Actividad 2

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS BÁSICAS, TECNOLOGÍA E INGENIERÍA

CURSO:

CONMUTACIÓN

GRUPO:

208053_12

ACTIVIDAD 2

ESTUDIANTES:

ANNY ESTHER VALLE BARRAGÁN

LUIS DAVID GARZON VASQUEZ

JESUS ALBERTO ACEVEDO

IOHAM MORILLO

ZULEIKA VANESSA FERNANDEZ DE CA

TUTOR:

MARIO ANDRES RAMOS

2020

Introducción

En el desarrollo de la siguiente actividad se conocerán conceptos generales de telefonía IP y conmutación de paquetes, además las generalidades de X.25,

Frame Relay y ATM, los protocolos SIP y SIGTRAN y la técnica de conmutación MPLS; a través de la definición concreta de cada concepto, el análisis de paquetes de voz y el análisis de equivalencia entre la señalización

IP y la señalización SS7.

Objetivos

Reconocer los fundamentos, arquitecturas y protocolos de las principales tecnologías de conmutación empleadas en las redes de comunicaciones, para comprender escenarios de conmutación de circuitos, paquetes y óptica.

Configurar los parámetros básicos de las tecnologías de conmutación empleadas en las redes de comunicaciones, para desplegar soluciones relacionadas con la conmutación de circuitos, paquetes u óptica.

Gestionar las principales tecnologías de conmutación empleadas en las redes de comunicaciones, para proponer soluciones relacionadas con la conmutación de circuitos, paquetes u óptica.

1. Desarrollar los siguientes puntos:

a. Consulte y describa con sus propias palabras, las características de la telefonía IP y la conmutación de paquetes.

b. Consulte y describa con sus propias palabras, las características y pila de protocolos de: X.25, frame relay y ATM; adicionalmente diagrame y explique su arquitectura.

c. Consulte y describa con sus propias palabras, la señalización SIP, explique el intercambio de mensajes de señalización para establecer una llamada.

d. Consulte y describa con sus propias palabras, la señalización SIGTRAN, explique el intercambio de mensajes de señalización para establecer una llamada.

e. Consulte y defina con sus propias palabras, las características generales, los protocolos y el funcionamiento detallado de MPLS, incluya las operaciones SWAP, PUSH y POP; además diagrame y explique su arquitectura (elementos).

2. Desarrollar los siguientes puntos:

a. Responda. Como está conformado un paquete de voz sobre IP y cuál es el ancho de banda para un códec G 711 y G729 sobre una interfaz ethernet.

b. De acuerdo con los conceptos definidos en la actividad anterior, en una llamada telefónica que hace tránsito entre una red conmutada por circuitos y una red conmutada por paquetes, establezca la relación o equivalencia de intercambio de mensajes de señalización.

c. Genere en el simulador de red GNS3, el esquema de red con su configuración de interfaces y enrutamiento (usar OSPF) que va a usar en el componente práctico del curso (tarea 4) el cual se lleva a cabo en simultáneo con esta actividad.

3. Actualizar la página web del grupo, con el resumen de los mejores aportes de las actividades 1 y 2.

Estudiante 1: ANNY ESTHER VALLE BARRAGÁN

1. Desarrollar los siguientes puntos:

a. Consulte y describa con sus propias palabras, las características de la telefonía IP y la conmutación de paquetes.

· Telefonía IP: La Telefonía IP puede realizar las mismas funciones o características de la telefonía tradicional, pero además posee una serie de nuevas funciones, entre las que se puede mencionar: Transferencia de llamadas, Monitoreo de llamadas, Recuperación de llamadas, grabación de llamadas, Identificación de usuarios, Videoconferencia, mensajería SMS, Autentificación, Integración con Bases de Datos, música en espera, Control de volumen, Llamadas de emergencia, llamadas en espera, Contestar llamadas de manera automática, bloqueo de la persona que llama, Creación de música, Transferencia de música, recepción y transmisión de fax, Interfaz web para chequear mail, Notificación visual de mensajes de voz, y otras funcionalidades menos comunes.

· Conmutación de paquetes: Las redes de conmutación de paquetes

Presentan la característica de que la información a transmitir se fragmenta en unidades de información más pequeñas denominadas paquetes o tramas, cada una con un mismo formato común.

Generalmente cada uno de estos paquetes consta de un campo de cabecera, donde se incorpora información acerca de dónde va dirigido el paquete y como ha de ser recompuesto el mensaje, y un campo de datos, donde se incorpora la información a transmitir en sí.

b. Consulte y describa con sus propias palabras, las características y pila de protocolos de: X.25, Frame Relay y ATM; adicionalmente diagrame y explique su arquitectura.

X.25: Sub Es un protocolo utilizado principalmente en una WAN, sobre todo, en las redes públicas de transmisión de datos. Funciona por conmutación de paquetes, esto es, que los bloques de datos contienen información del origen y destino de los mismos para que la red los pueda entregar correctamente aunque cada uno circule por un camino diferente. Está diseñado para operar efectivamente sin importar los tipos de sistemas conectados a la red. Se utiliza en las redes de conmutación de paquetes.

Protocolo de Empaquetamiento de Datos X.25 Sub El protocolo de transmisión de paquete X.25 es una norma para el transporte de datos que se acepta por las partes del mundo. Es compatible con tales normas como OSI.

Las principales características son:

v X.25 trabaja sobre servicios basados en circuitos virtuales (CV) o canales lógicos.

v Pueden asignarse hasta 4095 canales lógicos y sesiones de usuarios a un mismo canal físico.

v Nos permite conectar fácilmente equipos de marcas distintas.

v Reduciría considerablemente los costos de la red, puesto que su gran difusión favorecería la salida al mercado de equipos y programas orientados a un vasto sector de usuarios.

FRAME RELAY: Es la retransmisión de tramas, es una es una técnica simplificada de conmutación de paquetes para el transporte de información de datos. Frame relay representa la evolución de la red X.25. Al igual que su antecesor, Frame relay solo regula la interfaz usuario-red.

Si Frame relay recibe una trama errónea, simplemente la descarta, confiando en que sea el protocolo de nivel superior de un equipo final quien pida la retransmisión de la trama. De este modo, esta conmutación se ha convertido en el complemento perfecto del protocolo TCP/IP.

Características:

v Es la alta disponibilidad de la que disponen.

v Muchas compañías lo usan para cursar tráfico telefónico, en el que lo más importante (más que la probabilidad de error) es tener una elevada disponibilidad.

v Aunque Frame relay no es un protocolo especialmente diseñado para soportar tráfico multimedia, audio y vídeo en tiempo real, sí que se utiliza para la transmisión de datos combinado con TCP/IP.

Protocolo: A diferencia de X.25, Frame relay realiza una separación física del plano de control y del plano de usuario. El plano usuario es la parte de la arquitectura de protocolo por la que circulan los datos del usuario y el plano control es la parte de la arquitectura de protocolo por la que circulan datos entre el usuario y la red, para su supervisión. Frame relay no tiene temporizador, por lo que supervisa el estado del acceso físico mediante protocolo de señalización, para informar de que se ha dañado o se han producido errores.

ATM: Está orientado a la conexión, como una red de conmutación de circuitos.

En el momento de iniciar la comunicación hacia un destino debe establecer el camino virtual que seguirán todas las celdas desde el origen hasta el destino.

Este camino no cambia durante toda la comunicación; por lo tanto, si cae un nodo la comunicación se pierde. Todos los en caminadores intermedios (o conmutadores) a lo largo del camino introducen entradas en sus tablas para encaminar cualquier paquete del circuito virtual, y también reservarán los recursos necesarios para garantizar durante toda la sesión la calidad del servicio al usuario. Por esta razón, ATM garantiza el orden de llegada de las celdas, pero no garantiza la recepción de una celda, ya que la puede descartar si no es correcto.

Características:

v El estándar ATM define un conjunto total de protocolos de comunicación, desde una API del nivel de aplicación hasta el final a través de la capa física.

v ATM es un sistema flexible, diseñado para soportar una amplia variedad de tipo de tráfico: de tasa constante de bits (CBR), de tasa variable de bits (VBR), de tasa disponible de bits (ABR) y de tasa no especificada de bits (UBR).

v ATM no proporciona retransmisiones en términos de enlace a enlace. Si un conmutador* detecta un error en una cabecera de celda ATM, intenta corregir el error utilizando códigos correctores de errores. Si no puede corregir el error, desecha la celda, en lugar de solicitar una nueva retransmisión desde el conmutador precedente.

v ATM solo proporciona control de congestión para un determinado tipo de tráfico (ABR). Los conmutadores ATM proporcionan realimentación al terminal emisor para ayudar a regular su tasa de transmisión en los momentos de congestión de la red.

Tabla comparativa

c. Consulte y describa con sus propias palabras, la señalización SIP, explique el intercambio de mensajes de señalización para establecer una llamada.

El protocolo se encarga únicamente de la señalización, no del transporte de voz, pues trabaja en conjunto con el protocolo RTP que es uno de los protocolos de la pila de TCP/IP.

SIP es un protocolo que además de ser usado en la telefonía IP también se lo usa para trasmisiones multimedia, videoconferencias y actualmente en los contenidos multimedia de los sistemas de telefonía de 3ra y 4ta generación.

Menciona que una de las razones por las que se usa el protocolo SIP es porque los usuarios pueden cambiar de ubicación y utilizar equipos diferentes,

SIP soluciona este inconveniente pues trabaja con varios componentes de red para identificar y localizar estos puntos finales. La información esta transmitida mediante servidores proxy, encargados de almacenar el registro y las direcciones para ubicar al usuario. SIP trabaja con la ayuda de otros protocolos para la trasferencia de voz, texto u otros, por lo tanto ejecuta protocolos de capas superiores para realizar otras funciones.

d. Consulte y describa con sus propias palabras, la señalización

SIGTRAN, explique el intercambio de mensajes de señalización para establecer una llamada.

Señalización de Transporte o SIGTRAN es el nombre del grupo de trabajo de la IETF (Internet Engineering Task Force) que desarrolló una serie de protocolos que permiten transportar señalización de control de telefonía pública SS7 y Q.931por redes IP. Por extensión llamamos SIGTRAN a este grupo de protocolos.

SIGTRAN es la evolución de SS7, que define los adaptadores y una capacidad de transporte básico donde se mezclan protocolos SS7 y de paquetes para ofrecer a los usuarios lo mejor de ambas tecnologías. Aplicaciones de

SIGTRAN incluyen: Internet por Dial-Up, telefonía IP interconectada con PSTN y otros servicios.

Las interfaces relacionadas con la señalización de transporte incluyen la SG a

MGC, SG a SG. El transporte de señalización potencialmente se puede aplicar a la MGC a MGC o MG MGC a las interfaces, así, dependiendo de los, requerimientos para el transporte del protocolo de señalización asociadas. Para interconexión con las redes SS7 SCN-controladas, la SG termina el enlace SS7 y transfiere la información de señalización a la MGC para utilizar el transporte de señalización. El MG termina la troncal interconmutada y controla la base troncal en el control de señalización que recibe de la MGC. Para el interfuncionamiento con PSTN (Public Switched Telephone Network), las redes

IP necesitarán para el transporte de señalización mensajes Q.931 o SS7 ISUP entre los nodos IP, como Signaling Gateway y Media Gateway Controller o

Media Gateway.

MPLS es un trabajo realizado y especificado por la Internet Engineering Task

Force (IETF) que da los parámetros para la eficiente designación, ruteo, envío y conmutación de tráfico que fluye por la red [IET04]. MPLS realiza las siguientes funciones:

v Especifica mecanismos para manejar flujos de tráfico de varias granularidades, como flujos entre diferente hardware, máquinas, o incluso flujos entre diferentes aplicaciones.

v Permanece independiente de los protocolos de capa 2 y de capa 3.

v Provee de medios para mapear direcciones IP, en etiquetas de longitud fija que son usadas por diferentes técnicas de envío y conmutación de paquetes.

v Tiene interfaces con protocolos de ruteo existentes como el resource ReSerVation Protocol (RSVP) y el Open Shortest Path First (OSPF).

v Soporta protocolos de capa 2: IP, ATM, y Frame relay.

En este apartado veremos cómo se reenvían los paquetes etiquetados a través de la red MPLS. El encaminamiento de paquetes en una red

MPLS no solo se diferencia de una red IP en el análisis de la dirección IP por la consulta de una etiqueta en la LFIB, sino que se pueden realizar

Varias operaciones sobre las etiquetas. Estas son push, pop y swap.

Las operaciones consisten en: Comprobar la etiqueta externa del paquete etiquetado recibido y su correspondiente entrada en la LFIB, el nodo sabe cómo reenviar el paquete. El nodo determina que operación sobre la etiqueta debe ser aplicada, POP, SWAP o PUSH, y qué siguiente salto es debe ser reenviado el paquete.

Comprobando la etiqueta externa del paquete etiquetado recibido y su correspondiente entrada en la LFIB, el nodo sabe cómo reenviar el paquete. El nodo determina que operación sobre la etiqueta debe ser aplicada, POP,

SWAP o PUSH, y qué siguiente salto es debe ser reenviado el paquete.

Las operaciones que se pueden realizar sobre un paquete etiquetado son:

v SWAP consiste en cambiar la etiqueta externa de la pila por otra

v PUSH consiste en que la etiqueta externa es sustituida por otra (SWAP) y además se añaden una o más etiquetas a la pila.

v POP consiste en quitar la etiqueta externa. El paquete se reenvía con la pila de etiquetas restante o como un paquete sin etiquetar.

v UNTAGGED/NO LABEL: La pila completa es eliminada y el paquete se reenvía sin etiquetar.

2. Desarrollar los siguientes puntos:

a. Responda:

Como está conformado un paquete de voz sobre IP: Voz sobre IP (VoIP) es el descriptor para la tecnología utilizada para transportar voz digitalizada a través de una red de datos IP. VoIP requiere dos clases de protocolos: un protocolo de señalización como SIP, H.323 o MGCP que se utiliza para crear, desconectar y controlar las llamadas y funciones de telefonía, y un protocolo para llevar los paquetes de voz. El Real-Time Transport Protocol (RTP) lleva la transmisión de voz.

Un teléfono IP o softphone genera un paquete de voz cada 10, 20, 30 ó

40 ms, dependiendo de la implementación del proveedor. Los 10 y 40 ms de voz digitalizada pueden ser comprimidos, incluso comprimidos y encriptados.

Cuál es el ancho de banda para un códec G 711 y G729 sobre una interfaz ethernet.

Mientras que la conmutación de circuitos asigna un canal único para cada sesión, en los sistemas de conmutación de paquetes el canal es compartido por muchos usuarios simultáneamente.

La mayoría de los protocolos de WAN tales como TCP/IP, X.25,

Frame Relay, ATM, son basados en conmutación de paquetes.

La conmutación de paquetes es más eficiente y robusta para datos que pueden ser envidos con retardo en la transmisión (no en tiempo real), tales como el correo electrónico, páginas Web, archivos, etc.

Estudiante 2: LUIS DAVID GARZON VASQUEZ

Actividades a desarrollar

1. Desarrollar los siguientes puntos:

a. Consulte y describa con sus propias palabras, las características de la telefonía IP y la conmutación de paquetes.

La telefonía IP es aquella que permite enviar Voz/IP

A diferencia de las redes de celulares que se basan en el envío de señales electromagnéticas para realizar las llamadas, una banda de señal para escuchar y otra banda de señal para transmitir la voz, la telefonía IP hace uso de los protocolos TCP/UDP, dependiendo del protocolo utilizado para realizar la llamada

Existen diferentes “Centralitas telefónicas” que pueden ser montadas por una persona común con conocimiento sobre sistemas Linux y realizar la configuración de su propia central telefónica SIP/IAX

El protocolo de transporte será TCP/UDP dependiendo del protocolo escogido para realizar la llamada SIP o AIX

Se utilizan cuentas telefónicas, TRUNK y en algunos casos NAT para llevar la llamada de una RED a otra a través de internet

La telefonía IP por lo general es utilizada en centrales telefónicas de empresas o Call centers

Donde se utiliza una Cabecera y posteriormente se reparten las llamadas entre las diferentes extensiones

La conmutación de paquetes en las redes de VoIP es realizada mediante la unión de las extensiones y/o usuarios utilizando una centralita telefónica. Dichas centrales son capaces de soportar gran cantidad de usuarios concurrentes ya que el tráfico generado por una llamada es bastante bajo, cerca de 8 a 32kbps y por lo general la interface de red normal de un servidor es de 100Mbps, por lo que es capaz de soportar entre 5 mil a 12 mil llamadas concurrentes

La conmutación entre diferentes segmentos de red en las llamadas VoIP muchas veces presenta problemas debido al salto de red y el NAT, lo que ocasiona que muchas veces la llamada se escuche y otras veces no y algunas veces se transmita y otras veces no. Este tipo de problema es más común en los protocolos SIP y se corrige en los AIX al utilizar servers relay

b. Consulte y describa con sus propias palabras, las características y pila de protocolos de: X.25, frame relay y ATM; adicionalmente diagrame y explique su arquitectura.

Red X.25

Este tipo de red permite la multiplexación de enlaces, la transmisión de información se da por medio de paquetes y es el estándar de red utilizado para crear redes de área amplia o WAN

El diseño de red X.25 utiliza el ensamblador y desensamblador de paquetes PAD que se encarga de la comunicación y encapsulamiento de información en paquetes cliente/servidor

Imagen tomada de:

https://www.monografias.com/trabajos93/redes-x25-atm-y-frame-relay/redes-x25-atm-y-frame-relay.shtml

Red de frame relay

La red de Frame realay es el modelo de red utilizado en redes LAN y en redes WANs para su interconexión

Es el modelo de red utilizado para la conexión satelital y en general el diseño del internet.

Este tipo de red brinda la posibilidad de interconexión entre redes públicas y privadas haciendo uso del protocolo DMZ o zona desmilitarizada que permite el paso de información desde redes públicas hasta redes privadas internas, que normalmente está prohibido para un usuario común

Las redes frame relay están basadas en el sistema de nombre ISND y es el modelo de red utilizado por la gran mayoría de los proveedores de servicios de internet. El Ancho de banda para este tipo de redes normalmente está comprendido en velocidades de entre 54kbps y 1544Mbps

Es la versión mejorada de las redes X.25

Este tipo de red está basad en el modelo OSI

Imagen tomada de:

https://www.monografias.com/trabajos93/redes-x25-atm-y-frame-relay/redes-x25-atm-y-frame-relay.shtml

Redes ATM Asynchronous Transfer Mode (Modo de transferencia asincrónico)

La mayor ventaja y diferenciación que las redes ATM frente a las redes frame relay y X.25 es que transfiere la información cuando se pueda o cuando haya un vacío en el flujo de datos que pueda ser aprovechado para transmitir información, por lo que siempre se utiliza de mejor manera el medio para transmitir al ser utilizado de la manera más eficaz y utilizando toda su capacidad

Para establecer la conexión en este tipo de redes primero el emisor envía un paquete para comprobar la respuesta del destino, la vez todos los hosts crean tablas de direcciones de los equipos presentes en la red y reservan ancho de banda para la petición generada por el host emisor.

Imagen tomada de:

https://www.monografias.com/trabajos93/redes-x25-atm-y-frame-relay/redes-x25-atm-y-frame-relay.shtml

c. Consulte y describa con sus propias palabras, la señalización SIP, explique el intercambio de mensajes de señalización para establecer una llamada.

El protocolo de inicio de sesión SIP, es un protocolo que permite crear sesiones multimedia entre dos o más usuarios simultáneos, la comunicación es sincrónica y es independiente de la capa de transporte.

El protocolo SIP demanda menos CPU para generar una llamada, lo que le permite mantener más conexiones con menos capacidad de procesamiento

Se soporta la autenticación HTTP/S y es el estándar más utilizado y que va ganando más terreno entre las grandes compañías.

Una de las desventajas de SIP es el salto entre redes lo que provoca la necesidad de tener un servidor proxy que haga de intermediario para poder establecer la conexión entre los dos puntos

El protocolo SIP permite la creación de video llamadas grupales, enviar mensajes por protocolo XMPP Extensible Messaging and Presence Protocol y el envío de archivos

El protocolo SIP hace uso de un servidor que recibe la conexión del cliente en ambos extremos de la llamada. Es necesario que ambos extremos (llamados clientes o extensiones) estén conectados de manera simultánea para realizar la llamada

Posteriormente uno de los extremaos marca el número de extensión al que desea llamara, se hace la petición al servidor y este verifica que el otro extremo o extensión esté conectado en ese momento, si es así se envía la petición al receptor de la llamada y se procede al timbre

Si se encuentran en redes diferentes la petición se envía a través del servidor proxy

Si la llamada es respondida se establece la conexión y se inicia el cifrado correspondiente para encapsular y asegurar la llamada mediante el protocolo RTP. Al finalizar la llamada se realiza el cuelgue y se cierra la conexión y se indica al servidor que la extensión está libre para recibir una nueva llamada

Imagen tomada de:

https://es.wikipedia.org/wiki/Protocolo_de_iniciaci%C3%B3n_de_sesi%C3%B3n#Funcionamiento_del_protocolo

d. Consulte y describa con sus propias palabras, la señalización SIGTRAN, explique el intercambio de mensajes de señalización para establecer una llamada.

El protocolo SIGTRAN es una extensión de la familia del protocolo SS7

Es más seguro que el protocolo SS7 ya que utiliza el protocolo IP y no TCP/UDP para realizar las señalizaciones, además también emplea el protocolo SCTP (Stream Control Transmission Protocol) para transporte de los paquetes de voz

El SCTP es el responsable de llevar la señalización PSTN a través del IP y de la transferencia confiable de mensajes entre sus usuarios.

En el protocolo Signtran se emplean gateways que son los utilizados para realizar el intercambio de paquetes entre una red de voz análoga y una voz de datos, así como la conexión entre una red pública de voz y una red interna de datos.

En este tipo de transporte las llamadas pasan a través de servidores o puertas de enlace que se encargan de encaminar los paquetes de voz a través de las diferentes redes, haciendo saltos hasta llegar a su destino

El protocolo SIGNTRAN sustituye el transporte tradicional de 64kbps sobre las redes X.25 y se emplea el transporte sobre el protocolo de internet

Primeramente debemos dejar claro que el protocolo MPLS es técnica ce conmutación, no un servicio, por lo que se puede ofrecer cualquier cosa, por así decir a través de MPLS, VPN IP, ruteo, VLAN, entre otros servicios virtuales.

El protocolo MPLS es más costoso frente a otras conexiones como internet.

El mejor escenario con el que se puede hacer un ejemplo de cómo el protocolo MPLS mejora la eficiencia de la red frente al protocolo de internet común es el siguiente:

Supongamos que hacemos una compra en una tienda en línea en otra ciudad y tenemos la capacidad de rastrear el recorrido del paquete y observamos que el paquete llega primero a otras ciudades de manera errática antes de llegar a nuestra casa

Así funciona internet normalmente, cuando se hace una petición a un servidor con respectiva IP y dirección MAC, el paquete salta de hosts en hosts hasta encontrar el hosts correcto, esto crea deficiencia en la red y hace más lento el intercambio de paquetes, por su puesto, nosotros no nos damos cuenta de ello ya que la respuesta es en fracción de segundos, pero a nivel computacional se genera una deficiencia que podría ser mejorada. MPLS mejora la eficiencia con la que los paquetes son transmitidos y recibidos entre emisor y receptor

La conmutación de etiquetas de protocolo múltiple hace hincapié en este problema, estableciendo rutas predeterminada para ciertos hosts o puertas de enlaces, lo que aumenta la eficiencia en el intercambio de paquetes

El protocolo MPLS no encaja a la perfección en ninguna de las capas del modelo OSI, ya que está creado sin ningún otro modelo subyacente, lo que lo hace trabajar en otro nivel, aunque se puede decir que es un protocolo que está entre la capa 2 y la capa 3 del modelo OSI pero no hace parte de ninguno de los dos modelos

Cuando se envía un paquete a cierto hosts o destino, este paquete lleva una etiqueta, este modelo de utilización de etiquetas es lo que diferencia a este protocolo y lo que le genera la eficiencia

Si se combina OSPF y MPLS el resultado es muy bueno en cualquier red ya que la eficiencia y la rapidez de las respuestas aumentan significativamente

Dependiendo del contenido del paquete enviado, el enrutador MPLS realizará diferentes tareas, SWAP, PUSH y POP, en español, intercambiar, apilar y desapilar

Cuando se hace SWAP la etiqueta es intercambiada por otra y el paquete es enviado por el camino que utiliza la nueva etiqueta

Cuando se emplea PUSH la nueva etiqueta es superpuesta sobre la anterior (si la había), y la etiqueta anterior es encapsulada por la nueva etiqueta

Cuando se emplea POP el enrutador MPLS remueve la etiqueta superpuesta en PUSH (si la había) y deja al descubierto la etiqueta interior

Imagen tomada de:

http://www.gtdperu.com/nuestra-empresa/nuestra-red

2. Desarrollar los siguientes puntos:

a. Responda. Como está conformado un paquete de voz sobre IP y cuál es el ancho de banda para un códec G 711 y G729 sobre una interfaz ethernet.

El paquete de VoIP está conformado por una cabecera de enlace que es el que contiene la información sobre qué tipo de red es la que lo transporta, hace referencia a la capa Física del modelo OSI

Posteriormente la cabecera IP, que es la parte del paquete que contiene la información sobre el hosts emisor y el destino, así como la encriptación del mensaje, TTL, TLS, SSL

La cabecera UDP es la que contiene los datos sobre el protocolo de conexión que se utiliza

La cabecera RTP es la que contiene la información sobre el protocolo de transporte

El payload de la voz es la que contiene los datos del encapsulamiento y el mensaje de voz, así como el códec utilizado para realizar la conversión

Para un códec G711 el ancho de banda utilizado es de 64Kbps

Para un códec G729 el ancho de banda utilizado es de 8Kbps

Imagen tomada de:

https://slideplayer.com/slide/10307473/

Diagrama de red

Estudiante 3: JESUS ALBERTO ACEVEDO

a. Consulte y describa con sus propias palabras, las características de la telefonía IP y la conmutación de paquetes.

Telefonía IP: La Telefonía IP puede realizar las mismas funciones o características de la telefonía tradicional, pero además posee una serie de nuevas funciones, entre las que se puede mencionar: Transferencia de llamadas, Monitoreo de llamadas, Recuperación de llamadas, Grabación de llamadas, Identificación de usuarios, Videoconferencia, Mensajería SMS, Autentificación, Integración con Bases de Datos, Música en espera, Control de volumen, Llamadas de emergencia, Llamadas en espera, Contestar llamadas de manera automática, Bloqueo de la persona que llama, Creación de música, Transferencia de música, Recepción y transmisión de fax, Interfaz web para chequear mail, Notificación visual de mensajes de voz, y otras funcionalidades menos comunes.

Conmutación de paquetes: Las redes de conmutación de paquetes presentan la característica de que la información a transmitir se fragmenta en unidades de información más pequeñas denominadas paquetes o tramas, cada una con un mismo formato común. Generalmente cada uno de estos paquetes consta de un campo de cabecera, donde se incorpora información acerca de dónde va dirigido el paquete y como ha de ser recompuesto el mensaje, y un campo de datos, donde se incorpora la información a transmitir en sí.

b. Consulte y describa con sus propias palabras, las características y pila de protocolos de: X.25, frame relay y ATM; adicionalmente diagrame y explique su arquitectura.

X.25: Sub Es un protocolo utilizado principalmente en una WAN, sobre todo, en las redes públicas de transmisión de datos. Funciona por conmutación de paquetes, esto es, que los bloques de datos contienen información del origen y destino de los mismos para que la red los pueda entregar correctamente aunque cada uno circule por un camino diferente. Está diseñado para operar efectivamente sin importar los tipos de sistemas conectados a la red. Se utiliza en las redes de conmutación de paquetes.

Protocolo de Empaquetamiento de Datos X.25 Sub El protocolo de transmisión de paquete X.25 es una norma para el transporte de datos que se acepta por las partes del mundo. Es compatible con tales normas como OSI.

Las principales características son:

· X.25 trabaja sobre servicios basados en circuitos virtuales (CV) o canales lógicos.

· Pueden asignarse hasta 4095 canales lógicos y sesiones de usuarios a un mismo canal físico.

· Nos permite conectar fácilmente equipos de marcas distintas.

· Reduciría considerablemente los costos de la red, puesto que su gran difusión favorecería la salida al mercado de equipos y programas orientados a un vasto sector de usuarios.

FRAME RELAY: Significa retransmisión de tramas, es una es una técnica simplificada de conmutación de paquetes para el transporte de información de datos. Frame relay representa la evolución de la red X.25. Al igual que su antecesor, Frame relay solo regula la interfaz usuario-red.

Características:

· Es la alta disponibilidad de la que disponen.

· Muchas compañías lo usan para cursar tráfico telefónico, en el que lo más importante (más que la probabilidad de error) es tener una elevada disponibilidad. Aunque Frame relay no es un protocolo especialmente diseñado para soportar tráfico multimedia, audio y vídeo en tiempo real, sí que se utiliza para la transmisión de datos combinado con TCP/IP.

Protocolo: A diferencia de X.25, Frame relay realiza una separación física del plano de control y del plano de usuario. El plano usuario es la parte de la arquitectura de protocolo por la que circulan los datos del usuario y el plano control es la parte de la arquitectura de protocolo por la que circulan datos entre el usuario y la red, para su supervisión. Frame relay no tiene temporizador, por lo que supervisa el estado del acceso físico mediante protocolo de señalización, para informar de que se ha dañado o se han producido errores.

ATM: Esta orientado a la conexión, como una red de conmutación de circuitos. En el momento de iniciar la comunicación hacia un destino debe establecer el camino virtual que seguirán todas las celdas desde el origen hasta el destino. Este camino no cambia durante toda la comunicación; por lo tanto, si cae un nodo la comunicación se pierde. Todos los en caminadores intermedios (o conmutadores) a lo largo del camino introducen entradas en sus tablas para encaminar cualquier paquete del circuito virtual, y también reservarán los recursos necesarios para garantizar durante toda la sesión la calidad del servicio al usuario. Por esta razón, ATM garantiza el orden de llegada de las celdas, pero no garantiza la recepción de una celda, ya que la puede descartar si no es correcto.

Características:

· El estándar ATM define un conjunto total de protocolos de comunicación, desde una API del nivel de aplicación hasta el final a través de la capa física.

· ATM es un sistema flexible, diseñado para soportar una amplia variedad de tipo de tráfico: de tasa constante de bits (CBR), de tasa variable de bits (VBR), de tasa disponible de bits (ABR) y de tasa no especificada de bits (UBR).

· ATM no proporciona retransmisiones en términos de enlace a enlace. Si un conmutador* detecta un error en una cabecera de celda ATM, intenta corregir el error utilizando códigos correctores de errores. Si no puede corregir el error, desecha la celda, en lugar de solicitar una nueva retransmisión desde el conmutador precedente

· ATM solo proporciona control de congestión para un determinado tipo de tráfico (ABR). Los conmutadores ATM proporcionan realimentación al terminal emisor para ayudar a regular su tasa de transmisión en los momentos de congestión de la red.

· Tabla de comparación de X.25, Flame Relay, ATM

a. Consulte y describa con sus propias palabras, la señalización SIP, explique el intercambio de mensajes de señalización para establecer una llamada.

El protocolo se encarga únicamente de la señalización, no del transporte de voz, pues trabaja en conjunto con el protocolo RTP que es uno de los protocolos de la pila de TCP/IP. SIP es un protocolo que además de ser usado en la telefonía IP también se lo usa para trasmisiones multimedia, videoconferencias y actualmente en los contenidos multimedia de los sistemas de telefonía de 3ra y 4ta generación.

Menciona que una de las razones por las que se usa el protocolo SIP es porque los usuarios pueden cambiar de ubicación y utilizar equipos diferentes, SIP soluciona este inconveniente pues trabaja con varios componentes de red para identificar y localizar estos puntos finales. La información esta transmitida mediante servidores proxy, encargados de almacenar el registro y las direcciones para ubicar al usuario. SIP trabaja con la ayuda de otros protocolos para la trasferencia de voz, texto u otros, por lo tanto ejecuta protocolos de capas superiores para realizar otras funciones.

· Detección de intensidad por el bucle local para saber cuando el usuario ha descolgado para efectuar una llamada y cuando ha colgado al finalizar la llamada

· Tonos desde la central hacia el usuario: Tono de invitación a marcar, tono de progreso de llamada, tonos de notificación de congestión en la red, usuario ocupado, etc.

· Señal de ring desde la central hacia el teléfono llamado. Usualmente es una señal senoidal de 75 voltios eficaces y 25 Hz

· Marcación por parte del usuario llamante del número deseado, ya sea mediante el sistema de pulsos, hoy en día prácticamente fuera de uso, o por tonos (DTMF).

· Cambios de polaridad desde la central hacia el bucle del usuario, para indicar el estado de la llamada

a. Consulte y describa con sus propias palabras, la señalización SIGTRAN, explique el intercambio de mensajes de señalización para establecer una llamada.

Señalización de Transporte o SIGTRAN es el nombre del grupo de trabajo de la IETF (Internet Engineering Task Force)que desarrolló una serie de protocolos que permiten transportar señalización de control de telefonía pública SS7 y Q.931por redes IP. Por extensión llamamos SIGTRAN a este grupo de protocolos.

SIGTRAN se refiere a una pila de protocolos para el transporte de protocolos de señalización (SS7/C7) de la red de conmutación de circuitos (SCN) (cuya aplicación más clásica es telefonía pública, clásicamente) sobre una red IP. SIGTRAN es la evolución de SS7, que define los adaptadores y una capacidad de transporte básico donde se mezclan protocolos SS7 y de paquetes para ofrecer a los usuarios lo mejor de ambas tecnologías. Aplicaciones de SIGTRAN incluyen: Internet por Dial-Up, telefonía IP interconectada con PSTN y otros servicios.

Las interfaces relacionadas con la señalización de transporte incluyen la SG a MGC, SG a SG. El transporte de señalización potencialmente se puede aplicar a la MGC a MGC o MG MGC a las interfaces, así, dependiendo de los requerimientos para el transporte del protocolo de señalización asociadas. Para interconexión con las redes SS7 SCN-controladas, la SG termina el enlace SS7 y transfiere la información de señalización a la MGC para utilizar el transporte de señalización. El MG termina la troncal interconmutada y controla la base troncal en el control de señalización que recibe de la MGC. Para el interfuncionamiento con PSTN (Public Switched Telephone Network), las redes IP necesitarán para el transporte de señalización mensajes Q.931 o SS7 ISUP entre los nodos IP, como Signaling Gateway y Media Gateway Controller o Media Gateway.

b. Consulte y defina con sus propias palabras, las características generales, los protocolos y el funcionamiento detallado de MPLS, incluya las operaciones SWAP, PUSH y POP; además diagrame y explique su arquitectura (elementos).

MPLS es un trabajo realizado y especificado por la Internet Engineering Task Force (IETF) que da los parámetros para la eficiente designación, ruteo, envío y conmutación de tráfico que fluye por la red [IET04]. MPLS realiza las siguientes funciones:

· Especifica mecanismos para manejar flujos de tráfico de varias granularidades, como flujos entre diferente hardware, máquinas, o incluso flujos entre diferentes aplicaciones.

· Permanece independiente de los protocolos de capa 2 y de capa 3.

· Provee de medios para mapear direcciones IP, en etiquetas de longitud fija que son usadas por diferentes técnicas de envío y conmutación de paquetes.

· Tiene interfaces con protocolos de ruteo existentes como el resource ReSerVation Protocol (RSVP) y el Open Shortest Path First (OSPF).

· Soporta protocolos de capa 2: IP, ATM, y framerelay.

En este apartado veremos cómo se reenvían los paquetes etiquetados a través de la red MPLS. El encaminamiento de paquetes en una red MPLSno solo se diferencia de una red IP en el análisis de la dirección IP por la consulta de una etiqueta en la LFIB, sino que se pueden realizar varias operaciones sobre las etiquetas. Estas son push, pop y swap. Las operaciones consisten en: Comprobando la etiqueta externa del paquete etiquetado recibido y su correspondiente entrada en la LFIB, el nodo sabe cómo reenviar el paquete. El nodo determina que operación sobre la etiqueta debe seraplicada, POP, SWAP o PUSH, y qué siguiente salto es debe ser reenviadoel paquete.Las operaciones que se pueden realizar sobre un paquete etiquetado son: En este apartado veremos cómo se reenvían los paquetes etiquetados a través de la red MPLS. El encaminamiento de paquetes en una red MPLS no solo se diferencia de una red IP en el análisis de la dirección IP por la consulta de una etiqueta en la LFIB, sino que se pueden realizar varias operaciones sobre las

· etiquetas. Estas son push, pop y swap. Las operaciones consisten en:

Las operaciones que se pueden realizar sobre un paquete etiquetado son:

· SWAP consiste en cambiar la etiqueta externa de la pila por otra

· PUSH consiste en que la etiqueta externa es sustituida por otra (SWAP) y además se añaden una o más etiquetas a la pila.

· POP consiste en quitar la etiqueta externa. El paquete se reenvía con la pila de etiquetas restante o como un paquete sin etiquetar.

· UNTAGGED/NO LABEL: La pila completa es eliminada y el paquete se reenvía sin etiquetar.

En la siguiente imagen un ejemplo vemos un caso de SWAP

Lo explicado anteriormente especifica como un paquete etiquetado se reenvía al siguiente salto especificado después de una operación de etiquetas. La tabla de adyacencia CEF en cambio determina la encapsulación de la capa de enlace saliente. La tabla de adyacencia proporciona la información de capa 2 necesaria para reenviar el paquete al siguiente salto. Ejemplo de tabla de adyacencia es:

2. Desarrollar los siguientes puntos:

a. Responda. Como está conformado un paquete de voz sobre IP y cuál es el ancho de banda para un códec G 711 y G729 sobre una interfaz Ethernet.

Un teléfono IP o softphone genera un paquete de voz cada 10, 20, 30 ó 40 ms, dependiendo de la implementación del proveedor. Los 10 y 40 ms de voz digitalizada pueden ser comprimidos, incluso comprimidos y encriptados.

Cuál es el ancho de banda para un códec G 711 y G729 sobre una interfaz Ethernet.

Mientras que la conmutación de circuitos asigna un canal único para cada sesión, en los sistemas de conmutación de paquetes el canal es compartido por muchos usuarios simultáneamente.

La mayoría de los protocolos de WAN tales como TCP/IP, X.25, Frame Relay, ATM, son basados en conmutación de paquetes. La conmutación de paquetes es más eficiente y robusta para datos que pueden ser envidos con retardo en la transmisión (no en tiempo real), tales como el correo electrónico, páginas Web, archivos, etc.

Estudiante 4: IOHAM MORILLO

1. Desarrollar los siguientes puntos:

a. Consulte y describa con sus propias palabras, las características de la telefonía IP y la conmutación de paquetes.

Telefonía IP, es un protocolo de telefonía por internet, es una tecnología para el intercambio de voz y datos usando un protocolo IP por lo que la voz y la información intercambiada viaja en forma de paquetes sobre una red LAN, sobre internet o sobre una red conmutada. Actualmente la telefonía IP es ampliamente usada a nivel empresarial por la alta reducción de costos en llamadas entrantes y salientes, pudiendo interconectar llamadas internacionales a costo cero o casi cero. La telefonía IP también es llamada VoIP y funciona basada en alguno de los siguientes protocolos:

· SIP. Protocolo de Inicio de Sesión.

· RTP. Protocolo de transporte en Tiempo Real.

· RTCO. Protocolo de Control en Tiempo Real.

· SRTP. Protocolo Seguro de Transporte en Tiempo Real.

· SDP. Protocolo de Descripción de Sesión.

· H323.

Conmutación de paquetes, es un sistema para gestionar el envío y recepción de datos o información a través de las redes; un paquete está formado por dos elementos principales: Un “Header” o cabecera que contiene la información de direccionamiento o control de la información, y un “Payload” o carga útil que contiene la información en sí.

Los paquetes, que realmente son la información fragmentada en partes más pequeñas, se envían rápidamente en forma ordenada y progresiva formando una cola. Cuando la velocidad de la red se ralentiza o se satura los paquetes se acumulan en la cola a la espera de que la velocidad de la red se restablezca para finalmente terminar su tránsito.

b. Consulte y describa con sus propias palabras, las características y pila de protocolos de: X.25, frame relay y ATM; adicionalmente diagrame y explique su arquitectura.

Redes de conmutación de paquetes orientadas a conexión: X.25, frame relay, ATM y MPLS.

X.25, es un conjunto de protocolos o interface estandarizados, utilizados mayormente en redes WAN y LAN para interconectar el equipo terminal de datos DTE (Data Terminal Equipment) con el equipo de terminación de circuitos de datos DCTE (Data Circuit Terminating Equipment), para formar una red de conmutación de paquetes PSDN (Packet Switched Data Network) orientada a conexión.

Características: Funciona sobre canales lógicos o virtuales a una velocidad de 64 Kbps, un solo canal físico admite hasta 4095 canales lógicos, infraestructura de la red relativamente económica.

X.25 opera en las tres capas inferiores del modelo O.S.I:

- Nivel o Capa física: La interfaz de nivel físico regula el dialogo entre el DCE y el DTE. Este nivel especifica los estándares para la transmisión y para la recepción de datos. Existen dos posibilidades de interfaces: RS-232 o V.25

- Nivel o Capa de enlace: En esta capa se garantiza la comunicación y se asegura la transmisión de datos entre dos equipos directamente conectados. El protocolo usado en este nivel es el LAP-B que forma parte del HDLC. Este protocolo define el "troceado" de los datos para la transmisión, y establece la ruta que estos deben seguir a través de la red.

- Nivel o Capa de paquetes: En esta capa se detectan y corrigen los errores en los posibles paquetes dañados. Los datos se transmiten en paquetes a través de circuitos virtuales externos.

Figura 1. Arquitectura Frame relay. Tomado de http://tenconologias-nuevas-inalambricas.blogspot.com/p/521-arquitectura-de-una-red-frame-relay.html

Frame relay, es una versión mejorada de X.25 con mejor ancho de banda, es un protocolo de conmutación de paquetes que conecta dos redes de área local a través de una red pública de conmutación de paquetes.

Frame relay opera a la velocidad de 1.5 Mbps y tiene menos sobrecarga que X.25 porque no hace chequeos de errores ni de control de flujo.

Frame relay opera en las dos capas inferiores del modelo O.S.I:

- Nivel o Capa física

- Nivel o Capa de enlace

Figura 2. Arquitectura Frame relay. Tomado de http://tenconologias-nuevas-inalambricas.blogspot.com/p/521-arquitectura-de-una-red-frame-relay.html

ATM, o Modo de Transferencia Asincrónica, transmite los datos cuando puede. Mientras que las redes sincrónicas no transmiten nada si el usuario no tiene nada para transmitir, la red ATM usará estos vacíos para transmitir otros datos y así garantizará un ancho de banda más óptimo. La red ATM crea canales virtuales (VCI) y rutas virtuales (VPI) que en conjunto determinan el enrutamiento entre nodos.

La tecnología de la red ATM se basa en la multiplexacción y conmutación de paquetes pequeños, combinando los beneficios de la conmutación de circuitos (capacidad garantizada y latencia constante), con los beneficios de la conmutación de paquetes (flexibilidad y eficiencia con trafico intermitente), con un ancho de banda que puede ir desde los 2 Mbps a 10 Gbps.

Las principales características de ATM son: no hay control de flujo ni recuperación de errores extremo, opera en modo orientado a conexión, tiene una baja sobrecarga de información en la cabecera que permite altas velocidades de conmutación, tiene un campo de información relativamente pequeño que reduce el tamaño de las colas y el retardo en las mismas y utiliza paquetes de longitud fija que simplifican la conmutación de datos a alta velocidad.

ATM se compone de los siguientes niveles o capas:

- Nivel o Capa física. Semejante al nivel físico del modelo de referencia OSI, el nivel físico ATM maneja la transmisión dependiente del medio físico. Define las características eléctricas y las interfaces de red.

- Nivel o Capa ATM. Es similar al nivel o capa de enlace de datos del modelo O.S.I. El nivel ATM es responsable del establecimiento de conexiones.

- Nivel o Capa de adaptación ATM. La AAL (ATM Adaptation Layer), combinada con el nivel ATM, es semejante al nivel de enlace de datos del modelo de referencia OSI. La AAL es responsable de aislar los detalles de los procesos ATM a los protocolos de niveles superior.

- Niveles superiores. Son los niveles que residen sobre la AAL, los cuales aceptan los datos de usuario, los clasifican en paquetes, y los pasan a la AAL.

Figura 3. Arquitectura ATM. Tomado de http://www.inf-cr.uclm.es/www/edguez/rap_0506/Transparencias/ATM_parte1.pdf

Tabla comparativa de las redes X.25, Frame Relay y ATM.

a. Consulte y describa con sus propias palabras, la señalización SIP, explique el intercambio de mensajes de señalización para establecer una llamada.

SIP, o Protocolo de Iniciación de Sesión, es un protocolo utilizado para establecer, modificar o terminar una sesión entre dos o más participantes, es un estándar abierto ampliamente usado en la telefonía IP y transmisiones de multimedia. Este protocolo no transporta la información de voz, solo se encarga de la señalización. El protocolo asegura su funcionamiento a través de mensajes de texto ASCII para la gestión de la solicitud al servidor y su repuesta bajo el esquema de cliente/servidor.

Comandos para la señalización SIP:

o REGISTER: usado por un UA para registrar su dirección SIP y dirección IP en el servidor de registro.

o INVITE: usado para establecer una sesión SIP entre dos agentes usuarios, contiene información de quien genera la llamada, su destinatario y el tipo de flujo que se intercambiará.

o ACK: utilizado para aceptar una sesión y de igual manera confirmar que se puede iniciar el intercambio de mensajes de forma fiable.

o OPTION: utilizado para conocer características de capacidad y estado de un UA o de un servidor, con lo que se puede iniciar una sesión entre los dos.

o SUBSCRIBE: utilizado para solicitar información actualizada sobre el estado de otro UA, para saber si un usuario está en línea, ocupado, fuera de línea, etc.

o CANCEL: usado para pedir el abandono de la llamada que está en curso, de una solicitud pendiente sin necesidad de determinar la sesión.

o BYE: usado para finalizar una sesión activa, puede ser generado por el usuario que inicio la llamada o de quien está siendo llamado, el comando BYE es el único que puede finalizar por completo una sesión.

b. Consulte y describa con sus propias palabras, la señalización SIGTRAN, explique el intercambio de mensajes de señalización para establecer una llamada.

SIGTRAN, Signaling Transport Working Group, es otro protocolo para administrar conexiones, su funcionamiento es similar a SS7, pero sobre IP.

SIGTRAN es una arquitectura de protocolo con tres componentes básicos:

1- Una capa de adaptación que sustenta las primitivas requeridas por el protocolo de aplicación de señalización de la PSTN específico, con el protocolo de transporte subyacente.

2- Un protocolo de transporte de señalización común que sustenta un conjunto de funciones de transporte confiable para el transporte de la señalización.

3- Un protocolo estándar de nivel de red IP.

a. Consulte y defina con sus propias palabras, las características generales, los protocolos y el funcionamiento detallado de MPLS, incluya las operaciones SWAP, PUSH y POP; además diagrame y explique su arquitectura (elementos).

MPLS, Multiprotocol Label Switching, o conmutación de etiquetas de protocolo, es una técnica de transferencia de datos bajo diferentes etiquetas. Combina funciones de IP y de ATM y es aplicable a cualquier protocolo de capa 3 o capa de red.

En la red MPLS los paquetes se encaminan por circuitos virtuales sin que el origen y el destino tengan una conexión previa implementando enrutadores y etiquetas específicas a la información de diferentes tipos para enviarlas por una ruta de baja latencia para que los datos como voz e imágenes puedan viajar por largas distancias de manera rápida y liviana.

Elementos necesarios de una red MPLS

o La etiqueta: Contiene toda la información de los enrutadores MPLS para determinar hacia dónde se debe reenviar los datos para lograr una buena velocidad de transmisión

o Experimental: Se usan bits experimentales para mejorar la calidad de servicio, gracias a estos bits se le puede dar prioridad a paquetes de información sobre otros, dependiendo de las actividades que realicen los usuarios de la red.

o Parte inferior de la pila: Es el mensaje que indica a los enrutadores que no hay más paquetes que compartir y lo que los paquetes anteriores fueron enviados de forma exitosa.

o Tiempo de vida: Es la cantidad de veces que un paquete puede ser enviado antes de ser descartado.

Mecanismo de señalización MPLS:

· Petición de Etiquetas (label request): usando este mecanismo, un LSR hace una petición de etiqueta a su vecino downstream, de manera que la pueda unir a una FEC específica. Este mecanismo puede ser empleado por toda la cadena de LSRs hasta el LER de egreso.

· Mapeo de Etiquetas (label mapping): En respuesta a una petición de etiqueta, un LSR downstream entonces manda (mapea) una etiqueta al LSR upstream correspondiente, usando este mecanismo de mapeo.

Figura 4. Mecanismo de señalización MPLS. Alarcón, A. V., & Martínez, S. J. C. (2008)

Proceso de funcionamiento de MPLS:

1. Creación y Distribución de etiquetas: Antes de que el tráfico empiece a fluir, los LSRs toman decisiones para unir una etiqueta a una FEC, y construir sus tablas.

2. Creación de tablas en cada LSR: Cuando un LSR recibe las uniones a etiquetas crea entradas para la base de información de etiquetas (LIB).

3. Creación de LSP: las LSPs son creadas en sentido inverso de la creación de entradas LIB.

4. Inserción de etiquetas/chequeo de tablas: El LER de ingreso usa la tabla LIB para encontrar el siguiente hop, y hace una petición de una etiqueta para una FEC en particular. Una vez que un paquete llega al LER de egreso, la etiqueta es removida y el paquete es entregado a su destino

5. Envío de paquetes:

Figura 5. Creación de una LSP y envío de paquetes a través de ella. Alarcón, A. V., & Martínez, S. J. C. (2008)

PUSH: Pushing o empujamiento es el acto de aplicar una etiqueta adicional a un paquete. Es posible que el paquete ya tenga una etiqueta, ya que MPLS puede admitir múltiples etiquetas apiladas. Este pushing se realiza normalmente en el LER de ingreso, en el borde de la red. El LER requiere una asignación para que sepa qué datos poner en un LSP. También se puede realizar en el núcleo de una red donde se agregan o encapsulan múltiples LSP dentro de otro LSP.

POP: Popping es el acto de quitar o remover la etiqueta más externa del paquete. Una o más etiquetas aún podrían estar adentro. El popping normalmente se realiza en el LER de salida. Los LER deben realizar una búsqueda adicional para decidir cómo reenviar el paquete encapsulado. Los penúltimos enrutadores mostrarán la etiqueta, pero solo reenviarán el paquete sin encapsular de acuerdo con la tabla de búsqueda para el LSP.

SWAP: Swapping o intercambio, es el acto de reemplazar una etiqueta. El interior del paquete etiquetado nunca se revisa. El intercambio se realiza mediante LSR. El campo EXP se usa para definir cómo se debe poner en cola el paquete y se disminuye el TTL. Si TTL es igual a cero, el paquete será descartado.

1. Desarrollar los siguientes puntos:

a. Responda. Como está conformado un paquete de voz sobre IP y cuál es el ancho de banda para un códec G 711 y G729 sobre una interfaz ethernet.

Un paquete de voz sobre IP está formado por una cabecera (Header) y un Payload, la cabecera a su vez puede estar dividida en cuatro partes diferenciadas: La información de conexión, información de direccionamiento, información del protocolo de conexión y la información del códec de codificación.

Figura 6. Estructura de un paquete de VoIP.

El tamaño real de un paquete de voz sobre IP depende del protocolo (SIP, H.323) que se use para transportarlo y del códec usado para la codificación. Para el protocolo H.323, con el códec G729, la voz se puede encapsular como se muestra en la siguiente imagen:

Figura 7. Encapsulamiento de voz con códec G729. Imagen tomada de https://www.researchgate.net/publication/328965598

Códec es un programa para codificar o decodificar (comprimir y descomprimir) la voz para que pueda ser transmitida a través de la red. Dos códec muy utilizados para VoIP son el G711 y el G729 y sus achos de banda son:

o G711:

Ancho de banda del códec 56 o 64 Kbps

Ancho de banda Ethernet 92.5 Kbps

o G729:

Ancho de banda del códec 8 o 13 Kbps

Ancho de banda Ethernet 39.2 Kbps

a. De acuerdo con los conceptos definidos en la actividad anterior, en una llamada telefónica que hace tránsito entre una red conmutada por circuitos y una red conmutada por paquetes, establezca la relación o equivalencia de intercambio de mensajes de señalización.

a. Genere en el simulador de red GNS3, el esquema de red con su configuración de interfaces y enrutamiento (usar OSPF) que va a usar en el componente práctico del curso (tarea 4) el cual se lleva a cabo en simultáneo con esta actividad.

1. La actividad practica indica que la red montada debe tener dos router de borde y cuatro router de core. En el entorno de diseño gráfico de GNS3 agrego 6 router C7200 de los que previamente he cargado su imagen en GNS3. El router R1 y R5 se configurarán como de Borde: tendrán conexión a la red MPLS y a otras redes externas. R2, R3, R4 y R5 se configurarán como de Core: Sólo tendrán conexión a la red MPLS.

En el entorno de diseño gráfico de GNS3 agrego 6 router C7200 de los que previamente he cargado su imagen para que puedan correr dentro de la máquina virtual en GNS3

Figura 8. Entorno de diseño GNS3.

1. Luego procedo a conectar entre si los router para formar la red solicitada. Se conectan con el cable RJ45 a través de cada una de las dos interfaces fastethernet de cada router:

Estas configuraciones se hacen en la interface de consola de cada router con los siguientes comandos:

Para R1:

R1#configure terminal //Para entrar al modo de configuración global

R1(config)#int f0/0 //Para configurar la interface fastethernet 0/0

R1(config-if)#ip add 100.10.1.1 255.255.255.0 //Asigno dir IP y macara de red a f0/0

R1(config-if)#no shutdown //Para activar f0/0 con la dir asignada

R1(config-if)#int loopback 0 //Para configurar interface virtual loopback 0

R1(config-if)#ip add 1.1.1.1 255.255.255.255 //Asigno dir IP loopback 0 o router-id

R1(config-if)#exit //Salgo del modo de configuración de interfaces

R1(config)#router ospf 1 //Para configurar enrutamiento OSPF

R1(config-router)#exit //Salgo del modo de configuración de router ospf

R1(config)#do wr //Grabo la nueva configuración hecha

Figura 10. Comandos de configuración de R1

Para R2:

R2#configure terminal

R2(config)#int f0/0

R2(config-if)#ip add 100.10.1.2 255.255.255.0

R2(config-if)#no shutdown

R2(config)#int f0/1

R2(config-if)#ip add 100.10.2.1 255.255.255.0

R2(config-if)#no shutdown

R2(config-if)#int loopback 0

R2(config-if)#ip add 2.2.2.2 255.255.255.255

R2(config-if)#exit

R2(config)#router ospf 1

R2(config-router)#network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0

R2(config-router)#exit

R2(config)#do wr

Figura 11. Comandos de configuración de R2

Para R3:

R3#configure terminal

R3(config)#int f0/0

R3(config-if)#ip add 100.10.2.2 255.255.255.0

R3(config-if)#no shutdown

R3(config)#int f0/1

R3(config-if)#ip add 100.10.3.1 255.255.255.0

R3(config-if)#no shutdown

R3(config-if)#int loopback 0

R3(config-if)#ip add 3.3.3.3 255.255.255.255

R3(config-if)#exit

R3(config)#router ospf 1

R3(config-router)#network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0

R3(config-router)#exit

R3(config)#do wr

Figura 11. Comandos de configuración de R3

Para R4:

R4#configure terminal

R4(config)#int f0/0

R4(config-if)#ip add 100.10.3.2 255.255.255.0

R4(config-if)#no shutdown

R4(config)#int f0/1

R4(config-if)#ip add 100.10.4.1 255.255.255.0

R4(config-if)#no shutdown

R4(config-if)#int loopback 0

R4(config-if)#ip add 4.4.4.4 255.255.255.255

R4(config-if)#exit

R4(config)#router ospf 1

R4(config-router)#network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0

R4(config-router)#exit

R4(config)#do wr

Figura 12. Comandos de configuración de R4

Para R5:

R5(config)#int f0/0

R5(config-if)#ip add 100.10.4.2 255.255.255.0

R5(config-if)#no shutdown

R5(config)#int f0/1

R5(config-if)#ip add 100.10.5.1 255.255.255.0

R5(config-if)#no shutdown

R5(config-if)#int loopback 0

R5(config-if)#ip add 5.5.5.5 255.255.255.255

R5(config-if)#exit

R5(config)#router ospf 1

R5(config-router)#network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0

R5(config-router)#exit

R5(config)#do wr

Figura 13. Comandos de configuración de R5

Para R6:

R6(config)#int f0/0

R6(config-if)#ip add 100.10.5.2 255.255.255.0

R6(config-if)#no shutdown

R6(config-if)#int loopback 0

R6(config-if)#ip add 6.6.6.6 255.255.255.255

R6(config-if)#exit

R6(config)#router ospf 1

R6(config-router)#network 0.0.0.0 255.255.255.255 area 0

R6(config-router)#exit

R6(config)#do wr

Figura 14. Comandos de configuración de R6

Con estos pasos ya están configurados los 6 router, dos como Border y cuatro como core, con un enrutamiento OSPF que garantiza la conectividad entre los 6 router. Verifico la conectividad por medio de los comandos ping y traceroute entre diferentes router:

Desde el router R1 hago ping y traceroute al router R6:

Figura 15. Comandos ping y traceroute para verificar conectividad desde R1 hasta R6

Desde el router R6 hago ping y traceroute al router R1:

Figura 16. Comandos ping y traceroute para verificar conectividad desde R6 hasta R1.

Topología configurada:

Estudiante 5: ZULEIKA VANESSA FERNANDEZ DE CA

Actividades a desarrollar

1. Desarrollar los siguientes puntos:

a. Consulte y describa con sus propias palabras, las características de la telefonía IP y la conmutación de paquetes.

Características de la telefonía IP:

· Se utiliza una única red. Si dos empresas están unidas a través de internet.

· Se puede hablar de estándares abiertos e internacionales.

· En cuanto a Calidad; es posible conseguir la misma calidad, en Colombia la mayoría de los operadores ofrecen VOIP.

· Se administra una única red.

· Fiabilidad: en LAN, se puede lograr una gran fiabilidad.

· Las características que tienen los teléfonos VoIP son muchas y cada instancia, tanto física como virtual, tienen unas u otras características según las diferentes marcas que existen en el mercado de la telefonía IP.

Conmutación de paquetes:

La Conmutación se considera como la acción de establecer una vía, un camino, de extremo a extremo entre dos puntos, un emisor (Tx) y un receptor (Rx) a través de nodos o equipos de transmisión. La conmutación permite la entrega de la señal desde el origen hasta el destino requerido.

Un Paquete es un grupo de información que consta de dos partes: los datos propiamente dichos y la información de control, en la que está especificado la ruta a seguir a lo largo de la red hasta el destino del paquete. Mil octetos es el límite de longitud superior de los paquetes, y si la longitud es mayor el mensaje se fragmenta en otros paquetes.

b. Consulte y describa con sus propias palabras, las características y pila de protocolos de: X.25, frame relay y ATM; adicionalmente diagrame y explique su arquitectura.

X.25:

La dirección X.25 es el equivalente de un número de teléfono.

Redes X.25 SVC permite múltiples conexiones simultáneas a la misma máquina - de cualquier número de otros huéspedes. Imaginemos, pues, que durante el intercambio entre los hosts A y C, la aplicación en el Host B realiza una llamada al Host C. Esto es perfectamente aceptable, y el host B sólo tiene que colocar su llamada para hacer frente a 98, al igual que el host A antes. El LCN se elige dinámicamente y se asigna a los efectos de hacer la llamada.

Las funciones que proporciona X.25 para que las redes de paquetes y estaciones de usuario se pueden interconectar son:

· El control de Flujo: Para evitar la congestión de la red.

· Recuperación de Errores.

· Identificación de paquetes procedentes de ordenadores y terminales concretos.

· Asentimiento de paquetes.

· Rechazo de paquetes.

Frame Relay:

· Frame relay vemo su significado que es retransmisión de tramas, esto nos permite definir que es una técnica simplificada de conmutación de paquetes para el transporte de información de datos.

· Frame relay representa la evolución de la red X.25. Al igual que su antecesor, Frame relay solo regula la interfaz usuario-red.

· Si Frame relay recibe una trama errónea, simplemente la descarta, confiando en que sea el protocolo de nivel superior de un equipo final quien pida la retransmisión de la trama. De este modo, esta conmutación se ha convertido en el complemento perfecto del protocolo TCP/IP

Debido a esta reducción de funcionalidades, todo el mundo considera que

· No es un protocolo de nivel de red, sino de nivel de enlace.

· Se orienta a la conexión esto permite que proporcione uniones entre usuarios a través de una red pública de conmutación de paquetes, del mismo modo que lo haría una red privada con circuitos punto a punto. Está a medio camino entre una red de conmutación de paquetes como X.25 y una red de conmutación de circuitos como RDSI. Por ello, este tipo de red se considera una red de conmutación de paquetes en modo circuito virtual.

· Frame relay confía en la utilización de medios digitales de alta velocidad y muy fiables (baja tasa de error). Por esa razón, elimina funciones como el control de flujo y la corrección de errores de las capas de enlace y de red, dejando estas funcionalidades para los niveles superiores.

ATM:

· ATM proporciona una funcionalidad similar tanto a la conmutación de circuitos como a las redes de conmutación de paquetes: ATM utiliza multiplexación por división de tiempo asincrónica y codifica datos en paquetes pequeños de tamaño fijo (tramas ISO-OSI) llamadas celda.

· Es una tecnología desarrollada para implementar WANs (Wide Area Network) y esté compuesta por conmutadores y enlaces punto a punto de larga distancia. No existe ninguna topología específica, aunque la más frecuente suele ser en estrella.

Se utiliza fundamentalmente en transmisiones de larga distancia entre ISPs

· Los enlaces pueden alcanzar una gran variedad de velocidades, pero normalmente se manejan Gbps.

· Los enlaces se implementan generalmente mediante fibra optica o microondas (tanto terrestres como a través de satlites1), aunque para distancias muy cortas puede usarse par trenzado.

· Permite reservar ancho de banda (emulando la conmutación de circuitos muy bien) y por este motivo ATM es fundamentalmente utilizadas por las compañas telefónicas.

Capable of transferring voice, video, and data

a. Consulte y describa con sus propias palabras, la señalización SIP, explique el intercambio de mensajes de señalización para establecer una llamada.

Partiendo de los que significa SIP, (Session Initiation Protocol o Protocolo de iniciación de sesión por sus siglas en inglés), vemos que es un protocolo de señalización utilizado para establecer una “sesión” entre 2 o más participantes, modificar esa sesión y eventualmente terminar esa sesión. Ha encontrado su MAYOR uso en el mundo de la Telefonía IP. El hecho de que SIP sea un estándar abierto, ha despertado un enorme interés en el mercado de la telefonía, y fabricantes entregando teléfonos basados en SIP han tenido un crecimiento exponencial en este sector.

Este protocolo está asentado en texto y tiene un parecido significativo al protocolo HTTP. Los mensajes están basados en texto y el mecanismo de petición-respuesta hace muy fácil la resolución de errores.

El protocolo SIP es un protocolo de señalización, es decir, SIP no transporta audio ni vídeo, por lo que sería incompleto decir que en una comunicación de VoIP en SIP solo interviene este protocolo que se transmite por el puerto 5060 TCP o UDP.

La comunicación SIP se realiza entre lo que se denominan «Agentes de Usuario SIP» comúnmente conocido como «usuario SIP», «Servidores de Registro» también conocido como «SIP Server» y «SIP Proxy» también conocido como «SIP Proxy»

b. Consulte y describa con sus propias palabras, la señalización SIGTRAN, explique el intercambio de mensajes de señalización para establecer una llamada.

El SIGTRAN – Signaling Transport Working Group, es un grupo de la IETF, (Internet Engineering Task Force) dedicado al estudio del transporte de información de señalización en redes IP. En él se produjo una familia de protocolos que provee un servicio más confiable para el SS7. En otras palabras, es una extensión de la familia de protocolos SS7.

El SIGTRAN utiliza las mismas aplicaciones y realiza la misma administración de conexiones del SS7. Sin embargo, en este caso se utilizan el IP (protocolo de Internet) y el transporte SCTP (Stream Control Transmission Protocol), en lugar de TCP o UDP, principalmente por motivos de seguridad.

El SCTP es el responsable de llevar la señalización PSTN a través del IP y de la transferencia confiable de mensajes entre sus usuarios.

El funcionamiento del SIGTRAN esencialmente hace referencia a una entidad denominada media gateway.

Una media gateway hace la interfaz de los diferentes tipos de formatos de medios entre las redes públicas y la red de datos, y también hace la conexión de la red pública analógica con una red de paquetes de datos.

a. Consulte y defina con sus propias palabras, las características generales, los protocolos y el funcionamiento detallado de MPLS, incluya las operaciones SWAP, PUSH y POP; además diagrame y explique su arquitectura (elementos).

La conmutación de etiquetas de protocolo múltiple (MPLS), ese venerable caballo de batalla de la WAN lanzado a finales de siglo, aborda este problema estableciendo rutas predeterminadas y altamente eficientes.

Con MPLS, la primera vez que un paquete ingresa a la red, se asigna a una clase de equivalencia de reenvío específica (FEC), que se indica al agregar una secuencia de bit corto (la etiqueta) al paquete.

Características:

La cabecera MPLS posee 32 bits de longitud, distribuidos en cuatro campos, cada uno con una función específica.

Flexibilidad. Cada empresa, corporación u organismo tiene desarrollada su propia estructura interna, tanto en infraestructura como en recursos humanos, generadas en base a sus necesidades y recursos disponibles. En base a esta estructura, muchas veces única, se montan los servicios de comunicaciones para acomodar de la mejor manera posible y al menor costo, el transporte de la información interna, así como también externa, con sus clientes y proveedores.

Escalabilidad. Con un nuevo concepto de aprovisionamiento, llamado "Pointto-Cloud" (punto a la nube), se implementan los nuevos puntos de la VPN. Este concepto proviene del hecho de que cada vez que sea necesario "subir" un nuevo punto a la VPN, sólo habrá que configurar el equipamiento del Service Provider que conecte este nuevo punto.

Accesibilidad. La arquitectura de MPLS VPN permite utilizar prácticamente todas las tecnologías de acceso para interconectar las oficinas del cliente con su "Service Provider" (Proveedor de Servicios).

Eficiencia. En una infraestructura 100% IP, es decir, aquellas empresas en donde todo el equipamiento involucrado y las aplicaciones utilizadas son IPbased, el uso de servicios de transporte ATM o Frame Relay someten al cliente a incurrir en un costo adicional por el overhead que los protocolos de transporte introducen.

Calidad de servicio (QoS) y Clases de servicio (CoS). Las necesidades de comunicación entre dos lugares remotos, hoy en día van mucho más allá de la simple transferencia de datos vía email, web u otras aplicaciones.

Funcionamiento:

La base del MPLS está en la asignación e intercambio de etiquetas ya expuesto, que permiten el establecimiento de los caminos LSP por la red. Los LSPs son simplex por naturaleza (se establecen para un sentido del tráfico en cada punto de entrada a la red); el tráfico dúplex requiere dos LSPs, uno en cada sentido. Cada LSP se crea a base de concatenar uno o más saltos (hops) en los que se intercambian las etiquetas, de modo que cada paquete se envía de un "conmutador de etiquetas" (Label-Swiching Router) a otro, a través del dominio MPLS. Un LSR no es sino un router especializado en el envío de paquetes etiquetados por MPLS.

1. Desarrollar los siguientes puntos:

a. Responda. Como está conformado un paquete de voz sobre IP y cuál es el ancho de banda para un códec G 711 y G729 sobre una interfaz ethernet.

Voz sobre IP:

El cliente: establece y origina las llamadas realizadas de voz, esta información se recibe a través del micrófono del usuario (entrada de información) se codifica, se empaqueta y, de la misma forma, esta información se decodifica y reproduce a través de los altavoces o audífonos (salida de la información).

Los servidores: se encargan de manejar operaciones de base de datos, realizado en un tiempo real como en uno fuera de él. Entre estas operaciones se tienen la contabilidad, la recolección, el enrutamiento, la administración y control del servicio, el registro de los usuarios, etc.

Los gateways: brindan un puente de comunicación entre todos los usuarios, su función principal es la de proveer interfaces con la telefonía tradicional adecuada, la cual funcionara como una plataforma para los usuarios (clientes) virtuales.

La voz a partir de la conversión de análogo a forma digital está conformada por: El códec de compresión utilizado, la voz digitalizada, seguido a la voz va una cabecera IP y una cabecera Ethernet.

Codec G.711:

· Bandwitch Codec= 64Kbps

· Bandwitch Ethernet= 87.2Kbps

Codec G.729:

· Bandwitch Codec= 8Kbps

Bandwitch Ethernet= 31.2Kbps

b .De acuerdo con los conceptos definidos en la actividad anterior, en una llamada telefónica que hace tránsito entre una red conmutada por circuitos y una red conmutada por paquetes, establezca la relación o equivalencia de intercambio de mensajes de señalización.

A continuación, vemos una equivalencia entre un tipo de señalización SS7 y señalización SIP.

Genere en el simulador de red GNS3, el esquema de red con su configuración de interfaces y enrutamiento (usar OSPF) que va a usar en el componente práctico del curso (tarea 4) el cual se lleva a cabo en simultáneo con esta actividad.

CONCLUSIONES

Se profundiza en reconoce los fundamentos, arquitecturas y protocolos de las principales tecnologías de conmutación empleadas en las redes de comunicaciones, para abordar escenarios de conmutación de circuitos, paquetes y óptica.

MPLS es el último paso en la evolución de las tecnologías de conmutación multinivel (o conmutación IP).

Se reconocieron los fundamentos, arquitecturas y protocolos de las principales tecnologías de conmutación empleadas en las redes de comunicaciones.

Se reconocieron la configuración básica de los parámetros de las tecnologías de conmutación empleadas en las redes de comunicaciones.

Se reconoció el entorno de simulación de redes por medio del software GNS3.

Referencias bibliográficas

- Alarcón, A. V., & Martínez, S. J. C. (2008). Introducción a Redes MPLS. Córdoba, AR: El Cid Editor (p.p 16-56). Recuperado de https://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2538/lib/unadsp/reader.action?ppg=16&docID=3175917&tm=1540860026264

- Álvarez González, D. T. (2009). SIGTRAN: una aproximación. Tono: Revista Técnica de La Empresa de Telecomunicaciones de Cuba, S.A, 6(1), 18–25. Recuperado de

http://bibliotecavirtual.unad.edu.co/login?url=http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&db=zbh&AN=50733842&lang=es&site=eds-live

- Jorge, R. R. (2014). Desarrollo del proyecto de la red telemática (UF1870). Madrid, ES: IC Editorial. (pp. 16-30) Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2460/lib/unadsp/reader.action?ppg=21&docID=4310537&tm=1542395206102

- Berná Galiano, J. A., Pérez Polo, M., & Crespo Martínez, L. M. (2002). Redes de computadores para ingenieros en informática. [Alicante]: Digitalia (19-27). Recuperado de http://bibliotecavirtual.unad.edu.co/login?url=https://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2969/login.aspx?direct=true&db=nlebk&AN=318062&lang=es&site=ehost-live&ebv=EB&ppid=pp_19

- Anttalainen, T., & Jaaskelainen, V. (2014). Introduction to Communication Networks. Norwood: Artech House (pp. 42, 43). Recuperado de

http://bibliotecavirtual.unad.edu.co/login?url=https://bibliotecavirtual.unad.edu.co:2969/login.aspx?direct=true&db=nlebk&AN=1155216&lang=es&site=ehost-live&ebv=EB&ppid=pp_42

- https://suryaokhrabo.blogspot.com/2016/07/blog-post.html

Page updated

Google Sites

Report abuse