capitulo 3 - Contacto: 55-52-17-49-12

Cesar Antonio Romero Avila
Instituto Politécnico Nacional
MPLS
ESIME Zacatenco
Instituto Politécnico Nacional
E.S.I.M.E.
Unidad Zacatenco
Ingeniería en Comunicaciones y Electrónica.
Seminario: Procesamiento de Señales Digitales
Romero Avila Cesar Antonio
Bol.98100273
TESINA: M.P.L.S.
7
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ESIME Zacatenco
INDICE
PAGINA
INTRODUCCION..............................................................................................................................7
CAPITULO 1
1
OBJETIVO DEL MPLS.....................................................................................................9
 1.1 Precio y Rendimiento..........................................................................................9
1.1.1
1.1.2
1.1.3
o 1.1.4
o
o
o

IP sobre ATM....................................................................................10
Escalabilidad.....................................................................................11
Velocidad y Retardo......................................................................12
Control de la Ruta..........................................................................12
1.2 Antecedentes Historicos.................................................................................13
CAPITULO 2
2
CONCEPTOS BÁSICOS...............................................................................................16
 2.1 Red y sus Clasificaciones...............................................................................16
o 2.1.1 Clasificación según su Tamaño.............................................................16
o 2.1.2 Clasificación según su distribución Lógica.........................................17

2.2 Modelo OSI...............................................................................................................18
2.2.1
o 2.2.2
o 2.2.3
o 2.2.4
o 2.2.5
o 2.2.6
o 2.2.7
o


Capa 1 Física......................................................................................19
Capa 2 Enlace de datos................................................................19
Capa 3 Red.........................................................................................19
Capa 4 Transporte..........................................................................19
Capa 5 Sesión....................................................................................19
Capa 6 Presentación......................................................................19
Capa 7 Aplicación...........................................................................19
2.3 Protocolo............................................................................................................................20
2.4 Datagrama IP..................................................................................................................20
2.4.1
2.4.2
o 2.4.3
o 2.4.4
o 2.4.5
o 2.4.6
o 2.4.7
o
o
Versión.................................................................................................21
HL...........................................................................................................21
Tipo de Servicio...............................................................................21
Longitud Total..................................................................................21
Identificador......................................................................................21
Indicadores........................................................................................22
Desplazamiento del Fragmento...............................................22
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2.4.8 Tiempo de Vida...............................................................................22
o 2.4.9 Protocolo............................................................................................22
o 2.4.10 Suma de Comprobación............................................................22
o 2.4.11 Dirección origen............................................................................23
o 2.4.12 Dirección Destino.........................................................................23
o 2.4.13 Opciones...........................................................................................23
o 2.4.14 Relleno...............................................................................................24
o




2.5
2.6
2.7
2.8
ATM ( Definición ).....................................................................................................25
MPLS ( Definición )...................................................................................................25
Conmutador (Switch)..............................................................................................26
Encaminador (Router).............................................................................................28
CAPITULO 3
3.


IP / ATM…………………………………………………………..............................................30
3.1 ATM.......................................................................................................................................30
3.2 Estructura de la Celda ATM..............................................................................32
3.2.1
o 3.2.2
o 3.2.3
o 3.2.4
o 3.2.5
o




3.3
3.4
3.5
3.6
GFC........................................................................................................32
VPI.........................................................................................................32
PTI.......................……………………………………………………...32
CLP........................................................................................................32
HEC…………………….......................................................................33
Direcciones y Caminos Virtuales...................................................................34
Protocolo AAL...............................................................................................................35
IP sobre ATM ( IP/ATM).......................………………………………………..36
Convergencia IP / ATM........................................................................................40
o 3.6.1
o 3.6.2
o 3.6.3
o 3.6.4
Cell Switching Router (CSR)………………………………….42
Conmutación IP (IP Switching)................................................42
Conmutación de Etiquetas (Tag Switching)......................43
ARIS (Agregate Route Based IP)………………………….…43
CAPITULO 4
4.

CONMUTACIÓN DE ETIQUETAS...................................................................46
4.1 La clase de Equivalencia Funcional FEC..................................................47
o

4.1.1 Escalabilidad y Grado de Granulado....................................48
4.2 Funciones de Control y Reenvio.....................................................................49
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


4.3 Alternativas para el Transporte de la Etiqueta...................................50
4.4 La tabla de Encaminamiento.............................................................................51
4.5 Asociación de etiquetas a FEC´s.....................................................................52
o 4.5.1
o 4.5.2
o 4.5.3
o 4.5.4

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Asociación Local y Asociación Remota..........................52
Asociación de Etiquetas Rio Abajo.........................................52
Asociación de Etiquetas Rio Arriba.......................................53
Asociación de Etiquetas Dirigidas a Control.....................53
4.6 Intercambio de Etiquetas: Label Swapping...........................................54
CAPITULO 5
5.



ARQUITECTURA MPLS......................................................................................56
5.1 Terminologia...................................................................................................................58
5.2 Tipos de Nodos.............................................................................................................58
5.3 Protocolos de Distribución de Etiquetas..................................................59
o



5.3.1 Distribución y Asignación de Etiquetas...............................60
5.4 Formato de las Etiquetas.......................................................................................61
5.5 La Pila de las Etiquetas...........................................................................................62
5.6 Caminos de Conmutación de Etiquetas (LSP): Reglas de
Apilamiento............................................................................................................................. ..63
o 5.6.1
o 5.6.2
o 5.6.3
o 5.6.4

5.7 Control de Etiquetas.................................................................................................69
o
o

Extracción en el Penúltimo Salto.............................................64
Ejemplo 1............................................................................................65
Ejemplo 2............................................................................................67
Ejemplo 3 LSP´s Jerárquicos......................................................67
5.7.1 Control Independiente.................................................................70
5.7.2 Control Ordenado..........................................................................71
5.8 Conmutadores ATM como LSR......................................................................72
o 5.8.1 Interacción entre las Técnicas de Codificación.................73
o 5.8.2 Valores Reservados de Etiquetas............................................73

5.9 Conponentes de un LSR........................................................................................74
5.9.1 Base de Información del Reenvio (FIB: Forwarding
Information Base).......................................................................................74
o 5.9.2 Modulo de Determinación de la Ruta...................................75
o 5.9.3 Modulo de Reenvio.......................................................................76
o



5.10 Intercambio de Etiquetas (Label Swapping)......................................76
5.11 Operación Global de MPLS..............................................................................77
5.12 Control de Bucles......................................................................................................78
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

MPLS
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5.13 Agregación.....................................................................................................................80
5.14 Selección de Ruta......................................................................................................82
o 5.14.1 Encaminamiento Salto a Salto (Hop By Hop).................82
o 5.14.2 Encaminamiento Explicito.......................................................82

5.15 Fusión de Etiquetas.................................................................................................82
5.15.1 LSR´s que No Pueden Fusionar Etiquetas........................83
o 5.15.2 Procedimientos para que los Conmutadores ATM
realicen la Fusión de Etiquetas.............................................................84
o 5.15.3 Fusón VC..........................................................................................84
o 5.15.4 Fusión VP con Codificación Multipunto SVP................85
o

5.16 Modulos de Retención de Etiquetas..........................................................85
o 5.16.1 Modo Liberal de Retención de Etiquetas..........................85
o 5.16.2 Modo de Conservador de Retención de Etiquetas.......86

5.17 Espacio de Etiquetas..............................................................................................86
CAPITULO 6
6.


PROTOCOLOS DE DISTRIBUCIÓN DE ETIQUETAS..................88
6.1 Protocolos de Estado Duro (Hard State) y Protocolos de
Estado Blando (Soft State)..............................................................................................89
6.2 BGP.........................................................................................................................................90
o 6.2.1 MPLS-BGP……………………………………………………….....91
o 6.2.2 Ventajas de la utilización de MPLS-BGP.............................91

6.3 LDP….............................................................................................................................……93
6.3.1
6.3.2
o 6.3.3
o 6.3.4
o 6.3.5
o
o

Mensajes LDP...................................................................................94
FEC´s e Identificadores................................................................95
Indentificadores LDP....................................................................96
Sesión LDP.........................................................................................96
Establecimiento y Mantenimiento de Sesiones LDP......98
6.4 Formato de Mensajes..............................................................................................100
o 6.4.1 PDU LDP..........................................................................................100
o 6.4.2 Codificación TLV (Type-Legth-Value: Tipo-LonguitudValor)..............................................................................................................101
o 6.4.3 Codificación TLV para parámetros usados
frecuentemente..........................................................................................101

6.5 Mensajes LDP...............................................................................................................103
o
o
o
6.5.1 Mensajes de Notificación..........................................................104
6.5.2 Mensajes HELLO..........................................................................105
6.5.3 Mensajes de Iniciación................................................................107
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6.5.4 Mensajes de Mantenimiento....................................................107
o 6.5.5 Mensajes de Dirección................................................................108
o 6.5.6 Mensajes de Asociación de Etiquetas..................................109
o 6.5.7 Mensajes de Petición de Etiquetas........................................109
o 6.5.8 Mensajes de Petición de Abandono de Etiquetas..........110
o 6.5.9 Mensajes de Retiro de Etiquetas............................................111
o 6.5.10 Mensajes de Liberación de Etiquetas................................112
o

6.6 RSVP............................................................................................................................. .......112
o 6.6.1
o 6.6.2
o 6.6.3
o 6.6.4


Caracteristicas de RSVP.............................................................113
Flujo de Datos.................................................................................114
Mensajes RSVP...............................................................................115
Funcionamiento.............................................................................117
6.7 RSVP-TE: Extensiones de RSVP para tuneles LSP.........................118
6.8 CR-LDP..............................................................................................................................120
CAPITULO 7
7.



APLICACIONES DE MPLS.....................................................................................122
7.1 Ingenieria de Trafico...............................................................................................122
7.2 Clases de Servicio (CoS)......................................................................................123
7.3 Redes Privadas Virtuales (VPN´s)...............................................................125
o
7.3.1 Tunneling.........................................................................................126
CONCLUSIÓN..................................................................................................................................131
GLOSARIO...........................................................................................................................................132
BIBLIOGRAFIA................................................................................................................................140
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INTRODUCCION
La influencia de Internet en el mercado de las telecomunicaciones ha generado
una gran demanda de flexibilidad en los servicios proporcionados a la vez que un mayor
control sobre los costos. El objetivo del diseño de Internet no era el de utilizarla para dar
servicios de gran fiabilidad (como el telefónico en el que se necesita garantizar la calidad
de la transmisión). Es por eso que se necesitan crear mecanismos para suplir las
deficiencias del protocolo IP y garantizar la calidad de las comunicaciones
Estos hechos provocaron que a principio de los 90 se comenzaran a explorar
soluciones que contribuyesen a superar estas limitaciones. MPLS (Multiprotocol Label
Switching: conmutación de etiquetas multiprotocolo) es un estándar del IETF (Internet
Engineering Task Force) que surgió para unificar las diferentes soluciones que los
distintos fabricantes estaban proponiendo. Está basado en el uso de etiquetas que
identifican la ruta para encaminar los paquetes.
MPLS surgió de tecnologías similares existentes en la mitad de la década de los
90. Las más conocidas fueron la conmutación IP de Ipsilon, Cell Switching Router de
Toshiba, Conmutación de etiquetas de Cisco y ARIS (Aggregate Route-based IP
Switching) de IBM. Todas estas tecnologías se basan en la conmutación de etiquetas y
utilizan el paradigma de control del protocolo de Internet (direcciones IP y protocolos de
encaminamiento de Internet).
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Los estándares MPLS ofrecen actualmente dos opciones para la distribución de
las etiquetas usadas para encaminar los paquetes. La primera de ellas, conocida como
RSVP, fue definida para reservar recursos de red para los flujos individuales con el fin de
garantizar la calidad de servicio del mismo. LDP es la segunda opción disponible
actualmente. Este protocolo ha sido definido expresamente por los expertos involucrados
en la especificación de los estándares MPLS en el IETF.
Las aplicaciones más importantes de MPLS son la ingeniería de tráfico y las redes
privadas virtuales (VPN).
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OBJETIVO GENERAL
El objetivo de esta tesina es el conocimiento de la tecnología más usada para la
distribución de información en internet, M.P.L.S. (Multi Protocol Label Switching;
Conmutación de Etiquetas Multi Protocolo). Comprender su evolución a partir de IP/ATM,
su poderio en funcionamiento y sus principales aplicaciones en la actualidad.
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1. OBJETIVO DEL MPLS
En este capitulo, se tratara de explicar el porque de la importancia del MPLS, y
cuales fueron los 4 principales inconvenientes que lograron despertar en los proveedores
de servicios de comunicaciones la estandarización de esta importante tecnología MPLS.
Utiliza eficazmente la separación de las funciones de control y reenvío en los
encaminadores
Debido al crecimiento continuo de Internet, cada vez se exigen mayores
prestaciones a los encaminadores, por lo que es imprescindible separar las funciones de
control y reenvío de estos. De esta forma se permitirá la evolución de una manera más
natural. Éste es el aspecto más importante de la conmutación de etiquetas (Label
Switching) : Permite separar las funciones de control y reenvío.
Esta idea no es nueva de MPLS. La separación de las funciones de control y
reenvío ya se utilizaba antes. Ejemplo de ello lo tenemos en la conmutación IP.
1.1 Precio y Rendimiento
MPLS permite conseguir la simplicidad del reenvío de las tecnologías de
conmutación de la capa 2 (enlace de datos) manteniendo la flexibilidad y escalabilidad del
encaminamiento de la capa 3 (capa de red). En general un encaminador es un dispositivo
de nivel 3 (reenvía paquetes IP) mientras que un conmutador es un dispositivo de nivel 2
(reenvía paquetes de nivel 2 ). Un conmutador es más simple que un encaminador y
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soporta un número más limitado de protocolos y características. El algoritmo de reenvío
de un conmutador es mucho más simple que el de un encaminador. El precio de un
encaminador es mayor que el de un conmutador, pero éste suele ser más rápido que
aquel. Esto es debido a que básicamente lo único que hace un conmutador es reenviar
paquetes. Gracias a la conmutación de etiquetas se tienen dispositivos con características
de precio/rendimiento de un conmutador, pero con la funcionalidad de un encaminador.
Figura 1.1 Unión de funciones de conmutación y encaminamiento
1.1.1 IP sobre ATM.- Otra de las motivaciones de MPLS es la integración
de IP sobre ATM. Muchas partes de la Internet de hoy día están construidas sobre
conmutadores ATM rodeados de encaminadores relativamente lentos. Este tipo de redes
se dice que usan el modelo superpuesto, esto es, una red IP superpuesta en una red
ATM. Tendremos inteligencia IP externa, esto es, la red ATM permite una conectividad de
alta velocidad mientras que la red IP tendrá la inteligencia para reenviar datagramas IP.
Aunque tengamos sólo una infraestructura física, tenemos dos redes separadas que
funcionan de distinta forma, de distinta tecnología y concebidas para dos fines distintos.
Figura 1.2 Red IP sobre ATM
Todos los esquemas que usan la conmutación de etiquetas no tienen en cuenta el
modelo superpuesto, permitiendo que los protocolos de control IP corran directamente en
hardware ATM. Por tanto, los conmutadores ATM se vuelven encaminadores IP (Figura
1.3). Tendremos inteligencia IP en cada nodo. Este modelo se conoce como modelo
acoplado. Con él se reducen las adyacencias, que serían n(n-1)/2 en el caso del modelo
superpuesto (red totalmente mallada), siendo n el número de nodos.
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Figura 1.3 Conmutadores ATM como encaminadores IP
1.1.2 Escalabilidad.-Otro de los problemas del modelo superpuesto consiste en
que tenemos una red completamente mallada: todos los encaminadores están conectados
entre sí. Cada conmutador tendrá n-1 vecinos (siendo n el número total de
conmutadores). El hecho de que haya conmutadores entre los encaminadores no hace
que no sigan apareciendo directamente conectados en el nivel de red (los conmutadores
son invisibles en este nivel)
Si hubiera un cambio en la topología del núcleo de la red, la cantidad de
información de actualización de rutas que se deberían transmitir entre sí los
encaminadores
sería
muy
elevada
(Figura
1.4).
Aumentando
el
número
de
encaminadores, llegará un momento en que la cantidad de información transmitida será
tal que el rendimiento caerá exponencialmente.
Figura 1.4 Red IP sobre ATM con aumento de encaminadores
De nuevo, la solución al problema anterior la encontramos en la conmutación de
etiquetas (Figura 1.5). Como vimos antes, los encaminadores están acoplados a los
conmutadores por lo que tendremos menos vecinos y por tanto una alta escalabilidad.
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Figura 1.5 Red IP sobre ATM con conmutación de etiquetas
1.1.3 Velocidad y retardo.- El reenvío (forwarding) tradicional basado en
software es demasiado lento para manejar las grandes cantidades de tráfico de Internet o
de las redes interconectadas. El tiempo de la búsqueda en las tablas de encaminamiento
es demasiado elevado aún teniendo en cuenta métodos de aceleración de la búsqueda.
Esto se traduce en pérdida de paquetes y conexiones, y por tanto en un bajo rendimiento.
La conmutación de etiquetas es más rápida. El motivo es simple: el valor de la
etiqueta que se pone en la cabecera de los paquetes es el que se usa para acceder a la
tabla de encaminamiento del encaminador (es el índice para acceder a la tabla). Esto
requiere un solo acceso a la tabla (cómo tenemos el índice, accedemos directamente).
Por tanto, el tiempo para transmitir un paquete es menor que con el encaminamiento
tradicional IP. Se reduce el retardo y el tiempo de respuesta.
1.1.4 Control de la ruta.- En la mayoría de las redes interconectadas, el
encaminamiento se realiza basándose en la dirección de destino IP. El encaminamiento
basado en el destino no siempre es eficiente. Veamos un ejemplo, en la figura 1.6:
19
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Figura 1.6 Encaminamiento con dirección destino IP
El encaminador 3 recibe paquetes de los encaminadores 1 y 2. Cuando el
encaminador 3 recibe paquetes con la dirección destino del 6, puede encaminar los
paquetes tanto por el encaminador 4 como por el 5. Normalmente no tiene en cuenta
ningún otro factor.
La conmutación de etiquetas permite controlar las rutas. Por ejemplo, un paquete
etiquetado que proviene del encaminador 2 y cuyo destino es el encaminador 6 se
encamina a través del encaminador 4. El resto de paquetes se encaminan a través del
encaminador 5.
Por tanto, la conmutación de etiquetas permite emplear nuevas funcionalidades de
encaminamiento. Esto permite dar a distintas clases de tráfico distintos niveles de
servicio. De esta forma usamos la conmutación de etiquetas para conseguir que la red se
adapte a las necesidades de las clases de tráfico, un concepto que se denomina
ingeniería de tráfico.
1.2 Antecedentes Históricos

ATM tiene su origen en redes ISBN (broadband ISDN) definida por la
CCITT.
20
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
MPLS
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La estandarización de ATM es un proceso que se inicia desde la década de
los 80.

En 1989 la ITU adopta el formato de celdas de 53B.

En 1991 se constituye el ATM Forum

En 1992 se entrega la primera especificación

Se generan un número importante de RFC: 1483 y el 1577 (ATM ARP).

En 1994 Toshiba desarrolla y presenta al IETF el método Cell Switching
Router (CSR).

Un nuevo protocolo, denominado Flow Attribute Notification Protocol
(FANP), es el responsable de identificar los VCs (circuitos virtuales) entre
los nodos CSR.

Entre 1995-97 Las redes IP sobre ATM ofrecían entonces una buena
solución al problema de crecimiento explosivo de la Internet que generaba
un déficit de ancho de banda.

El problema surge al establecer circuitos virtuales entre diferentes LIS, ya
que es necesario pasar por un encaminador IP

Surge el grupo del IETF ROLC (Routing Over Large Clouds) para resolver
el problema anterior.

Se define el protocolo NHRP (Next Hop Resolution Protocol, Protocolo de
resolución del siguiente salto) para resolver el problema del salto a través
del encaminador que conecta ambas LIS´s.

La arquitectura MPOA, Multiprotocol Over ATM (Multiprotocolo a través de
ATM), del ATM Forum, contempla la integración de IP con ATM mediante
emulación de LAN versión 2 y NHRP.

El modelo IP/ATM, presenta ventajas evidentes en la integración de los
niveles 2 y 3 del las capas del modelo OSI, pero lo hace de modo
discontinuo, a base de mantener dos redes separadas.

Entre 1997-1998 Varios fabricantes desarrollan técnicas para realizar la
integración de niveles de forma efectiva.

La
conmutación
IP
(IP
Switching)
fue
desarrollada
por
Ipsilon
(posteriormente adquirida por Nokia) y lanzada al mercado a comienzos del
año 1996.

Lanza Cisco su conmutación de etiquetas (Tag Switching)
21
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
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IBM crea ARIS (Agregate Route-Based IP Switching), que conceptualmente
es similar a la solución de Cisco.

El problema principal que presentaban las diversas soluciones de
conmutación multinivel era la falta de interoperatividad entre productos
privados de diferentes fabricantes. Además de ello, la mayoría de esas
soluciones necesitaban ATM como transporte, pues no podían operar
sobre infraestructuras de transmisión mixtas (Frame Relay, PPP,
SONET/SDH y LANs).

En 1997 se crea el Grupo de Trabajo de MPLS que se estableció en el
IETF (Internet Engineering Task Force, en español Grupo de Trabajo en
Ingeniería de Internet), organización internacional abierta de normalización,
que tiene como objetivos el contribuir a la ingeniería de internet, se propuso
como objetivo la adopción de un estándar unificado e interoperativo.

Los objetivos establecidos por ese grupo en la elaboración del estándar
eran:
 MPLS debía funcionar sobre cualquier tecnología de transporte, no
sólo ATM
 MPLS debía soportar el envío de paquetes tanto unicast como
multicast
 MPLS debía ser compatible con el Modelo de Servicios Integrados del
IETF, incluyendo el protocolo RSVP
 MPLS debía permitir el crecimiento constante de la Internet
Así es como la IETF define en el RFC3031, dichos estándares del MPLS.
CONCLUSIÓN
En el anterior capitulo se pudo observar el objetivo principal del
nacimiento del MPLS, a continuación se tratara de explicar los principales conceptos
basicos para un mejor entendimiento.
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2. CONCEPTOS BASICOS
Empezaremos por definir los conceptos básicos que intervienen en el
funcionamiento de la tecnología MPLS, para tener un enfoque mas completo de su
funcionamiento y todo lo que interviene para llegar a la implementación en redes de datos.
2.1 Red y sus Clasificaciones
Una red es un sistema de transmisión de datos que permite el intercambio de
información entre ordenadores. Si bien esta definición es demasiado general, nos sirve
como punto de partida. La información que pueden intercambiar los ordenadores de una
red puede ser de lo más variada: correos electrónicos, vídeos, imágenes, música en
formato MP3, registros de una base de datos, páginas web, etc. La transmisión de estos
datos se produce a través de un medio de transmisión o combinación de distintos medios:
cables de fibra óptica, tecnología inalámbrica, enlaces vía satélite.
2.1.1 Clasificación según su tamaño: LAN, MAN y WAN.- Las redes LAN (Local
Área Network, redes de área local). Son las redes que todos conocemos, es decir,
aquellas que se utilizan en nuestra empresa. Son redes pequeñas, entendiendo como
pequeñas las redes de una oficina, de un edificio… Debido a sus limitadas dimensiones,
son redes muy rápidas en las cuales cada estación se puede comunicar con el resto.
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Las redes WAN (Wide Area Network, redes de área extensa). Son redes punto a
punto que interconectan países y continentes. Por ejemplo, un cable submarino entre
Europa y América, o bien una red troncal de fibra óptica para interconectar dos países. Al
tener que recorrer una gran distancia sus velocidades son menores que en las LAN
aunque son capaces de transportar una mayor cantidad de datos.
Las redes MAN (Metropolitan Area Network, redes de área metropolitana). Un
ejemplo es la red utilizada en una pequeña población, para interconectar todos sus
comercios, hogares y administraciones públicas.
2.1.2 Clasificación según su distribución lógica.- Todos los ordenadores tienen
un lado cliente y otro servidor: una máquina puede ser servidora de un determinado
servicio pero cliente de otro servicio.

Servidor. Máquina que ofrece información o servicios al resto de los
puestos de la red. La clase de información o servicios que ofrezca determina el
tipo de servidor que es: servidor de impresión, de archivos, de páginas web, de
correo, de usuarios, de IRC (charlas en Internet), de base de datos...

Cliente. Máquina que accede a la información de los servidores o
utiliza sus servicios. Ejemplos: Cada vez que estamos viendo una página web
(almacenada en un servidor remoto) nos estamos comportando como clientes.
También seremos clientes si utilizamos el servicio de impresión de un ordenador
remoto en la red (el servidor que tiene la impresora conectada).
Dependiendo de si existe una función predominante o no para cada puesto de la
red, las redes se clasifican en:

Redes cliente/servidor. Los papeles de cada puesto están bien
definidos: uno o más ordenadores actúan como servidores y el resto como
clientes. Los servidores suelen coincidir con las máquinas más potentes de la red.
No se utilizan como puestos de trabajo. En ocasiones, ni siquiera tienen monitor
puesto que se administran de forma remota: toda su potencia está destinada a
ofrecer algún servicio a los ordenadores de la red. Internet es una red basada en
la arquitectura cliente/servidor.
24
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
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Redes entre iguales. No existe una jerarquía en la red: todos los
ordenadores pueden actuar como clientes (accediendo a los recursos de otros
puestos) o como servidores (ofreciendo recursos). Son las redes que utilizan las
pequeñas oficinas, de no más de 10 ordenadores.
2.2 Modelo OSI
Se han diseñado varias herramientas para ayudar a los diseñadores de protocolos
a entender las partes del problema de comunicación y planear la familia de protocolos.
Una de estas herramientas y la mas importante es el modelo de OSI esto es solo una
manera de dividir el problema de la comunicación en partes llamadas capas. La familia de
protocolos puede diseñarse especificando un protocolo que corresponda a cada capa.
El modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI, Open System
Interconection) lanzado en 1984 fue el modelo de red descriptivo creado por ISO.
Proporcionó a los fabricantes un conjunto de estándares que aseguraron una mayor
compatibilidad e interoperabilidad entre los distintos tipos de tecnología de red producidos
por las empresas a nivel mundial. Este modelo se puede observar en la figura 2.1
Aplicación
Capa 7
Presentación
Capa 6
Sesión
Capa 5
Transportación
Capa 4
Red
Capa 3
Enlace de datos
Capa 2
Física
Capa 1
Figura 2.1 Modelo OSI
Aunque los conceptos sobre el diseño de protocolos han cambiado en los 20 años
transcurridos desde el desarrollo del modelo OSI y muchos protocolos modernos no
encajan en el modelo anterior, prevalece buena parte de la terminología de la OSI.
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El modelo OSI es conocido porque ofrece una explicación sencilla de la relación
entre los complejos componentes de hardware y de protocolo de red. En el modelo OSI, la
capa inferior corresponde al hardware y las capas sucesivas al software que usa la red.
2.2.1 Capa 1 Física.-Se encarga de las características eléctricas, mecánicas,
funcionales y de procedimiento que se requieren para mover los bits de datos entre cada
extremo del enlace de la comunicación.
2.2.2 Capa 2 Enlace.- Asegura con confiabilidad del medio de transmisión, ya que
realiza la verificación de errores, retransmisión, control fuera del flujo y la secuenciación
de la capacidades que se utilizan en la capa de red.
2.2.3 Capa 3 Red.- Proporciona los medios para establecer, mantener y concluir
las conexiones conmutadas entre los sistemas del usuario final. Por lo tanto, la capa de
red es la más baja, que se ocupa de la transmisión de extremo a extremo.
2.2.4 Capa 4 Transporte.- Esta capa proporciona el control de extremo a extremo
y el intercambio de información con el nivel que requiere el usuario. Representa el
corazón de la jerarquía de los protocolos que permite realizar el transporte de los datos en
forma segura y económica.
2.2.5
Capa 5 Sesión.- Administra el diálogo entre las dos aplicaciones en
cooperación mediante el suministro de los servicios que se necesitan para establecer la
comunicación, flujo de datos y conclusión de la conexión.
2.2.6
Capa 6 Presentación.- Permite a la capa de aplicación interpretar el
significado de la información que se intercambia. Esta realiza las conversiones de formato
mediante las cuales se logra la comunicación de dispositivos.
2.2.7
Capa 7 Aplicación.- Se entiende directamente con el usuario final, al
proporcionarle el servicio de información distribuida para soportar las aplicaciones y
administrar las comunicaciones por parte de la capa de presentación.
Debido a que MPLS opera entre la capa 2 y 3 del modelo OSI pondremos más
énfasis en explicarlas.
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2.3 Protocolo
Es el conjunto de normas y reglas, organizadas y convenidas de mutuo acuerdo
entre todos los participantes en una comunicación.
La misión del protocolo es hacer que la comunicación entre todos los ordenadores
de una red que están usando ese protocolo sea compatible y regular algún aspecto de la
misma. Estos protocolos son estandarizados por las asociaciones u organizaciones de
estandarización, y los fabricantes toman en cuenta estos estándares para la realización
de dispositivos tele-informáticos.
El Protocolo Internet (IP) es la implementación más conocida de un esquema de
direccionamiento de red jerárquico. IP es el protocolo de red que usa Internet.
A medida que la información fluye por las distintas capas del modelo OSI, los
datos se encapsulan en cada capa. En la capa de red, los datos se encapsulan en
paquetes (también denominados datagrama).
1.4 Datagramas IP
El Datagrama IP consiste en una parte de cabecera y en una parte de datos cuyo
tamaño es variable.
En la cabecera hay una parte fija de 20 bytes y una parte opcional de longitud
variable. En la figura 1.1 se puede ver el formato de la cabecera IP. A continuación hay
una descripción de cada uno de los campos que forman la cabecera (Figura 2.2):
Figura 2.2. Datagrama IP
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2.4.1 Versión (4 bits).- Indica el número de versión del protocolo al que pertenece
el datagrama, lo que permitirá la evolución futura del protocolo y que la transición entre las
versiones se pueda hacer ejecutándose en unas máquinas la versión vieja y en otras la
versión nueva.
2.4.2 HL (Internet Header length) (4 bits).- Indica la longitud de la cabecera en
palabras de 32 bits (4 bytes). El valor mínimo es cinco (20/4=5). Este campo es necesario
por no ser constante el tamaño de la cabecera como hemos comentado anteriormente. El
valor máximo puede ser 15 (1111) lo que limita la cabecera a 60 bytes (15*4) y en
consecuencia el campo de opciones a 40 (60-20). En el caso de que, por ejemplo, se
quiera registrar la ruta de un paquete este valor puede ser insuficiente y ser totalmente
inútil esta opción.
2.4.3 Tipo de servicio (8 bits).- Permite que el host especifique que clase de
servicio quiere, pudiéndose combinar confiabilidad y velocidad. Para la voz digitalizada es
mas importante realizar la entrega de forma rápida que precisa, mientras que para la
transferencia de ficheros no importa a que velocidad se realiza la transferencia pero si que
esté libre de errores. De los 8 bits, 3 son para el campo de precedencia que en realidad
es una prioridad de 0 (normal) a 7 (para los paquetes de control de red). A continuación
aparecen los bits de seguridad (alta o baja), retardo (alto o bajo cuando se intenta
minimizar el retardo) y rendimiento (normal o alto cuando se intenta maximizar el
rendimiento durante la transmisión del datagrama).
2.4.4
Longitud total (16 bits).- En bytes que tendrá todo el datagrama,
considerando tanto la cabecera como los datos. Hay que tener en cuenta que el tamaño
máximo de un datagrama es de 65535 bytes lo que puede ser insuficiente en las redes de
alta velocidad.
2.4.5 Identificador (16 bits).- Es un número de secuencia que junto a la dirección
origen, la dirección destino y el protocolo de usuario, sirven para que la máquina destino
determine a que datagrama pertenece el fragmento que ha recibido. Todos los fragmentos
de un datagrama contienen el mismo valor en el campo identificador y este número debe
ser único para la dirección origen, la dirección destino y el protocolo de usuario durante el
tiempo en el que el datagrama permanece en el conjunto de redes.
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2.4.6 Indicadores (3 bits).- El primer bit no se utiliza actualmente. El indicador de
mas fragmentos (MF) cuando vale 1 indica que este datagrama tiene mas fragmentos y
toma el valor 0 en el último fragmento. El indicador de no fragmentar (DF) prohíbe la
fragmentación cuando vale 1. Es una orden que se le da a los encaminadores de que no
fragmenten el datagrama cuando el destino es incapaz de reensamblarlo. Si este bit vale
1, el datagrama se descartará si se excede el tamaño máximo en una subred de la ruta.
Por lo tanto, cuando este bit vale 1, es aconsejable usar encaminamiento por la fuente
para evitar subredes cuyo tamaño máximo de paquete sea menor que el tamaño del
datagrama.
2.4.7
Desplazamiento del fragmento (13 bits).- Indica en que posición del
datagrama original, medido en unidades de 8 bytes (64 bits), va el fragmento actual.
Debido a esto, todos los fragmentos excepto el último contienen un campo de datos con
una longitud múltiplo de 8 bytes. Como se proporcionan 13 bits, puede haber un máximo
de 8912 fragmentos por datagrama, y por lo tanto el tamaño máximo de un datagrama es
de 65536 bytes, uno mas que el campo de longitud total.
2.4.8 Tiempo de vida (8 bits).- Es un contador que sirve para limitar la vida de un
paquete. Aunque lo lógico sería pensar que cuenta el tiempo en segundos, en realidad lo
que cuenta es el número de saltos de dispositivo de encaminamiento que realiza. Cuando
el contador llega a cero, el paquete se descarta y se envía de una paquete al computador
origen avisándole. Con este mecanismo se consigue que los datagramas no
permanezcan indefinidamente en la red si, por ejemplo, se dañan las tablas de
encaminamiento.
2.4.9 Protocolo (8 bits).- Se utiliza por la capa de red para saber a que protocolo
de la capa de transporte le tiene que enviar el datagrama una vez lo ha reensamblado.
Existen diferentes protocolos de transporte, entre ellos TCP y UDP. En el RFC 1700 se
definen todos estos protocolos.
2.4.10 Suma de comprobación (16 bits).- Sirve para verificar el contenido de la
cabecera y es útil para la detección de errores generados durante la transmisión del
datagrama. Como algunos de los campos de la cabecera pueden cambiar en alguno de
los dispositivos de encaminamiento (por ejemplo, el tiempo de vida y algunos campos
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relacionados con la segmentación), este valor es verificado y recalculado en cada uno de
los dispositivos de encaminamiento. El algoritmo empleado consiste en sumar todas las
medias palabras de 16 bits a medida que van llegando, usando la aritmética de
complemento a 1, y luego obtener el complemento a 1 del resultado. Se supone que la
suma de comprobación de la cabecera es cero cuando llega. Este algoritmo es algo mas
robusto que una suma normal. Existen algunas técnicas para acelerar el cálculo.
2.4.11 Dirección origen (32 bits).- Indica el número de red y el número del
ordenador que envía el datagrama.
2.4.12 Dirección destino (32 bits).- Indica el número de red y el número del
ordenador al que se envía el datagrama.
2.4.13 Opciones (variable).- Contiene las opciones solicitadas por el usuario que
envía los datos y se diseñó para que las versiones posteriores del protocolo pudieran
incluir información no considerada originalmente, para que los investigadores pudieran
probar cosas nuevas y para que aquellas aquella información que es utilizada pocas
veces no tuviera asignada unos bits determinados en la cabecera. Cada una de las
opciones empieza en 1 byte que identifica la opción. Algunas de las opciones vienes
seguidas de un campo de 1 byte para indicar la longitud de la opción y a continuación uno
o mas bytes de datos. Hay seis opciones Seguridad, Encaminamiento estricto desde el
origen, Encaminamiento libre desde el origen, Registrar la ruta, Identificación de
secuencia, Marca de tiempo definidas actualmente pero no todas son reconocidas por
todos los dispositivos de encaminamiento:

Seguridad: Permite añadir una etiqueta para indicar lo secreta que es la información
que contiene el datagrama. Por ejemplo, se podría utilizar para que los dispositivos de
encaminamiento no consideren redes en concreto. Pero en realidad esta etiqueta es
ignorada y realmente para lo único que sirve es para ayudar a los espías a encontrar
con mayor facilidad la información importante !!!

Encaminamiento Estricto Libre Desde El Origen: Es una secuencia de
direcciones IP que sirve para indicar la trayectoria completa que debe seguir el
datagrama desde el origen hasta el destino. Esta opción es usada sobre todo
cuando los administradores de sistemas envían paquetes de emergencia
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porque las tablas de encaminamiento se han corrompido o para hacer
mediciones de tiempo.

Encaminamiento Libre Desde El Origen: Es una secuencia de direcciones IP
que sirve para indicar que el datagrama debe pasar obligatoriamente por esos
dispositivos de encaminamiento y en ese orden, pero también puede pasar por
otros dispositivos de encaminamiento. Esta opción es útil cuando por diversas
consideraciones se deben pasar por algunos dispositivos de encaminamiento
en concreto.

Registrar la Ruta: Sirve para indicar que los dispositivos de encaminamiento
agreguen su dirección IP al campo de opción y de esta manera tener
conocimiento de la ruta seguida por el datagrama. Se utiliza, por ejemplo, para
poder determinar si los algoritmos de encaminamiento están funcionando
correctamente. Los 40 bytes de tamaño máximo que puede tener el campo de
opciones sólo permite registrar 9 saltos, lo que puede ser en las redes actuales
en muchos casos insuficiente.

Identificador de Secuencia: Se utiliza cuando hay recursos reservados para un
servicio, por ejemplo voz.

Marca de Tiempo: En este caso, además de registrar las direcciones de los
dispositivos de encaminamiento como se hacia en la opción registrar la ruta, se
utilizan 32 bits para guardar una marca de tiempo expresada en milisegundos.
Esta marca es usada principalmente para buscar fallos en los algoritmos de
encaminamiento.
2.4.14 Relleno (variable).- El campo de opciones se rellena para que su tamaño
sea múltiplo de 32 bits (4 bytes).
IP determina la forma del encabezado del paquete IP (que como se vio
anteriormente incluye información de direccionamiento y otra información de control) pero
no se ocupa de los datos en sí (acepta cualquier información que recibe desde las capas
superiores). Es decir, se preocupa de llevar el contenido al destino gracias a su
direccionamiento y los encaminadores, pero no contiene datos en si.
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2.5 ATM
Debido a que más adelante se explicara ampliamente su convergencia hacia
MPLS, solo se da una explicación general, a modo de definición.
ATM (Modo de Transferencia Asíncrona o Asynchronous Transfer Mode ) es una
tecnología de telecomunicaciones desarrollada para hacer frente a la gran demanda de
capacidad de transmisión para servicios y aplicaciones.
Con esta tecnología, a fin de aprovechar al máximo la capacidad de los sistemas
de transmisión, sean estos de cable o radioeléctricos, la información no es transmitida y
conmutada a través de canales asignados en permanencia, sino en forma de cortos
paquetes (celdas ATM) de longitud constante y que pueden ser encaminadas
individualmente mediante el uso de los denominados canales virtuales y trayectos
virtuales.
2.6 MPLS
De igual manera se explicara mas ampliamente adelante. MPLS (Multi-Protocol
Label Switching) es una red privada IP que combina la flexibilidad de las comunicaciones
punto a punto o Internet y la fiabilidad, calidad y seguridad de los servicios Prívate Line,
Frame Relay o ATM.
Ofrece niveles de rendimiento diferenciados y priorización del tráfico, así como en
aplicaciones de voz y multimedia. Y todo ello en una única red; intenta conseguir las
ventajas de ATM, pero sin sus inconvenientes
Asigna a los datagramas de cada flujo una etiqueta única que permite una
conmutación rápida en los encaminadores intermedios (solo se mira la etiqueta, no la
dirección de destino). Opera entre la capa de enlace de datos y la capa de red del modelo
OSI (capa 2 y 3).
En la Capa 2 operan los Conmutadores, Hubs y Puentes; maneja protocolos como:
EE802.1q, IEE802.2, IEE802.3, Token Ring, DIC, PPP, Frame Relay, ATM, SDH, PDH,
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WDM, X25. En la Capa 3 operan los Encaminadores y maneja protocolos como: IP, IPX,
RIP, RIPV2, OSPF. Figura 2.3
Figura 2.3 Capa 2( Enlace de Datos ) y Capa 3 ( Red ).
2.7 Conmutador (Switch)
El Conmutador o mejor conocido en el medio como Switch, trabaja en la capa
Enlace de datos (son la versión moderna de los puentes o bridges) pero también puede
tratarse como un sistema de interconexión de cables, eso sí, con cierta inteligencia; es el
punto central desde el cual parten los cables de par trenzado hasta las distintos puestos
de la red, siguiendo una topología de estrella. Figura 2.4
Figura 2.4 Topologia Estrella con Conmutador con punto central
Un conmutador es un hub mejorado: tiene las mismas posibilidades de
interconexión que un hub (al igual que un hub, no impone ninguna restricción de acceso
entre los ordenadores conectados a sus puertos). Sin embargo se comporta de un modo
más eficiente reduciendo el tráfico en las redes y el número de colisiones.
33
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
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Un conmutador no difunde las tramas Ethernet por todos los
puertos, sino que las retransmite sólo por los puertos necesarios.
Por ejemplo, si tenemos un ordenador A en el puerto 3, un
ordenador B en el puerto 5 y otro ordenador C en el 6, y enviamos
un mensaje desde A hasta C, el mensaje lo recibirá el conmutador
por el puerto 3 y sólo lo reenviará por el puerto 6 (un hub lo hubiese
reenviado por todos sus puertos).

Cada puerto tiene un buffer o memoria intermedia para almacenar
tramas Ethernet.

Puede
trabajar
con
velocidades
distintas
en
sus
ramas
(autosensing): unas ramas pueden ir a 10 Mbps y otras a 100 Mbps.
Suelen contener 3 diodos luminosos para cada puerto: uno indica si hay señal
(link), otro la velocidad de la rama (si está encendido es 100 Mbps, apagado es 10 Mbps)
y el último se enciende si se ha producido una colisión en esa rama.
Los conmutador contienen una tabla dinámica de direcciones físicas y números de
puerto. Nada más enchufar el conmutador esta tabla se encuentra vacía. Un procesador
analiza las tramas Ethernet entrantes y busca la dirección física de destino en su tabla. Si
la encuentra, únicamente reenviará la trama por el puerto indicado. Si por el contrario no
la encuentra, no le quedará más remedio que actuar como un hub y difundirla por todas
sus ramas.
Las tramas Ethernet contienen un campo con la dirección física de origen que
puede ser utilizado por el conmutador para agregar una entrada a su tabla basándose en
el número de puerto por el que ha recibido la trama. A medida que el tráfico se incrementa
en la red, la tabla se va construyendo de forma dinámica. Para evitar que la información
quede desactualizada (si se cambia un ordenador de sitio, por ejemplo) las entradas de la
tabla desaparecerán cuando agoten su tiempo de vida (TTL), expresado en segundos. En
la figura 2.5 se pueden observar imágenes de Conmutadores.
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Figura 2.5 Conmutadores.
2.8 Encaminador (Router)
El Encaminador o mejor conocido en el medio como Router, es un dispositivo
electrónico que opera en la capa de red y tiene la capacidad para distribuir cada paquete
de información que recibe y que además decide la manera más conveniente de enviarlo a
destino. El encaminador es también la pieza fundamental de cualquier red electrónica de
comunicaciones: sin la mediación del encaminador, internet no existiría.
Son capaces de encaminar dinámicamente, es decir, son capaces de seleccionar
el camino que debe seguir un paquete en el momento en el que les llega, teniendo en
cuenta factores como líneas más rápidas, líneas más baratas, líneas menos saturadas,
etc.
Los encaminadores son más ``inteligentes'' que los conmutadores, pues operan a
un nivel mayor lo que los hace ser capaces de procesar una mayor cantidad de
información. Esta mayor inteligencia, sin embargo, requiere más procesador, lo que
también los hará más caros. A diferencia de los conmutadores, que sólo leen la dirección
MAC, los encaminadores analizan la información contenida en un paquete de red leyendo
la dirección de red. Los encaminadores leen cada paquete y lo envían a través del camino
más eficiente posible al destino apropiado, según una serie de reglas recogidas en sus
tablas. Los encaminadores se utilizan a menudo para conectar redes geográficamente
separadas usando tecnologías WAN de relativa baja velocidad, como ISDN, una línea
T1,Frame Relay, etc.
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El encaminador es entonces la conexión vital entre una red y el resto de las redes.
Un encaminador también sabe cuándo mantener el tráfico de la red local dentro de ésta y
cuándo conectarlo con otras LANs, es decir, permite filtrar los broadcasts de nivel de
enlace. Esto es bueno, por ejemplo, si un encaminador realiza una conexión WAN, así el
tráfico de broadcast de nivel dos no es encaminado por el enlace WAN y se mantiene sólo
en la red local. Eso es especialmente importante en conexiones conmutadas como RDSI.
Un encaminador dispondrá de una o más interfases de red local, las que le servirán para
conectar múltiples redes locales usando protocolos de nivel de red. Eventualmente,
también podrá tener una o más interfases para soportar cualquier conexión WAN.
Trabajan con direcciones IP. Se utiliza para interconectar redes y requiere una
configuración.
Podemos
averiguar
los
encaminadores
que
atraviesan
nuestros
datagramas IP mediante el comando Tracert. En la figura 2.6 se muestras imágenes de
algunos Encaminadores.
Figura 2.6 Imágenes de Encaminadores.
CONCLUSIÓN
Podemos concluir que en capitulo anterior se llego al completo entendimiento de
los conceptos con el fin de tener un mayor panorama de lo abarcado por la arquitectura
MPLS.
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3. IP / ATM
Teniendo presentes los conceptos anteriormente citados; a continuación se
abordara el tema de la tecnología IP/ATM, precursora de MPLS. Se mencionaran los
problemas que enfrento debido al crecimiento constante del internet, así como las
soluciones de proveedores a estos inconvenientes.
3.1 A.T.M. ( Modo de transmisión Asíncrono )
Con esta tecnología, a fin de aprovechar al máximo la capacidad de los sistemas
de transmisión, sean estos de cable o radioeléctricos, la información no es transmitida y
conmutada a través de canales asignados en permanencia, sino en forma de paquetes
cortos llamados celdas ATM. longitud constante. Las cuales pueden ser encaminadas
individualmente mediante el uso de los denominados canales virtuales y trayectos
virtuales.
La tecnología ATM Provee las siguientes funcionalidades:
 Integridad en la secuencia
 Baja varianza en el retardo de paquetes
 Calidad de servicio (Q o S)
 Tecnología escalable: 155Mbps a 2.5Gbps
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Cada celda es de 53 bytes longitud constante por una curiosa razón: los
americanos proponían celdas de 64 bytes, mientras que los europeos lo hacían de 32. Y
es que los primeros poseían una infraestructura de redes de mayor calidad, por lo que
finalmente se acordó un término medio de 48 bytes (de información del usuario) a los que
se añadieron 5 más de cabecera (información de control). Estas celdas pueden ser
encaminadas individualmente mediante el uso de los denominados canales virtuales y
trayectos virtuales. Figura 3.1
Figura 3.1 Celda ATM
En el terminal transmisor, la información es escrita byte a byte en el campo de
información de usuario de la celda y a continuación se le añade la cabecera. En el
extremo distante, el receptor extrae la información, también byte a byte, de las celdas
entrantes y de acuerdo con la información de cabecera, la envía donde ésta le indique,
pudiendo ser un equipo terminal u otro módulo ATM para ser encaminada a otro destino.
En caso de haber más de un camino entre los puntos de origen y destino, no todas las
celdas enviadas durante el tiempo de conexión de un usuario serán necesariamente
encaminadas por la misma ruta, ya que en ATM todas las conexiones funcionan sobre
una base virtual.
Figura 3.2 Diagrama simplificado del proceso ATM
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3.2 Estructura de la celda ATM
El estándar define el protocolo orientado a conexión que las transmite y dos tipos
de formato de celda:
 NNI (Network to Network Interface o interfaz red a red);
 UNI (User to Network Interface o interfaz usuario a red), siendo este último
el más utilizado.
Diagrama de una celda UNI
Figura 3.3 Diagrama de la Celda ATM
3.2.1
GFC (Control de Flujo Genérico, Generic Flow Control, 4 bits).- El
estándar originariamente reservó el campo GFC para labores de gestión de tráfico, pero
en la práctica no es utilizado. Las celdas NNI lo emplean para extender el campo VPI a 12
bits.
3.2.2 VPI (Identificador de Ruta Virtual, Virtual Path Identifier, 8 bits) y VCI
(Identificador de Circuito Virtual, Virtual Circuit Identifier, 16 bits).- identifican la ruta y
canal virtuales de la celda.
3.2.3 PTI (Tipo de Información de Usuario, Payload type, 3 bits).- identifica el
tipo de datos de la celda (de datos o de control).
3.2.4 CLP (Prioridad, Cell Loss Priority, 1 bit).- identifica el nivel de prioridad de
la celda.
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3.2.5
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HEC (Corrección de Error de Cabecera, Header Error Correction, 8
bits).- contiene un código de detección de error que sólo cubre la cabecera (no la
información de usuario), y que permite detectar un buen número de errores múltiples y
corregir errores simples.
La razones principal del porque las celdas son de 53 bytes y de tamaño fijo es
porque simplifica la construcción de conmutadores, se minimiza el largo de las colas de
los conmutadores y por lo tanto se disminuye el retardo. Supongamos un conmutador con
paquetes de largo variable en la figura 3.3, su tiempo de transmisión será de 327,68 µseg
Figura 3.4 Paquete en Conmutador.
Si un paquete de alta prioridad llega justo cuando el conmutador comienza a
transmitir éste debe esperar 327,68 µseg por el acceso al link. Y si por el contrario, el
paquete fuera de 53 bytes, este tiempo sólo sería de 4.24 µseg.
Las colas de celdas tienden a ser más cortas que colas de paquetes por las
siguientes razones:

Al llegar un paquete a una cola vacía, no se puede transmitir hasta que
llegue completamente. Mientras tanto, el link está ocioso

Ahora si el paquete se descompone en un tren de varias celdas, al
llegar la primera celda se puede comenzar a transmitir.
Volviendo al ejemplo anterior, si llegan 2 paquetes de 4KB a la cola al mismo
tiempo, el link estará ocioso por 327,68 µseg mientras los dos paquetes llegan. Al final de
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este tiempo tendremos 8KB en la cola (recordar que el buffer no se libera mientras no se
transmite completamente el paquete).
Por otro lado, si la misma información se pone en un tren de celdas la transmisión
puede comenzar 4.24 µseg después que la primera celda comienza a llegar, transcurrido
un tiempo de 327,68 µseg sólo habrá 4KB de datos. Figura 3.4
Figura 3.5 Ejemplo de Red ATM
3.3 Direcciones y Caminos virtuales
La dirección de 24 bits tiene una jerarquía impuesta por los 8 bits de VPI y los 16
bits de VCI. Este esquema permite usar redes públicas usando sólo los VPI. Por ejemplo,
si una empresa tiene 2 sitios conectados vía una red ATM pública, usa los 24 bits en total,
pero para el despacho usa sólo los 8 bits de VPI. La ventaja es que la red pública ve sólo
una conexión lo cual simplifica el despacho de celdas y diseño de conmutadores.
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Figura 3.6 Despacho de celdas
Figura 3.7 Segmentación y reensamblado
3.4 Protocolo AAL
El esquema tradicional usados por los stacks de protocolos que consiste en
agregar headers en cada nivel no funciona en ATM. Figura 3.8
Figura 3.8 Stack
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La solución es fragmentar el mensaje de alto nivel en paquetes de bajo nivel. Los
paquetes de bajo nivel se transmiten por la red y se reensamblan en el destino. Esto
implica poner una capa de protocolo entre ATM y algún protocolo de largo variable como
IP. Esta capa se denomina AAL (ATM Adaptation Layer). El header de un paquete de AAL
contiene la información necesaria para reensamblar el mensaje original.
Figura 3.9 La Capa AAL
3.5 IP sobre ATM IP/ATM
A mediados de los 90 IP fue ganando terreno como protocolo de red a otras
arquitecturas en uso (SNA, IPX, AppleTalk, OSI...). Por otro lado, hay que recordar que
los backbones IP que los proveedores de servicio (NSP)2 habían empezado a desplegar
en esos años estaban construidos a base de encaminadores conectados por líneas
dedicadas T1/E1 y T3/E3. El crecimiento explosivo del internet había generado un déficit
de ancho de banda en aquel esquema de enlaces individuales. La respuesta de los NSPs
fue el incremento del número de enlaces y de la capacidad de los mismos. Del mismo
modo, los NSPs se plantearon la necesidad de aprovechar mejor los recursos de red
existentes, sobre todo la utilización eficaz del ancho de banda de todos los enlaces. Con
los protocolos habituales de encaminamiento (basados en métricas del menor número de
saltos), ese aprovechamiento del ancho de banda global no resultaba efectivo. Había que
idear otras alternativas de ingeniería de tráfico.
Como consecuencia, se impulsaron los esfuerzos para poder aumentar el
rendimiento de los encaminadores tradicionales. Estos esfuerzos trataban de combinar,
de diversas maneras, la eficacia y la rentabilidad de los conmutadores ATM con las
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capacidades de control de los encaminadores IP. A favor de integrar los niveles 2 y 3
estaba el hecho de las infraestructuras de redes ATM que estaban desplegando los
operadores de telecomunicación. Estas redes ofrecían entonces una buena solución a los
problemas de crecimiento de los NSPs. Por un lado, proporcionaba mayores velocidades
(155 Mpbs) y, por otro, las características de respuesta determinísticas de los circuitos
virtuales ATM posibilitaban la implementación de soluciones de ingeniería de tráfico. El
modelo de red "IP sobre ATM" (IP/ATM) pronto ganó adeptos entre la comunidad de
NSPs, a la vez que facilitó la entrada de los operadores telefónicos en la provisión de
servicios IP y de conexión a la Internet al por mayor.
El funcionamiento IP/ATM supone la superposición de una topología virtual de
encaminadores IP sobre una topología real de conmutadores ATM. El backbone ATM se
presenta como una nube central (el núcleo) rodeada por los encaminadores de la
periferia. Cada encaminador comunica con el resto mediante los circuitos virtuales
permanentes (PVCs) que se establecen sobre la topología física de la red ATM. Los PVCs
actúan como circuitos lógicos y proporcionan la conectividad necesaria entre los
encaminadores de la periferia. Estos, sin embargo, desconocen la topología real de la
infraestructura ATM que sustenta los PVCs. Los encaminadores ven los PVCs como
enlaces punto a punto entre cada par. En la figura 3.9 se representa un ejemplo en el que
se puede comparar la diferencia entre la topología física de una red ATM con la de la
topología lógica IP superpuesta sobre la anterior.
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Figura 3.10 Topología física de ATM con Lógica de IP
La base del modelo IP/ATM está en la funcionalidad proporcionada por el nivel
ATM, es decir, los controles de software (señalización y encaminamiento) y el envío de las
celdas por hardware (conmutación). En realidad, los PVCs se establecen a base de
intercambiar etiquetas en cada conmutador de la red, de modo que la asociación de
etiquetas entre todos los elementos ATM determina los correspondientes PVCs. (Más
adelante se verá que el intercambio de etiquetas es uno de los componentes
fundamentales en la arquitectura MPLS). Las etiquetas tienen solamente significado local
en los conmutadores y son la base de la rapidez en la conmutación de celdas. La potencia
de esta solución de topologías superpuestas está en la infraestructura ATM del backbone;
el papel de los encaminadores IP queda relegado a la periferia, que, a mitad de los 90,
tenían una calidad cuestionable, al estar basados en funcionamiento por software. En la
figura 2 se representa el modelo IP/ATM con la separación de funciones entre lo que es
encaminamiento IP en el nivel 3 (control y envío de paquetes) y lo que es conmutación en
el nivel 2 (control/señalización y envío de celdas). Aunque se trata de una misma
infraestructura física, en realidad existen dos redes separadas, con diferentes tecnologías,
con diferente funcionamiento y, lo que quizás es más sorprendente, concebidas para dos
finalidades totalmente distintas.
La solución de superponer IP sobre ATM permite aprovechar la infraestructura
ATM existente. Las ventajas inmediatas son el ancho de banda disponible a precios
competitivos y la rapidez de transporte de datos que proporcionan los conmutadores. En
los casos de NSPs de primer nivel (la mayor parte telcos), ellos poseen y operan el
backbone ATM al servicio de sus redes IP. Los caminos físicos de los PVCs se calculan a
partir de la necesidades del tráfico IP, utilizando la clase de servicio ATM UBR
(Unspecified Bit Rate), ya que en este caso el ATM se utiliza solamente como
infraestructura de transporte de alta velocidad (no hay necesidad de apoyarse en los
mecanismos inherentes del ATM para control de la congestión y clases de servicio). La
ingeniería de tráfico se hace a base de proporcionar a los encaminadores los PVCs
necesarios, con una topología lógica entre encaminadores totalmente mallada (Figura
3.10). El "punto de encuentro" entre la red IP y la ATM está en el acoplamiento de los
subinterfaces en los encaminadores con los PVCs, a través de los cuales se intercambian
los encaminadores la información de encaminamiento correspondiente al protocolo interno
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IGP. Lo habitual es que, entre cada par de encaminadores, haya un PVC principal y otro
de respaldo, que entra automáticamente en funcionamiento cuando falla el principal.
Figura 3.11 Modelo IP/ATM a bloques
Sin embargo, el modelo IP/ATM tiene también sus inconvenientes: hay que
gestionar dos redes diferentes, una infraestructura ATM y una red lógica IP superpuesta,
lo que supone a los proveedores de servicio unos mayores costes de gestión global de
sus redes. Existe, además, lo que se llama la "tasa impuesta por la celda", un overhead
aproximado del 20% que causa el transporte de datagramas IP sobre las celdas ATM y
que reduce en ese mismo porcentaje el ancho de banda disponible. Por otro lado, la
solución IP/ATM presenta los típicos problemas de crecimiento exponencial n x (n-1) al
aumentar el número de nodos IP sobre una topología completamente mallada. Piénsese,
p. ej., en una red con 5 encaminadores externos con una topología virtual totalmente
mallada sobre una red ATM. Son necesarios 5 x 4 =20 PVCs (uno en cada sentido de
transmisión). Si se añade un sexto encaminador se necesitan 10 PVCs más para
mantener la misma estructura (6 x 5=30). Una pega adicional del crecimiento exponencial
de rutas es el mayor esfuerzo que tiene que hacer el correspondiente protocolo IGP.
Como conclusión, podemos decir que el modelo IP/ATM, si bien presenta ventajas
evidentes en la integración de los niveles 2 y 3, lo hace de modo discontinuo, a base de
mantener dos redes separadas.
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3.6 Convergencia IP/ATM
La arquitectura ATM difiere significativamente de la arquitectura IP. La primera es
una arquitectura orientada a conexión mientras que la segunda no lo es, es decir, es no
orientada a conexión. Además, el esquema de direcciones es totalmente diferente, al igual
que lo es el modelo de comunicación multicast o multienvío. Éstas son algunas de las
diferencias entre ambos modelos.
Dada la necesidad existente de transportar paquetes IP sobre redes ATM, han
surgido grupos de trabajo del IETF. Cabe destacar dos RFCs :

RFC 1483: IP sobre ATM

RFC 1577: IP clásico sobre ATM y ATMARP (servidor ATM
ARP)
La primera RFC trata sobre cómo encapsular datagramas IP en enlaces ATM.
En el modelo clásico los nodos IP pueden comunicarse entre sí si pertenecen a la
misma subred IP lógica (LIS, Logical IP Subnet). Una LIS es simplemente un conjunto de
hosts y encaminadores conectados a través de una red ATM. Dichos hosts y
encaminadores están en una red IP, por lo que comparten la misma dirección de subred.
Si un dispositivo en una LIS se quiere comunicar con otro que esté en otra LIS
distinta, debe hacerlo a través de un encaminador que comunique ambas LISs (no podrán
establecer un único circuito virtual para comunicarse). (Figura 3.12)
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Figura 3.12 Modelo LIS
Para que dos dispositivos que están en la misma LIS se puedan comunicar, es
necesario que conozcan sus direcciones ATM. Para tal cosa es necesario disponer de un
servidor ARP (Address Resolution Protocol). En redes convencionales como las redes
ethernet, los dispositivos IP aprenden sus respectivas direcciones gracias al protocolo
ARP que se apoya en la difusión del nivel de enlace. Como las redes ATM carecen de
esto se necesita el mencionado servidor para hacer la conversión de direcciones IP a
direcciones ATM. Los dispositivos registran en dicho servidor su dirección ATM y su
dirección IP de tal forma que cuando un dispositivo se quiere comunicar con otro que está
en la misma LIS le solicita al servidor que haga la traducción de la dirección IP a la
dirección ATM. Con la dirección ATM ya podrá comunicarse estableciendo un circuito
virtual.
La RFC-1577 no aborda el tema de que dos dispositivos que se encuentren en
distinta LIS puedan establecer un circuito virtual para comunicarse. Para esto surgió el
grupo del IETF ROLC (encaminamiento Over Large Clouds) que más o menos quiere
decir "Encaminamiento a través de grandes nubes". Se definió el protocolo NHRP (Next
Hop Resolution Protocol, Protocolo de resolución del siguiente salto) para resolver el
problema del salto a través del encaminador que conecta ambas LISs (Figura 3.13). Esto
se consigue teniendo servidores NHS (Next Hop Servers), de tal forma que un dispositivo
en una LIS puede aprender la dirección ATM de otro dispositivo de otra LIS a través del
mencionado servidor. Con la dirección ATM ya pueden establecer un circuito virtual.
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Figura 3.13 Circuito virtual en LIS
La arquitectura MPOA, Multiprotocol Over ATM (Multiprotocolo a través de ATM),
del ATM Forum, contempla la integración de IP con ATM mediante emulación de LAN
versión 2 y NHRP.
3.6.1 Cell Switching Router (CSR) de Toshiba.- Esta idea fue desarrollada por
Toshiba. Su utilización comercial se centró en redes académicas de Japón.
Esta solución fue una de las primeras propuestas que trataba de utilizar los
protocolos de encaminamiento del mundo IP para controlar conmutadores ATM, y
básicamente fue diseñada para conectar subredes IP utilizando una aproximación clásica
de "IP sobre ATM" [RFC1483].
En este caso los distintos conmutadores de etiquetas se comunican utilizando
circuitos virtuales típicos de ATM, y las etiquetas son asignadas basándose en las
características de los flujos de datos que se deben conmutar.
Un nuevo protocolo, denominado Flow Attribute Notification Protocol (FANP), es el
responsable de identificar los VCs (circuitos virtuales) entre los nodos CSR. Asimismo se
utiliza este protocolo para establecer la asociación entre los flujos de datos individuales y
los VCs dedicados.
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3.6.2 Conmutación IP (IP Switching).- Esta solución fue desarrollada por Ipsilon
(posteriormente adquirida por Nokia) y lanzada al mercado a comienzos del año 1996. Se
basa en un dispositivo que puede realizar funciones de conmutador ATM, al que se le ha
eliminado el plano de control (es decir todas aquellas funciones relacionadas con los
protocolos de señalización) y también de encaminador IP de una manera sencilla y
eficiente.
Los dispositivos de conmutación IP utilizan los distintos flujos de tráfico para el
establecimiento de etiquetas (que en este caso son cabeceras ATM). El funcionamiento
de estos dispositivos puede describirse resumidamente de la siguiente forma: Un
dispositivo de conmutación IP funciona como un encaminador normal hasta que detecta
que existe una cierta cantidad de tráfico dirigida hacia un destino concreto. Una vez
detectada esta situación, establece un VC ATM para este flujo de datos concreto.
Para realizar correctamente estas funciones se definieron dos nuevos protocolos,
uno destinado a establecer la relación entre los flujos de datos y las etiquetas denominado
Ipsilon Flow Management Protocol (IFMP); y otro para gestionar las funciones del
conmutador ATM y controlar el establecimiento de los CV a través de él, conocido como
General Switch Management Protocol (GSMP).
3.6.3 Conmutación de Etiquetas (Tag Switching) de Cisco.- La solución
desarrollada por Cisco para la conmutación de etiquetas fue bautizada como "Tag
Switching". Esta solución, a diferencia de las comentadas anteriormente, se basa en el
establecimiento de "caminos virtuales" entre los extremos de la red sin que existan flujos
de datos que estimulen o dirijan el establecimiento de estos caminos virtuales; es decir,
estos caminos son establecidos por necesidades de control de la red antes de que existan
los flujos de datos que los utilicen.
Básicamente una red de conmutación de etiquetas consiste en un conjunto de
encaminadores frontera (Tag Edge Routers), encargados de añadir a la entrada y eliminar
a la salida la información (tag) de encaminamiento interno, y un conjunto de
encaminadores internos, denominados Tag Switching Routers, encargados de conmutar y
encaminar los flujo de datos basándose en la etiqueta o "tag" añadida a la entrada.
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3.6.4 ARIS ( Agregate Route Based IP) DE IBM.- Otro de los gigantes de la
industria, IBM, desarrolló su propia solución en el entorno de la conmutación de etiquetas.
Esta solución conocida como ARIS es conceptualmente similar a la solución de Cisco
anteriormente descrita. En este caso, los caminos, y por tanto las etiquetas asociadas,
son establecidos como respuesta a las acciones de control del tráfico. Los encaminadores
que soportan esta tecnología son conocidos como "Integrated Switch Routers" (ISR) en la
terminología IBM.
La idea que subyacía a la hora de diseñar ARIS fue la utilización de ATM como
nivel de enlace, por lo que los protocolos propios de ARIS son protocolos "peer-to-peer" o
entre iguales, que se establecen entre los ISR implicados directamente a nivel IP y
permiten establecer conexiones con los vecinos e intercambiar las correspondientes
etiquetas asociadas a los distintos flujos de datos. Este mecanismo de distribución de
etiquetas comienza en el extremo donde finaliza el flujo de datos en la red ARIS, también
conocido como "egress encaminador", y es propagado de forma ordenada hasta el ISR
que comenzó el flujo.
Todas las soluciones de conmutación multinivel (incluido MPLS) se basan en dos
componentes básicos comunes:

la separación entre las funciones de control (encaminamiento) y de envío
(forwarding)

el paradigma de intercambio de etiquetas para el envío de datos
En la figura 3.14 se representa la separación funcional de esas dos componentes,
una de control y la otra de envío. La componente de control utiliza los protocolos estándar
de encaminamiento (OSPF, IS-IS y BGP-4) para el intercambio de información con los
otros encaminadores para la construcción y el mantenimiento de las tablas de
encaminamiento. Al llegar los paquetes, la componente de envío busca en la tabla de
envío, que mantiene la componente de control, para tomar la decisión de encaminamiento
para cada paquete. En concreto, la componente de envío examina la información de la
cabecera del paquete, busca en la tabla de envío la entrada correspondiente y dirige el
paquete desde el interfaz de entrada al de salida a través del correspondiente hardware
de conmutación.
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Figura 3.14 Función Control y Envió
Al separar la componente de control (encaminamiento) de la componente de
envío, cada una de ellas se puede implementar y modificar independientemente. El único
requisito es que la componente de encaminamiento mantenga la comunicación con la de
envío mediante la tabla de envío de paquetes y actualice la información. El mecanismo de
envío se implementa mediante el intercambio de etiquetas, similar a lo visto para ATM. La
diferencia está en que ahora lo que se envía por el interfaz físico de salida son paquetes
"etiquetados". De este modo, se está integrando realmente en el mismo sistema las
funciones de conmutación y de encaminamiento.
CONCLUSIÓN
En el capitulo anterior pudimos observar la convergencia de IP/ATM al sobre poner
la capacidad de transporte de ATM una inteligencia IP logrando solucionando no del todo
la demanda de internet; así es como se busca el principal cimiento de MPLS, la
conmutación de etiquetas, tema que abordaremos a continuación.
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4. CONMUTACION DE ETIQUETAS
Teniendo el cimiento principal de la conmutación de etiquetas es necesario
explicar sus conceptos básicos, como control de envió, FEC, de funcionamiento para
comprender mucho mejor MPLS
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Antes de continuar conviene aclarar un par de términos. Los encaminadores
utilizan dos protocolos para retransmitir el tráfico hacia el receptor. Uno retransmite los
paquetes hacia su destino y el otro se encarga de encontrar un camino para que los
paquetes puedan viajar hacia su destino.
El primero de estos protocolos se llamaba antiguamente encaminamiento y el
segundo descubrimiento de la ruta. Actualmente, el término encaminamiento se usa para
referirse al segundo protocolo, y los términos reenvío y conmutación para referirse al
primero.
Se debe fundamentar los siguientes términos:

Reenvío hacia delante(o simplemente reenvío): Esta operación la realizan
tanto conmutadores como encaminadores y consiste básicamente en
encaminar un paquete recibido por la línea de entrada en base a unos
campos que contiene el paquete.

Etiqueta: una etiqueta es un identificador de tamaño fijo que tiene
significado local. Se usa para reenviar paquetes. Un dispositivo de
conmutación de etiquetas reemplazará la etiqueta de un paquete antes de
reenviarlo.

LSR (Label Switching Router): encaminador de conmutación de etiquetas
Dispositivo que implementa la conmutación de etiquetas.

LER (Label Edge Router): encaminador de etiquetas frontera. Nodo que
conecta un dominio de conmutación de etiquetas con un nodo externo al
dominio, bien porque no soporta la conmutación de etiquetas o porque
pertenece a otro dominio de conmutación de etiquetas.

LSP (Label Switched Path): camino de conmutación de etiquetas. Camino
a través de uno o más LSRs en un nivel de la jerarquía, que siguen los
paquetes de una FEC particular.
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Figura 4.1 Componentes de Control y Reenvió
4.1
La Clase de Equivalencia Funcional FEC (Funtional
Equivalence Class)
La clase de equivalencia funcional se usa para describir una asociación de
paquetes a una dirección destino, o lo que es lo mismo: grupo de paquetes IP que se
reenvían de la misma manera (ejemplo: por el mismo camino, con el mismo tratamiento
en el reenvío) [RFC3301]. También se puede asociar el valor de la FEC a una dirección
destino y a una clase de tráfico. La clase de tráfico esta asociada habitualmente a un
número de puerto destino.
Uno de los motivos por los que se utiliza la FEC es porque permite agrupar
paquetes en clases. Gracias a esta agrupación, el valor de la FEC en el paquete se puede
utilizar para establecer prioridades, de tal forma que se da más prioridad a unos FECs
sobre otros. Se pueden usar las FECs para dar soporte a operaciones eficientes de QoS
(calidad de servicio). Por ejemplo, se pueden asociar FECs de alta prioridad a tráfico de
voz en tiempo real, de baja prioridad a correo, etc.
MPLS, para establecer la relación entre una FEC y un paquete, usa la etiqueta.
Dicha etiqueta identifica una FEC específica. Para diferentes clases de servicio se
utilizarán diferentes FECs y sus etiquetas asociadas.
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Una parte esencial de la tabla de encaminamiento mantenida por un encaminador
es la dirección del siguiente encaminador. Un paquete perteneciente a una FEC asociado
a una determinada entrada de la tabla se reenviará al siguiente encaminador según esté
especificado en dicha tabla.
4.1.1 Escalabilidad y grado de granulado.- Un aspecto importante de una FEC
es su grado de granulado. Si consideráramos una FEC en la que se incluyeran todos los
paquetes en los que la dirección destino del nivel de red coincidiera con un determinado
prefijo de dirección, tendríamos un granulado grueso. Como contrapartida, el sistema
sería muy escalable. El inconveniente es que con un granulado grueso no podríamos
diferenciar diferentes tipos de tráfico y por tanto no permitiría clases de tráfico ni
operaciones de QOS.
En el otro extremo tendríamos el granulado fino, en la que una FEC podría incluir
sólo los paquetes pertenecientes a una aplicación entre dos ordenadores, es decir,
paquetes que tengan las mismas direcciones origen y destino, los mismos puertos e
incluso la misma clase de servicio. En este caso tendremos más clasificaciones de tráfico,
más FECs, más etiquetas y una tabla de encaminamiento más grande.
En consecuencia, una red de conmutación de etiquetas permite distintos grados de
granulado de la FEC.
4.2 Funciones de Control y Reenvió
Podemos distinguir claramente dos componentes: el componente de control y el
componente de reenvío.
El componente de control utiliza los protocolos estándar de encaminamiento, como
OSPF y BGP. Utilizando estos protocolos los encaminadores intercambian información de
encaminamiento para construir y mantener las tablas de encaminamiento. Además el
componente de control debe crear las asociaciones entre etiquetas y FECs y distribuir
esta información (Figura 4.2).
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Figura 4.2 Funciones de Reenvío y Encaminamiento
El componente de reenvío envía los paquetes desde la entrada hacia la salida.
Para reenviar los paquetes, el componente de reenvío examina la información de la
cabecera del paquete, busca en la tabla de encaminamiento la entrada correspondiente y
reenvía el paquete. Por tanto, el componente de reenvío consiste en el conjunto de
procedimientos que usa el encaminador para tomar la decisión sobre el reenvío de un
paquete. Estos algoritmos definen la información del paquete que utiliza el encaminador
para encontrar una entrada en la tabla de encaminamiento, así como los procedimientos
exactos que el encaminador utiliza para encontrar la entrada.
Cada encaminador de la red implementa ambos componentes. Podríamos ver el
encaminamiento del nivel de red como una composición de ambos componentes (control
y reenvío) implementada de una manera distribuida por el conjunto de encaminadores que
conforman la red.
La ventaja fundamental de separar ambos componentes es la posibilidad de
modificar uno de ellos sin modificar el otro.
4.3 Alternativas para el Transporte de la Etiqueta
La decisión del reenvío se basa en uno o más campos del paquete (Figura 4.3).
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Figura 4.3 Paquete con etiquetas
El protocolo IP y los números de puerto se usan en la FEC y en las decisiones de
reenvío. Estos campos identifican el tipo de tráfico que reside en la parte de datos del
datagrama IP, por lo que son muy importantes en redes que admiten diferentes servicios
de QoS para diferentes tipos de tráfico.
ATM y Frame Relay (tecnologías del nivel de enlace) llevan la etiqueta en la
cabecera del paquete. ATM puede llevar la etiqueta en el campo VCI o en el VPI de la
cabecera, mientras que en Frame Relay estará en el campo DLCI de la cabecera. En
DWDM la etiqueta puede asociarse con una longitud de onda en la fibra.
Si esta fuera la única opción, en tecnologías como ethernet que no disponen de un
campo para poder llevar la etiqueta en la cabecera del nivel de enlace, no se podría
emplear la conmutación de etiquetas. La solución a este problema consiste en transportar
la etiqueta en un campo específico para la etiqueta, que se inserta entre la cabecera del
nivel de enlace y la cabecera del nivel de red. Esta cabecera se denomina "cabecera
shim" (algo así como cabecera de relleno). De este modo se permite cualquier tecnología
o combinación de tecnologías del nivel de enlace. Ej: conmutación de etiquetas en redes
ethernet.
El hecho de llevar la etiqueta en el campo VCI de las células ATM permite que un
conmutador ATM funcione como un LSR siempre que tenga el software de control
apropiado.
La cabecera shim está situada en una posición donde la mayoría de los
encaminadores pueden procesarla por software, por lo que los encaminadores
convencionales pueden convertirse en LSRs siempre que tengan el software apropiado.
4.4 La Tabla de Encaminamiento
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Una tabla de encaminamiento está constituida por múltiples entradas (Figura 4.4).
Cada entrada consta de: 6

Etiqueta de entrada

Una o más subentradas:

Etiqueta de salida

Interfaz de salida

Dirección del siguiente salto
Figura 4.4 Tabla de Encaminamiento
Puede haber más de una subentrada, puesto que hay que tratar los paquetes de
difusión. De esta forma se puede enviar un paquete por múltiples interfaces de salida.
Puede existir una tabla de encaminamiento única o por interfaz, en cuyo caso a la hora de
encaminar un paquete habrá que saber la interfaz por donde ha entrado el paquete. La
tabla está indexada por el valor de la etiqueta, de tal forma que la búsqueda en la tabla es
inmediata. Necesitaremos un solo acceso a memoria, lo que se traduce en un acceso
rápido. La tabla o tablas de encaminamiento son mantenidas por el LSR.
Un LSR mantiene un repositorio de etiquetas libres. Cuando se inicializa un LSR el
repositorio contiene todas las etiquetas que el LSR puede usar para asociaciones locales.
Cuando un LSR crea una asociación toma una etiqueta del repositorio y cuando la
destruye la vuelve a depositar en el repositorio.
Si el LSR tiene una tabla de encaminamiento por interfaz, tendrá que tener un
repositorio con etiquetas por interfaz.
4.5 Asociación de Etiquetas a FEC´s
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4.5.1 Asociación Local y Asociación Remota.Asociación local: el encaminador local establece la asociación entre la etiqueta y la
FEC. Por tanto, la etiqueta pertenecerá al encaminador.
Asociación remota: un encaminador vecino será el que establezca la asociación,
por lo que el encaminador local recibirá la asociación de la etiqueta.
El componente de control usa ambos tipos de asociaciones para poblar su tabla de
encaminamiento con etiquetas de entrada y salida.
4.5.2 Asociación de etiquetas río abajo (Downstream).-
Figura 4.5 Asociación Downstream)
La asociación de la etiqueta a la FEC la realiza el encaminador que está río abajo
(Rd) respecto al flujo de paquetes. Por tanto, en la tabla de encaminamiento de Ru
tendremos como etiquetas de salida las etiquetas de la asociación remota (puesto que las
ha elegido el encaminador que está río abajo) y como etiquetas de entrada las de la
asociación local (Figura 4.5).
Ejemplo: Ru le manda un paquete a Rd. Este paquete habrá sido identificado con
anterioridad como perteneciente a una FEC y tendrá una etiqueta (E) asociada a ese
FEC. Por tanto Ru le habrá puesto al paquete como etiqueta de salida E.
4.5.4 Asociación de etiquetas río arriba (Upstream).-
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Figura 4.6 Asociación upstream
La asociación de la etiqueta a la FEC la realiza el encaminador que está río arriba
(Ru) respecto al flujo de paquetes. Por tanto, en la tabla de encaminamiento de Ru
tendremos como etiquetas de salida las etiquetas de la asociación local (puesto que es
éste encaminador el que las ha elegido) y como etiquetas de entrada las de la asociación
remota. En MPLS sólo se utiliza la asociación de etiquetas río arriba.
4.5.5 Asociación de Etiquetas Dirigida por Control o por Datos.- Un LSR crea
o destruye asociaciones entre etiquetas y FECs en respuesta a un evento. Este evento
puede deberse a que recibe información de control o a que debe reenviar paquetes.
La asociación de etiquetas a FECs dirigida por control se establece de antemano.
La asociación de etiquetas a FECs dirigida por los datos ocurre dinámicamente, a medida
que fluyen los paquetes. Normalmente, ambos tipos de asociaciones se usan
conjuntamente.
4.6 Intercambio de Etiquetas: Label Swapping
El algoritmo empleado por el componente de reenvío se basa en el intercambio de
etiquetas. Cuando un LSR recibe un paquete extrae el valor de la etiqueta y accede con él
a la tabla de encaminamiento. En dicha tabla de encaminamiento encontrará el nuevo
valor de la etiqueta que ha de ponerle al paquete antes de reenviarlo, así como la interfaz
de salida por donde ha de mandarlo. También podrá encontrar información sobre si debe
o no encolar el mensaje.
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El algoritmo de reenvío se suele implementar en hardware por su sencillez. Esto
repercute favorablemente en el rendimiento del LSR. Veamos un ejemplo en la figura 4.7:
Figura 4.7 Label Swapping

La etiqueta 45 identifica el LSP entre el usuario A y el LSR 1.

La etiqueta 45 identifica el LSP entre el usuario A y el LSR 1.

La etiqueta 25 identifica el LSP entre el LSR 2 y el LSR 3.

La etiqueta 28 identifica el LSP entre el LSR 3 y el usuario B.
CONCLUSIÓN
En el capitulo anterior se explicaron los conceptos principal de funcionamiento
de MPLS, la conmutación de etiquetas y las clases de equivalencias funcional, ya
que a partir de estos conceptos se puede entender la arquitectura de MPLS, tema
que será tratado a continuación.
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5. ARQUITECTURA MPLS
Una vez vistos los conceptos fundamentales de la conmutación de etiquetas,
veamos los beneficios de MPLS, y su funcionamiento global.
En MPLS, la asignación de un paquete a una FEC se realiza cuando el paquete
entra en la red asignándole a dicho paquete una etiqueta. En los siguientes saltos sólo se
usará la etiqueta para determinar la interfaz por donde reenviar el paquete, por lo que no
será necesario analizar la cabecera del nivel de red. La etiqueta se usa como índice en la
tabla de encaminamiento donde se obtiene el siguiente salto y la nueva etiqueta con la
que sustituir la anterior. Hay que recordar que las etiquetas son locales a los
encaminadores. En MPLS los conmutadores pueden realizar el reenvío, pero éstos no
tienen necesidad de analizar las cabeceras del nivel de red.
Ventajas de basar el reenvío en las etiquetas en vez de en la cabecera del nivel de
red:

Dado que un paquete se asigna a una FEC cuando entra en la red, el
encaminador frontera que encapsula el paquete podrá usar toda la información
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que tenga sobre el paquete. Incluso información que no esté en la cabecera
del nivel de red. Por ejemplo podrá usar información del nivel de transporte,
como los números de puerto, para asignar paquetes a FECs. Por tanto, gran
parte del trabajo se realiza antes de que el tráfico entre en la red. Con el
encaminamiento convencional sólo se puede examinar la cabecera del nivel de
red.

Un paquete que entra en la red por un determinado encaminador puede
etiquetarse de distinta forma que si hubiera entrado por otro. Por tanto, se
pueden tomar decisiones dependientes del encaminador frontera que
encapsula el paquete. Esto no se puede hacer en el encaminamiento
convencional porque la identidad del encaminador frontera que introdujo el
paquete en la red no viaja con el paquete.

Se podría forzar a un paquete a seguir una ruta elegida explícitamente antes o
en el momento que el paquete entre en la red, en vez de elegirse por el
algoritmo dinámico de encaminamiento a medida que el paquete fluye por la
red. Esto podría hacerse para permitir la ingeniería de tráfico. En el
encaminamiento convencional el paquete tendría que llevar la información de
la ruta (encaminamiento fuente). En MPLS se puede usar una etiqueta para
representar la ruta, de tal forma que el paquete no tiene por qué llevar la
información de la ruta.
Algunos encaminadores analizan la cabecera del nivel de red para determinar la
clase de servicio a la que pertenece el paquete así como para determinar el siguiente
salto. Con la información de la clase de servicio el encaminador podrá o no aplicar alguna
disciplina planificada a los paquetes. MPLS permite, pero no impone, que la clase de
servicio se infiera total o parcialmente de la etiqueta. Así podremos decir que una etiqueta
representa la combinación de una FEC y una clase de servicio.
Como vimos en el apartado de conceptos básicos de la conmutación de etiquetas,
MPLS se llama así porque soporta cualquier protocolo de nivel de red así como cualquiera
de nivel de enlace. Por tanto, MPLS puede o no, usar tecnologías subyacentes de
backbone como ATM, Frame Relay, SDH y DWDM.
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5.1 Terminología

Fusión de etiquetas (label merging): reemplazo de múltiples etiquetas de
entrada para una FEC particular por una sola etiqueta de salida.

Salto de conmutación de etiquetas (label switched hop): salto entre dos nodos
MPLS en los que el reenvío se hace usando etiquetas.

Pila de etiquetas (label stack): conjunto ordenado de etiquetas

Punto de fusión (merge point): nodo en el que se realiza la fusión de etiquetas.

Fusión de circuitos virtuales (VC merge): fusión de etiquetas en donde la
etiqueta MPLS se transporta en el campo ATM VPI/VCI. De esta forma se
permite que múltiples circuitos virtuales se fusionen en un único circuito virtual.

Fusión de caminos virtuales (VP merge): fusión de etiquetas en donde la
etiqueta MPLS se transporta en el campo ATM VPI. De esta forma se permite
que múltiples caminos virtuales se fusionen en uno sólo. Dos células con el
mismo valor VCI se han originado en el mismo nodo.
5.2 Tipos de Nodos
Los LSRs frontera son los encargados de etiquetar los paquetes que entran en la
red. Para poder realizar este trabajo estos LSRs deben implementar el componente de
control y el componente de reenvío tanto del encaminamiento convencional como de la
conmutación de etiquetas.
Si un paquete entra en la red, el encaminador frontera utilizará el componente de
reenvío de la conmutación de etiquetas para determinar la etiqueta que ponerle al
paquete. Si el siguiente salto no es un LSR y el paquete no tiene etiqueta, entonces el
LSR deberá reenviar el paquete usando el componente de reenvío del encaminamiento
convencional.
Cuando el paquete va a salir de la red MPLS, el LSR que recibe el paquete le
quitará la etiqueta y lo reenviará al siguiente salto usando el componente de reenvío del
encaminamiento convencional. Dicho LSR sabrá que el paquete quiere abandonar la red
simplemente porque el siguiente salto no es un LSR.
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Los tipos de nodos MPLS son:

LSR de entrada (ingress LSR): LSR que recibe tráfico de usuario (por ejemplo
datagramas IP) y lo clasifica en su correspondiente FEC. Genera una cabecera
MPLS asignándole una etiqueta y encapsula el paquete junto a la cabecera
MPLS obteniendo una PDU MPLS (PDU = Protocol Data Unit o unidad de
datos del protocolo).

LSR de salida (egress LSR): LSR que realiza la operación inversa al de
entrada, es decir, desencapsula el paquete removiendo la cabecera MPLS.

LSR intermedio o interior: LSR que realiza el intercambio de etiquetas
examinando exclusivamente la cabecera MPLS (obteniendo la etiqueta para
poder realizar la búsqueda en la tabla de encaminamiento).
Figura 5.1 Arquitectura MPLS.
5.3 Protocolos de Distribución de Etiquetas
Un protocolo de distribución de etiquetas es un conjunto de procedimientos por los
que un LSR le informa a otro de las asociaciones de etiquetas a FECs que ha hecho.
A dos LSRs que utilizan un protocolo de distribución de etiquetas para intercambiar
información de asociaciones de etiquetas a FECs se les conoce como un par de
distribución de etiquetas (label distribution peers) respecto a la información de las
asociaciones que intercambian.
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MPLS no asume que haya sólo un protocolo de distribución de etiquetas. De
hecho, se están normalizando distintos protocolos de distribución de etiquetas. También
se están definiendo nuevos protocolos como el LDP (Label Distribution Protocol).
5.3.1
Distribución y Asignación de Etiquetas.-
En MPLS, la decisión
correspondiente a la asignación de una etiqueta a una FEC la realiza el LSR que está río
abajo (downstream) con respecto a la asociación.
El LSR que está río abajo informa al LSR que está río arriba de la asociación. Por
tanto, las etiquetas se asignan o asocian río abajo y se distribuyen en el sentido que va
del LSR que está río abajo al LSR que está río arriba. MPLS permite variaciones en al
asociación río abajo:
En Río abajo solicitado (downstream-on-demand) un LSR le solicita explícitamente
a su siguiente salto una asociación de una etiqueta a una FEC.
Figura 5.2 Rió Abajo
En Río abajo no solicitado (unsolicited-downstream) un LSR distribuye
asociaciones a LSRs que no lo han solicitado explícitamente.
Figura 5.3 Río abajo no solicitado
Estas aproximaciones se pueden usar por separado o conjuntamente. En caso de
usarlas conjuntamente en una adyacencia de distribución de etiquetas (es decir, cuando
tenemos dos LSRs que son pares de distribución de etiquetas) ambos LSRs se tendrán
que poner de acuerdo en la técnica a usar.
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5.4 Formato de las Etiquetas
Una etiqueta MPLS tiene 32 bits. Se sitúa entre la cabecera de nivel 2 y 3.
5.4 Ubicación etiqueta MPLS
Los 32 bits de la cabecera MPLS se reparten en: 20 bits para la etiqueta MPLS, 3
bits para identificar la clase de servicio en el campo EXP (experimental, anteriormente
llamado CoS), 1 bit de stack para poder apilar etiquetas de forma jerárquica (S) y 8 bits
para indicar el TTL (time-to-live) que sustenta la funcionalidad estándar TTL de las redes
IP. De este modo, las cabeceras MPLS permiten cualquier tecnología o combinación de
tecnologías de transporte, con la flexibilidad que esto supone para un proveedor IP a la
hora de extender su red.
Figura 5.5 Asociación de etiquetas MPLS
5.5 La Pila de las Etiquetas
En MPLS un paquete puede tener más de una etiqueta, organizadas éstas a modo
de pila (FIFO). A esto se le conoce como pila de etiquetas.
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Aunque MPLS soporte una jerarquía gracias a la pila de etiquetas, el
procesamiento de un paquete etiquetado es completamente independiente del nivel de la
jerarquía. Siempre que se procese una etiqueta, ésta será la de la cima, sin importar
cuántas etiquetas pueda haber debajo.
Se puede considerar a un paquete no etiquetado como un paquete con una pila de
etiquetas vacía, si la profundidad de la pila de etiquetas de un paquete es m, a la etiqueta
que está al fondo de la pila se le llama etiqueta de nivel 1, a la que está encima etiqueta
de nivel 2, y así sucesivamente.
En la figura 5.6 tenemos tres dominios. Supongamos que el dominio 2 es un
dominio de tránsito. En dicho dominio no se originan paquetes. Tampoco hay paquetes
destinados a él. Para anunciar las direcciones del dominio 3 el LSR F le distribuye la
información al LSR E. El LSR E le distribuye la información al LSR B el cual se la
distribuye al LSR A. No se distribuye la información a los LSRs C y D porque son LSRs
interiores.
Figura 5.6 Pila de Etiquetas
Se usan dos niveles de etiquetas. Cuando el tráfico entra en el segundo dominio
se apila una nueva etiqueta en la cima de la pila, por lo que las etiquetas que hubiera en
la pila descienden un nivel.
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5.6 Caminos de Conmutación de Etiquetas (LSP): Reglas de
Apilamiento.
Un LSP de nivel m para un paquete P es una secuencia de encaminadores
<R1,...,Rn> con las siguientes propiedades:

R1, el LSR de entrada, es un LSR que apila una etiqueta en la pila de etiquetas
de P, resultando una pila de etiquetas de profundidad m.

Para todo i, 1<i<n , P tendrá una pila de etiquetas de profundidad m cuando lo
reciba el LSR Ri.

Mientras P se encuentre entre R1 y Rn-1 su pila de etiquetas nunca tendrá una
profundidad menor que m.

Para todo i, 1<i<n: P es transmitido desde Ri hasta Ri+1 por medio de MPLS,
por ejemplo usando la etiqueta de la cima de la pila como índice de una ILM
(Incoming Label Map).

Para todo i, 1<i<n: si un sistema S recibe y reenvía P después de que P sea
transmitido por Ri pero antes de que P sea recibido por Ri+1 (por ejemplo, Ri y
Ri+1 pueden estar conectados vía una subred conmutada de enlace de datos,
y S puede ser un conmutador de enlace de datos), entonces la decisión del
reenvío de S no está basado en la etiqueta de nivel m, o en la cabecera del
nivel de red. Esto puede ser debido a que:
o
La decisión no se basa en absoluto en la pila de etiquetas o en la
cabecera del nivel de red.
o
La decisión se basa en una pila de etiquetas en la que se han apilado
etiquetas adicionales (ejemplo: en un nivel de etiquetas m+k con k>0).
En resumen, cuando un LSR etiqueta un paquete ya etiquetado, la nueva etiqueta
corresponde a una FEC cuyo LSR de salida es el LSR que asignó la etiqueta que ahora
está en la segunda posición en la pila. Consideremos el conjunto de nodos que pudieran
ser el LSP de entrada para una FEC F. Entonces hay un LSP para la FEC F que empieza
con cada uno de esos nodos. Si alguno de esos LSPs tiene el mismo LSP de salida,
entonces podríamos considerar que el conjunto de esos LSPs forma un árbol, cuya raíz
es el LSP de salida. Podríamos entonces hablar de un árbol LSP para una FEC F.
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5.6.1 Extracción en el Penúltimo Salto.- Si <R1,...,Rn> es un LSP de nivel m
para el paquete P, P puede ser transmitido desde Rn-1 a Rn con una pila de etiquetas de
profundidad m-1. Se puede extraer de la pila de etiquetas en el penúltimo LSR del LSP,
en vez de en el LSP de salida.
Desde una perspectiva arquitectónica, esto es apropiado. El propósito de la
etiqueta de nivel m es hacer llegar el paquete a Rn. Una vez que Rn-1 ha decidido
mandar el paquete a Rn, la etiqueta ya no tiene ninguna funcionalidad y por tanto no es
necesario transportarla.
La extracción en el penúltimo salto tiene una ventaja: si no se hace, cuando el LSP
de salida reciba el paquete, éste mirará la etiqueta de la cima de la pila y determinará que
es el LSP de salida. Entonces deberá hacer una extracción de la pila y examinar lo que
quede del paquete. Si hubiera otra etiqueta en la pila, el LSP de salida miraría esta
etiqueta y reenviaría el paquete basándose en la información que ha obtenido. (En este
caso, el LSP de salida para el paquete del LSP de nivel m es también un nodo intermedio
para un LSP de nivel m-1). Si no hubiera etiquetas en la pila, entonces se reenviaría el
paquete utilizando la dirección de destino del nivel de red. Esto obliga a que el LSR de
salida haga dos consultas: bien dos consultas de etiquetas o una consulta de etiqueta
seguido de una consulta de dirección.
Con esta técnica, el LSR de salida sólo tiene que hacer una consulta y requiere
que el penúltimo nodo haga una consulta.
La creación del "camino rápido" del reenvío en un producto de conmutación de
etiquetas puede ser muy favorecedor si se sabe que sólo requerirá una consulta:

Se puede simplificar el código si se asume que sólo se necesitará una
consulta.

Se puede basar el código en un "presupuesto de tiempo" que asuma
que sólo se necesitará una consulta.
De hecho, cuando se usa la extracción en el penúltimo salto, el LSP de salida
puede incluso no ser un LSR. No obstante, algunos motores hardware de conmutación
71
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pueden no ser capaces de extraer de la pila de etiquetas, por lo que esto no puede ser
requerido universalmente.
También puede haber situaciones en las que no es deseable la extracción en el
penúltimo salto. Por tanto, el penúltimo nodo extraerá la etiqueta de la pila de etiquetas si
el LSR de salida se lo pide explícitamente, o si el siguiente nodo en el LSP no soporta
MPLS. (Si el siguiente nodo en el LSP no soporta MPLS, y no hace tal petición, el
penúltimo nodo no tendrá manera de saber que es el penúltimo nodo).
Un LSR que es capaz de extraer de la pila de etiquetas deberá realizar la
extracción en el penúltimo salto cuando se lo pida el LSR del mismo nivel (su "igual" o
peer) que está río abajo.
Las negociaciones iniciales del protocolo de distribución de etiquetas deben
permitir a cada LSR determinar si sus LSRs vecinos son capaces de extraer de la pila de
etiquetas. Un LSR no le debe pedir a su "igual" de distribución de etiquetas que extraiga
de la pila de etiquetas a no ser que sea capaz de hacerlo.
Un nodo de salida siempre podrá interpretar la etiqueta de la cima de un paquete
recibido cuando se utiliza la extracción en el penúltimo salto si se cumplen las reglas de
alcance y unicidad expuestas en el apartado anterior.
5.6.2 Ejemplo 1.- En la figura 5.7 se puede apreciar que el LSR F realiza una
doble consulta, lo que repercute en el rendimiento de dicho nodo. Para mejorar el
rendimiento se usa la extracción en el penúltimo salto.
Figura 5.7 Uso de las etiquetas en los nodos
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Pasos:

Primero: llega un paquete IP al encaminador A.

Segundo: el encaminador etiqueta el paquete y se lo reenvía al encaminador
C.

Tercero: el encaminador C realiza una búsqueda en la tabla, intercambia la
etiqueta y reenvía el paquete al encaminador E.

Cuarto: el encaminador E realiza una búsqueda en la tabla, intercambia la
etiqueta y reenvía el paquete la encaminador F.

Quinto: el encaminador F realiza una búsqueda en la tabla, extrae la
etiqueta, realiza una búsqueda de nivel 3 y reenvía el paquete hacia un
encaminador externo.
5.6.3 Ejemplo 2.- En la figura 5.8 podemos apreciar que el LSR F realiza una
consulta menos que en el caso anterior.
Figura 5.8 Uso de etiquetas en los nodos
Pasos

Primero: llega un paquete IP al encaminador A.

Segundo: el encaminador etiqueta el paquete y se lo reenvía al encaminador
C.

Tercero: el encaminador C realiza una búsqueda en la tabla, intercambia la
etiqueta y reenvía el paquete al encaminador E.
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
MPLS
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Cuarto: el encaminador E realiza una búsqueda en la tabla, extrae la etiqueta y
reenvía un paquete IP puro al encaminador F.

Quinto: El encaminador F realiza únicamente una búsqueda de nivel 3 y
reenvía el paquete hacia un encaminador externo.
5.6.4 Ejemplo 3 LSPs jerárquicos.- Ocurre cuando se crea un nuevo LSP dentro
de un túnel de un LSP de orden superior ya existente. En la figura 5.10 se muestra cómo
los LSPs de orden inferior disparan la formación de un LSP de orden superior. Los nodos
en el borde de dos regiones con respecto a las características de multiplexado, son los
responsables de la agregación de los LSPs.
Figura 5.10 LSP de orden inferior y superior

R0, R1, R9 y R10 manejan paquetes.

S0 y S8 son conmutadores SONET/SDH.

O3 y O7 son conmutadores electro-ópticos.

P4, P5 y P6 son conmutadores ópticos.

Entre R0-R1 y R9-R10 hay enlaces de 500 Mbps.

Entre R1-S2 y S8-R9 hay un enlace de OC-12 (mayor capacidad que el
anterior).

Entre S2-O3 y O7-S8 hay un enlace de OC-192 (mayor capacidad que el
anterior).

Entre O3-O7 hay un enlace de fibra.
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MPLS
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
LSP1 está configurado de R0 a R10 con ancho de banda de 500 Mbps.

LSP1 está anidado dentro de LSP2,3,4 que son LSPs de orden superior.

Los nodos en el borde de dos regiones con respecto a las características de
multiplexado, son responsables de la formación de LSPs de orden superior o
de agregar los LSPs de nivel inferior.
La figura 5.11 muestra el proceso de formación del LSP.
Figura 5.11 Formación de LSP
La formación del LSP1 dispara la formación de los LSPs 2, 3 y 4. R0 manda una
petición de camino (Path) a R1. La llegada de dicha petición a R1 dispara la formación del
LSP1 de R1 a R9 y así sucesivamente hasta que se dispare la formación del LSP4 en O3.
Una vez establecido el LSP4, el mensaje tercero de Path se manda a través del LSP4 (o
sea, por el túnel) . Este proceso continua hasta que se cree el primer LSP y se forme la
jerarquía.
5.7 Control de Etiquetas.
Antes de continuar conviene aclarar lo que es un prefijo de dirección. En vez de
utilizar la máscara de subred se puede utilizar un valor llamado valor de prefijo. Esto se
utiliza en la agregación de direcciones (esto se explicará en otro punto posteriormente). El
valor de prefijo describe cuántos bits se deben usar como máscara.
Ejemplo: 138.100.15.1/24
75
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MPLS
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El número 24 es el valor prefijo e indica que la máscara de subred son 24 bits,
dejando los restantes 8 bits para identificar a los hosts. En MPLS existen dos formas para
asignar etiquetas a FECs: independiente y ordenado.
5.7.1 Control Independiente.- Cuando un LSR reconoce una FEC realizará una
asociación de forma independiente de una etiqueta a esa FEC. Una vez echo esto
informará de dicha asociación a los LSRs vecinos.
Esta es la forma de trabajar en el encaminamiento IP convencional: cada nodo
encamina los paquetes de forma independiente, apoyándose en que el algoritmo de
encaminamiento converge rápidamente garantizando de esta forma que los datagramas
son entregados de forma correcta.
Ejemplo:

Figura 5.12: el LSR A utiliza OSPF para informarle al LSR C el prefijo de
dirección 192.165/16
Figura 5.12

Figura 5.13: cuando C recibe el prefijo, asigna de forma independiente una
etiqueta a esta FEC e informa de dicha asociación a los LSRs vecinos.
Figura 5.13
76
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MPLS
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5.7.2 Control Ordenado.- La asignación de etiquetas ocurre de forma ordenada
desde un extremo del LSP hacia el otro. El establecimiento del LSP puede iniciarse por el
LSR de entrada o por el LSR de salida del LSP.
Ejemplo: supongamos que el establecimiento del LSP lo inicia el LSR de salida.

Figura 5.14: el nodo D se da cuenta que es el LSR de salida para el prefijo de
dirección 192.168/16. Dicho nodo asigna una etiqueta a esta FEC e informa de
dicha asociación a su vecino.
Figura 5.14

Figura 5.15: cuando el LSR C recibe dicha información, asigna una etiqueta e
informa de dicha asociación a sus LSRs vecinos. De esta forma, el
establecimiento del LSP se hace de forma ordenada desde el LSR de salida al
LSR de entrada.
Figura 5.15
Si se pretende garantizar que el tráfico de una FEC particular sigue un camino que
tiene una serie de propiedades, se debe usar el control ordenado. MPLS permite tanto el
control independiente como el control ordenado. Un LSR sólo necesita implementar uno u
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MPLS
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otro. Un inconveniente del control independiente ocurre cuando dos vecinos no están de
acuerdo en las FECs que van a usar. Cuando esto ocurre algunas FECs no tendrán LSPs
asociadas a ellas.
El control ordenado facilita la prevención de bucles. También permite a los
administradores de la red controlar cómo se establecen los LSPs. Un inconveniente es
que se tarda más tiempo en establecer un LSP que con el control independiente, debido a
que las asociaciones deben propagarse a través de una región entera antes de que se
establezca el LSP. Si se quiere que el control ordenado sea efectivo, se deberá
implementar en todos los LSRs.
5.8 Conmutadores ATM como LSR.
Como ya se mencionó, se pueden utilizar conmutadores ATM como LSRs si se les
dota del software adecuado. Los conmutadores ATM utilizan el puerto de entrada y el
valor del campo VPI/VCI como índice de la tabla de donde obtienen el puerto de salida y
el valor de salida del campo VPI/VCI. Por tanto, si se codifica el valor de la etiqueta en
estos campos se podrán utilizar estos conmutadores como LSRs.
Por tanto, se podrán codificar las etiquetas de tres formas distintas:

Codificación SVC (Switched Virtual Circuit: circuito virtual conmutado). Se
utiliza el campo VPI/VCI. Con esta técnica el LSR no puede apilar ni extraer de
la pila de etiquetas.

Codificación SVP (Switched Virtual Path: camino virtual conmutado). Se utiliza
el campo VPI para codificar la etiqueta de la cima de la pila de etiquetas y el
campo VCI para codificar la segunda etiqueta de la pila si existe. Esta técnica
permite utilizar la conmutación-VP ATM. De esta forma los LSPs son SVPs y el
protocolo de distribución de etiquetas sirve como protocolo de señalización
ATM. Con esta técnica, el ATM-LSR de salida del camino virtual realiza una
operación de extracción de la pila. El inconveniente de esta técnica es que si la
red tiene un camino virtual a través de una red no ATM, el campo VPI no
estará disponible para que lo use MPLS.
78
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
MPLS
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Codificación multipunto SVP. Se utiliza el campo VPI para codificar la etiqueta
de la cima de la pila de etiquetas y parte del campo VCI para codificar la
segunda etiqueta si existe. El resto de este campo se utiliza para identificar al
LSP de entrada. Con esta técnica se puede utilizar la conmutación-VP ATM
para permitir caminos virtuales multipunto-a-punto. Esta técnica depende de la
posibilidad para poder asignar valores de 16 bits al campo VCI de cada
conmutador ATM de tal forma que no se pueda asignar el mismo valor VCI a
dos conmutadores diferentes.
Si hay más etiquetas en la pila de las que se pueden codificar en la cabecera ATM
entonces se tendrán que combinar las codificaciones ATM con la encapsulación genérica.
5.8.1 Interacción entre las Técnicas de Codificación.- Puede ocurrir que dos
LSRs que están en el mismo LSP utilicen técnicas de codificación diferentes. Cuando un
LSR recibe un paquete etiquetado lo decodifica y obtiene el valor de la etiqueta. Con este
valor obtendrá la nueva etiqueta para poder reenviar el paquete y volverá a codificar el
nuevo valor de la etiqueta antes de reenviarlo.
Los conmutadores ATM no pueden realizar transformaciones de un tipo de
codificación a otro, por lo que la arquitectura MPLS especifica que dos conmutadores
ATM deberán utilizar, siempre que sea posible, la misma técnica de codificación cuando
sean vecinos en el mismo LSP de nivel m.
Cuando exista una combinación de LSRs ATM y LSRs que utilicen la cabecera
shim MPLS, deberán existir LSRs con interfaces ATM e interfaces shim MPLS. De esa
forma el LSR podrá hacer una traducción de un tipo de codificación a otro.
5.8.2 Valores Reservados de Etiquetas
0: representa la "etiqueta explícita nula (NULL) IPv4". Esta etiqueta se podrá
encontrar en el caso de que sea la única entrada en la pila de etiquetas e
indica que debe ser extraída de la pila de etiquetas y reenviado el paquete
basándose en la cabecera del paquete IPv4.
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1: representa la "etiqueta de alerta del encaminador". Esta etiqueta no puede
estar en el último lugar de la pila.
2: representa la "etiqueta explícita nula IPv6". Es igual que el primer paso
excepto que se reenvía el paquete basándose en la cabecera IPv6.
3: representa la "etiqueta implícita nula".
4-15: valores reservados
5.9 COMPONENTES DE UN LSR
5.9.1 Base de información del reenvío (FIB: Forwarding Information Base).La FIB se compone de :
1.Entrada para el reenvío con la etiqueta del siguiente salto (NHLFE: Next Hop
Label Forwarding Entry).
La NHLFE se usa cuando se reenvía un paquete etiquetado. Contiene la siguiente
información:
El siguiente salto del paquete.
La operación a realizar en la pila de etiquetas del paquete, que será una de las
siguientes:
o
Reemplazo de la etiqueta de la cima de la pila de etiquetas con una
nueva etiqueta.
o
Extracción de la pila de etiquetas.
o
Reemplazo de la etiqueta de la cima de la pila de etiquetas con una
nueva etiqueta y posterior apilamiento de una o más nuevas etiquetas
en la pila de etiquetas.

También puede tener:
80
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o
Encapsulación del nivel de enlace a usar cuando se
transmita un paquete.
o
Forma de codificar la pila de etiquetas cuando se
transmita el paquete.
2. Correlación de la etiqueta entrante (ILM: Incoming Label Map).
La ILM correlaciona cada etiqueta entrante con un conjunto de NHLFEs. Se utiliza
cuando se reenvían paquetes que llegan como paquetes etiquetados. Si la ILM
correlaciona una etiqueta particular con un conjunto de NHLFEs que contienen más de un
elemento, se deberá elegir exactamente un elemento del conjunto antes de reenviar el
paquete. La etiqueta de la cima de la pila se utiliza como índice de la ILM. Puede ser útil
hacer que la ILM correlacione una etiqueta con un conjunto que contenga más de una
NHLFE por si, por ejemplo, se desea hacer un balance de la carga de tráfico a través de
múltiples enlaces.
3. Correlación de la FEC con la NHLFE (FTN: FEC-to-NHLFE)
La FTN correlaciona cada FEC con un conjunto de NHLFEs. Se utiliza cuando se
quieren reenviar paquetes que no llegan etiquetados, pero que se quieren reenviar
etiquetados. Si la FTN correlaciona una etiqueta particular con un conjunto de NHLFEs
que contienen más de un elemento, se deberá elegir exactamente un elemento del
conjunto antes de reenviar el paquete.
5.9.2 Módulo de Determinación de la Ruta.- Este módulo construye las entradas
de la FIB en una operación MPLS. Con la información de los protocolos de
encaminamiento se determinan las FECs para las que se quieren crear NHLFEs. También
se obtiene la información del siguiente salto que se necesita para crear la NHLFE.
Dado que en MPLS sólo se permite la asociación de etiquetas río abajo, una
NHLFE no tendrá información de la etiqueta de salida hasta que el LSR del mismo nivel
que está río abajo le asigne una etiqueta.
Un LSR puede construir las NHLFEs de dos formas:
81
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
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Asignando una o más etiquetas para usar como la etiqueta de entrada,
creando ILMs para cada una, asociando cada ILM a un conjunto de NHLFEs y
distribuyendo las etiquetas asociadas a los LSRs que están río arriba.

Creando FTNs para las FECs asociadas con entradas específicas de
encaminamiento y asociando cada una a un conjunto de NHLFEs con la
información del siguiente salto.
La función de determinación de la ruta se usa también para borrar o actualizar las
entradas de la FIB cuando las rutas asociadas a una FEC son removidas o cuando
cambia la información del siguiente salto.
5.9.3 Módulo de reenvío.- La función de reenvío se basa en la comparación
exacta entre una etiqueta y la ILM, que a su vez se correlaciona con una NHLFE. El LSR
seguirá las instrucciones de manipulación de la etiqueta que indique la NHLFE y enviará
el paquete por la interfaz especificada en la información del siguiente salto. Puede ser que
el LSR necesite usar la información de encapsulación de nivel de enlace especificada en
la NHLFE para encapsular el paquete antes de enviarlo al siguiente salto. Ejemplo de esto
último sería un enlace ethernet, en donde la dirección MAC (Media Access Control:
control de acceso al medio) de la interfaz de salida y el siguiente salto se tienen que
incluir en la encapsulación ethernet para poder entregar el paquete al siguiente salto.
5.10 Intercambio de Etiquetas (Label Swapping)
En el intercambio de etiquetas se consideran dos casos:

Si se quiere reenviar un paquete etiquetado, el LSR examinará la etiqueta de la
cima de la pila de etiquetas. Con dicha etiqueta, escogerá una ILM y obtendrá
la NHLFE. Con la NHLFE obtendrá la nueva etiqueta y la información
necesaria para reenviar el paquete. Figura 5.16

Si se quiere reenviar un paquete no etiquetado, el LSR examinará la dirección
del nivel de red para determinar la FEC a la que pertenece el paquete. Una vez
hecho esto, usará la FTN para correlacionar la FEC con una NHLFE. Con la
82
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NHLFE sabrá dónde reenviar el paquete y realizará una operación en la pila de
etiquetas del paquete.
Figura 5.16 Label Swapping
En ambos casos, el LSR codificará la nueva pila de etiquetas en el paquete y lo
reenviará.
5.11 Operación Global de MPLS.
A modo de ejemplo de lo visto anteriormente veamos la operación MPLS.
Figura 5.17 Funcionamiento Global de MPLS 1
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Figura 5.18 Funcionamiento Global de MPLS 2
Figura 5.18 Funcionamiento Global de MPLS en tablas
Figura 5.19 Funcionamiento Global de MPLS con etiquetas
5.12 Control de Bucles.
Prácticamente en todos los protocolos existentes se pueden dar casos de bucles,
por ejemplo en el periodo siguiente al fallo de un enlace.
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Dependiendo de la existencia del campo TTL (Time-To-Live: tiempo de vida) se
actuará de distinta forma.
En el reenvío IP convencional, los paquetes tienen un campo TTL en la cabecera.
Cuando el paquete atraviesa un encaminador se decrementa dicho campo. Si el campo
TTL llegara a valer cero se descartaría el paquete. De esta forma tenemos un grado de
protección contra los bucles que puedan existir debidos a fallos en enlaces,
convergencias lentas de los algoritmos de encaminamiento, etc.
En muchos casos MPLS actúa de la misma forma. Esto dependerá exclusivamente
de cómo sea la cabecera MPLS. En el caso de que exista la cabecera shim, ésta tendrá el
campo TTL. Si los valores de las etiquetas están codificados en una cabecera del nivel de
enlace (por ejemplo, en el campo VPI/VCI de la cabecera ATM), los paquetes son
reenviados por un conmutador del nivel de enlace y si el nivel de enlace no tiene un
campo TTL, entonces no se podrá actuar de esta forma. A un segmento de un LSP que
contenga una secuencia de LSRs que no puedan decrementar el campo TTL de un
paquete, se le llama segmento LSP no TTL.
Si se dispone del campo TTL en la cabecera shim, se deberá inicializar éste
copiándolo del campo TTL de la cabecera del nivel de red. Del mismo modo que en el
reenvío IP convencional, se deberá decrementar en cada salto (LSR). Cuando el paquete
salga del LSP se copiará el campo TTL de la cabecera shim al campo TTL de la cabecera
del nivel de red.
Cuando un paquete sale de un segmento LSP no TTL, el campo TTL deberá
reflejar el número de saltos (LSRs) que ha atravesado. Para el caso unicast, se puede
propagar la longitud a los LSRs de entrada, de tal forma que estos decrementen el valor
TTL antes de reenviarlos al segmento LSP no TTL.
En principio, el hardware de los componentes ATM no les permite decrementar el
campo TTL, por lo que no habrá protección contra los bucles. Una posible solución a esto
es la siguiente: muchos conmutadores ATM pueden limitar la cantidad de espacio del
buffer del conmutador que puede consumir un circuito virtual. El objetivo durante los
bucles transitorios es permitir que el encaminamiento reconverja, es decir, que las tablas
85
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de encaminamiento se estabilicen y el bucle desaparezca. Para conseguir esto hay que
asegurarse que los encaminadores no se saturen reenviando paquetes que estén metidos
en un bucle. En un LSR ATM si los paquetes que pertenecen al bucle consumen sólo una
pequeña cantidad del espacio del buffer del conmutador, entonces los conmutadores
todavía podrán reenviar paquetes de actualización de encaminamiento, lo que garantizará
una convergencia del encaminamiento.
Otra solución sería usar una técnica de detección de bucles. La técnica de
detección de bucles es opcional y está especificada en [MPLS-ATM] y [MPLS-LDP]
5.13 Agregación.
Una forma de particionar el tráfico en FECs es crear una FEC por cada prefijo de
dirección que aparece en la tabla de encaminamiento. Gráficamente:
Figura 5.20 Trafico de FEC´s
Puede ocurrir que el tráfico del conjunto de FECs siga la misma ruta hacia el LSR
de salida y que el intercambio de etiquetas sólo se utilice para hacer que el tráfico llegue a
dicho LSR. En este caso, en el dominio MPLS, la unión de las FECs es a su vez una FEC.
Por tanto habrá que elegir entre:

Asociar una etiqueta distinta a cada FEC

Asociar una etiqueta a la unión y aplicar dicha etiqueta a todo el tráfico
de la unión. Gráficamente:
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Figura 5.21 Asociar una etiqueta a todo el trafico de la unión de FEC´s
La arquitectura MPLS define la agregación como el procedimiento mediante el que
se asocia una única etiqueta a una unión de FECs, que será a su vez una FEC (en algún
dominio) y que aplica dicha etiqueta a todo el tráfico de la unión.
La agregación puede reducir la cantidad de etiquetas que se necesitan para
manejar un conjunto particular de paquetes, y también puede reducir la cantidad
necesaria de tráfico de control de distribución de etiquetas.
Dado un conjunto de FECs que pueden ser agregadas en una única FEC, se
podrá:

Agregarlas en una única FEC.

Agregarlas en un conjunto de FECs.

No agregarlas.
Por tanto se podrá hablar de grado de granulado de la agregación. La agregación
más gruesa se corresponderá con el primer punto y la agregación más fina con el tercero.
Cuando se utiliza el control ordenado, cada LSR deberá tener, para un conjunto de
FECs, el mismo grado de granulado para dichas FECs que el siguiente salto.
Cuando se utilice el control independiente se podrá dar el caso en el que dos LSRs
adyacentes agreguen un conjunto de FECs de distinta forma.
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Sea Ru el LSR que está río arriba y Rd el LSR que está río abajo. Si el grado de
granulado de Ru es menor que el de Rd, Ru distribuirá más etiquetas para el conjunto de
FECs que Rd. Por tanto, Ru deberá transformar n etiquetas en m etiquetas, con n>m. Otra
opción sería que Ru retirara las n etiquetas y distribuyera un conjunto de m etiquetas que
se corresponderían con el grado de granulado de Rd.
Si la granularidad de Ru es mayor que la de Rd, tendrá dos opciones:
o
Adoptar el grado de granulado de Rd.
o
Correlacionar sus m etiquetas con un subconjunto de las n etiquetas de Rd,
siempre y cuando sepa que el encaminamiento será el mismo.
En todo momento cada LSR tendrá que saber qué grado de granulado aplicar a las
etiquetas que asigna.
5.14 Selección de Ruta.
MPLS permite usar dos métodos para seleccionar el LSP de una FEC:

Encaminamiento Salto a Salto (Hop By Hop).- El encaminamiento salto a
salto es el encaminamiento usual en redes IP. Cada LSR elegirá el siguiente
salto hacia donde reenviar los paquetes de una FEC de forma independiente.

Encaminamiento Explícito.- Con este tipo de encaminamiento un LSR no
podrá elegir el siguiente salto. En vez de eso, un LSR, generalmente el LSR de
entrada o el de salida, especificará el conjunto de saltos a usar en el LSP. El
encaminamiento explícito permite dos modos de operación:
o
Encaminamiento explícito estricto: se especifica el LSP entero.
o
Encaminamiento explícito parcial: se especifica parte del LSP.
La secuencia de LSRs que se deben seguir en un LSP especificado mediante
encaminamiento explícito estricto, podrá ser elegido dinámicamente por un nodo o por
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configuración. Por tanto el encaminamiento explícito es muy útil para la ingeniería de
tráfico y para dar soporte a la QoS.
5.15 Fusión de Etiquetas
Un LSR que soporta la fusión de etiquetas, al recibir dos paquetes por dos
interfaces de entrada distintas, y/o con etiquetas distintas, puede reenviar ambos
paquetes por la misma interfaz de salida y con la misma etiqueta. Gráficamente:
Figura 5.22 Fusión de Etiquetas
Un LSR que no soporta la fusión de etiquetas, al recibir algún par de paquetes por
interfaces distintas o con etiquetas distintas, reenviará dichos paquetes por interfaces
distintas o con etiquetas distintas. Los LSRs ATM que usen codificaciones SVC o SVP no
soportarán la fusión de etiquetas.
Con la fusión de etiquetas sólo se necesita una etiqueta de salida por FEC,
mientras que sin fusión de etiquetas el número de etiquetas de salida por FEC podría ser
tan grande como el número de nodos de la red.
MPLS soporta tanto LSRs con fusión de etiquetas como LSRs sin fusión de
etiquetas. Por tanto, se han definido procedimientos que permiten el uso de LSRs que no
soportan la fusión de etiquetas, así como procedimientos para permitir que ciertos
conmutadores ATM puedan realizar la fusión de etiquetas.
5.15.1 LSRs que No Pueden Fusionar Etiquetas.-
Un LSR que soporte la
fusión de etiquetas y que esté río arriba sólo necesitará que le manden una etiqueta por
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FEC. Si no soportase la fusión de etiquetas necesitaría que le mandasen múltiples
etiquetas por FEC.
La arquitectura especifica que a un vecino que esté río arriba que no soporte la
fusión de etiquetas, no se le mandarán etiquetas para ninguna FEC, a no ser que lo
solicite explícitamente. Dicho vecino podrá realizar múltiples peticiones recibiendo cada
vez una nueva etiqueta. Podría ocurrir que el vecino que está río abajo y que está
recibiendo dichas peticiones no soporte tampoco la fusión de etiquetas, en cuyo caso le
pasará la petición al vecino que esté río abajo.
5.15.2 Procedimientos para que los Conmutadores ATM realicen la Fusión
de Etiquetas.- En principio, los conmutadores ATM no soportan la fusión de etiquetas
debido a que si se intenta realizar, se podría acabar teniendo células intercaladas de
diferentes paquetes. Si esto ocurre será imposible reensamblar los paquetes.
Existen métodos para eliminar este problema y poder utilizar conmutadores ATM
que exploten la fusión de etiquetas:
5.15.3 Fusión VC.- Nombre aplicado a cualquier técnica que le permita a un
conmutador ATM realizar la fusión de etiquetas. Esta técnica requiere encolar las células
asociadas a las tramas AAL (ATM Adaptation Layer: nivel de adaptación ATM) hasta que
se reciba la última célula. Una vez obtenida la última, se transmiten las células en el
mismo orden en el que se recibieron, teniendo sumo cuidado de no intercalarlas con
células de otra trama AAL que se esté transmitiendo por el mismo VC. El intercalado de
células con distinto VCI está permitido, no siendo así en el caso de células asociadas al
mismo VCI, las cuales deberán ser transmitidas, por el mismo VCI, sin ser intercaladas
con células recibidas por otras interfaces de entrada (o por la misma interfaz pero con
diferente VCI).
90
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Figura 5.22 Fusión VC
El intercalado de células de diferentes VPI/VCIs de entrada en el mismo VPI/VCI
de salida hace que el receptor sea incapaz de determinar los límites de la trama a la hora
de reensamblar la trama. Los marcadores de fin de trama de múltiples tramas se
intercalaran también, lo que provocará que se ensamblen células de una trama con
células de otra, produciendo una trama inservible. Para poder fusionar el tráfico en el nivel
VPI/VCI, la primera célula de una entrada VPI/VCI no se deberá mandar a una salida
VPI/VCI hasta que la última célula de otra entrada VPI/VCI no se haya mandado por la
salida VPI/VCI comentada anteriormente.
Por tanto, la fusión VC requiere encolar las células que se vayan a fusionar de
cada entrada VPI/VCI hasta que la última célula de otra entrada VPI/VCI se haya
mandado por esa misma salida VPI/VCI.
5.15.4
Fusión VP con Codificación Multipunto SVP.-
Nombre aplicado a
cualquier técnica que correlacione números VCI distintos en distintos caminos virtuales
(VPs) en interfaces de entrada, al mismo VP en una interfaz de salida. Puesto que se
usan VCIs distintos al transmitir las células por la interfaz de salida, no será posible
intercalar las células de distintos flujos de entrada en la interfaz de salida.
5.16 Modos de Retención de Etiquetas.
Un LSR puede recibir información de asociaciones de etiquetas a FECs que no
use. Por tanto, un LSR podrá guardar dicha información o descartarla. Los modos de
retención de etiquetas especifican el comportamiento ante tal situación.
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Sea Ru un LSR que está recibiendo asociaciones de etiquetas para FECs de un
LSR Rd que no es su siguiente salto para dicha FEC. Si Ru guarda dicha información y
por algún motivo Rd pasa a ser su siguiente salto, entonces Ru podrá usar la información
de las asociaciones que le había enviado Rd previamente [RFC3301].
5.16.1 Modo Liberal de Retención de Etiquetas.- Si un LSR soporta el modo
liberal de retención de etiquetas, mantendrá las asociaciones entre etiquetas y FECs
recibidas de LSRs que no son su siguiente salto para dicha FEC.
La ventaja de este modo es que en el caso de que ocurra un cambio en la
topología, las etiquetas de la nueva topología estarán ya en el LSR. El inconveniente de
este modo es que requiere bastante memoria.
5.16.2 Modo Conservador de Retención de Etiquetas.- Si un LSR soporta el
modo conservador de retención de etiquetas, descartará las asociaciones entre etiquetas
y FECs recibidas de LSRs que no son su siguiente salto para dicha FEC.
La ventaja de este modo es que requiere menos memoria que el modo anterior. El
inconveniente de este modo es el coste en tiempo en la obtención de nuevas etiquetas
ante un cambio en la topología.
5.17 Espacio de Etiquetas.
El espacio de etiquetas se refiere al alcance de una etiqueta en un LSR y cómo
este alcance se relaciona con su par adyacente. Se hablará de alcance por interfaz y
alcance por plataforma. Se hablará de espacio de etiquetas por interfaz cuando se pueda
interpretar una misma etiqueta de forma distinta dependiendo de su interfaz de entrada.
Se hablará de espacio de etiquetas por plataforma cuando se interprete una
etiqueta de la misma forma independientemente de su interfaz de entrada, siempre y
cuando estas interfaces sean comunes con su par LSR. Un LSR puede tener múltiples
espacios de etiquetas por plataforma, siempre y cuando pueda distinguir a los pares LSR.
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Por tanto, un LSR no podrá tener múltiples espacios de etiquetas por plataforma si no
puede determinar qué interfaces tiene en común con sus pares LSRs.
En general, Rd sólo podrá saber si la etiqueta L de la cima de la pila la puso Ru1 o
Ru2 si se cumplen las dos condiciones siguientes:

Ru1 y Ru2 son los únicos pares de distribución de etiquetas a los que
Rd les distribuyó la asociación de la etiqueta L.

Ru1 y Ru2 están conectados cada uno directamente a Rd mediante un
interfaz punto a punto.
CONCLUSION
En el capitulo anterior se explico el funcionamiento de la arquitectura MPLS que
recae su funcionamiento primordial en la conmutación de etiquetas, así como la
administración de las mismas, y la generación de las tablas en los LSR.
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6 PROTOCOLOS DE
DISTRIBUCIÓN DE ETIQUETAS.
A medida que se crean y destruyen asociaciones de etiquetas, los LSRs deberán
notificarlo a sus vecinos. Para este propósito se utilizan los protocolos de distribución de
etiquetas, que a continuación se explicaran principalmente 3: BGP, LDP, RSVP y CRLDP.
La arquitectura MPLS define el protocolo de distribución de etiquetas como el
conjunto de los procedimientos gracias a los cuales un LSR le informa a otro del
significado de las etiquetas usadas para reenviar el tráfico a través de ellos.
La arquitectura no impone ningún protocolo específico para la distribución de
etiquetas. De hecho se están normalizando distintos protocolos de distribución de
94
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etiquetas. A grandes rasgos podemos distinguir entre los protocolos nuevos definidos
exclusivamente para la distribución de etiquetas y los que incorporan la etiqueta encima
de protocolos existentes de encaminamiento. En la bibliografía a esto último se le llama
piggybacking. En este último caso se han extendido protocolos existentes para que se
pueda utilizar la distribución de etiquetas usando piggybacking.
La ventaja fundamental de utilizar piggybacking es que nunca tendremos
condiciones de carrera, es decir, como se utiliza un protocolo de encaminamiento para la
distribución de etiquetas, nunca se dará el caso de que tengamos la asociación de la
etiqueta y no tengamos la información de encaminamiento asociada (asociación entre
FECs y siguientes saltos). Otra ventaja radica en el hecho de que al estar utilizando un
protocolo existente no sobrecargamos el sistema con nuevos mensajes. El inconveniente
es que no siempre es sencillo extender protocolos existentes, puesto que podría ser
necesario modificar los mensajes y por tanto tener problemas de compatibilidad con
versiones anteriores.
Las desventajas de utilizar protocolos nuevos de distribución de etiquetas son la
dificultad de evitar las condiciones de carrera y el hecho de estar añadiendo más
mensajes en el sistema, por lo que aumenta su complejidad. La ventaja de utilizar
protocolos nuevos de distribución de etiquetas es poder dar soporte a dicha distribución
de etiquetas cuando no se puede utilizar piggybacking.
6.1
PROTOCOLOS DE ESTADO DURO (HARD-STATE) Y
PROTOCOLOS DE ESTADO BLANDO (SOFT-STATE)
Conviene aclarar la distinción entre protocolos de estado duro y protocolos de
estado blando.
Protocolos de estado blando.-Con este tipo de protocolos si no se reciben los
mensajes de actualización (update) o refresco de la información de estado, se marcará
dicho estado como no válido y se descartará la información. Estos protocolos son
95
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adecuados en entornos no fiables. El protocolo de reserva de recursos RSVP (Resource
ReSerVation Protocol) es un protocolo de estado blando.
Protocolos de estado duro.- En ausencia de eventos que disparen una respuesta
del protocolo, el estado del protocolo permanecerá sin cambio alguno durante un periodo
de tiempo ilimitado. La información de estado deberá cambiarse explícitamente. Este tipo
de protocolos requieren una total fiabilidad y por tanto no es de extrañar que la mayoría
de estos protocolos se basen en el protocolo de control de transmisión TCP (Transmisión
Control Protocol). Como es sabido, TCP es un protocolo fiable orientado a conexión.BGP
(Border Gateway Protocol: Protocolo de pasarela externa) y LDP utilizan TCP.
6.2 BGP
BGP es un protocolo de encaminamiento usado entre sistemas autónomos. Está
siendo utilizado ampliamente para conectar grandes redes de proveedores. El protocolo
utiliza mensajes que se envían utilizando conexiones TCP. Los distintos tipos de
mensajes que maneja este protocolo son:

Open: se utiliza para establecer una relación de vecindad con otro
encaminador.

Actualización (Update): se utiliza para transmitir información a través de
una ruta y/o enumerar múltiples rutas que se van a eliminar.

Mantenimiento (Keepalive): utilizado para confirmar un mensaje Open y
para confirmar periódicamente la relación de vecindad.

Notificación: este tipo de mensajes se envían cuando se detecta una
condición de error.
Los procedimientos funcionales de BGP son:

Adquisición de vecinos: ocurre cuando dos encaminadores situados en
diferentes sistemas autónomos se ponen de acuerdo para intercambiar
información de encaminamiento regularmente. Un encaminador le
enviará a otro un mensaje Open. Si el destino acepta la solicitud le
devolverá un mensaje de mantenimiento.
96
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
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Detección de vecino alcanzable: una vez realizada la adquisición de
vecinos se utiliza este procedimiento para mantener la relación.
Periódicamente ambos dispositivos de encaminamiento se envían
mensajes de mantenimiento para asegurarse que su par sigue
existiendo y desea continuar con la relación de vecindad.

Detección de red alcanzable: cada encaminador mantiene una base de
datos con las redes que puede alcanzar y la ruta preferida para
alcanzar dichas redes. Cuando se realiza un cambio a esta base de
datos, el encaminador enviará un mensaje de actualización por
difusión. De esta forma el resto de los encaminadores BGP podrán
construir y mantener la información de encaminamiento.
6.2.1 MPLS-BGP.- En MPLS se puede utilizar BGP para distribuir la información
de asociación de etiquetas para cada ruta que se anuncie. Esto es posible gracias a las
extensiones multiprotocolo (MPEs: Multiprotocol Extensions) de BGP versión 4.
Para distribuir las etiquetas se utilizan los mensajes de actualización (utilizando
piggybacking), los cuales también se utilizan para distribuir la información de las rutas. La
etiqueta se codifica en el campo NLRI (Network Layer Reachability Information:
información de alcanzabilidad del nivel de red) y para indicar que el campo NLRI contiene
una etiqueta, se utiliza el campo SAFI (Subsequent Address Family Identifier: identificador
de familias de direcciones consecutivas). Un hablante BGP no podrá utilizar BGP para la
distribución de etiquetas hacia un igual a no ser que dicho igual le indique que puede
procesar mensajes de actualización con el campo SAFI especificado.
6.2.2 Ventajas de la utilización de MPLS-BGP.
Si dos LSRs adyacentes también son hermanos BGP (peers), entonces
la distribución de etiquetas se puede realizar sin necesidad de tener
otro protocolo de distribución de etiquetas.

Supongamos una red con dos clases de LSRs: LSRs exteriores, que
hacen de interfaz con otras redes, y LSRs interiores, los cuales sólo
transmiten tráfico entre los LSRs exteriores. Si los LSRs exteriores
también son hablantes BGP y distribuyen etiquetas MPLS con la
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información de encaminamiento, entonces los LSRs interiores no
necesitan recibir ninguna de las rutas BGP de los hablantes BGP.
Como se comentó anteriormente, las etiquetas se transportan como parte del
campo NRLI en los atributos de extensión multiprotocolo. El AFI indica la familia de
direcciones de la ruta asociada. Si el campo NLRI contiene una etiqueta, se le dará un
valor de cuatro al campo SAFI para identificar esta situación.
El campo NLRI se codifica en una o más tripletas <longitud, etiqueta, prefijo> de la
siguiente forma (Figura 6.1):
Figura 6.1 Campo NLRI

Longitud: este campo se utiliza para indicar la longitud en bits del prefijo de
dirección más la etiqueta.

Etiqueta: el campo de la etiqueta sirve para transportar una o más etiquetas (lo
que corresponde a la pila de etiquetas). Cada etiqueta se codifica en 3 Bytes,
donde los 20 bits de más peso contienen el valor de la etiqueta y los bits de
menos peso contienen la parte baja de la pila.

Prefijo: este campo contiene los prefijos de dirección seguidos de bits de
relleno para conseguir que el campo ocupe un número exacto de Bytes.
Para retirar una ruta anunciada previamente un hablante BGP podrá:

Anunciar una nueva ruta (y una etiqueta) con la misma NLRI que la ruta previa.

Listando la NLRI de la ruta previa en el campo de retirada de rutas (Withdrawn
Routes Field) de un mensaje de actualización.
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Si se termina una sesión BGP también se retiran todas las rutas anunciadas
previamente. Un hablante BGP puede mantener (y anunciar a sus hermanos) más de una
ruta hacia un mismo destino siempre que cada ruta tenga sus propias etiquetas.
La codificación mencionada previamente permite que un solo mensaje de
actualización contenga múltiples rutas, cada una con su(s) propia(s) etiqueta(s). Para el
caso en el que un hablante BGP anuncie múltiples rutas a un destino, si la ruta es retirada
y la etiqueta(s) se especifica a la vez que la retirada, sólo dicha ruta con su
correspondiente etiqueta es retirada. Si la ruta se retira y no se especifica etiqueta,
entonces sólo la ruta sin etiquetar correspondiente se retira y se mantienen las rutas
etiquetadas. Veámoslo con un ejemplo:
Figura 6.2 BGP Hermanos No Adyacentes
D le distribuye a A la etiqueta L. A no podrá simplemente apilar L en la pila de
etiquetas del paquete y enviar dicho paquete hacia B. D debe ser el único LSR que vea L
en la cima de la pila. Antes de que A le envíe el paquete deberá apilar otra etiqueta que
habrá obtenido previamente de B. B remplazará esta etiqueta con otra que obtuvo de C.
Dicho de otra forma, de haber un LSP entre A y D. Si no existiera dicho LSP, A no podría
usar la etiqueta L. Esto siempre será cierto cuando las etiquetas se distribuyan entre
LSRs que no son adyacentes, no importando si la distribución se hace por BGP o por
cualquier otro método.
6.3 LDP
El protocolo de distribución de etiquetas LDP (Label Distribution Protocol) se
ejecuta sobre TCP y, por tanto, es un protocolo de estado duro. Dado que se ejecuta
sobre TCP, éste le proveerá de fiabilidad en el envío de mensajes. Posteriormente se
verá que la única excepción la encontramos en los mensajes de anuncio que se ejecutan
sobre UDP.
99
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La definición según [RFC3036] es la siguiente: el protocolo de distribución de
etiquetas es el conjunto de procedimientos mediante los cuales un LSR se comunica con
otro para notificarle el significado de las etiquetas para reenviar el tráfico entre ellos.
El uso más sencillo de LDP consiste en establecer enlaces unitarios de LSPs.
Para hacer esto se puede usar la distribución de etiquetas río abajo no solicitado o río
abajo por demanda y es compatible con el control ordenado y con el control
independiente. Se podrá usar el modo de retención de etiquetas conservador o el liberal.
Pero habrá combinaciones no factibles. Veámoslo con un par de ejemplos:

Si los LSRs vecinos utilizan la distribución de etiquetas río abajo no solicitado y el
LSR local utiliza el modo conservador de retención de etiquetas, habrá mucho
tráfico de liberación de etiquetas.

Si los LSRs vecinos utilizan la distribución de etiquetas río abajo por demanda y el
LSR local utiliza el modo liberal de retención de etiquetas habrá mucho tráfico de
petición de etiquetas.

LDP es un protocolo muy útil para los casos en los que se desea establecer un
LSP a través de LSRs que no soporten piggybacking (básicamente esta es la
única ventaja de LDP). LDP es bidireccional y podrá operar entre LSRs
adyacentes o no adyacentes.
Figura 6.3 LDP
El protocolo de distribución de etiquetas asocia una FEC con cada LSP que crea.
Dos LDPs serán pares LDP (LDP peers) cuando ambos LSRs intercambien información
100
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de asociaciones de etiquetas y FECs. Para intercambiar dicha información establecerán
una sesión LDP.
6.3.1 Mensajes LDP.- Los pares LDP se podrán intercambiar cuatro clases de
mensajes:

Mensajes de descubrimiento (discovery messages): se usan para anunciar y
mantener la presencia de un LSR en la red. Un LSR mandará periódicamente
por la red mensajes HELLO a través de un puerto UDP con la dirección
multicast "todos los encaminadores de esta subred".

Mensajes de sesión: se utilizan para establecer, mantener y terminar sesiones
entre pares LDP. Cuando un LSR descubre a otro por medio de mensajes
HELLO utilizará un procedimiento de iniciación LDP por medio de TCP.

Mensajes de anuncio (advertisement messages): se usan para crear, modificar
y eliminar asociaciones de etiquetas a FECs. Se transportan vía TCP. Cuando
se haya establecido la asociación los pares LDP podrán intercambiarse este
tipo de mensajes.

Mensajes de notificación: Los mensajes de notificación también se transportan
vía TCP. Hay dos tipos de mensajes de notificación: notificaciones de error y
notificaciones de aviso. El primer tipo se utiliza para notificar errores fatales, en
cuyo caso terminará la sesión y se descartarán todas las asociaciones de
etiquetas aprendidas en dicha sesión. El segundo tipo se utiliza para pasarle a
un LSR información de la sesión LDP o el estado de algún mensaje anterior.
6.3.2 FECs e identificadores.- Una FEC identificará a un conjunto de paquetes
IP que podrán ser enviados a través de un LSP. LDP define dos tipos de FECs:

Prefijo de dirección

Dirección de host
Habrá una correspondencia entre una dirección particular y un prefijo de dirección
si la dirección comienza con el prefijo. Habrá una correspondencia entre un paquete y un
LSP si existe una correspondencia entre el prefijo de dirección del LSP y la dirección de
destino del paquete.
101
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El procedimiento para correlacionar un paquete a un LSP está formado por una
serie de reglas. Estas reglas se aplicarán hasta que el paquete pueda ser correlacionado
a un LSP. Las reglas son:

Si hay exactamente un LSP con un elemento FEC de dirección host con la
misma dirección destino que el paquete, entonces el paquete se correlacionará
con ese LSP.

Si hay varios LSPs, cada uno con un elemento FEC de dirección host idéntica
a la dirección destino del paquete, entonces el paquete se correlacionará con
uno de esos LSPs.

Si hay una única equivalencia entre un paquete y un LSP, entonces el paquete
se correlacionará con ese LSP.

Si hay múltiples equivalencias entre un paquete y varios LSPs, entonces el
paquete se correlacionará con el LSP que tenga mayor porcentaje de igualdad
en el prefijo (es decir, el más largo).

Si un paquete debe atravesar un encaminador frontera, y existe un LSP con un
elemento FEC de prefijo de dirección que es una dirección de ese
encaminador, entonces el paquete se correlacionará con ese LSP.
6.3.3 Identificadores LDP.- Un identificador LDP se utiliza para identificar el
espacio de etiquetas de un LSR. Se compone de seis octetos, de los cuales los cuatro
primeros identifican al LSR y los dos últimos identifican el espacio de etiquetas de dicho
LSR. Como se comentó en capítulos anteriores, el espacio de etiquetas puede ser por
interfaz o por plataforma. Si los dos últimos octetos tienen un valor de cero el espacio de
etiquetas será por plataforma.
La especificación de LDP utiliza la siguiente nomenclatura para representar un
identificador LDP:
Figura 6.4 Identificador LDP
102
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6.3.4 Sesión LDP.- Cuando un LSR utiliza LDP para anunciar más de un espacio
de etiquetas a otro LSR, utilizará diferentes sesiones LDP para cada espacio de etiquetas.
Como se comentó anteriormente, LDP utiliza TCP. Cuando dos LSRs requieren múltiples
sesiones LDP, se establecerán sesiones TCP distintas para cada sesión LDP.
En la especificación del protocolo se definen dos fases para el establecimiento de
la sesión LDP:

Descubrimiento

Establecimiento y mantenimiento de sesiones LDP
Descubrimiento.- El protocolo de descubrimiento de LDP utiliza UDP como
protocolo de transporte. Existen dos modalidades de descubrimiento: básica y extendida.
En la modalidad básica el LSR envía periódicamente mensajes HELLO a un
puerto bien conocido con la dirección multicast "todos los encaminadores de esta red".
Los encaminadores están escuchando continuamente en este puerto a la espera de
recibir mensajes HELLO. Por tanto, llegará un momento en el que el LSR conocerá todos
los LSRs con los que tiene una conexión directa. Por tanto este mecanismo se utiliza si
los LSRs están conectados directamente por medio de un enlace.
Los mensajes HELLO transportarán el identificador LDP con el espacio de
etiquetas que LSR pretende usar en esa interfaz, además de otro tipo de información.
Con la modalidad extendida se permite que dos LSRs que no están conectados
directamente establezcan una sesión LDP. Con esta modalidad, un LSR emite
periódicamente mensajes HELLO a un puerto (UDP) bien conocido y con una dirección
específica, que habrá aprendido de algún modo (por ejemplo, por configuración). Los
mensajes HELLO transportarán el identificador LDP con el espacio de etiquetas que LSR
pretende usar, además de otro tipo de información. El LSR al que se le están enviando los
mensajes HELLO podrá responder o ignorar dicho mensaje. Si decide responder a dicho
mensaje deberá mandar periódicamente mensajes HELLO al LSR que inició el proceso.
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La modalidad extendida es útil cuando se ha configurado un LSP entre dos LSRs
por ingeniería de tráfico, deseando mandar paquetes ya etiquetados a través de ese LSP.
El LSR situado al principio del LSP necesitará saber como etiquetar los paquetes que le
enviará la LSR situado al final del LSP.
6.3.5 Establecimiento y mantenimiento de sesiones LDP.- Una vez conocidos
los vecinos se podrá establecer la sesión. Cada uno de los LSRs implicados puede jugar
un papel activo o pasivo. El establecimiento de una sesión consta de dos fases:

Establecimiento de la conexión de transporte Esta fase consiste en el establecimiento
de una conexión TCP entre los LSRs implicados, para una nueva sesión LDP.

Inicio de la sesión Una vez establecida la conexión TCP los LSRs deben negociar los
parámetros de la sesión. Esto se hace intercambiando mensajes de iniciación. Estos
parámetros incluyen la versión del protocolo LDP, el método de distribución de
etiquetas, valor de los temporizadores, etc.
Si el LSRa juega el papel activo, éste iniciará la negociación de los parámetros de
la sesión enviando un mensaje de iniciación al LSRb. Este mensaje contendrá tanto el
identificador LDP del LSRa como el identificador del LSRb.
Cuando un LSR recibe un mensaje de iniciación, mirará dicho mensaje para
determinar si los parámetros son aceptables. Si lo son, responderá con su propio mensaje
de iniciación proponiendo los parámetros que desea usar y un mensaje de mantenimiento
(KeepAlive) para notificar al otro LSR que acepta los parámetros. Si los parámetros no
son aceptables, responderá con un mensaje de notificación de error de parámetros
rechazados.
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Máquina de estado de la negociación de la sesión LDP A continuación se muestra
la Tabla de transición, y el diagrama de transición de estado de inicialización de la sesión.
NUEVO
ESTA
EVENTO
DO
ESTADO
NO
EXISTENTE
INICIAL
IZADO
INICIAL
IZADO
Conexión TCP de sesión establecida
Transmitir mensaje de inicio(papel activo)
INICIALIZ
ADO
OPENSEN
T
Recibir mensaje de inicio aceptable (papel pasivo).
OPENREC
Acción: transmitir mensajes de inicio y mantenimiento.
INICIAL
IZADO
Recibir cualquier otro mensaje LDP. Acción:
transmitir mensaje de notificación de error (NAK) y cerrar la
conexión de transporte
OPENR
EC
OPENR
EC
Recibir mensaje de mantenimiento
ENT
EXISTENTE
OPERACI
ONAL
Recibir cualquier otro mensaje LDP. Acción:
transmitir mensaje de notificación de error (NAK) y cerrar la
conexión de transporte.
OPENS
NO
NO
EXISTENTE
Recibir un mensaje de iniciación aceptable. Acción:
OPENREC
transmitir un mensaje de mantenimiento.
OPENS
ENT
Recibir cualquier otro mensaje LDP. Acción:
transmitir mensaje de notificación de error (NAK) y cerrar la
conexión de transporte.
OPERA
CIONAL
OPERA
CIONAL
OPERA
CIONAL
NO
EXISTENTE
Recibir mensaje de finalización. Acción: transmitir
mensaje de finalización y cerrar la conexión de transporte.
Recibir cualquier otro mensaje LDP
Intervalo de tiempo sobrepasado. Acción: transmitir
mensaje de finalización y cerrar la conexión de transporte.
NO
EXISTENTE
OPERACI
ONAL
NO
EXISTENTE
Diagrama de transición de estado de iniciación de la sesión
105
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Figura 6.5 Diagrama de Transición de Estado de Iniciación de la Sesión
6.4 Formato de los mensajes.
6.4.1
PDUs LDP.- El intercambio de mensajes entre LSRs pares se realiza
mediante el envío de PDUs (PDU: Protocol Data Unit: Unidad de datos del protocolo)
LDP. Cada PDU LDP puede transportar más de un mensaje. Cada PDU LDP está
compuesto por una cabecera seguida de uno o más mensajes LDP. El formato de la
cabecera es el siguiente:
Figura 6.6 Cabecera PDU LDP
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
Versión: dos octetos que identifican la versión del protocolo. Actualmente la 1

Longitud PDU: dos octetos que especifican la longitud total en octetos de la
PDU excluyendo los campos de la Versión y la Longitud de la PDU. La longitud
de la PDU es negociable cuando se inicia la sesión LDP. Antes de la
negociación, el tamaño máximo admitido es de 4096 octetos.

Identificador LDP: campo de 6 octetos definido anteriormente.
6.4.2
Codificación TLV (Type-Length-Value: Tipo-Longitud-Valor).- El
protocolo LDP utiliza el esquema de codificación de mensajes conocido como TLV.
Figura 6.7 Codificación TLV

U: bit de desconocido (Unknown). Si se recibe una TLV desconocida y U = 0,
se debe enviar un mensaje de notificación al LSR origen y se ignora el
mensaje. Si U = 1 se ignora el mensaje sin notificación.

F: bit de reenvío de una TLV desconocida (Forward Unknown). Este campo
sólo se utiliza cuando el bit U está activo. Si F = 0 la TLV desconocida no es
reenviada. Si F = 1 la TLV desconocida se reenvía .

Tipo: campo de 14 bits que define el tipo de mensaje y por tanto indica cómo
debe ser procesado el campo Valor.

Valor: campo de tamaño variable con la información a ser interpretada como lo
especifique el campo Tipo. Este campo puede tener a su vez TLVs.
6.4.3 Codificaciones TLV para los parámetros usados frecuentemente.- TLVs
definidas en la versión 1 del protocolo:

FEC: esta TLV contendrá las FECs que se intercambian los LSRs. Una FEC
podrá ser un prefijo de dirección o una dirección completa de un host. El
elemento FEC comodín se utiliza exclusivamente en los mensajes de
liberación y retiro de etiquetas.
107
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
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Etiquetas: estas TLVs sirven para codificar etiquetas. Las TLVs de etiquetas
son transportadas por los mensajes de anuncio, petición liberación y retiro de
etiquetas. Tipos de TLVs de etiquetas:
o
Etiqueta genérica: un LSR utiliza este tipo de TLV para codificar
etiquetas que se van a usar en enlaces para los que los valores de las
etiquetas son independientes de la tecnología del nivel de enlace
subyacente (por ejemplo, PPP y Ethernet).
o
Etiqueta ATM: un LSR utiliza este tipo de TLV para codificar etiquetas a
usar en enlaces ATM. Esta TLV contendrá los valores ATM VPI/VCI.
o
Etiqueta de retransmisión de tramas (Frame Relay): un LSR utilizará la
TLV de etiqueta de retransmisión de tramas para codificar etiquetas a
usar en enlaces Frame Relay. Contendrá los valores DLCI de Frame
Relay.

Lista de direcciones: la TLV de lista de direcciones aparece en
los mensajes de dirección y retiro de etiquetas. Actualmente
sólo está definido IPv4.

Cuenta de saltos: esta TLV aparece como un campo opcional
en los mensajes que establecen los LSPs. Calcula el número de
saltos LSR a través de un LSP a medida que el LSP se
establece. Se puede usar para la detección de bucles.

Vector camino: se utiliza conjuntamente con la TLV de cuenta
de saltos en los mensajes de petición y asociación de etiquetas
para implementar el mecanismo opcional de detección de
bucles. Su uso en el mensaje de petición de etiquetas registra el
camino de LSRs que ha atravesado la petición. En el mensaje
de asociación de etiquetas, registra el camino de LSRs que el
mensaje
de
aviso
(Advertisement)
ha
atravesado
para
establecer el LSP.

Estado: los mensajes de notificación transportan TLVs de
estado para especificar los eventos que se están señalizando.

Estado extendido: extiende la TLV anterior con información
adicional.

PDU devuelta: esta TLV puede operar con la TLV de estado. Un
LSR la utilizará para devolver parte de la PDU LDP que le envió
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otro LSR. El valor de esta TLV será la cabecera de la PDU y
tantos datos de la PDU como sean necesarios por la condición
que marque el mensaje de notificación.

Mensaje devuelto: se puede usar conjuntamente con la TLV de
estado. Sirve para devolver parte de un mensaje LDP al LSR
que lo envió.

Parámetros HELLO comunes: esta TLV contiene parámetros
comunes para manejar los mensajes HELLO.

Dirección de transporte IPv4: esta TLV permite que se use una
dirección IPv4 al abrir una conexión TCP para una sesión LSP.

Número de secuencia de configuración: identifica el estado de
configuración del LSR emisor. Se usa para que el LSR receptor
pueda detectar cambios en la configuración.

Dirección de transporte IPv6: esta TLV permite que se use una
dirección IPv6 al abrir una conexión TCP para una sesión LSP.

Parámetros comunes de la sesión: esta TLV tendrá los valores
propuestos por el LSR emisor para los parámetros que pretende
negociar en una sesión LDP.

Parámetros de la sesión ATM: esta TLV contiene las
capacidades de un LSR ATM.

Parámetros de la sesión de retransmisión de tramas: igual que
la anterior, pero para retransmisión de tramas.

Identificador del mensaje de petición de etiquetas: el valor de
este parámetro es el identificador del mensaje de petición de
etiquetas.

Privada de vendedor (propietaria): usada para transmitir
información de privada de vendedor (propietaria).

Experimental: para usos experimentales.
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6.5 Mensajes LDP
Todos los mensajes LDP tienen el siguiente formato:
Figura 6.8 Formato de mensajes LDP

U: bit de mensaje desconocido. Cuando se reciba un mensaje desconocido, si
U = 0 se enviará una notificación al origen del mensaje. Si U = 1 simplemente
se ignorará.

Tipo de mensaje: identifica el tipo del mensaje.

Longitud del mensaje: longitud del identificador del mensaje, de los parámetros
obligatorios y de los parámetros opcionales

Identificador del mensaje: identificador del mensaje.

Parámetros obligatorios: conjunto de todos los parámetros obligatorios de los
mensajes. Este campo tiene una longitud variable. Algunos mensajes no
tienen parámetros obligatorios.

Parámetros opcionales: conjunto de los parámetros opcionales de los
mensajes. Este campo también es de longitud variable.
Todo lo que aparece en un mensaje LDP se podría codificar en una TLV, pero la
especificación no utiliza dicha codificación para todos los casos. Los tipos de mensajes
que define la especificación son los siguientes:

Notificación

HELLO

Iniciación

Mantenimiento
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
Dirección

Retiro de dirección

Asociación de etiqueta

Petición de etiqueta

Petición de abandono de etiqueta

Retiro de etiqueta

Liberación de etiquetas
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A continuación se mostrará el formato de cada uno de estos mensajes.
6.5.1 Mensaje de Notificación.- Este tipo de mensajes es utilizado por un LSR
para notificarle a su par LSR de una condición de error o para suministrarle información
de aviso. La codificación es la siguiente:
Figura 6.9 Formato de Mensaje de Notificación

Identificador de mensaje: valor de 32 bits usado para identificar el mensaje.

TLV de estado: indica el evento que está siendo señalizado
Parámetros opcionales: campo de longitud variable. Contiene cero o más
parámetros, cada uno codificado en una TLV. Los parámetros que pueden aparecer son:
estado extendido, PDU devuelta y mensaje devuelto.
Cuando un LSR recibe un mensaje de notificación que contiene un código de
estado que indica un error fatal, éste terminará la sesión LDP cerrando conexión TCP de
la sesión y descartará todo estado asociado a la sesión, incluyendo todas las
asociaciones de etiquetas a FECs aprendidas en dicha sesión LDP.
Clasificación de los eventos que este tipo de mensajes señalizan:
111
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
PDU mal formada o mensaje mal formado.

TLV desconocida o mensaje desconocido.

Expiración del temporizador del mantenimiento de la sesión.

Terminación de la sesión unilateralmente.

Eventos de mensajes de iniciación.

Eventos resultantes de otros mensajes

Errores internos.

Eventos diversos.
6.5.2 Mensaje HELLO.- Este tipo de mensajes son intercambiados entre pares
LDPs durante la fase de descubrimiento. El formato de este tipo de mensajes es el
siguiente:
Figura 6.10 Formato de Mensaje HELLO

Identificador del mensaje: valor de 32 bits usado para identificar el mensaje.

TLV de parámetros comunes HELLO. Especifica los parámetros comunes de
los mensajes HELLO. El formato de esta TLV se puede apreciar en la figura
52. Campos:
o
Tiempo de espera: tiempo de espera en segundos. Un LSR mantiene
un registro de los HELLOs recibidos de pares potenciales. Este campo
especifica el tiempo que el LSR emisor mantendrá el registro de
HELLOs del receptor sin recibir otro HELLO. Los LSRs negocian los
tiempos de espera que usarán para los HELLOs de cada uno. Cada
uno propondrá un tiempo y se utilizará el mínimo entre ambos.
o
T: HELLO con destino (Targeted HELLO). T = 1 implica que este
HELLO es un HELLO con destino. T = 0 implica que es un HELLO de
enlace. Recordemos que existían dos modalidades de descubrimiento.
112
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La modalidad básica utiliza este último tipo de HELLOs. La extendida
utiliza el primer tipo de HELLOs.
o
R: Petición de envío de HELLOs con destino. Un valor de uno indica
una petición al receptor de mandar periódicamente HELLOs con
destino a la fuente. Un valor de cero implica que no hay petición.

Parámetros opcionales: campo de longitud variable que contiene cero o más
parámetros codificados como TLVs. Los parámetros opcionales son: Dirección
de transporte IPv4, configuración del número de secuencia, dirección de
transporte IPv6.
6.5.3 Mensaje de Iniciación.- Este mensaje se utiliza cuando dos pares LDP
desean establecer una sesión LDP. El formato de este tipo de mensajes es el siguiente:
Figura 6.11 Formato de Mensaje de Iniciación

Identificador del mensaje: valor de 32 bits usado para identificar el mensaje.

TLV de parámetros comunes de sesión: especifica los parámetros propuestos
por el emisor para la negociación de la sesión LDP. Estos parámetros son:
tiempo de mantenimiento, disciplina de anuncio de etiquetas (río abajo no
solicitado y río abajo por demanda), detección de bucles, máximo tamaño del
vector camino, longitud máxima de la PDU, etc.

Parámetros opcionales: campo de longitud variable que contiene cero o más
parámetros codificados en TLVs. Los parámetros opcionales son: parámetros
de sesión ATM y parámetros de sesión de retransmisión de tramas.
6.5.4 Mensaje de Mantenimiento (KeepAlive).- Estos mensajes los intercambian
pares LSRs para monitorizar la integridad de la conexión de transporte de la sesión LDP.
El formato de este tipo de mensaje es el siguiente:
113
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Figura 6.12 Formato de Mensajes de Mantenimiento

Identificador del mensaje: valor de 32 bits usado para identificar el mensaje.

Parámetros opcionales: No definidos.
6.5.5 Mensaje de Dirección.- Este mensaje se lo manda un LSR a su par LSR
para notificarle las direcciones de sus interfaces. El LSR que reciba este mensaje utilizará
las direcciones aprendidas para actualizar una base de datos para las correlaciones entre
los identificadores LDP de los pares y las direcciones de los siguientes saltos. El formato
de este tipo de mensajes es el siguiente:
Figura 6.13 Formato de Mensajes de Dirección

Identificador del mensaje: valor de 32 bits usado para identificar el mensaje.

TLV lista de direcciones: lista de las direcciones de las interfaces que están
siendo notificadas por el LSR emisor.

Parámetros opcionales: no definidos.
Mensaje de retiro de direcciones
Este mensaje se utiliza para retirar las direcciones de interfaces notificadas
anteriormente. El formato de este tipo de mensajes es el siguiente:
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Figura 6.14 Formato de Retiro de Dirección.

Identificador del mensaje: valor de 32 bits usado para identificar el mensaje.

TLV lista de direcciones: lista de las direcciones de los interfaces que se están
retirando por el LSR emisor.

Parámetros opcionales: no definidos.
6.5.6 Mensaje de Asociación de Etiquetas.- Este mensaje lo utiliza un LSR para
notificarle a su par LSR una asociación de etiquetas. El formato de este tipo de mensajes
es el siguiente:
Figura 6.15 Formato de Asociación de Etiquetas

Identificador del mensaje: valor de 32 bits usado para identificar el mensaje.

FEC TLV: especifica el componente FEC de la asociación de etiquetas que se
está notificando.

TLV de etiquetas: especifica el componente de etiqueta de la asociación de
etiquetas.

Parámetros opcionales: campo de longitud variable que contiene cero o más
parámetros codificados en TLVs. Los parámetros opcionales son: TLV
115
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identificador del mensaje de petición de etiquetas, TLV de cuenta de saltos y
TLV de vector camino.
6.5.7 Mensaje de Petición de Etiquetas.- Este mensaje se lo manda un LSR a
su par LSR cuando quiere solicitarle una asociación de etiquetas. El formato de este tipo
de mensajes es el siguiente:
Figura 6.16 Formato de Petición de Etiquetas

Identificador del mensaje: valor de 32 bits usado para identificar el mensaje.

FEC TLV: la FEC para la que se está solicitando la etiqueta.

Parámetros opcionales: campo de longitud variable que contiene cero o más
parámetros cada uno codificado como una TLV. Los parámetros opcionales
son: TLV de cuenta de saltos. TLV de vector camino.
El mensaje de petición de etiquetas lo utiliza un LSR que está río arriba para
solicitarle explícitamente al LSR que está río abajo una asociación de etiquetas. Un LSR
puede enviar un mensaje de petición de etiquetas sí:

El LSR reconoce una nueva FEC vía la tabla de reenvío y el siguiente salto es
un par LDP, y además el LSR no tiene una asociación del siguiente salto para
dicha FEC.

El siguiente salto para la FEC cambia y el LSR no tiene todavía la asociación
de su siguiente salto para dicha FEC.

El LSR recibe una petición de etiquetas para una FEC de su par LDP que está
río arriba, el siguiente salto de la FEC es un par LDP, y el LSR no tiene la
asociación de su siguiente salto.
6.5.8 Mensaje de Petición de Abandono de Etiqueta.- Este mensaje abandona
una petición de etiquetas pendiente. El formato de este tipo de mensajes es el siguiente:
116
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Figura 6.17 Formato de Mensajes de Petición de Abandono de Etiquetas

Identificador del mensaje: valor de 32 bits usado para identificar el mensaje.

FEC TLV: identifica a la FEC para la que se está abandonando la petición de
etiquetas.

TLV identificador del mensaje de petición de etiquetas: especifica el
identificador del mensaje de petición de etiquetas que se va a abandonar.

Parámetros opcionales: no definido.
6.5.9 Mensaje de Retiro de Etiquetas.- Este mensaje se utiliza para retirar una
asociación de etiquetas que está siendo usada. Un LSR le enviará este tipo de mensaje a
su par LSR para indicarle que no puede continuar usando la asociación que previamente
anunció. De esta forma se rompen las asociaciones entre etiquetas y FECs. El formato de
este tipo de mensajes es el siguiente:
Figura 6.18 Formato de Mensajes de Retiro de Etiquetas.

Identificador del mensaje: valor de 32 bits usado para identificar el mensaje.

FEC TLV: identifica la FEC para la que la asociación de etiquetas está siendo
retirada.
117
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
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TLV de etiquetas: campo de longitud variable. Si no aparece este campo, se
retirarán todas las etiquetas asociadas a la FEC. En caso de que aparezca, sólo
se retirará dicha etiqueta.

Parámetros opcionales: campo de longitud variable que contiene cero o más
parámetros codificados como TLVs.

Un LSR enviará este tipo de mensajes bajo las siguientes condiciones:

El LSR no reconoce una FEC que antes reconocía para la que ha anunciado una
etiqueta.

El LSR ha decidido unilateralmente (por ejemplo, vía configuración) que no va a
realizar la conmutación de etiquetas para la FEC o FECs con la asociación que se
va a retirar.

Un LSR que reciba este tipo de mensaje debe responder con un mensaje de
liberación de etiquetas.
6.5.10 Mensaje de Liberación de Etiquetas.- Este mensaje se utiliza cuando un
LSR quiere informar a su par LSR que ya no necesita una asociación pedida o advertida
anteriormente por su par LSR. El formato de este mensaje es:
Figura 6.19 Formato de Mensajes de Liberación de Etiquetas.

Los campos son iguales que en el mensaje anterior.

Un LSR debe transmitir este mensaje sí:
o
El LSR que mandó la asociación ya no es el siguiente salto para la
FEC asociada y el LSR está configurado para operar en modo
conservativo.
118
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o
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El LSR recibe una asociación de un LSR que no es el siguiente
salto para la FEC, y el LSR está configurado para operar en modo
conservativo.
o
El LSR recibe un mensaje de retiro de etiquetas.
6.6 RSVP
El protocolo de reserva de recurso (RSVP: Resource reSerVation Protocol,
Protocolo de Reserva de Recursos) se utiliza para reservar recursos para una sesión
entorno de red IP. Es un protocolo de estado blando. En la figura 6.19 podemos apreciar
que el protocolo RSVP se apoya en IP:
RSVP pretende proporcionar calidad de servicio estableciendo una reserva de
recursos para un flujo determinado. Un host hace una petición de una calidad de servicio
específica sobre una red para un flujo particular de una aplicación.
Figura 6.20 RSVP apoyándose en IP
6.6.1 Características de RSVP.Protocolo de reserva de recursos.

Se diseña para trabajar con cualquier servicio de QoS (los objetos propios de
la QoS no están definidos por el protocolo).

Permite Unicast y Multicast. No es un protocolo de encaminamiento, sino que
está pensado para trabajar conjuntamente con éstos.
119
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
No transporta datos de usuario.

Los protocolos de encaminamiento determinan dónde se reenvían los
paquetes mientras que RSVP se preocupa por la QoS de los paquetes
reenviados de acuerdo con el encaminamiento.

Es un protocolo simplex: petición de recursos sólo en una dirección, diferencia
entre emisor y receptor. El intercambio entre dos sistemas finales requiere de
reservas diferenciadas en ambas direcciones.

Reserva iniciada por el receptor (protocolo orientado al receptor).

Mantenimiento del estado de la reserva (estado blando) en los encaminadores.
El mantenimiento de la reserva es responsabilidad de los usuarios finales.

Permite diferentes tipos de reservas.

Protocolo transparente para los encaminadores no RSVP.

Soporta IPv4 e IPv6 aunque no sea un protocolo de transporte.
Existen dos tipos fundamentales de mensajes RSVP:

Mensajes Path: estos mensajes los generan los emisores. Describen el flujo
del emisor y proporcionan la información del camino de retorno hacia el
emisor. Este mensaje lo utilizan los emisores para establecer el camino de la
sesión. Estos mensajes pueden atravesar encaminadores que no entiendan
RSVP puesto que tienen una dirección IP origen y una dirección IP destino.

Mensaje Resv: estos mensajes los generan los receptores y sirven para hacer
una petición de reserva de recursos. Crean el "estado de la reserva" en los
encaminadores. Generalmente, una petición de recursos implicará una reserva
de éstos en todos los nodos del camino del flujo de datos. Estos mensajes
siguen exactamente el camino inverso al de los datos.
Por tanto, el mensaje Path es el responsable del inicio de la operación y es
mandado a los participantes potenciales de la sesión. El mensaje Resv se manda en
respuesta al mensaje Path.
La siguiente figura muestra el uso de estos mensajes:
120
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Figura 6.21 Mensajes Path y Resv
6.6.2 Flujos de Datos.- Existen tres conceptos básicos asociados con los flujos
de datos que maneja el protocolo:

Sesión RSVP: es un flujo de datos identificado por su destino y por un
protocolo de transporte particular. Sus componentes son:
o
Dirección IP destino: dirección IP destino de los paquetes (unicast o
multicast)

o
Identificador del protocolo IP.
o
Puerto destino (opcional).
Descriptor de flujo: se llama así a una petición de reserva realizada por un
sistema final. Está compuesto de:
o
Flowspec: especifica la calidad de servicio deseada. Incluye:
o
Service class: clase de servicio.
o
Y dos parámetros numéricos: Rspec, que define la QoS deseada
(Reserve) y Tspec, que describe el flujo de datos (Traffic)

Filter spec: designa un conjunto arbitrario de paquetes dentro de una sesión a
los que aplicar la QoS definida por el flowspec . El formato depende de si se
utiliza IPv4 o IPv6, pero básicamente es:
o
Dirección IP fuente + puerto UDP/TCP fuente
121
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6.6.3
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Mensajes RSVP.- Un mensaje RSVP está formado por una cabecera
común, seguida de un número variable de objetos de longitud variable.
Formato de la cabecera
Figura 6.22 Formato de Cabecera
Campos de la cabecera
Vers: versión del protocolo RSVP. Actualmente la 1.
Flags: no definido.
Msg Type: tipo de mensaje. A continuación se enumeran.
1. Path
2. Resv
3. Path_Err
4. Resv_Err
5. PathTear
6. ResvTear
7. ResvConf

RSVP Checksum: campo de verificación.

Send_TTL: indica el tiempo de vida (Time To Live) del mensaje.

RSVP Length: longitud total del mensaje expresada en bytes, incluyendo la
cabecera y el cuerpo.
122
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Formato de los objetos
Figura 6.23 Formato de Objetos
Campos de los objetos

Length: longitud total del objeto expresada en bytes. Su valor debe ser siempre
múltiplo de cuatro.

Class_Num: identifica la clase del objeto. Todas las implementaciones de
RSVP reconocen las siguientes clases:

o
NULL
o
SESSION
o
RSVP_HOP
o
TIME_VALUES
o
STYLE
o
FLOWSPEC
o
FILTER_SPEC
o
SENDER_TEMPLATE
o
SENDER_TSPEC
o
ADSPEC
o
ERROR_SPEC
o
POLICY_DATA
o
INTEGRITY
o
SCOPE
o
RESV_CONFIRM
C_Type: tipo de objeto. Identifica el tipo de objeto dentro de la clase.
6.6.4 Funcionamiento.- La fuente envía un mensaje Path a los destinos. Dicho
mensaje se manda a una dirección que es una dirección de sesión. Podrá ser una
123
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dirección unicast o multicast. Cuando el destino reciba el mensaje Path podrá enviar un
mensaje Resv a la fuente, que viajará justo por el camino inverso al mensaje Path. Dicho
mensaje Resv identificará la sesión para la que se quiere hacer la reserva. El mensaje
será reenviado hacia la fuente por los encaminadores. Éstos reservarán los recursos
necesarios analizando dicho mensaje.
Figura 6.24 Funcionamiento de RSVP
Como vimos anteriormente, RSVP es un protocolo simplex. Los encaminadores
reconocerán los paquetes pertenecientes a un flujo examinando la dirección origen y
destino, el puerto origen y destino y el número de protocolo (ej: UDP). Puesto que RSVP
es un protocolo de estado blando, se deberán mandar periódicamente mensaje Path y
Resv para refrescar el estado.
6.7 RSVP-TE: EXTENSIONES DE RSVP PARA TÚNELES LSP
RSVP-TE define los siguientes objetos extendidos para poder usarse con RSVP:

Objeto Etiqueta

Objeto Petición de etiqueta

Objeto Ruta Explícita

Objeto Registrar Ruta

Objeto Sesión LSP_TUNEL_IPv4

Objeto Sesión LSP_TUNEL_IPv6

Objeto Plantilla Emisor LSP_TUNEL_IPv4
124
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
Objeto Plantilla Emisor LSP_TUNEL_IPv6

Objeto Especificación Filtro LSP_TUNEL_IPv4

Objeto Especificación Filtro LSP_TUNEL_IPv6

Objeto Atributo Sesión

Objetos TSPEC y FLOWSPEC para clases de servicio

Objetos Hello
Se puede utilizar RSVP para establecer LSPs usando la distribución de etiquetas
río abajo por demanda [RFC3209]. Para establecer un LSP, el LSR de entrada mandará
un mensaje Path. Dicho mensaje tendrá un Objeto de petición de etiqueta y un objeto de
sesión LSP_TUNEL_IPv4 o LSP_TUNEL_IPv6. Si un nodo no es capaz de realizar una
asociación de etiquetas, mandará un mensaje PathErr con un error "Clase de Objeto
Desconocido".
Cuando el mensaje Path llegué al LSR de salida, éste responderá con un mensaje
Resv. Este mensaje contendrá el Objeto Etiqueta, utilizado como se describe a
continuación. El LSR de salida realizará una asociación de etiquetas e incluirá esta
etiqueta en el Objeto Etiqueta. Acto seguido mandará el mensaje río arriba. Cuando el
siguiente LSR reciba este mensaje sabrá que la etiqueta incluida en el Objeto Etiqueta
será la que debe usar como etiqueta de salida para ese flujo. Una vez hecho esto, el LSR
asignará una etiqueta (que será la futura etiqueta entrante), la insertará en el Objeto
Etiqueta y enviará el mensaje Resv río arriba. Este proceso se repetirá hasta que el
mensaje llegue a la fuente. En ese momento se podrá decir que se ha establecido el LSP.
La siguiente figura muestra este proceso:
Figura 6.25 Proceso de RSVP-TE
125
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El último LSR de la figura asigna la etiqueta a y la distribuye al LSR del centro.
Éste LSR asigna la etiqueta b y la distribuye al LSR de entrada. El LSP para este flujo ya
está creado.
Un LSR de entrada puede crear una ruta explícita. Esto se consigue añadiendo al
mensaje Path el Objeto Ruta Explícita. Este objeto encapsula una concatenación de
saltos que constituyen el camino explícito. Este camino explícito puede ser especificado
por un administrador o puede generarse automáticamente en base a una política
determinada y una QoS requerida. Cuando un mensaje Path contiene el Objeto de
enrutamiento explícito, cada LSR reenviará el mensaje por el camino que dicho objeto
especifique.
Una de las mayores ventajas del hecho de usar RSVP para establecer túneles
LSP es que permite la asignación de recursos a través del camino. Pero no es obligatorio
realizar la reserva de recursos cuando se establece el LSP. Se puede establecer un LSP
sin reservar ningún tipo de recursos.
6.8 CR-LDP
El grupo de trabajo sobre MPLS del IETF ha definido extensiones para que el
protocolo LDP soporte el encaminamiento basado en restricciones. A esta extensión del
protocolo se le denomina CR-LDP.
Cuando un LSR de entrada decide usar un camino explícito, añadirá la TLV ER
(Explicit Route TLV: TLV de camino explícito) al mensaje LDP de petición de etiquetas. El
uso de esta TLV para establecer un LSP requiere el uso de la distribución de etiquetas río
abajo por demanda y el modo de control ordenado.
Cada LSR enviará el mensaje de petición de etiquetas a través del camino
especificado en dicha TLV. Cuando el mensaje llegue al LSR de salida, éste responderá
con un mensaje de asociación de etiquetas, donde habrá incluido la etiqueta de la
asociación.
126
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Estos mensajes se irán enviando río arriba hacia el LSR de entrada por el camino
inverso por donde se mandaron los mensajes de asociación de etiquetas. Por supuesto,
en cada nodo se realizará la correspondiente asociación incluyéndose la etiqueta en el
mensaje que se envía río arriba.
Cuando al LSR de entrada le llegue un mensaje de asociación de etiquetas para
una etiqueta pedida, el LSP estará establecido.
Para poder reservar recursos en el LSP se ha definido un nuevo objeto: el objeto
de parámetro de tráfico. Actualmente hay definidos siete parámetros de tráfico:

Peak data Rate (PDR: velocidad de pico de datos)

Peak burst size (PBS: tamaño de pico de la ráfaga)

Commited data rate (CDR: velocidad de datos garantizada)

Commited burst size (CBS: tamaño de ráfagas garantizada)

Excess burst size (EBS: tamaño de la ráfaga en exceso)

Frequency (frecuencia)

Weight (peso)
Con PDR y PBS se define un cubo de tokens con la máxima velocidad de tráfico
que se supone que va a ir por el LSP. Con CDR y CBS se define un cubo de tokens con
la velocidad media que se supone que va a ir por el LSP. EBS define un cubo goteante
que indica cuánto puede sobrepasar la ráfaga a lo pactado.
CR-LDP no requiere un refresco periódico de la información de estado. CR-LDP y
RSVP-TE son dos protocolos de señalización que realizan funciones similares en redes
MPLS. Actualmente no hay consenso sobre si uno es superior tecnológicamente al otro.
Las limitaciones de CR-LDP en la actualidad son las siguientes:

Sólo soporta LSPs punto a punto.

Sólo soporta el establecimiento unidireccional de LSPs.

Sólo soporta una única etiqueta por LSP.
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MPLS
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Lógicamente, se está trabajando para encontrar soluciones a las presentes
limitaciones.
CONCLUSION
En el capitulo anterior se explico el funcionamiento, características y como son
conformados los protocolos de BGP, LDP, RSVP y CR-LDP y su accionar en la
arquitectura MPLS, teniendo ya todas las bases teóricas y explicaciones del
funcionamiento; solo nos queda explicar las aplicaciones de esta arquitectura, tema que
será abordado en el siguiente capitulo.
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7 APLICACIONES DE MPLS
Viendo los capítulos anteriores solo nos queda mencionar las aplicaciones que se
pueden dar a esta útil herramienta en la transferencia de datos.
Las principales aplicaciones que hoy en día tiene MPLS son:

Ingeniería de tráfico

Diferenciación de niveles de servicio mediante clases (CoS)

Servicio de redes privadas virtuales (VPN)
Veamos brevemente las características de estas aplicaciones y las ventajas que
MPLS supone para ello frente a otras soluciones tradicionales.
7.1
Ingeniería de tráfico
El objetivo básico de la ingeniería de tráfico es adaptar los flujos de tráfico a los
recursos físicos de la red. La idea es equilibrar de forma óptima la utilización de esos
recursos, de manera que no haya algunos que estén suprautilizados, con posibles puntos
calientes y cuellos de botella, mientras otros puedan estar infrautilizados. A comienzos de
los 90 los esquemas para adaptar de forma efectiva los flujos de tráfico a la topología
física de las redes IP eran bastante rudimentarios. Los flujos de tráfico siguen el camino
más corto calculado por el algoritmo IGP correspondiente. En casos de congestión de
algunos enlaces, el problema se resolvía a base de añadir más capacidad a los enlaces.
La ingeniería de tráfico consiste en trasladar determinados flujos seleccionados por el
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MPLS
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algoritmo IGP sobre enlaces más congestionados, a otros enlaces más descargados,
aunque estén fuera de la ruta más corta (con menos saltos). En el esquema de la figura 9
se comparan estos dos tipos de rutas para el mismo par de nodos origen-destino.
El camino más corto entre A y B según la métrica normal IGP es el que tiene sólo
dos saltos, pero puede que el exceso de tráfico sobre esos enlaces o el esfuerzo de los
encaminadores correspondientes hagan aconsejable la utilización del camino alternativo
indicado con un salto más. MPLS es una herramienta efectiva para esta aplicación en
grandes backbones, ya que:

Permite al administrador de la red el establecimiento de rutas
explícitas, especificando el camino físico exacto de un LSP.

Permite obtener estadísticas de uso LSP, que se pueden utilizar en
la planificación de la red y como herramientas de análisis de cuellos
de botella y carga de los enlaces, lo que resulta bastante útil para
planes de expansión futura.

Permite hacer "encaminamiento restringido" (Constraint-based
encaminamiento, CBR), de modo que el administrador de la red
pueda seleccionar determinadas rutas para servicios especiales
(distintos niveles de calidad). Por ejemplo, con garantías explícitas
de retardo, ancho de banda, fluctuación, pérdida de paquetes, etc.
La ventaja de la ingeniería de tráfico MPLS es que se puede hacer directamente
sobre una red IP, al margen de que haya o no una infraestructura ATM por debajo, todo
ello de manera más flexible y con menores costes de planificación y gestión para el
administrador, y con mayor calidad de servicio para los clientes.
Figura 7.1 Ingeniería de trafico
130
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7.2
MPLS
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Clases de servicio (CoS)
MPLS está diseñado para poder cursar servicios diferenciados, según el Modelo
DiffServ del IETF. Este modelo define una variedad de mecanismos para poder clasificar
el tráfico en un reducido número de clases de servicio, con diferentes prioridades. Según
los requisitos de los usuarios, DiffServ permite diferenciar servicios tradicionales tales
como el WWW, el correo electrónico o la transferencia de ficheros (para los que el retardo
no es crítico), de otras aplicaciones mucho más dependientes del retardo y de la variación
del mismo, como son las de vídeo y voz interactiva. Para ello se emplea el campo ToS
(Type of Service), rebautizado en DiffServ como el octeto DS. (Véase más información
sobre el modelo DiffServ en las referencias correspondientes a QoS). Esta es la técnica
QoS de marcar los paquetes que se envían a la red.
MPLS se adapta perfectamente a ese modelo, ya que las etiquetas MPLS tienen el
campo EXP para poder propagar la clase de servicio CoS en el correspondiente LSP. De
es te modo, una red MPLS puede transportar distintas clases de tráfico, ya que el tráfico
que fluye a través de un determinado LSP se puede asignar a diferentes colas de salida
en los diferentes saltos LSR, de acuerdo con la información contenida en los bits del
campo EXP entre cada par de LSR exteriores se pueden provisionar múltiples LSPs, cada
uno de ellos con distintas prestaciones y con diferentes garantías de ancho de banda. P.
ej., un LSP puede ser para tráfico de máxima prioridad, otro para una prioridad media y un
tercero para tráfico best-effort, tres niveles de servicio, primera, preferente y turista, que,
lógicamente, tendrán distintos precios.
7.3 Redes Privadas Virtuales (VPNs)
Una red privada virtual (VPN) se construye a base de conexiones realizadas sobre
una infraestructura compartida, con funcionalidades de red y de seguridad equivalentes a
las que se obtienen con una red privada. El objetivo de las VPNs es el soporte de
aplicaciones intra/extranet, integrando aplicaciones multimedia de voz, datos y vídeo
sobre infraestructuras de comunicaciones eficaces y rentables. La seguridad supone
aislamiento, y "privada" indica que el usuario "cree" que posee los enlaces. Las IP VPNs
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MPLS
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son soluciones de comunicación VPN basada en el protocolo de red IP de la Internet. En
esta sección se va a describir brevemente las ventajas que MPLS ofrece para este tipo de
redes frente a otras soluciones tradicionales.
Las VPNs tradicionales se han venido construyendo sobre infraestructuras de
transmisión compartidas con características implícitas de seguridad y respuesta
predeterminada. Tal es el caso de las redes de datos Frame Relay, que permiten
establecer PCVs entre los diversos nodos que conforman la VPN. La seguridad y las
garantías las proporcionan la separación de tráficos por PVC y el caudal asegurado (CIR).
Algo similar se puede hacer con ATM, con diversas clases de garantías. Los
inconvenientes de este tipo de solución es que la configuración de las rutas se basa en
procedimientos más bien artesanales, al tener que establecer cada PVC entre nodos, con
la complejidad que esto supone al proveedor en la gestión (y los mayores costes
asociados). Si se quiere tener conectados a todos con todos, en una topología lógica
totalmente mallada, añadir un nuevo emplazamiento supone retocar todos los CPEs del
cliente y restablecer todos los PVCs.
Además, la popularización de las aplicaciones TCP/IP, así como la expansión de
las redes de los NSPs, ha llevado a tratar de utilizar estas infraestructuras IP para el
soporte de VPNs, tratando de conseguir una mayor flexibilidad en el diseño e implantación
y unos menores costes de gestión y provisión de servicio. La forma de utilizar las
infraestructuras IP para servicio VPN (IP VPN) ha sido la de construir túneles IP
(Tunneling) de diversos modos.
7.3.1 Tunneling.- El problema de los protocolos que envían sus datos en claro
(HTTP, FTP, POP3 y otros muchos), es decir, sin encriptarlos, es que cualquier persona
que tenga acceso físico a la red en la que se sitúan nuestras máquinas puede ver dichos
datos. Es tan simple como utilizar un sniffer, que básicamente, es una herramienta que
pone nuestra tarjeta de red en modo promiscuo (modo en el que las tarjetas de red
operan aceptando todos los paquetes que circulan por la red a la que se conectan, sean o
no para esa tarjeta). De este modo, alguien que conecte su máquina a una red y arranque
un sniffer recibirá y podrá analizar por tanto todos los paquetes que circulen por dicha red.
Si alguno de esos paquetes pertenece a un protocolo que envía sus comunicaciones en
claro, y contiene información sensible, dicha información se verá comprometida. Si por el
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MPLS
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contrario, encriptamos nuestras comunicaciones con un sistema que permita entenderse
sólo a las dos máquinas que queremos sean partícipes de la comunicación, cualquiera
que intercepte desde una tercera máquina nuestros paquetes, no podrá hacer nada con
ellos, al no poder desencriptar los datos. Una forma de evitar el problema que nos atañe,
sin dejar por ello de utilizar todos aquellos protocolos que carezcan de medios de
encriptación, es usar una útil técnica llamada tunneling. Básicamente, esta técnica
consiste en abrir conexiones entre dos máquinas por medio de un protocolo seguro, como
puede ser SSH (Secure SHell), a través de las cuales realizaremos las transferencias
inseguras, que pasarán de este modo a ser seguras. De esta analogía viene el nombre de
la técnica, siendo la conexión segura (en este caso de ssh) el túnel por el cual enviamos
nuestros datos para que nadie más aparte de los interlocutores que se sitúan a cada
extremo del túnel, pueda ver dichos datos. Ni que decir tiene, que este tipo de técnica
requiere de forma imprescindible que tengamos una cuenta de acceso seguro en la
máquina con la que nos queremos comunicar.
Los túneles IP en conexiones dedicadas se pueden establecer de dos maneras:

en el nivel 3, mediante el protocolo IPSec del IETF

en el nivel 2, mediante el encapsulamiento de paquetes privados (IP u otros)
sobre una red IP pública de un NSP
En las VPNs basadas en túneles IPSec, la seguridad requerida se garantiza
mediante el cifrado de la información de los datos y de la cabecera de los paquetes IP
(encriptación), que se encapsulan con una nueva cabecera IP para su transporte por la
red del proveedor. Es relativamente sencillo de implementar, bien sea en dispositivos
especializados, tales como cortafuegos (fireware), como en los propios encaminadores de
acceso del NSP. Además, como es un estándar, IPSec permite crear VPNs a través de
redes de distintos NSPs que sigan el estándar IPSec. Pero como el cifrado IPSec oculta
las cabeceras de los paquetes originales, las opciones QoS son bastante limitadas, ya
que la red no puede distinguir flujos por aplicaciones para asignarles diferentes niveles de
servicio. Además, sólo vale para paquetes IP nativos, IPSec no admite otros protocolos.
En los túneles de nivel 2 se encapsulan paquetes multiprotocolo (no
necesariamente IP), sobre los datagramas IP de la red del NSP. De este modo, la red del
proveedor no pierde la visibilidad IP, por lo que hay mayores posibilidades de QoS para
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MPLS
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priorizar el tráfico por tipo de aplicación IP. Los clientes VPN pueden mantener su
esquema privado de direcciones, estableciendo grupos cerrados de usuarios, si así lo
desean. (Además de encapsular los paquetes, se puede cifrar la información por mayor
seguridad, pero en este caso limitando las opciones QoS). A diferencia de la opción
anterior, la operación de túneles de nivel 2 está condicionada a un único proveedor.
A pesar de las ventajas de los túneles IP sobre los PVCs, ambos enfoques tienen
unas características comunes que las hacen menos eficientes frente a la solución MPLS:

están basadas en conexiones punto a punto (PVCs o túneles)

la configuración es manual

la provisión y gestión son complicadas; una nueva conexión supone alterar
todas las configuraciones

plantean problemas de crecimiento al añadir nuevos túneles o circuitos
virtuales

la gestión de QoS es posible en cierta medida, pero no se puede mantener
extremo a extremo a lo largo de la red, ya que no existen mecanismos que
sustenten los parámetros de calidad durante el transporte
Realmente, el problema que plantean estas IP VPNs es que están basadas en un
modelo topológico superpuesto sobre la topología física existente, a base de túneles
extremos a extremo (o circuitos virtuales) entre cada par de encaminadores de cliente en
cada VPN. De ahí las desventajas en cuanto a la poca flexibilidad en la provisión y gestión
del servicio, así como en el crecimiento cuando se quieren añadir nuevos
emplazamientos. Con una arquitectura MPLS se obvian estos inconvenientes ya que el
modelo topológico no se superpone sino que se acopla a la red del proveedor. En el
modelo acoplado MPLS, en lugar de conexiones extremo a extremo entre los distintos
emplazamientos de una VPN, lo que hay son conexiones IP a una "nube común" en las
que solamente pueden entrar los miembros de la misma VPN. Las "nubes" que
representan las distintas VPNs se implementan mediante los caminos LSPs creados por
el mecanismo de intercambio de etiquetas MPLS. Los LSPs son similares a los túneles en
cuanto a que la red transporta los paquetes del usuario (incluyendo las cabeceras) sin
examinar el contenido, a base de encapsularlos sobre otro protocolo. Aquí está la
diferencia: en los túneles se utiliza el encaminamiento convencional IP para transportar la
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MPLS
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información del usuario, mientras que en MPLS esta información se transporta sobre el
mecanismo de intercambio de etiquetas, que no ve para nada el proceso de
encaminamiento IP. Sin embargo, sí se mantiene en todo momento la visibilidad IP hacia
el usuario, que no sabe nada de rutas MPLS sino que ve una internet privada (intranet)
entre los miembros de su VPN. De este modo, se pueden aplicar técnicas QoS basadas
en el examen de la cabecera IP, que la red MPLS podrá propagar hasta el destino,
pudiendo así reservar ancho de banda, priorizar aplicaciones, establecer CoS y optimizar
los recursos de la red con técnicas de ingeniería de tráfico.
En la figura 7.2 se representa una comparación entre ambos modelos. La
diferencia entre los túneles IP convencionales (o los circuitos virtuales) y los "túneles
MPLS" (LSPs) está en que éstos se crean dentro de la red, a base de LSPs, y no de
extremo a extremo a través de la red.
Figura 7.2 VPN´s de modelo superpuesto y acoplado
Como resumen, las ventajas que MPLS ofrece para IP VPNs son:

proporcionan un modelo "acoplado" o "inteligente", ya que la red MPLS "sabe"
de la existencia de VPNs (lo que no ocurre con túneles ni PVCs)

evita la complejidad de los túneles y PVCs

la provisión de servicio es sencilla: una nueva conexión afecta a un solo
encaminador

tiene mayores opciones de crecimiento modular
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
MPLS
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permiten mantener garantías QoS extremo a extremo, pudiendo separar flujos
de tráfico por aplicaciones en diferentes clases, gracias al vínculo que
mantienen el campo EXP de las etiquetas MPLS con las clases definidas a la
entrada

permite aprovechar las posibilidades de ingeniería de tráfico para poder
garantizar los parámetros críticos y la respuesta global de la red (ancho banda,
retardo, fluctuación...), lo que es necesario para un servicio completo VPN.
CONCLUSIÓN
Con las principales aplicaciones de MPLS, podemos observar la importancia de su uso y
por que fue tan importante la innovación y convergencia del IP/ATM al MPLS.
Actualmente esta tecnología forma parte fundamental en las infraestructuras de tanto
proveedores de servicios de telecomunicaciones, como la misma administración del los
clientes de estos servicios. Al igual que todas las tecnologías tiene sus virtudes y sus
defectos, que con el tiempo se mejoran y tal vez den la pauta para una mejora de estos
defectos, y nazca una nueva tecnología que mejore las comunicaciones.
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GLOSARIO
Ancho de Banda: Capacidad de transmisión medida en bits por segundo. Indica
la máxima capacidad teórica de conexión, aunque puede verse deteriorada por factores
negativos como el retardo de transmisión.
ARIS: Aggregate Route-based IP switching. Solución en el entorno de la
conmutación de etiquetas de IBM.
ARP: Address Resolution Protocol.
Arquitectura no orientada a conexión: Arquitectura en la que no es necesario
establecer y liberar la conexión. Típicamente, cada mensaje lleva la dirección del destino
y cada uno es dirigido a través del sistema independientemente del resto.
Arquitectura orientada a conexión: Arquitectura en la que para establecer la
comunicación primero se debe establecer la conexión. Acto seguido se usa la conexión y
por último se libera la conexión.
ATM: Modo de Transferencia Asíncrono. Tecnología utilizada tanto para redes
locales como redes de área amplia. Utiliza conmutadores que establecen circuitos lógicos
entre sistemas finales por lo que hay una garntía de QoS. Esta tecnología se utiliza como
espina dorsal en redes de proveedores y en grandes compañias. Tiene una alta
escalabilidad.
ATMARP: Ver servidor ATM ARP.
Backbone ( Espina Dorsal ): Nivel más alto de una red jerárquica. Se garantiza
que las redes aisladas y de tránsito conectadas al mismo eje troncal están
interconectadas.
Base de información del reenvío: Tabla que forma parte de un LSR y que
contiene la NHLFE, la ILM y la FTN. Se utiliza para reenviar paquetes.
Best-effort: "Lo mejor posible". Los paquetes se entregan de la mejor forma
posible.
BGP: Border Gateway Protocol.
Buffer: Memoria de almacenamiento.
Cabecera de un paquete: Información de control de un sistema definido que
precede a los datos del usuario.
Cabecera shim: Campo que sirve para transportar la etiqueta y que permite que
MPLS funcione con cualquier tecnología del nivel de enlace. Está situado entre la
cabecera del nivel de enlace y la cabecera del nivel de red.
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Camino de conmutación de etiquetas:
Célula: Paquete de longitud fija utilizado en ATM. Una célula tiene 48 octetos de
información y 5 octetos de control. El hecho de utilizar células de tamaño fijo permite el
uso de nodos de conmutación a velocidades muy altas.
Circuito virtual: Conexión establecida entre dos estaciones al comienzo de la
transmisión. La ruta se establecerá antes de la transferencia de los datos. Todos los
paquetes seguirán el mismo camino.
Cola: Conjunto de paquetes en espera de ser procesados.
Conexión de trayecto virtual: Conjunto de VCCs que tienen el mismo punto de
terminación. Las células del conjunto de los VCCs se conmutarán conjuntamente en una
VPC.
Conmutación de etiquetas: Término genérico usado para referirse al reenvío de
paquetes IP usando el algoritmo de intercambio de etiquetas.
Conmutación IP: Aproximación de Ipsilon para la conmutación de etiquetas.
Conmutador ( Switch ): Dispositivo de nivel 2. Utiliza la cabecera de nivel 2 para
enviar las tramas.
Conmutar: Operación que realizan encaminadores y conmutadores. Éstos reciben
un paquete por la línea de entrada y redirigen el paquete a la línea de salida adecuada en
base a la información en la cabecera del paquete.
CoS: Class of Service ( Clase de Servicio )
CR-LDP: Constraint-based Routing LDP ( Encaminamiento Basado en
Restricciones LDP ).
CSR: Encaminador de Conmutación de Células.
Datagrama: Término utilizado para referirse a un paquete en una arquitectura no
orientada a conexión.
DiffSer: Servicios Diferenciados.
DLCI: Data Link Connection Identifier (Identificador de la Conexión del Enlace de
Datos ).
Encaminador ( Router ): Dispositivo de nivel 3. Analiza la información de la
cabecera de nivel 3 para reenviar los paquetes a través de la red.
Encaminamiento: Acciones realizadas por los encaminadores para mover los
paquetes a través de la red.
Encapsular: Información de control que le añade una entidad del protocolo a los
datos obtenidos de un usuario de protocolo.
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Ethernet: IEEE 802.3 (CSMA/CD). Red de difusión basada en bus con control
descentralizado que opera a 10, 100, 1000 Mbps. En una red ethernet, los computadores
pueden transmitir cuando quieran. Si dos o más paquetes colisionan, los computadores
esperarán un tiempo aleatorio y probarán a retransmitir más tarde.
Etiqueta: Identificador de tamaño fijo que tiene significado local. Se usa para
reenviar paquetes. Un dispositivo de conmutación de etiquetas reemplazará la etiqueta de
un paquete antes de reenviarlo.
Extranet: Una extranet es similar a una intranet que es parcialmente accesible
desde fuera a usuarios autorizados. Las extranets están siendo muy utilizadas como
medio de intercambio de información entre las compañías y sus partners.
FEC: Functional Equivalence Class ( Clase de Equivalencia Funcional ). Grupo de
paquetes IP que se reenvían de la misma forma. La FEC permite agrupar paquetes en
clases.
Fiabilidad: Tasa media de error en la red.
FIB: Forwarding Information Base ( Base de Información del Reenvío ).
FIFO: First In First Out. Término que se utiliza para referirse a una pila.
Forwarding ( Reenvio ): Operación que realizan tanto conmutadores como
encaminadores. Consiste básicamente en encaminar un paquete recibido por la línea de
entrada en base a unos campos que contiene el paquete.
Frame Relay: Ver retransmisión de tramas.
FTN: FEC-to-NHLFE ( Correlación de la FEC con la NHLFE )
Host ( Anfitrion ): Dispositivo dentro de la red que se interconecta con la Red (Un
ejemplo una pc de un usuario).
IETF: Internet Engineering Task Force. Grupo de ingenieros, que a través de su
grupo de dirección (Internet Engineering Steering Group) se responsabiliza de toda la
problemática técnica a corto plazo.
Ingeniería de tráfico: Persigue adaptar flujos de tráfico a recursos físicos de la
red, de tal forma que exista un equilibrio entre dichos recursos. De esta forma se
conseguirá que no haya recursos excesivamente utilizados, con cuellos de botella,
mientras existan recursos poco utilizados.
Interfaz: Zona de contacto o conexión entre dos aplicaciones o entre un usuario y
una aplicación.
IGP: Interior Gateway Protocol ( Protocolo de Pasarela Interior ). Protocolo de
encaminamiento usado dento de un sistema autónomo.
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ILM: Incoming Label Map. ( correlación de la etiqueta entrante ). Entrada de la FIB
que sirve para correlacionar cada etiqueta entrante con un conjunto de NHLFEs. Se utiliza
cuando se reenvían paquetes que llegan como paquetes etiquetados.
Intranet: Red perteneciente a una organización, basada en TCP/IP, accesible
exclusivamente a los miembros de la organización, empleados, o a personas con
autorización.
IP: Internet protocol ( Protocolo de Internet ).
IPv4: Versión 4 del Protocolo IP.
IPv6: Versión 6 del Protocolo IP.
ISP: Internet Service Provider ( Proveedor de Servicios Internet ).
Label distribution peers ( Par de distribución de Etiquetas ): LSRs que utilizan
un protocolo de distribución de etiquetas para intercambiar información de asociaciones
de etiquetas a FECs.
Label merging ( Fusión de Etiquetas ): Reemplazo de múltiples etiquetas de
entrada para una FEC particular por una sola etiqueta de salida.
Label stack (Pila de Etiquetas ): Conjunto ordenado de etiquetas.
Label swapping ( Intercambio de Etiquetas ): Algoritmo empleado por el
componente de reenvío de un LSR. Cuando un LSR recibe un paquete extrae el valor de
la etiqueta y accede con él a la tabla de encaminamiento. En dicha tabla de
encaminamiento encontrará el nuevo valor de la etiqueta que ha de ponerle al paquete
antes de reenviarlo, así como la interfaz de salida por donde ha de mandarlo. También
podrá encontrar información sobre si debe o no encolar el mensaje.
Label switched hop ( Salto de Conmutación de Etiquetas ): Salto entre dos
nodos MPLS en los que el reenvío se hace usando etiquetas.
LDP: Label Distribution Protocol ( Protocolo de Distribución de Etiquetas ).
LDP peers: Pares o iguales LDP.
LER: Label Edge Router ( Encaminador de Etiquetas Frontera ). Nodo que conecta
un dominio de conmutación de etiquetas con un nodo externo al dominio, bien porque no
soporta la conmutación de etiquetas o porque pertenece a otro dominio de conmutación
de etiquetas.
LIS: Logical IP Subnet ( Subred Lógica IP ).
LSP: Label Switched Path ( Camino de Conmutación de Etiquetas ). Camino a
través de uno o más LSRs en un nivel de la jerarquía que siguen los paquetes de una
FEC particular.
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LSR: Label Switching Router ( Encaminador de conmutación de etiquetas ).
Dispositivo que implementa la conmutación de etiquetas.
LSR de entrada: LSR que recibe tráfico de usuario (por ejemplo datagramas IP) y
lo clasifica en su correspondiente FEC. Genera una cabecera MPLS asignándole una
etiqueta y encapsula el paquete junto a la cabecera MPLS obteniendo una PDU MPLS.
LSR de salida: LSR que desencapsula un paquete removiendo la cabecera
MPLS.
LSR frontera: LSR encargado de etiquetar los paquetes que entran en la red.
Para poder realizar este trabajo, dicho LSR deberá implementar el componente de control
y el componente de reenvío tanto del encaminamiento convencional como de la
conmutación de etiquetas.
LSR interior: LSR que realiza el intercambio de etiquetas examinando
exclusivamente la cabecera MPLS (obteniendo la etiqueta para poder realizar la
búsqueda en la tabla de encaminamiento).
Mensaje: Conjunto de datos transmitido por una línea de comunicaciones.
Modelo acoplado: Modelo en el que los protocolos de control IP corren
directamente en hardware ATM. Habrá por tanto inteligencia IP en cada nodo.
Modelo superpuesto: Red IP superpuesta en una red ATM. Habrá inteligencia IP
externa, esto es, la red ATM permite una conectividad de alta velocidad mientras que la
red IP tendrá la inteligencia para reenviar datagramas IP.
MPEs: Multiprotocol Extensions ( Extensiones Multiprotocolo ).
MPLS: Multiprotocol Label Switching ( Conmutación de Etiquetas Multiprotocolo ).
Estándar del IETF para la conmutación de etiquetas. Se basa en el uso de etiquetas las
cuales identifican la ruta para encaminar los paquetes.
MPOA: Multiprotocol Over ATM. Multiprotocolo a través de grandes redes.
Protocolo que contempla la integración de IP con ATM mediante emulación de LAN
versión 2 y NHRP.
Multicast ( Multifusión ): Modo de difución de información que permite que ésta
pueda ser recibida por múltiples nodos de la red y por tanto, por múltiples usuarios.
NHLFE: Next Hop Label Forwarding Entry ( Entrada para el Reenvío con la
Etiqueta del Siguiente Salto. Entrada de la FIB utilizada para reenviar paquetes
etiquetados.
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NHRP: Next Hop Resolution Protocol ( Protocolo de Resolución del Siguiente Salto
). Protocolo usado para permitir que dos dispositivos pertenecientes a distinta LIS puedan
comunicarse.
NHS: Next Hop Servers. Servidores que sirven para que un dispositivo en una LIS
pueda aprender la dirección ATM de otro dispositivo de otra LIS.
NLRI: Network Layer Reachability Information ( Información de alcance del nivel
de red )
Nodo: Dispositivo direccionable conectado a una red de ordenadores.
OSPF: Open Shortest Path First ( Protocolo Abierto del Primer Camino Más Corto
). Protocolo de encaminamiento IP que está sustituyendo rápidamente a RIP.
Paquete: Unida de datos del protocolo de red.Un paquete incluirá datos y señales
de control.
PDR: Peak Data Rate ( Tasa Máxima de Transmisión )
PDU: Protocol Data Unit ( Unidad de Datos del Protocolo ). Conjunto de datos
especificado en un protocolo en un nivel dado. Está compuesto por datos de control del
protocoo y datos de usuario.
PHB: Per-Hop-Behaviour ( Comportamiento por Salto )
Piggybacking: En MPLS, protocololos que incorporan la etiqueta encima de
protocolos existentes de encaminamiento.
PPP: Point to Point Protocol ( Protocolo Punto a Punto ). Protocolo del nivel de
enlace para líneas punto a punto que realiza control de errores, soporta múltiples
protocolos y que permite negociar en tiempo de conexión la dirección IP.
Protocolo: Conjunto de reglas que gobiernan el formato y significado de las
tramas, paquetes o mensajes que se intercambian entidades pares dentro de un nivel.
realiza la fusión de etiquetas.
QoS: Quality Of Service ( Clase de servicio ): Categoría basada en el tipo de
usuario, aplicación o criterio que los sistemas de QoS usan para proporcionar diferentes
servicios.
Red totalmente mallada: Red en la que todos los nodos están conectados entre
sí.
RIP: Routing Information Protocol ( Protocolo de Información de Encaminamiento
). Protocolo definido en ka RFC 1058 que especifica cómo los encaminadores
intercambian la información de encaminamiento. Con RIP, los encaminadores
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intercambian tablas enteras. Esto es ineficiente, por lo que este protocolo está siendo
sustituido por OSPF.
RSVP: Resource reSerVation Protocol ( Protocolo de Reserva de Recursos ).
Protocolo de estado blando utilizado para reservar recursos en una sesión en un entorno
IP. Es un protocolo simplex. Este protocolo permite la asignación de diferentes niveles de
servicio a diferentes usuarios. Se utiliza para ofrecer discriminación de servicio a las
aplicaciones sensibles al retardo mediante la asignación de recursos.
SAFI: Subsequent Address Family Identifier ( Identificador de Familias de
Direcciones Consecutivas ). Campo que sirve para indicar que el campo NLRI contiene
una etiqueta en MPLS-BGP.
Tag: Término usado para referirse a una etiqueta en la aproximación de la
conmutación de etiquetas de Cisco.
Tag switching: Aproximación de Cisco a la conmutación de etiquetas.
TCP: Transmisión Control Protocol ( Protocolo de Control de la Transmisión ).
Protocolo fiable orientado a conexión. Pertenece al nivel de transporte. Fragmenta el flujo
entrante de bytes en mensajes discretos y le pasa cada uno al nivel Internet. En el
destino, el proceso receptor TCP reensambla los mensajes recibidos. TCP maneja control
de flujo para que un emisor rápido no inunde a uno lento.
TCP/IP: Transmisión Control Protocol / Internet Protocol ( Protocolo de Control de
la Transmisión / Protocolo de Internet ). Conjunción indespensable en la internet mundial.
TOS: Type Of Service ( Tipo de Servicio ). Campo de la cabecera IP utilizado por
los elementos de la red para realizar una solicitud con un determinado nivel de QoS.
Trama: Grupo de bits que incluye datos, direcciones e información de control del
protocolo. Se refiere a la PDU del nivel de enlace.
TTL: Time To Live. ( Tiempo de Vida ). Número de nodos que puede atravesar un
paquete. Cuando este campo llega a cero se desacarta el paquete.
UDP: User Datagram Protocol ( Protocolo de Datagramas de Usuario ). Protocolo
no fiable no orientado a conexión para aplicaciones que no requieran control de flujo o la
secuencia de TCP.
Unicast: Unidifusión. Dirección que es reconocida por un sólo sistema anfitrión.
VC: Virtual Channel ( Canal Virtual ). En ATM, término genérico para describir la
capacidad de comucicación unidireccional para transportar células ATM.
VCC: Virtual Channel Connection ( Conexión de Canal Virtual ). Conexión lógica
de ATM.
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VC merge: Fusión de Circuitos Virtuales. Fusión de etiquetas en donde la etiqueta
MPLS se transporta en el campo ATM VPI/VCI. De esta forma se permite que múltiples
circuitos virtuales se fusionen en un único circuito virtual.
VCI: Virtual Channel Identifier ( Identificador de Canal Virtual ). Etiqueta que
identifica al canal virtual en cada enlace.
VP: Virtual Path ( Trayecto Virtual ). Término genérico para designar un
agrupamiento de canales virtuales. Todos los canales virtuales de un trayecto virtual
tienen los mismos puntos de terminación.
VP merge: Fusión de Caminos Virtuales. Fusión de etiquetas en donde la etiqueta
MPLS se transporta en el campo ATM VPI. De esta forma se permite que múltiples
caminos virtuales se fusionen en uno sólo. Dos células con el mismo valor VCI se han
originado en el mismo nodo.
VPN: Virtual Private Network ( Red Privada Virtual ). Red en la que la conectividad
entre múltiples lugares se realiza a través de una infraestructura compartida con las
mismas políticas de acceso y seguridad que en una red privada.
VPC: Virtual Path Connection ( Conexión de Trayecto Virtual ). Conjunto de VCCs
que tienen el mismo punto de terminación. Las células del conjunto de los VCCs se
conmutarán conjuntamente en una VPC.
VPI: Virtual Path Identifier ( Identificador de Trayecto Virtual ). Etiqueta que
identifica al trayecto virtual en cada enlace.
X.25: Primera red internacional normalizada de conmutación de paquetes. X.25 se
diseñó para ser una red datos pública a nivel mundial. Tecnología orientada a conexión
para la transmisión en medios no fiables.
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Cesar Antonio Romero Avila
Instituto Politécnico Nacional
MPLS
ESIME Zacatenco
BIBLIOGRAFÍA
o
Bruce Davie, Yakov Rekhter. MPLS. Technology and applications Morgan
Kaufmann. 2000.
o
Pepelnjak, Guichard. MPLS and VPN architectures Cisco Press. 2001.
o
Jesús García Tomás, Santiago Ferrando, Mario Piattini. Redes para proceso
distribuido Ra-Ma. 1997.
o
Jesús García Tomás, Santiago Ferrando, Mario Piattini. Redes de alta velocidad
Ra-Ma. 1997.
o
Jesús García Tomás. Alta velocidad y calidad de servicio en redes IP Ra-Ma.
1997.
o
William Stallings. Comunicaciones y redes de computadores. Sexta edición
Prentice Hall. 2000.
o
Andrew S. Tanenbaum. Computer Networks. Third edition Prentice Hall. 1996.
WEB
o
http://www.nano.org/mtg-9905/ppt/mpls
o
http://es.wikipedia.org/wiki/MPLS
o
http://www.rediris.es/rediris/boletin/53/enfoque1.html
o
http://www.cisco.com/warp/public/cc/cisco/mkt/wan/ipatm/tech/mpls_wp.htm
o
http://www.cisco.com/warp/public/cc/cisco/mkt/servprod/dial/tech/ievpn_rg.htm
o
http://www.juniper.net/techcenter/techpapers/mpls/mpls.html
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