOAP a un destinatario SOAP, pero se espera que los mensajes SOAP sean combinados por las aplicaciones para implementar patrones de interacción más complejos desde la petición/respuesta a múltiples intercambios "conversacionales" de ida y vuelta. 2.6.2 Llamada a Procedimiento Remotos. Uno de los objetivos de diseño de SOAP es la encapsulación de la funcionalidad de las llamadas a procedimientos remotos utilizando la extensibilidad y funcionalidad de XML. Para invocar una SOAP RPC, es necesaria la siguiente información: 1. La dirección de un nodo SOAP destino. 2. El nombre del método o procedimiento. 3. Las identidades y valores de cualesquiera argumentos que deban ser pasados al método o procedimiento junto con cualquier parámetro de salida y valores de retorno. 4. Una separación clara de los argumentos utilizados para identificar el recurso Web que es el destino real para la RPC, en contraste a aquellos que transportan datos o información de control utilizada para que el recurso de destino procese la llamada. 5. El patrón del intercambio de mensajes que será empleado para transportar la RPC, junto con la identificación del, así llamado, "Método Web" que será utilizado. 6. Opcionalmente, los datos que deben ser transportados como parte de bloques de encabezado SOAP.. 26.

(39) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES. Tal información puede ser expresada. por diferentes medios, incluyendo. Lenguajes de Definición de Interfaces formales (IDL∗). Nótese que SOAP no TP. PT. proporciona ningún IDL, formal o informal. Téngase en cuenta también que la información arriba expuesta difiere sutilmente de la información necesaria generalmente para invocar otras RPCs no-SOAP. 2.7 Escenarios de error. SOAP proporciona un modelo para la gestión de situaciones en las que surgen errores durante el proceso de un mensaje SOAP. SOAP distingue entre las condiciones que resultan en un error, y la habilidad de señalar el error al remitente del mensaje erróneo o a otro nodo. La habilidad de señalar el error depende del mecanismo de transferencia utilizado, y un aspecto de la especificación de enlace de SOAP a un protocolo es especificar como se señalan los errores, si es que se señalan. 2.8 Uso de Vínculos con varios Protocolos. Los mensajes SOAP pueden intercambiarse utilizando una variedad de protocolos, incluyendo las capas de protocolos de otras aplicaciones. La especificación sobre como deben transmitirse los mensajes SOAP de un nodo a otro utilizando el protocolo de transmisión, se denomina Vínculo SOAP. HT. TH. Una especificación de vínculo SOAP describe, entre otras cosas, aquellas características que proporciona. Alguna de estas características puede ser proporcionada de forma nativa por el protocolo que lo soporta. Si la característica no está disponible a través del vínculo, podría ser implementada dentro del sobre SOAP, utilizando bloques de encabezado SOAP. La especificación de una. TP. ∗ PT. Siglas provenientes de su nombre en ingles. Ver siglario. 27.

(40) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES. característica implementada utilizando bloques de encabezado SOAP se denomina módulo SOAP. HT. TH. Sin embargo, un mensaje SOAP puede viajar dando varios saltos entre un remitente y el destinatario último, donde cada salto puede utilizar un vínculo con el protocolo diferente. Las siguientes secciones muestran ejemplos de dos vínculos con protocolos diferentes, concretamente con [HTTP 1.1] y correo electrónico. Debería HT. TH. enfatizarse de nuevo que el único vínculo normativo para mensajes SOAP es con [HTTP 1.1]. El ejemplo de la sección 2.8.2 que muestra al correo electrónico HT. TH. HT. TH. como mecanismo de transporte para SOAP sirve simplemente para sugerir otras elecciones para la transferencia de mensajes SOAP que son posibles, aunque no se encuentran estandarizadas en este momento. 2.8.1 El Vínculo SOAP-HTTP. HTTP tiene un modelo bien conocido y un patrón de intercambio de mensajes. El cliente identifica al servidor mediante un (URI∗), se conecta a él utilizando la red TP. PT. TCP/IP, envía un mensaje de petición HTTP y recibe un mensaje de respuesta HTTP sobre la misma conexión TCP. HTTP correlaciona implícitamente su mensaje de petición con su mensaje de respuesta; por tanto, una aplicación que utilice este vínculo puede elegir inferir una correlación entre el mensaje SOAP enviado en el cuerpo de un mensaje de petición HTTP y el mensaje SOAP devuelto en una respuesta HTTP. De forma similar, HTTP identifica el punto de destino en el servidor mediante un URI, el Request-URI también puede servir como el identificador de un nodo SOAP en el HT. TH. servidor.. TP. ∗ PT. Siglas provenientes de su nombre en ingles. Ver siglario. 28.

(41) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES. HTTP permite múltiples intermediarios entre el cliente inicial y el servidor de origen identificado por el Request-URI, en cuyo caso el modelo petición/respuesta es una serie de esos pares. Obsérvese, no obstante, que los intermediarios SOAP son diferentes de los intermediarios HTTP. El vínculo con HTTP de SOAP hace uso de una característica de método Web SOAP para permitir a las aplicaciones elegir el, así llamado, método Web restringiéndolo a un GET o un POST - para utilizar encima del intercambio de mensajes HTTP. Además, hace uso de dos patrones de intercambio de mensajes que ofrecen a las aplicaciones dos maneras de intercambiar mensajes SOAP vía HTTP: 1) El uso del método HTTP POST para transportar mensajes SOAP en los cuerpos de los mensajes de peticiones y respuestas HTTP. 2) El uso del método HTTP GET es una petición HTTP para devolver un mensaje SOAP en el cuerpo de una respuesta HTTP. El primer patrón de uso es la instanciación de HTTP específica una característica del vínculo, llamada patrón de intercambio de mensajes petición-respuesta SOAP, mientras que el segundo utiliza una característica denominada patrón de intercambio de mensajes de respuesta SOAP. El propósito de facilitar estos dos tipos de usos es el de acomodar los dos paradigmas de interacción que está bien establecidos en la World Wide Web. El primer tipo de interacción permite el uso de datos en el cuerpo de un HTTP POST para crear o modificar el estado de un recurso identificado por el URI al que se dirige la petición HTTP. El segundo tipo de patrón de interacción ofrece la posibilidad de utilizar una petición HTTP GET para obtener una representación de un recurso sin alterar su estado en modo alguno. En el primer caso, el aspecto de interés específico SOAP es que el cuerpo de la petición HTTP es un mensaje SOAP que tiene que ser procesado (por el modelo de procesamiento SOAP) como. 29.

(42) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES. una parte del procesamiento específico de la aplicación requerido para ajustarse a la semántica de POST. En el segundo caso, el uso típico que se prevé es el caso en el que la representación del recurso que se pide no sea devuelto como HTML, ni como un documento genérico XML, sino como un mensaje SOAP. Esto es, el encabezado del tipo de contenido en el mensaje de respuesta lo identifica como del tipo "application/soap+xml".. Obsérvese, no obstante, que los recursos pueden, en. general, hacerse disponibles en múltiples representaciones, y la representación preferida o deseada y la aplicación que realiza la petición indica la representación preferida o deseada utilizando el encabezado HTTP Accept. 2.8.1.1. Uso de SOAP-HTTP GET.. El uso del vínculo HTTP con el patrón de intercambio de mensajes de Respuesta SOAP se encuentra restringido al método HTTP GET. Esto significa que la respuesta a una petición HTTP GET desde un nodo SOAP solicitante es un mensaje SOAP en la respuesta HTTP. 2.8.1.2. Uso de SOAP-HTTP POST.. El uso del vínculo HTTP con el patrón de intercambio de mensajes PeticiónRespuesta SOAP está restringido al método HTTP POST. Obsérvese que el uso de este patrón de intercambio de mensajes en el vínculo SOAP HTTP se encuentra disponible para todas las aplicaciones, ya estén envueltas en el intercambio de datos generales en XML, o RPCs encapsulados en mensajes SOAP. 2.8.1.3. Uso de SOAP compatible con la Arquitectura Web.. Uno de los conceptos esenciales de la World Wide Web es aquel del URI como identificador de recursos. Los servicios SOAP que utilizan el vínculo HTTP y desea interoperar con otro software Web deberían utilizar URIs para indicar todos los 30.

(43) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES. recursos importantes en su servicio. Por ejemplo, un uso muy importante verdaderamente predominante - de la World Wide Web es la pura obtención de información, en la que la representación de un recurso disponible, identificado por un URI, se obtiene utilizando una petición HTTP GET sin afectar al recurso en modo alguno. (Esto se llama un método seguro e idempotente en terminología HTTP.) El punto clave es que el editor del recurso hace disponible su URI, que los consumidores pueden "OBTNER”. 2.8.2 SOAP sobre Correo Electrónico. Los desarrolladores de aplicaciones pueden utilizar la infraestructura de correo electrónico de Internet para transmitir mensajes SOAP ya sean como mensajes de correo electrónico de texto o como adjuntos. El ejemplo que se muestra a continuación muestra un modo de transmitir mensajes SOAP, y deben ser tomados como el modo estándar de hacerlo. Las especificaciones SOAP no especifican tal vínculo. Sin embargo, existe una Nota W3C no-normativa. que. describe un vínculo de SOAP con el correo electrónico, su propósito principal es comenzar a demostrar la aplicación de la Infraestructura general de Vínculos con el Protocolo SOAP. El Ejemplo 2.1 que se puede ver en el Anexo II muestra el mensaje de petición de reserva de viaje transportado como un mensaje de correo electrónico entre un agente de usuario remitente y un agente de usuario destinatario. Se implica que el nodo destinatario tiene capacidad para entender SOAP, por lo que el mensaje de correo electrónico se le envía para su procesamiento. (Se asume que también el nodo remitente puede manejar errores SOAP que pudiera recibir en la respuesta, o correlacionar cualesquiera mensajes SOAP recibidos en respuesta a este.) Aunque el correo electrónico es un intercambio de mensajes en un solo sentido, y no se da ninguna garantía de entrega, infraestructuras como la de la especificación Simple Mail Transport Protocol (SMTP) Protocolo de transporte de correo simple (SMTP*) ofrecen un mecanismo de notificación de entrega que, en el. 31.

(44) CAPÍTULO 2 PROTOCOLO SOAP, SUS DESCRIPCIONES. caso de SMTP, se denominan Delibera Status Notificación (DSN*) [Notificación de Estado de Espera] y Message Disposition Notification (MDN*) Notificación de Disposición de Mensaje]. Estas notificaciones toman la forma de mensajes de correo electrónico enviados a la dirección de correo electrónico especificada en el encabezamiento del mensaje de correo. Las aplicaciones, así como los usuarios finales del correo, pueden utilizar estos mecanismos para proporcionar el estado de una transmisión de correo electrónico, pero estos, si se existiesen, serían notificaciones al nivel SMTP. El desarrollador de aplicaciones debe comprender completamente la capacidad y limitaciones de estas notificaciones de entrega o el riesgo de asumir que haya existido una entrega del mensaje con éxito cuando podría no haberse producido. Los mensajes de estado de entrega SMTP son separados del procesamiento del mensaje en la capa SOAP. Las respuestas SOAP resultantes a los datos SOAP serán devueltas a través de un mensaje de correo electrónico nuevo que podría tener o no un enlace con el mensaje de la petición original al nivel SMTP.. *. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 32.

(45) CAPÍTULO 3 SOFTSWITCH COMO ELEMENTO EN LAS REDES NGN.. CAPÍTULO 3.. Softswitch como elemento en las NGN.. Introducción al Softswitch. El softswitch es un dispositivo que provee control de llamada y servicios inteligentes para redes de conmutación de paquetes, además sirve como plataforma de integración para aplicaciones e intercambio de servicios. Son capaces de transportar tráfico de voz, datos y vídeo de una manera más eficiente que los equipos existentes, habilita al proveedor de servicio para soporte de nuevas aplicaciones multimedia integrando las existentes con las redes inalámbricas avanzadas para servicios de voz y datos. Además es una tecnología que utiliza estándares abiertos para crear redes integradas de última generación con gran eficiencia, en la cual la inteligencia asociada a los servicios está desligada de la infraestructura de red. El empleo de softswitch permite distribuir el hardware, simplificar la actualización de servicios y equipamiento, y disminuir costos. Las estadísticas muestran que el costo de implementación de nuevos servicios con un softswitch es cinco veces menor que en la PSTN. Precisamente la reducción de costos que introduce el uso de este dispositivo potencia su empleo como primer paso en la migración hacia las NGN “todo IP”. Existe un consenso en la idea de que softswitch es la tecnología adecuada para la evolución de las redes conmutadas de voz y ya muchos operadores lo emplean como tal.. 33.

(46) CAPÍTULO 3 SOFTSWITCH COMO ELEMENTO EN LAS REDES NGN. 3.1 Concepto.. •. Softswitch: Es un dispositivo que provee Control de llamada y servicios inteligentes para redes de conmutación de paquetes. Un Softswitch sirve como plataforma de integración para aplicaciones e intercambio de servicios. Son capaces de transportar tráfico de voz, datos y vídeo de una manera más eficiente que los equipos existentes, habilita al proveedor de servicio para soporte de nuevas aplicaciones multimedia integrando las existentes con las redes inalámbricas avanzadas para servicios de Voz y Datos.. •. Softswitch: La interconexión de las redes de circuitos y las redes conmutadas está provocando la evolución de los centros de conmutación actuales mediante la tecnología de softswitch, la cual se basa en una combinación de software y hardware que se encarga de enlazar las redes de paquetes (ATM*) o IP y las redes tradicionales, TP. PT. las cuales desempeñan funciones de control de llamadas tales como conversión de protocolos, autorización, contabilidad y administración de operaciones. Esto significa que los softswitches buscan imitar las funciones de una red de conmutación de circuitos para conectar abonados (clase 5), interconectar múltiples centrales telefónicas (clase 4 o tandem) y ofrecer servicios de larga distancia (clase 3), de la misma manera como lo hacen las centrales telefónicas actuales. Además, según los fabricantes –como Nortel, Lucent, Cisco y HP– el uso de esta tecnología ayudará a los operadores a suministrar servicios nuevos y tradicionales a menor costo. •. Softswitch: Son Dispositivos que utilizan estándares abiertos para crear redes integradas de última generación capaces de transportar. TP. * PT. Siglas provenientes de su nombre en inglés. Ver Siglario.. 34.

(47) CAPÍTULO 3 SOFTSWITCH COMO ELEMENTO EN LAS REDES NGN. Voz, Vídeo y datos con gran eficiencia y en las que la inteligencia asociada a los servicios esta desligada de la infraestructura de red. •. Softswitch: Es la pieza central en la red de telefonía IP, puede manejar inteligentemente las llamadas en la plataforma de servicio de los ISP.. •. Softswitch: Es un conjunto de productos, protocolos y aplicaciones capaz de permitir que cualquier dispositivo con acceso a los servicios de Internet y servicios de telecomunicaciones sobre las redes IP.. 3.2 Características del Softswitch. Una característica clave del Softswitch, es su capacidad de proveer a través de la red IP un sistema telefónico tradicional, confiable y de alta calidad en todo momento. Si la confiabilidad de una red IP llega a ser inferior al nivel de la calidad de la red tradicional, simplemente el tráfico se desvía a esta última. Las interfaces de programación permitirán que los fabricantes independientes de software creen rápidamente nuevos servicios basados en IP que funcionen a través de ambas redes: la tradicional y la IP. Además los conmutadores por software permiten ofrecer servicios de voz avanzados así como nuevas aplicaciones multimedia, las cuales se caracteriza por: •. Su inteligencia. La cual les permite controlar los servicios de conexión asociados a las pasarelas multimedia (Media Gateways) y los puntos terminales que utilizan IP como protocolo nativo.. •. La posibilidad de seleccionar los procesos. Los cuales se pueden aplicar a cada llamada.. •. El enrutamiento de las llamadas en función de la señalización y de la información almacenada en la base de datos de los clientes.. •. La capacidad para transferir el control de una llamada a otro elemento de red.. •. Interfaces con funciones de gestión como los sistemas de facturación y provisión.. 35.