Integración de Redes de Paquetes y Redes Ópticas

En  La Incertidumbre del Tráfico IP, traté de poner de manifiesto, que era cada vez más interesante y necesario tratar de unificar los planos de paquetes y óptico.

La red IP está compuesta de routers conectados entre sí. Cada router está en una ubicación o PoP (Point of Presence) diferente. Los routers deciden para cada paquete que reciben, por dónde lo tienen que sacar. Pero hasta ahí llega su trabajo, que no es poco. Para que el paquete llegue al router destino, necesita de una red de transporte o de transmisión, que es la que facilita la conectividad, no sólo de las redes IP, sino de todas las redes en general.

La red de transporte para largas distancias es una red óptica. Se utilizan sistemas DWDM para transmitir la información. Se trata de un sistema que utiliza una multiplexación en longitud de onda, de manera que cada longitud de onda es capaz de transportar información de manera independiente, cada longitud de onda es un canal y todos los canales van sobre la misma fibra óptica.

Las redes de paquetes y las redes ópticas son dos mundos separados. Pero si hubiera algún tipo de interacción entre ellos, se produciría una eficiencia importante para afrontar la incertidumbre del tráfico IP. La red IP detectaría sus necesidades de transporte y al hablar con la red óptica, ésta le proporcionaría los caminos requeridos. A día de hoy, estos caminos se provisionan de manera estática y modificarlos o ampliarlos requiere de una serie de actuaciones y procedimientos que no son ni ágiles, ni flexibles, ni dinámicos. Agilidad, flexibilidad y dinamismo son justo las capacidades que estamos buscando en las redes de nueva generación.

Podemos entonces abordar esa integración desde dos perspectivas diferentes, que no son excluyentes sino complementarias. Es decir, podemos afrontar la integración desde cada una de ellas o combinándo ambas:

• Integrando el plano de datos. El Plano de datos representa los datos reales de los usuarios. Por ejemplo, los bits de información contenidos en los flujos de datos de un circuito óptico que lleva un servicio o múltiples servicios.
• Integrando el plano de control. El Plano de Control es una entidad donde reside parte de la inteligencia de la red. Automatiza funcionalidades dentro de una red, como añadir o eliminar circuitos y restaurarlos una vez que se ha solventado el fallo que produjo su caída. Abarca protocolos de señalización internodos e intercomponentes, descubrimiento de la topología, anuncio y reserva de recursos, cálculo de caminos y cálculos de enrutamiento e información a intercambiar, y gestión automatizada de los estados de los enlaces.

La interfaz UNI (User Network Interface) se posiciona como una gran valedora de este tipo de soluciones. UNI es la interfaz de señalización fuera de banda que permite a un router de la capa IP solicitar servicios de conectividad a los equipos de la capa de  red óptica de transporte, facilitando así una coordinación multicapa.

Integración del Plano de Datos

Actualmente los elementos de red que componen las redes de paquetes IP son los routers, y los elementos de red que componen las redes ópticas son, (simplificando) los ROADM (Multiplexores Ópticos de Extracción e Inserción Reconfigurables). Se trata de equipamiento diferenciado e independiente. Se ubican en sitios distintos. Es decir, hablamos de cajas diferentes que no tienen nada que ver entre ellas.

De cara a la integración del plano de datos, se plantean tres posibles alternativas:

• Overlay: El equipamiento de  paquetes y óptico seguirán estando en dos cajas distintas, pero se hablarán entre ellos usando  UNI
• Augmented: Los transpondedores, que son los elementos necesarios para realizar la conversión de óptico a eléctrico y viceversa y que actualmente forman parte de los ROADM, pasarían a formar parte de los routers
• Integrado: Tenemos una única caja con todas las funcionalidades necesarias tanto a nivel de paquete como a nivel óptico. Es decir, tendríamos un nuevo elemento de red que sería la  fusión del router y el ROADM

Cada una de ellas con sus ventajas e inconvenientes, sus seguidores y detractores. Por ejemplo, considerando aspectos de flexibilidad, las propuestas integradas y aumentadas tienen bastante que perder frente a la elevada flexibilidad que ofrece la propuesta overlay.

Si hablamos de tener diferentes suministradores en las dos capas, el modelo integrado deja de tener interés.

De cara a la madurez tecnológica, el modelo overlay es el que parece mejor posicionado, y de cara a un análisis de costes no está nada claro cual sería la opción ganadora, sobre todo en abstracto, sin aplicarlo a un escenario concreto.

Integración del Plano de Control

Cada red tiene su propio plano de control.  Si conectamos los planos de control de la red de paquetes y la red óptica mediante interfaces UNI, al establecerse un flujo de comunicación entre ambas, en el mismo idioma…se entenderían.

Se plantean igualmente tres modelos posibles a seguir

• Modelo Único: Existe un único plano de control integrado, sin separación entre capas. Es decir, no se trata de que hablen entre ellos, sino que sólo hay uno.
  • Las redes de paquetes y las redes ópticas se tratan como una única red integrada desde el punto de vista del plano de control.
  • La red IP y la red de transporte utilizan la misma instancia de los protocolos de encaminamiento y señalización.
• Modelo Coordinados: Los planos de control están separados y hablan entre ellos.
  • Mantiene una señalización común para ambos planos mediante UNI
  • Los encaminamiento en cambio están completamente separados
  • La red IP se configuraría automáticamente mediante el sistema de gestión.
• Modelo Separado: Los planos de control seguirían siendo completamente independientes:

• La señalización entre ellos se realizaría mediante UNI
• La red IP se configuraría de manera manual

De nuevo, cada uno de los modelos tienen ventajas e inconvenientes. Si hablamos de escalabilidad, el único modelo que la garantiza es el separado, en los otros dos habría que hacer estudios sobre escenarios concretos para poder hacer una estimación.

El modelo único queda descartado en una política de muchos suministradores. El modelo separado es el más maduro, seguido del coordinado y finalmente el único, que se encuentra más lejos en el tiempo.

Las implicaciones de realizar la integración de los planos de control, en cualquiera de las opciones planteadas son considerables. Los problemas asociados también. Por lo pronto, estándares y tecnologías tienen que dar el pistoletazo de salida. Pero cuando tienes claro el camino que debes tomar, no por ser farragoso hay que desanimarse…