Interconnection of IP/MPLS Networks Through ATM and Optical Backbones using PNNI Protocols

Abstract

Las redes de transporte se mueven hacia un modelo de redes formadas por routers IP/MPLS (Internet Protocol/Multiprotocol Laebel Switching) de altas prestaciones interconectadas a través redes troncales inteligentes. Actualmente la tecnología ATM está ampliamente desarrollada en dichas redes troncales que utilizan los protocolos PNNI (Private Network- Network Interface) como plano de control. En cambio la interoperabilidad entre redes IP/MPLS a través de redes PNNI-ATM es todavía un aspecto en proceso de estudio. Por otro lado, la tendencia futura de Internet es ir hacia redes troncales completamente ópticas con capacidad automática de conmutación para permitir un mejor tratamiento del tráfico solicitado. Debido al esfuerzo realizado por los organismos de estandarización sobre redes ópticas, se ha definido un primer modelo de red llamado ASON (Automatic Switched Optical Network). Mientras las redes actuales basadas en SDH (Synchronous Digital Hierarchy) ofrecen sólo capacidad de transporte, la futura ASON permitirá el establecimiento y la liberación de canales ópticos de forma automática. Un aspecto clave para conseguir esta funcionalidad es la definición de un plano de control óptico que será el responsable de realizar las funciones de señalización y encaminamiento.<br/>Diferentes estudios han sido realizados para conseguir interoperabilidad entre redes con tecnología IP/MPLS y ATM basados esencialmente en la distribución de información de señalización MPLS a través de una red troncal ATM. Una de las soluciones planteadas se basa en la utilización sobre cada uno de los conmutadores ATM, un dispositivo capaz de procesar información MPLS, llamado LSR (Label Switched Router). Otra, en cambio, propone el establecimiento de un camino MPLS, llamado LSP (Label Switched Path), encapsulado dentro de un camino ATM o VPC (Virtual Path Connection). Ambas soluciones presentan el inconveniente de utilizar un tiempo de establecimiento demasiado elevado.<br/>Respecto al plano de control para ASON, decir que una de las opciones propuestas es la de utilizar el GMPLS (Generalizad MPLS) que es una extensión del modelo MPLS con ingeniería de tráfico. Sin embargo, recientemente se ha iniciado un debate en lo foros de estandarización sobre la posibilidad de utilizar el PNNI como plano de control en ASON. Los argumentos que justifican esta opción son que el PNNI, después de unas apropiadas modificaciones, puede ser adecuado para ASON y lleva años funcionando en muchas de las actuales redes de transporte.<br/>Esta tesis está basada en el estudio de los dos casos mencionados anteriormente. El primero caso es el de dos redes IP/MPLS conectadas a través de una red troncal ATM la cual utiliza el PNNI como plano de control. En este contexto, el objetivo principal será el de definir un mecanismo rápido de establecimiento de la conexión que proporcione los parámetros requeridos de calidad deservicio entre dos nodos pertenecientes a cada una de las redes IP/MPLS. Para conseguirlo se realizarán las modificaciones pertinentes en el PNNI y se añadirán nuevos elementos de señalización.<br/>El segundo caso consiste en interconectar dos redes IP/MPLS a través de una red tronca l´óptica. En primer lugar se adaptará el PNNI para conseguir un protocolo de encaminamiento para ASON con el fin de proporcionar un establecimiento rápido de la conexión en un entorno IP/MPLS-ASON. Finalmente, se definirá un plano de control, llamado O-PNNI (Optical PNNI) basado en la adaptación total del ATM PNNI a redes ASON. Esta tesis finaliza con un análisis de las ventajas y desventajas de los modelos GMPLS y O-PNNI como planos de control en ASON.