La Vega - Apartado 29068 Teléfono: 442-9511 Fax: 471

U N IV E R S ID A D C A T O L IC A A N D R E S B E L L O
U rb . M o n ta lb á n - L a V e g a - A p a rta d o 2 9 0 6 8
T e lé fo n o : 4 4 2 -9 5 1 1 F a x : 4 7 1 -3 0 4 3
C a ra ca s, 1 0 2 1 - V e n e z u e la
F a c u lta d d e In g e n ie ría
E scuela d e Ing eniería d e T eleco m unicacio nes
Asignatura: ENRUTAMIENTO AVANZADO MPLS, REDES VPN Y
CALIDAD DE SERVICIO QoS
Vigente desde: Junio 2008
Horas semanales
Unidades
Período
Teoría
Práctica
Laboratorio
de crédito
9 y 10
3
0
0
3
Requisitos
Sistemas Telemáticos
Justificación del Programa
La arquitectura de protocolos de enrutamiento basados en conmutación de
paquetes IPv4/IPv6 se sustenta en los elementos de conmutación a nivel de
enlaces (conmutadores capa 2) y los enrutadores IP (conmutadores capa 3). Con
la evolución de redes convencionales hacia redes de Nueva Generación con
requerimientos de altas tasas de bits, soporte multicast, soporte de calidad de
servicio (QoS), soporte de redes VPN e integración a tecnologías de conmutación
precedentes cono ATM, Frame Relay, PDH y SDH es cada vez mas importante el
desempeño de los conmutadores capa 2 y 3 en las nuevas redes NGN. La
tecnología de conmutación y enrutamiento avanzado basado en etiquetas MPLS y
GMPLS propone un nuevo esquema a nivel de los paradigmas de conmutación en
redes de paquetes y tramas. Es muy importante que estos nuevos paradigmas y
protocolos que sustentan las nuevas redes NGN sean parte del programa de
formación académica del ingeniero en telecomunicaciones que se contemple en la
carrera uno o varios cursos de estudio teórico-práctico acerca de las nuevas
tecnologías y protocolos de conmutación de paquetes y tramas que dar soporte a
redes NGN y a la implantación de nuevos y mejores servicios en un ambiente
donde el desempeño de las redes es cada vez mas exigente a nivel de
velocidades de conmutación y transmisión, integración y convergencia de servicios
y tecnologías.
1
Objetivos del Aprendizaje
Estudiar y conocer de las distintos estándares y protocolos asociados a los nuevos
paradigmas de redes de conmutación de paquetes basada en etiquetas MPLS y
GMPLS en el contexto de redes de nueva generación NGN
Objetivo General
Analizar y estudiar en forma teórica y práctica los aspectos de teoría, práctica e
implementación de MPLS y GMPLS en redes NGN y su aplicación a soporte de
calidad de servicio, redes VPN, soporte multicast, integración IPv4/IPv6,
integración a redes metroethernet y convergencia de tecnologías de interconexión
y servicios
Objetivos Específicos
Al termino de este curso los estudiantes deberán ser capaces de:
Explicar y aplicar la tecnología de conmutación MPLS y GMPLS en el
contexto de aplicaciones y servicios de redes de nueva generación
Diseñar y dimensionar redes NGN para la prestación de servicios
integrados de voz, video y datos
Tener un conocimiento base para la programación y programación de
enrutadores MPLS y GMPLS con soporte Multicast, VPN y QoS
Discutir y comparar acerca de los diferentes protocolos y técnicas de
enrutamiento convencional y avanzado y aplicar estos en redes NGN en un
ambiente de integración de distintas tecnologías de enlace e interconexión
Implantar soluciones de QoS, redes VPN basadas en MPLS y GMPLS
2
Contenido Programático
1.- Conmutación a nivel de enlace: conmutación de tramas (Capa 2)
Redes de conmutación Frame Relay
Redes de conmutación ATM
Redes LAN basadas en Ethernet IEEE 802.3: Hubs y Conmutadores
Inteligentes Switchs, Ethernet, Fast Ethernet, Giga Ethernet y Ethernet a
10Gbps, Ethernet sobre Fibra, Redes LAN Inalámbricas IEEE 802.11a/b/g,
Redes Vlan IEEE 802.1Q, IEEE 802.1P, IEEE 802.1D y Q-in-Q
Redes SDH y PDH
Arquitecturas Metroethernet
2.- Conmutación a nivel lógico: conmutación de paquetes IP (Capa 3)
Arquitectura de protocolos TCP/IP
Protocolos Ipv4 e Ipv6/IPng: ARP, RARP e ICMP, Direccionamiento IP
Filosofía de Enrutamiento IP: plano de control, plano de reenvio y tabla de
rutas.
Enrutamiento Unicast, Unicast con ToS y Enrutamiento Multicast
Protocolos de Enrutamiento IGP: ISO IS-IS, RIPv1/v2, OSPFv2,
OSPFv3/IPv6, IGRP, EIGRP, AODV, OLSR
Protocolos de Enrutamiento EGP: BGP4, IDRP
Protocolos de Enrutamiento con Soporte Multicast: IGMP, PIM-DM,
PIM-SM, MOSPF, MBGP
Políticas de NAT, Firewall y Marcado de paquetes
3.- Arquitectura de Servicios integrados ISA, soporte QoS y Redes VPN
La Arquitectura de Servicios Integrados
La Arquitectura de Servicios Diferenciados
Protocolo de Reserva de Recursos: RSVP
Protocolos y Técnicas de Calidad de Servicio: ‘Traffic Shapping’, QoS por
Encolamiento, QoS vía CIR/MIR, QoS ToS
Redes VPN: L2TP, IPSec, Túneles EoIP, Túneles IP-IP, Túneles IPv4/IPv6,
entre otros protocolos de VPN
3
4.- Introducción y conceptos básicos de Conmutación basado en Etiquetas
(MPLS)
Reseña histórica: Integración de IP sobre ATM (IPATM)
Conmutación capa 2 (tramas) versus conmutación capa 3 (paquetes)
Introducción y filosofía MPLS, filosofía Multiprotocolo de MPLS
La Etiqueta MPLS, colocación de Etiquetas en Paquetes IPv4/IPv6
MPLS versus enrutamiento convencional: Componentes de Control,
Reenvío y Tablas de Ruta
Las Clases Equivalentes de Reenvío (FECs) y las asociaciones (Binding)
MPLS, aspectos de ‘Granularidad’ en la definición de FECs, Pool de
Etiquetas Libres (Free Pool Labes)
Componente de Reenvío MPLS: Técnica de Intercambio de Etiquetas
(Label Swapping)
Tablas de Rutas MPLS
Componente de Control MPLS
Asociación de Etiquetas Locales Vs Remotas: Asociaciones ‘Downstream’ y
‘Upstream’
Aspectos relativos a la creación de Asociaciones: a) Basado en Datos y b)
Basado en Control. Aspectos de Desempeño, Escalabilidad y Robustez
Técnicas y algoritmos de Distribución de Etiquetas e Información de
asociaciones: a) ‘Piggyback’ de protocolos y b) Protocolo de Distribución de
Etiquetas (LDP)
Consideraciones de Tráfico Multicast
MPLS y lazos de enrutamiento
Enrutadores MPLS de frontera: Edge MPLS de Ingreso y Edge MPLS de
Egreso
Enrutamiento MPLS y su coexistencia con enrutamiento convencional:
tráfico entre Dominios MPLS y no MPLS
5.- Arquitectura de Redes MPLS
• Aspectos de implementación de MPLS
• Control Independiente de Asociaciones versus Control Ordenado de
Asociaciones
• Detección y prevención de lazos de enrutamiento en MPLS y manejo de
transientes de enrutamiento
• Encapsulamiento de etiquetas: ‘Stack’ de etiquetas en MPLS
• Descripción detallada del Protocolo de Distribución de Etiquetas: ‘Label
Distribution Protocol’: Descubrimiento de vecinos, LDP sobre TCP, Modos
de distribución, Mensajes LDP
• Distribución de Etiquetas usando BGP4: Manejo de los NRLI y sus Atributos
• MPLS en Redes ATM
• Protocolo GMPLS
4
6.- MPLS y Calidad de Servicio
• Soporte de RSVP con MPLS
• Soporte de Diff-Serv con MPLS
• Ingeniería de Tráfico y RSVP-TE
• Interoperabilidad RTP/RTCP, RTSP y RSVP
7.- MPLS y Redes VPN
• VPN Layer 2
• VPDN y MPLS
• Protocolo PPP
• VPN y Stack de Etiquetas en MPLS: VPN-MPLS
• Soluciones BGP/MPLS VPN
• Aspectos de Seguridad en VPN-MPLS
• Seguridad en Redes MPLS
8.- MPLS en Redes GNU/Linux Networking, Cisco y RouterOS
• Configuración de Redes MPLS en GNU/Linux Networking
• Comandos de Configuración MPLS en Cisco
• MPLS en RouterOS: Mikrotik RouterOS
• Aspectos de Interoperabilidad
Estrategias Metodológicas
Clases teórico-prácticas con exposición dirigida por el profesor e intervención de
los estudiantes; esto acompañado de talleres demostrativos acerca de la temática
del curso
Tiempo Estimado
El lapso semestral comprende 16 semanas de clase, con tres horas semanales de
clases teórico-prácticas. Se contemplan al menos tres (03) sesiones de laboratorio
para actividades de talleres y demostraciones
Estrategia de Evaluación
La evaluación se hará sobre la base de tres (02) exámenes parciales y un (02)
trabajos teórico-prácticos de investigación y/o aplicación.
• Parcial 1: 25%
•
Parcial 2: 25%
•
Trabajo Teórico-Práctico 1: 20%
•
Trabajo Teórico-Práctico 2: 20%
•
Apreciación del Profesor, Asistencia y Desempeño: 10%
Total: 100% (Evaluación sobre 20 Puntos)
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Bibliografía Recomendada
Rekhter Yakov y Bruce Davie. ‘MPLS Techology and Applications’. Edición
2000, Academic Press.
Pepelnjak Ivan, Guichard Jim y Apcar Jeff. 'MPLS and VPN Architectures',
Volumen II. Cisco Systems.
Lobo Lancy y Lakshman Umesh. 'MPLS Configuration on Cisco IOS
Software'. Cisco Systems.
Halsall Fred. 'Redes de Computadores e Internet'. 5ta. Edición, 2006.
Pearson Educación, S.A.
Forouzan Behrouz A. 'Transmisión de Datos y Redes de Comunicaciones'.
2da. Edición, 2002. McGraw-Hill.
Stallings William. 'Redes e Internet de Alta Velocidad, Rendimiento y
Calidad de Servicio'. 2da. Edición, 2004. Pearson Educación, S.A.
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