1 CONMUTACIÓN DE PROTECCIÓN GENÉRICA DE RED DE TRANSPORTEAsignatura: Seguridad en Redes de Telecomunicaciones Carrera: Ingeniería Civil Electrónica Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
2 Conmutación de Protección Genérica de Red de TransporteResumen Objetivos Temario Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
3 Resumen En esta Presentación se describe los modelos funcionales genéricos, las características y los procesos asociados con diversos métodos de protección lineal para redes de capa orientadas a conexión. Se explica los conceptos fundamentales de protección lineal de camino y de subred, y la terminología asociada, Se describe los principios de funcionamiento de las principales arquitecturas de protección genérica de red: 1+1, 1:n, m:n y (1:1)n. Se identifica las funciones que realizan los componentes de protección en distintas arquitecturas de protección y diversos esquemas de supervisión y conmutación de protección. El marco descrito es aplicable, por ejemplo, a redes ópticas de transporte (OTN), redes de jerarquía digital síncrona (SDH), redes de modo de transferencia asíncrono (ATM), redes MPLS de transporte, y redes Ethernet. Este material didáctico está basado principalmente en la Recomendación UIT-T G (02/2010), Conmutación de protección genérica - Protección lineal de camino y de subred. Las arquitecturas de protección de anillo y de subred interconectada (por ejemplo, anillo SDH, red óptica, red ATM, red MPLS, red Ethernet) están definidas en otras Recomendaciones UIT-T identificadas en la sección Bibliografía. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
4 Objetivos generales Interpretar el significado de la terminología referente a la protección lineal de redes de transporte. Explicar los principios de operación y reconocer los componentes de los modelos funcionales genéricos de diversos métodos de protección de redes de capa. Distinguir las clases, tipos y modos de funcionamiento de la conmutación de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
5 Temario 1. Conceptos básicos de protección.2. Arquitecturas de protección. 3. Conmutación de protección. Bibliografía. Presentación personalizada:
6 1. CONCEPTOS BÁSICOS DE PROTECCIÓNRed y entidades de transporte Información y señales de red Proceso de supervisión Calidad de funcionamiento Arquitectura de protección Conmutación de protección Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
7 Sección 1 – Conceptos básicos de protecciónContenido: 1.1 Red y entidades de transporte. 1.2 Información y señales de red. 1.3 Proceso de supervisión. 1.4 Problemas de calidad de funcionamiento. 1.5 Concepto protección. 1.6 Componentes de protección. 1.7 Arquitectura de protección. 1.8 Conmutación de protección. 1.9 Conmutación de protección automática . Objetivos: Explicar los conceptos básicos de protección de redes e interpretar el significado de la terminología asociada. Relacionar los conceptos de arquitectura de protección con condiciones de fallas y mecanismos de supervisión. Reconocer las funciones que realizan los componentes de protección en distintas arquitecturas de protección y diversos esquemas de conmutación de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
8 1.1 Red y entidades de transporteSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
9 Red y entidades de transporte – Términos claveRed de transporte. Función Función de tratamiento de transporte Entidad de transporte. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
10 Red de transporte Transporte: Red de transporte:Proceso funcional de transferencia de información entre ubicaciones diferentes. Red de transporte: Recursos funcionales de la red que transporta información de usuario entre ubicaciones. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
11 Función de transporte Función: Función de tratamiento de transporte:Proceso (en el contexto de comunicación) que actúa sobre una colección de información de entrada para producir una colección de información de salida. Una función se distingue por el modo en que las características de la colección de información de salida difiere de la colección de información de entrada. Función de tratamiento de transporte: Componente de arquitectura definido por el tratamiento de la información que se realiza entre sus entradas y salidas. La entrada o la salida deben ser internas a una red de capa; la salida o la entrada correspondientes pueden estar en la red de gestión (p. ej., salida de una función de supervisión). Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
12 Entidad de transporte Entidad de transporte:Componente de arquitectura que transfiere información entre sus entradas y salidas dentro de una red capa. Ejemplos de entidades de transporte: Camino. Conexión de red. Conexión de subred. Conexión de enlace. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
13 1.2 Información y señales de redSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
14 Información y señales de red – Términos claveInformación característica. Información adaptada. Señal de tráfico. Señal de tráfico normal. Señal de tráfico adicional. Señal nula. Cabecera de unidad de datos. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
15 Concepto señal de red Señal:En el contexto de protección de redes, las señales son cargas útiles reales transportadas a través del grupo de protección. Este concepto de señal incluye: Una señal o señales de tráfico normal; Una señal de tráfico adicional (opcionalmente); y La señal nula. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
16 Información de red de capaInformación característica: Señal con un formato específico transferida por conexiones de red. Los formatos específicos de la información característica dependen de la tecnología de red. Información adaptada: Señal que es transferida por caminos, y por tanto es la información que pasa a través de un punto de acceso (AP). Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
17 Señales de tráfico Señal de tráfico: Señal de tráfico normal:Información característica o adaptada. Señal de tráfico normal: Señal de tráfico protegida por dos entidades de transporte alternativas, denominadas entidad de transporte de trabajo y entidad de transporte de protección. Señal de tráfico adicional: Señal de tráfico transportada por la entidad y/o ancho de banda de transporte de protección, cuando éstas no están siendo utilizadas para la protección de una señal de tráfico normal (cuando la entidad de transporte de protección se encuentra en reserva). El tráfico adicional tiene prioridad inferior al tráfico que lleva la entidad de trabajo. El tráfico adicional no es tráfico protegido. El tráfico adicional es desplazado cuando se solicita la entidad/ancho de banda de transporte de protección para proteger o restablecer el tráfico normal de la entidad de transporte de servicio,. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
18 Señal nula Señal nula: Por defecto la señal nula es la señal insertada por una función de conexión en una salida, que no se conecta a una de sus entradas. La señal nula puede ser una señal de cualquier clase que sea conforme a la estructura de señal (información característica o adaptada) del punto de referencia en la capa específica. La señal nula se ignora (no se selecciona) en el extremo sumidero de la protección. La señal nula se indica en el protocolo APS si la entidad de transporte de protección no se utiliza para llevar la señal de tráfico extra o adicional. Ejemplos de señales nulas: VC-n (SDH) no equipado; ODUk-OCI (OTN); sin señal (ATM, MPLS); una señal de prueba; una de las señales de tráfico normal; una señal AIS/FDI. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
19 Cabecera de unidad de datos (1/2)Una cabecera (overhead) es un campo de información añadida a la carga útil de una unidad de datos de protocolo (paquete), que es utilizada para fines de alineación, mantenimiento, supervisión de la calidad de funcionamiento y otras funciones operacionales. Se definen seis tipos de información de cabecera: 1) Información de cabecera de terminación de camino: información generada por la fuente de terminación de camino y extraída por el sumidero de terminación de camino para supervisar el camino. Esta información de cabecera es específica para una red de capa y es independiente de cualquier relación cliente/servidor entre capas de red. 2) Información de cabecera específica del cliente: información asociada a una determinada relación cliente/servidor, por lo que es procesada por una determinada función de adaptación. 3) Información de cabecera no asociada: Información de supervisión transportada en una señal de transporte. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
20 Cabecera de unidad de datos (2/2)4) Información de cabecera de canal auxiliar: información que puede ser transferida por una capa de red, pero que no está necesariamente asociada a una conexión determinada. Ejemplo: canal de comunicaciones de datos para transferir datos de gestión entre entidades de gestión. Estas entidades de gestión no son funciones de terminación ni de adaptación de camino. 5) Información de cabecera reservada: esta cabecera se define para cada capa de red específica. 6) Información de cabecera específica del operador de red: información que puede ser utilizada por un operador para soportar sus necesidades específicas de interconexión de redes y/o para diferenciación de servicios. El contenido de esta cabecera no está normalizado. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
21 1.3 Proceso de supervisiónSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
22 Proceso de supervisión – Términos claveFunciones de supervisión. Punto extremo de supervisión de conexión. Función de terminación de camino. Supervisión de calidad de la señal. Supervisión de la conexión. Supervisión de conexión de subred. Supervisión de calidad de la señal de terminación de camino. Supervisión de conectividad. Supervisión de continuidad. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
23 Proceso de supervisiónEl proceso de supervisión describe el modo en que se analiza la ocurrencia real de una avería o perturbación con el fin de proporcionar una indicación apropiada de la calidad de funcionamiento y/o de la condición de la avería detectada al personal de mantenimiento. Para describir el proceso de supervisión se utilizan los siguientes términos: Anomalía. Defecto. Avería. Falla. Alarma. Causa de la avería. Acción consiguiente. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
24 Funciones de supervisiónSe definen las siguientes funciones de supervisión básicas: Supervisión de continuidad (terminación de camino). Supervisión de conectividad (terminación de camino). Supervisión de la calidad de señal (terminación de camino). Supervisión del tipo de carga útil (adaptación). Supervisión de la alineación (adaptación). Procesamiento de la señal de mantenimiento (terminación de camino, adaptación): Supervisión del protocolo (conexión). Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
25 Punto extremo de supervisión de conexiónLos puntos extremos de supervisión de conexión (CMEP, connection monitoring end point) representan puntos extremos de camino y, como tales, se corresponden con las funciones de terminación de camino. La cabecera de supervisión de conexión (CMOH, connection monitoring overhead) se inserta y extrae en los CMEP. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
26 Función de terminación de caminoLa función de terminación de camino realiza la supervisión de integridad de señal de la capa. Esta operación incluye: Supervisión de la conectividad. Supervisión de continuidad. Supervisión de la calidad de la señal. Procesamiento de la información de mantenimiento (indicaciones hacia adelante y hacia atrás). Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
27 Supervisión de la conexiónSupervisión de calidad de la señal: Conjunto de procesos para comprobar la calidad de funcionamiento de una conexión que soporta un camino. Supervisión de la conexión: Proceso de comprobación de la integridad de una conexión o conexión en cascada que forman parte de un camino. Supervisión de conexión de subred: Conjunto de procesos que proporcionan supervisión de conectividad y/o supervisión de continuidad y/o supervisión de calidad de la señal en una conexión de subred que está soportando un camino. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
28 Supervisión del caminoSupervisión de calidad de la señal de terminación de camino: Conjunto de procesos para comprobar la calidad de funcionamiento de un camino, los que se realizan en los puntos extremos de camino. Supervisión de conectividad: Conjunto de procesos para supervisar la integridad del enrutamiento de la conexión entre las terminaciones de camino fuente y sumidero. Supervisión de continuidad: Conjunto de procesos para supervisar la integridad de la continuidad de un camino. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
29 1.4 Problemas de calidad de funcionamientoSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
30 Problemas de calidad de funcionamiento – Términos claveAnomalía. Deficiencia. Defecto. Falla. Avería. Causa de la avería. Alarma. Señal Todos UNOS. Acción consiguiente. Señal de indicación de alarma (AIS). Punto distante (RP). Información distante (RI). Indicación de defecto distante (RDI). Indicación de error distante. (REI). Degradación de señal (SD). Falla de señal (SF). Degradación de señal de camino (TSD). Falla de señal de camino (TSF). Señal de degradación de servidor (SSD). Señal de falla de servidor (SSF). Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
31 Anomalía y deficienciaLa discrepancia más pequeña que se puede observar entre las características reales y deseadas de un elemento. La ocurrencia de una sola anomalía no constituye una interrupción en la capacidad de realizar una función requerida. Las anomalías se utilizan como entradas del proceso de supervisión de la calidad de funcionamiento (PM, performance monitoring) y en la detección de defectos. Deficiencia: Defecto o degradación de la calidad de funcionamiento que puede llevar a una activación por falla de señal (SF) o degradación de señal (SD). Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
32 Defecto y falla Defecto: Falla:La densidad de anomalías ha alcanzado un nivel en el que la posibilidad de ejecutar una función requerida se ha interrumpido. Los defectos se utilizan como entrada de la supervisión de la calidad de funcionamiento (PM), el control de las acciones consiguientes y la determinación de la causa de la avería. Falla: La causa de avería ha durado tiempo suficiente para que se pueda considerar que la capacidad de un elemento para realizar una función requerida ha terminado. Se puede considerar que el elemento ha fallado; en este momento se ha detectado una avería. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
33 Avería Avería: Causa de la avería:Una avería es la incapacidad de que una función ejecute una acción requerida. La avería no incluye la incapacidad debida a las tareas de mantenimiento preventivo, a la falta de recursos externos o a acciones planificadas. Causa de la avería: Una perturbación o avería única puede conducir a la detección de múltiples defectos. Una causa de avería es el resultado de un proceso de correlación destinado a identificar el defecto representativo de la perturbación o avería que es causante del problema. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
34 Alarma Alarma: Señal Todos UNOS:Indicación observable por las personas que atrae la atención hacia una falla (avería detectada) dando normalmente una indicación de la gravedad del mismo. Señal Todos UNOS: Condición especial de una señal de transporte en que toda la capacidad de la información característica o adaptada se pone al valor lógico “1”. Por lo general, la señal todos UNOS representa una señal indicación de alarma (AIS, alarm indication signal). Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
35 Acción consiguiente Después de detectarse un defecto o anomalía, pueden ser necesarias una o más de las siguientes acciones consiguientes: Inserción de todos UNOS (AIS). Inserción de “indicación de defecto distante (RDI)”. Inserción de “indicación de error distante (REI)”. Inserción de “indicación de defecto de salida (ODI)”. Inserción de “indicación de error de salida (OEI)”. Inserción de la señal de no equipado. Generación de la señal “falla de señal de servidor (SSF)“. Generación de la señal “falla de señal de camino (TSF)”. Generación de la señal “degradación de señal de camino (TSD)”. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
36 Señal de indicación de alarma (AIS)Señal de indicación de alarma (AIS, alarm indication signal): Código enviado en sentido descendente (hacia el destino) en una red digital para indicar que se ha detectado una falla más arriba (hacia el origen) en la red y debido a la cual se ha emitido una alarma. Por defecto, la AlS es una señal de información adaptada o característica todos UNOS que se genera para reemplazar a la señal de tráfico normal cuando ésta contiene una condición de defecto, con el fin de evitar que se declaren fallas en sentido descendente y aparezcan las consiguientes alarmas. La AIS se asocia con múltiples capas de transporte. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
37 Información distante Punto distante (RP, remote point):Punto de referencia en el cual la salida de una función sumidero de terminación de camino de una terminación de camino bidireccional está vinculada a la entrada de su función fuente de terminación de camino con el fin de transportar la información al extremo distante. Información distante (RI, remote information): Información que atraviesa un punto distante (RP), por ejemplo, una indicación de defecto distante (RDI) o una indicación de error distante (REI). Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
38 Indicación de defecto y error distanteIndicación de defecto distante (RDI, remote defect indication): Señal que retorna el estado de defecto de la información característica recibida por la función sumidero de terminación de camino hacia el elemento de red que originó la información característica. Indicación de error distante (REI, remote error indication): Señal que retorna el número exacto o el número truncado de violaciones del código de detección de errores de la información característica detectada por la función sumidero de terminación de camino hacia el elemento de red que originó la información característica. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
39 Degradación y falla de señalDegradación de señal (SD, signal degrade): Señal que indica que los datos asociados se han degradado en el sentido de que se ha activado la condición de defecto de degradación (dDEG). Falla de señal (SF, signal fail): Señal que indica que los datos asociados han fallado en el sentido de que se ha activado una condición de defecto en el extremo cercano (no tratándose de un defecto de degradación). Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
40 Degradación y falla de caminoDegradación de señal de camino (TSD, trail signal degrade): Señal de indicación de degradación a la salida del punto de acceso (AP) de una función de terminación de camino. Falla de señal de camino (TSF, trail signal fail): Señal de indicación de falla a la salida del punto de acceso (AP) de una función de terminación de camino. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
41 Degradación y falla de (capa) servidorSeñal de degradación de servidor (SSD, server signal degrade): Señal de indicación de degradación a la salida del punto de conexión (CP) de una función de adaptación. Señal de falla de servidor (SSF, server signal fail): Señal de indicación de falla a la salida del punto de conexión (CP) de una función de adaptación. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
42 1.5 Concepto protección Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
43 Concepto protección – Términos claveSupervivencia de red. Red con capacidad de supervivencia. Escalación. Protección. Relación de protección. Protección de la entidad de transporte. Protección de camino. Protección de conexión de subred. Protección de conexión de red. Protección individual. Protección de grupo. Protección especializada. Protección compartida. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
44 Supervivencia de red Supervivencia de red:Conjunto de capacidades que permiten a una red restablecer el tráfico afectado en caso de una degradación o falla. El grado de supervivencia viene determinado por la capacidad de la red para sobrevivir a degradaciones aisladas, degradaciones múltiples y degradaciones de equipo. Red con capacidad de supervivencia: Red capaz de restablecer el tráfico en caso de una degradación o falla. Escalación: Acción de supervivencia de red que se produce cuando no se ha llevado a cabo la función supervivencia en capas inferiores. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
45 Concepto protección Protección: Relación de protección:Protección es la utilización de capacidad previamente asignada entre nodos de una red con el fin de proteger el tráfico que soporta una entidad de transporte (p. ej., un camino, una conexión de (sub)red, o una conexión de enlace). La arquitectura de protección más sencilla tiene una entidad de protección especializada (dedicada) para cada entidad de trabajo (1+1). La arquitectura de protección más compleja tiene m entidades de protección compartidas entre n entidades de trabajo (m:n). Relación de protección: Cociente de la anchura de banda realmente protegida dividido por la anchura de banda de tráfico, que se intenta proteger. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
46 Protección de la entidad de transporteMétodo que permite transportar una señal de tráfico a través de más de una entidad de transporte previamente asignada. El transporte de una señal de tráfico normal a través de una entidad de transporte de trabajo se reemplaza por el transporte de esta señal de tráfico normal a través de una entidad de transporte de protección si la entidad de transporte de trabajo falla (condición SF), o si su calidad de funcionamiento cae por debajo de un nivel requerido (condición SD). Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
47 Clases de protección (1/3)Protección de camino: Protección de entidad de transporte para el caso que la entidad de transporte sea un camino. El camino se protege mediante la incorporación de puentes y selectores en ambos extremos del camino, y un camino adicional entre dichos puentes y selectores. La determinación de una condición de falla en un camino dentro del dominio protegido se efectúa mediante la operación de supervisión de camino. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
48 Clases de protección (2/3)Protección de conexión de subred: Protección de la entidad de transporte para el caso que la entidad de transporte sea una conexión de subred. La conexión de enlace compuesto en modo serie dentro de la conexión de subred se protege agregando puentes y selectores en las funciones de conexión ubicadas en los márgenes del dominio protegido, y una conexión de enlace compuesto serie adicional entre esas funciones de conexión. Protección de conexión de red: Caso especial de la protección de conexión de subred. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
49 Clases de protección (3/3)Protección individual: La protección se efectúa para una sola entidad de transporte. Protección de grupo: La protección se efectúa para un conjunto de entidades de transporte. Protección especializada: Arquitectura de protección que proporciona capacidad especializada para la protección de la capacidad de transporte de tráfico. Se denota por (1 + 1). Protección compartida: Arquitectura de protección que utiliza m entidades de protección compartidas entre n entidades de trabajo. Se denota por (m:n). Las entidades de protección pueden también utilizarse para transportar tráfico adicional cuando no se emplean con fines de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
50 1.6 Componentes de protecciónSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
51 Componentes de protección – Términos claveDominio administrativo. Dominio de gestión. Dominio protegido. Nodo fuente. Nodo sumidero. Nodo intermedio. Grupo. Grupo de protección. Extremo de cabecera. Extremo de cola. Entidad de grupo de protección. Entidad de transporte de trabajo. Entidad de transporte de protección. Entidad de transporte activa. Entidad de transporte de reserva. Puente. Puente permanente. Puente de difusión. Puente selector. Selector. Selector selectivo. Selector de combinación. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
52 Dominio administrativoUn dominio administrativo representa la extensión de recursos que pertenecen a un ejecutor, tal como un operador de red, un proveedor de servicio o un usuario de extremo. Los dominios administrativos de diferentes actores no se superponen entre sí. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
53 Dominio de gestión Dominio de gestión:Un dominio de gestión define un conjunto de objetos gestionados que son agrupados para satisfacer requisitos de organización de acuerdo con la geografía, tecnología, política u otra estructura, y para varias zonas funcionales, tales como configuración, seguridad (FCAPS), con el fin de proporcionar control de una manera coherente. Los dominios de gestión pueden estar disjuntos, contenidos o superpuestos. Los recursos de un dominio administrativo se pueden distribuir entre varios posibles dominios de gestión superpuestos. El mismo recurso puede pertenecer simultáneamente a varios dominios de gestión, pero un dominio de gestión no deberá cruzar el límite de un dominio administrativo. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
54 Dominio protegido Dominio protegido:Un dominio protegido define una o más entidades de transporte (caminos, conexiones de subred), para las cuales se proporciona un mecanismo de supervivencia en el caso que una degradación afecte a ésa u otras entidades de transporte. Un dominio protegido se extiende desde el selector/puente de un punto extremo al selector/puente del otro punto extremo. Falla en elemento de entidad de transporte (nodo o enlace) Dominio protegido Extremo de cabecera (A) Extremo de cola (Z) Entidad de transporte de trabajo Señal de tráfico normal Señal de tráfico normal Puente Selector Convención para describir un dominio protegido: A: Designación de punto extremo cercano de un dominio protegido, que es el origen de las señales protegidas. Z: Designación de punto extremo distante de un domino protegido, en el que se inicia la señalización de petición de conmutación para el extremo A. Entidad de transporte de protección Camino protegido o conexión de subred protegida Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
55 Nodos de un dominio protegidoNodo fuente: Nodo en el ingreso del dominio protegido, en el que una señal de tráfico normal se puede “puentear” con la entidad de transporte de protección. Nodo sumidero: Nodo en el egreso de un dominio protegido, en el que se puede seleccionar una señal de tráfico normal desde una entidad de transporte de trabajo o de una entidad de transporte de protección. Nodo intermedio: Nodo en la ruta física de la entidad de trabajo o de la entidad de protección entre la fuente y el sumidero del dominio protegido correspondiente. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
56 Grupo de protección Grupo: Grupo de protección:Dos o más entidades de transporte, que son tratadas como entidad simple para conmutación de protección. Por lo general, estas entidades de transporte se enrutan a través de los mismos enlaces dentro del dominio protegido. Grupo de protección: Conjunto de funciones de extremos de cabecera y de cola, 1 a n señales de tráfico normal, facultativamente una señal de tráfico adicional, 1 a n entidades de transporte principales y una sola entidad de protección que se utiliza para dar fiabilidad adicional al transporte de las señales de tráfico normal. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
57 Extremos de grupo de protecciónExtremo de cabecera: El extremo cabecera de un grupo de protección lineal es el extremo donde se produce el proceso de puenteo. En el caso en que se protege el tráfico en ambos sentidos de transmisión, el proceso de extremo de cabecera está presente en ambos extremos del grupo de protección. Extremo de cola: El extremo de cola del grupo de protección lineal es el extremo donde se produce un proceso de selección. En el caso de que el tráfico esté protegido en ambos sentidos de transmisión el proceso de extremo de cola está presente en ambos extremos del grupo de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
58 Entidad de grupo de protecciónUna entidad de transporte conectada entre el extremo de cabecera y el extremo de cola del grupo de protección. En protección lineal, existe una entidad de protección y una o más entidades de trabajo. La entidad de protección se enumera siempre "0". En protección 1+1, la entidad de trabajo se enumera "1". En protección ODUk 1:n, las entidades de trabajo pueden tener números asignados de 1 a 254. ODU: unidad de datos de canal óptico. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
59 Entidad de transporte de trabajo y protecciónEntidad de transporte de trabajo o servicio: Entidad de transporte a través de la cual se transporta la señal de tráfico normal. Entidad de transporte de protección: Entidad de transporte atribuida a la señal de tráfico normal durante un evento de conmutación. La entidad de transporte de protección se puede utilizar para llevar tráfico adicional en ausencia de un evento de conmutación. Cuando se produce un evento de conmutación, el tráfico normal en la entidad de transporte de trabajo afectada se puentea sobre la entidad de transporte de protección, superando la prioridad del tráfico adicional (si lo hubiera). Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
60 Entidad de transporte activa y de reservaEntidad de transporte de la cual el selector de protección elige la señal de tráfico normal. Entidad de transporte de reserva: Entidad de transporte de la cual el selector de protección no selecciona la señal de tráfico normal. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
61 Puentes de protección (1/2)Función que conecta las señales de tráfico normales y adicionales a las entidades de transporte de trabajo y de protección. Puente permanente: Para una arquitectura 1+1, el puente conecta la señal de tráfico normal a las entidades de trabajo y de protección. Puente de difusión: Para arquitecturas 1:n, m:n, (1:1)n, el puente conecta la señal de tráfico normal permanentemente a la entidad de transporte de trabajo. En el caso de conmutación de protección, la señal de tráfico normal se conecta adicionalmente a la entidad de transporte de protección. La señal de tráfico adicional se conecta o no a la entidad de transporte de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
62 Puentes de protección (2/2)Puente selector: Para arquitecturas 1:n, m:n, (1:1)n, el puente conecta la señal de tráfico normal a la entidad de transporte de trabajo o bien a la entidad de transporte de protección. La señal de tráfico adicional se conecta o no a la entidad de transporte de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
63 Puentes de protección – DiagramasPuente permanente Puente de difusión N W P N W P Puente de tráfico adicional Puente selector ET P N W P N: Señal de tráfico normal ET: Señal de tráfico adicional W: Entidad de transporte de trabajo P: Entidad de transporte de protección Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
64 Selectores de protecciónFunción que extrae de la entidad de transporte de trabajo o de protección la señal de tráfico normal. La señal de tráfico adicional se extrae de la entidad de transporte de protección, o bien no se extrae; en este último caso, se activa una señal de indicación de alarma (AIS). Selector selectivo: Selector que conecta la salida de señal de tráfico normal a la entrada de la entidad de transporte de trabajo o de protección. Selector de combinación: Para arquitecturas 1:1 y (1:1)n, selector que conecta permanentemente la salida de la señal de tráfico normal con las entradas de la entidad de transporte de trabajo y la entidad de transporte de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
65 Selectores de protección – DiagramasSelector selectivo Selector de combinación N W P N W P Selector de tráfico adicional ET P AIS N: Señal de tráfico normal ET: Señal de tráfico adicional W: Entidad de transporte de trabajo P: Entidad de transporte de protección AIS: Señal de indicación de alarma Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
66 1.7 Arquitectura de protecciónSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
67 Arquitectura de protección – Términos claveProtección especializada. Protección compartida. Arquitectura de protección 1+1. Arquitectura (de protección) 1:n (n 1). Arquitectura de protección (1:1)n. Arquitectura (de protección) m:n. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
68 Arquitecturas de protecciónLas arquitecturas de protección se pueden agrupar en dos clases: Protección especializada: Arquitectura de protección que proporciona capacidad especializada para la protección de la capacidad de transporte de tráfico de una entidad de trabajo (1 + 1). Protección compartida: Arquitectura de protección que utiliza m entidades de protección compartidas entre n entidades de trabajo (m:n). Las entidades de protección pueden también utilizarse para transportar tráfico adicional cuando no se emplean con fines de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
69 Arquitectura de protección 1+1La arquitectura de protección 1+1 tiene una señal de tráfico normal, una entidad de transporte de trabajo, una entidad de transporte de protección y un puente permanente. En el extremo fuente, se establece permanentemente un puente entre la señal de tráfico normal y las entidades de transporte de trabajo y de protección. En el extremo sumidero, la señal de tráfico normal se selecciona eligiendo la mejor de las dos entidades de transporte. Debido a la disposición permanente del puente, la arquitectura 1+1 no permite que se proporcione una señal de tráfico adicional no protegida. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
70 Arquitectura de protección 1:n (n 1)La arquitectura de protección 1:n tiene n señales normales de tráfico, n entidades de transporte de trabajo y 1 entidad de transporte de protección. Puede tener una señal adicional de tráfico. En el extremo fuente, una señal de tráfico normal está conectada permanentemente a su entidad de transporte de trabajo y se puede conectar a la entidad de transporte de protección (caso del puente de difusión), o se conecta a la entidad de transporte de trabajo o bien a la entidad de transporte de protección (caso del puente selector). En el extremo sumidero, la señal de tráfico normal se selecciona de la entidad de transporte de trabajo o de la entidad de transporte de protección. Se puede transportar una señal de tráfico adicional no protegida a través de la entidad de transporte de protección siempre que esta entidad no se utilice para transportar una señal de tráfico normal. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
71 Arquitectura de protección (1:1)nConsiste de n arquitecturas de protección 1:1 paralelas, que tienen sus n entidades de transporte de protección compartidas (y en competencia) para la anchura de banda de protección. Poseen n señales de tráfico normal, n entidades de transporte de trabajo y n entidades de transporte de protección. Pueden tener una señal de tráfico adicional en cuyo caso estará presente una entidad de transporte de protección adicional. Esta arquitectura se aplica en redes de capa de celda/paquete (por ejemplo, ATM, MPLS). Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
72 Arquitectura de protección m:nUna arquitectura de protección m:n tiene n señales de tráfico normales, n entidades de transporte de trabajo y m entidades de transporte de protección. En el extremo fuente, una señal de tráfico normal se conecta permanentemente a su entidad de transporte de trabajo y se puede conectar a una de las entidades de transporte de protección (caso del puente de difusión), o bien se conecta a su entidad de transporte de trabajo o una entidad de transporte de protección (caso del puente selector). En el extremo sumidero, la señal de tráfico normal se selecciona de su entidad de transporte de trabajo o de una entidad de transporte de protección. Se pueden transportar hasta m señales de tráfico adicionales no protegidas a través de las m entidades de transporte de protección siempre que estas entidades no se utilicen para transportar una señal de tráfico normal. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
73 1.8 Conmutación de protecciónSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
74 Conmutación de protección – Términos claveEvento de conmutación. Conmutación de protección. Atribución de recursos de protección especializada. Conmutación de protección manual. Conmutación de protección sin errores. Iniciación de la conmutación de protección. Conmutación de protección unidireccional. Conmutación de protección bidireccional. Tiempo de detección. Tiempo de liberación. Tiempo de conmutación. Restablecimiento. Tiempo de espera de restablecimiento. Operación de protección no reversible. Operación de protección reversible. Control de protección. Canal de comunicación de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
75 Evento de conmutación Evento de conmutación:Un evento de conmutación existe si hay una condición de falla en una entidad de transporte de trabajo, o existe una instrucción externa, y el algoritmo de protección determinó que esta condición de falla o la instrucción externa es el evento de mayor prioridad. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
76 Conmutación de protección (1/2)Técnica de supervivencia de red con política de atribución de recursos de protección especializada 1) (Para el selector) Acción de seleccionar tráfico normal de la entidad de transporte (actualmente) en reserva en lugar de la entidad de transporte (actualmente) activa. 2) (Para el puente – en el caso de la conexión permanente de la entidad de trabajo) Acción de conectar o desconectar el tráfico normal a la entidad de transporte de protección. 3) (Para el puente – en el caso de una conexión no permanente a la entidad de trabajo) Acción de conectar la señal de tráfico normal a la entidad de transporte (actualmente) en reserva. Atribución de recursos de protección especializada: Política de atribución de recursos en la que tanto la ruta como la anchura de banda de la entidad de protección se atribuyen previamente. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
77 Conmutación de protección (2/2)Conmutación de protección manual: Acción de conmutación iniciada por una instrucción de operador. La acción se lleva a cabo a menos que esté en efecto una petición de prioridad superior. Conmutación de protección sin errores: Conmutación de protección que no provoca características o pérdida de información adaptada, duplicación, desorden, o errores en los bits tras la acción de conmutación de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
78 Criterios para la iniciación de la conmutaciónLos siguientes criterios pueden ser utilizados para la iniciación de la conmutación: 1) Una instrucción iniciada externamente. Ejemplos: Eliminación de otras instrucciones previas. Congelación de la función conmutación de protección local. Exclusión de protección. Conmutación forzada. Conmutación manual. 2) Una instrucción iniciada automáticamente (falla de señal o degradación de señal) asociada con un dominio de protección. 3) Un estado de la función conmutación de protección. Espera al restablecimiento. No revertir. Ninguna petición. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
79 Conmutación de protección unidireccional y bidireccionalArquitectura de conmutación de protección en la que, en caso de una falla unidireccional (es decir, una falla que afecta solamente un sentido de la transmisión), se conmuta a protección sólo el sentido afectado (del camino, de la conexión de subred, etc.). Conmutación de protección bidireccional: Arquitectura de conmutación de protección en la que, en el caso de una falla unidireccional (que afecta un solo sentido de la transmisión), los dos sentidos (del camino, de la conexión de subred, etc.) se conmutan a protección, incluyendo tanto al sentido afectado como al no afectado. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
80 Conmutación unidireccional y bidireccional – EsquemasPuente/Selector Selector/Puente Puente/Selector Selector/Puente W W P P (a) Conmutación unidireccional (b) Conmutación bidireccional W: Entidad de transporte de trabajo P: Entidad de transporte de protección Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
81 Tiempos característicos de la conmutación de protecciónTiempo de detección: Tiempo que transcurre entre la aparición de la avería o degradación y su detección como condición de defecto y consiguiente activación de la condición SF o SD. Tiempo de liberación: Tiempo que transcurre entre la declaración de degradación o la falla de una señal y el comienzo del algoritmo de conmutación de protección. Tiempo de conmutación: Tiempo transcurrido entre la iniciación del algoritmo de conmutación de protección y el momento que el tráfico es seleccionado por la entidad de transporte de reserva. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
82 Restablecimiento Restablecimiento:Utilización de cualquier capacidad disponible entre nodos para protección. Los algoritmos utilizados para restablecimiento implican, por lo general, un reenrutamiento. Cuando se utiliza la función de restablecimiento se reservará un determinado porcentaje de la capacidad de red de transporte para el reenrutamiento del tráfico normal. Tiempo de espera de restablecimiento: Periodo de tiempo que debe transcurrir antes que la entidad de transporte que haya recuperado la condición SF o SD pueda utilizarse de nuevo para transportar la señal de tráfico normal y/o para que se pueda seleccionar del mismo la señal de tráfico normal. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
83 Operación de conmutación reversible y no reversibleOperación de protección no reversible: Operación de conmutación de protección, en la que el transporte y selección de la señal de tráfico normal no vuelve a la entidad de transporte de trabajo cuando terminan las peticiones de conmutación. Operación de protección reversible: Operación de conmutación de protección en la que el transporte y la selección de la señal de tráfico (de servicio) normal vuelve siempre a (o permanece en) la entidad de transporte de trabajo cuando terminan las peticiones de conmutación; es decir, cuando ha desaparecido el defecto de la entidad de transporte de trabajo o cuando ya no existe la petición externa. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
84 Control de protección Control de protección:Información y conjunto de procesos para proporcionar control de conmutación de protección a un camino o a una conexión de subred. Canal de comunicación de protección: Canal de control para el intercambio de información de configuración entre los extremos de cabecera y de cola de un grupo de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
85 1.9 Conmutación de protección automáticaSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
86 Conmutación automática de protección – Términos claveConmutación automática de protección (APS). Controlador de conmutación automática de protección (APS). Canal conmutación automática de protección (APS). Solicitud de conmutación automática de protección (APS). Instrucción iniciada automáticamente. Protocolo APS: 1 fase. Protocolo APS: 2 fases. Protocolo APS: 3 fases. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
87 Conmutación de protección automática (APS)Conmutación automática de protección (APS, automatic protection switch): Conmutación autónoma de una señal entre dos funciones de terminación de red de capa, incluidas éstas, desde un camino/SNC de servicio en el que se ha producido una falla a un camino/SNC de protección, y el subsiguiente restablecimiento mediante las señales de control transportadas por el canal APS. SNC: conexión de subred/enlace. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
88 Control de la conmutación de protección automáticaControlador de conmutación automática de protección (APS): La parte de un nodo encargada de generar y terminar información transportada por el protocolo APS y de aplicar el algoritmo APS. Canal de conmutación de protección automática (APS): El canal de conmutación automática de protección (APS) se utiliza para transportar información entre los dos extremos de un grupo de protección lineal para coordinar el puente de extremo de cabecera con el selector de extremo de cola para la protección 1:n y para coordinar los selectores en ambos sentidos en el caso de protección bidireccional. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
89 Solicitud de conmutación de protección automáticaSolicitud de conmutación automática de protección (APS): Conjunto de señales que recibe un controlador APS y determina su comportamiento. Una solicitud APS puede ser bien una instrucción externa o una iniciada automáticamente. Instrucción iniciada automáticamente: Solicitud APS que se origina por una de las siguientes causas: 1) criterios de calidad de funcionamiento del camino o conexión de subred. 2) criterios de la calidad de funcionamiento del equipo local. 3) solicitudes de puenteo recibidas. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
90 Protocolos APS (1/3) Protocolo APS de 1 fase:Medio para alinear los dos extremos del dominio protegido a través del intercambio de un mensaje simple (Z A). Para arquitecturas (1:1)n, el puente/selector en el punto Z se activan antes de conocer si la condición en Z tiene prioridad sobre la condición en A. Cuando A confirma la prioridad de la condición en Z, activa el puente y el selector. Para conmutación unidireccional la prioridad es determinada únicamente por Z y se activa el selector en Z y el puente en A. Para arquitecturas 1+1 los puentes son permanentes y sólo los selectores se deben activar. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
91 Protocolos APS (2/3) Protocolo APS de 2 fases:Medio para alinear los dos extremos del dominio protegido a través del intercambio de dos mensajes (Z A, A Z). Para arquitecturas (1:1)n, el punto extremo Z señala la condición de conmutación al punto extremo A y activa el puente. Cuando A confirma la prioridad de la condición en Z, activa el puente y el selector. Tras la recepción de la confirmación, Z activa su selector. Para conmutación unidireccional la prioridad sólo es determinada por Z y se activan el selector en Z y el puente en A. Para arquitecturas 1+1 los puentes son permanentes y sólo se han de activar los selectores. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
92 Protocolos APS (3/3) Protocolo APS de 3 fases:Medio para alinear los dos extremos del dominio protegido a través del intercambio de tres mensajes (Z A, A Z, Z A). Para arquitecturas 1:n, m:n, el punto extremo Z no activa ninguna acción de conmutación hasta que el punto extremo A confirme la prioridad de la condición en Z. Cuando el punto A confirma la prioridad, activa el puente. Tras la recepción de la confirmación, Z activa su selector y puente e indica al punto A la acción del puente. Por último, el punto A activa el selector. Para arquitecturas 1+1 los puentes son permanentes y sólo se han de activar los selectores. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
93 Características de los protocolo APSProtocolo de 1 fase: Funciona con las arquitecturas 1+1 y (1:1)n; Tiempo de conmutación de protección más corto; Hace funcionar un puente/selector antes de que se confirme la prioridad; Protocolo más complejo. Protocolo de 2 fases: Funciona con las arquitecturas 1+1 y (1:1)n; Tiempo de conmutación de protección más corto. Protocolo de 3 fases: Funciona con todos los tipos de arquitectura; Evita que se produzca una conexión errónea en cualquier circunstancia; Hace funcionar un selector o un puente únicamente después de la confirmación de la prioridad. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
94 Fin de la Sección 1 CONCEPTOS BÁSICOS DE PROTECCIÓNSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
95 2. ARQUITECTURAS DE PROTECCIÓNArquitectura de protección tipo 1+1 Arquitectura de protección tipo 1:n Arquitectura de protección tipo m:n Arquitectura de protección tipo (1:1)n Comparación de las arquitecturas de protección Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
96 Sección 2 – Arquitecturas de protecciónContenido 2.1 Principios de las arquitecturas de protección. 2.2 Arquitectura de protección tipo 1+1. 2.3 Arquitectura de protección tipo 1:n. 2.4 Arquitectura de protección tipo m:n. 2.5 Arquitectura de protección tipo (1:1)n. 2.6 Comparación de las arquitecturas de protección. Objetivos: Describir los principios y las capacidades de las arquitecturas de protección genérica de red de transporte. Comparar las arquitecturas de protección genérica en lo que concierne a capacidad de protección y complejidad de implementación. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
97 2.1 Principios de las arquitecturas de protecciónSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
98 Principio general de la conmutación de protecciónEn una arquitectura de protección lineal, la conmutación de protección se produce en los dos puntos extremos de un camino protegido o conexión de subred protegida. Entre estos puntos extremo, habrá entidades principales y de protección. Para un determinado sentido de transmisión, el extremo de cabecera de la señal protegida tiene capacidad para llevar a cabo la función de puenteo, mediante la cual colocará una copia de la señal de tráfico normal en la entidad de protección cuando sea necesario. El extremo de cola se encargará de la función del selector, que consiste en seleccionar una señal de tráfico normal de su entidad principal o una entidad de protección. En el caso de transmisión bidireccional, con protección en ambos sentidos de transmisión, los dos extremos de la señal protegida llevarán a cabo normalmente funciones de puenteo y de selección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
99 Clases de protección individual y de grupoLas distintas arquitecturas de protección lineal se basan en alguna de las dos siguientes clases de protección: Protección individual: La protección se efectúa para una sola entidad de transporte. Protección de grupo: La protección se efectúa para un conjunto de entidades de transporte. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
100 Ámbito de aplicación de la protección individualSituaciones propicias para la aplicación del concepto de protección individual: Cuando es necesario proteger sólo una parte de las señales de tráfico, que deben tener una fiabilidad elevada. El resto de las señales de tráfico en la capa de red quedan desprotegidas, permitiendo que se reduzca el ancho de banda necesario para la protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
101 Ámbito de aplicación de la protección de grupoSituaciones propicias para la aplicación del concepto de protección de grupo: Cuando resulta útil proteger un gran número de las señales de tráfico (pero no todas) que se transportan por los mismos caminos de capa servidora, con tiempos de protección del mismo orden de la protección individual (de un pequeño conjunto de señales de tráfico). Puede lograrse conmutación de protección rápida mediante el tratamiento de un agrupamiento lógico de entidades de transporte como una sola entidad después del comienzo de las acciones de protección; Cuando se necesita proteger un grupo de señales de tráfico que se comportan como una sola señal de tráfico mediante por ejemplo, concatenación virtual, multiplexación inversa. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
102 Reducción de la complejidad de la protección de grupoExisten dos técnicas para reducir la complejidad del proceso de protección de grupo: 1) Tratar el grupo de señales como una sola entidad, dentro de un solo proceso de protección. El estado de los grupos de servicio y protección se representa mediante indicaciones de grupo SF y de grupo SD. 2) Introducir una señal de prueba adicional (que se transporta por los mismos caminos de capa servidora), de la cual se utilizan las indicaciones SF y SD para representar el estado del grupo. Desventaja: imposibilidad de supervisar las señales individuales de cada grupo con relación a su conectividad, continuidad y calidad de funcionamiento. No puede detectarse una de esas fallas dentro de una de las señales en el grupo y por consiguiente no están protegidas. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
103 Tipos de arquitectura de protecciónSe distinguen cuatro tipos de arquitectura de protección lineal de camino y de subred: Arquitectura de protección tipo 1+1. Arquitectura de protección tipo 1:n. Arquitectura de protección tipo m:n. Arquitectura de protección tipo (1:1)n. Nota: Los principios y los componentes fundamentales de cada una de estas cuatro arquitecturas de protección están descritos en las siguientes sub-secciones 2.2, 2.3, 2.4 y 2.5, respectivamente. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
104 2.2 Arquitectura de protección tipo 1+1Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
105 Arquitectura de protección tipo 1+1En la arquitectura de protección 1+1, se designa una entidad de transporte de protección que actúa permanentemente como facilidad de respaldo para la entidad de transporte de servicio. La señal de tráfico normal se puentea permanentemente hacia la entidad de transporte de protección en el punto extremo de origen del dominio protegido. El tráfico normal de las entidades de transporte de servicio y de protección se transmite simultáneamente al punto extremo de destino del dominio protegido. En el punto extremo de destino se efectúa una selección entre la entidad de transporte de servicio y la de protección basándose en algunos criterios predeterminados, como las indicaciones de falla de señal y de degradación de señal. La diapositiva siguiente ilustra la configuración general de la arquitectura de protección 1+1. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
106 Arquitectura de protección tipo 1+1 – DiagramaFalla Normal (1) Servicio (1) Normal (1) Protección (0) Señal de tráfico normal transmitida por la entidad de servicio. Selector Puente permanente Puente permanente Selector Señal de tráfico normal de la entidad de servicio (en falla) transmitida por la entidad de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
107 2.3 Arquitectura de protección tipo 1:nSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
108 Arquitectura de protección 1:nEn la arquitectura de protección 1:n, una entidad de transporte de protección dedicada se comporta como una facilidad de respaldo compartida entre n entidades de transporte de servicio. El ancho de banda de la entidad de transporte de protección debe poder proteger cualquiera de las n entidades de transporte de servicio, siempre que esté disponible la entidad de transporte de protección. Cuando una entidad de transporte de servicio tiene degradaciones, su señal de tráfico normal se transfiere de la entidad de transporte de servicio a la de protección en los puntos extremos de origen y de destino del dominio protegido. Observar que cuando más de una entidad de transporte de servicio tiene degradaciones, sólo puede protegerse una señal de tráfico normal. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
109 Puentes para la arquitectura de protección 1:nEn la arquitectura de protección 1:n, el puente puede realizarse de dos modos: puente selector o puente de difusión. Con la conectividad de puente selector, la señal de tráfico normal se conecta a la entidad de transporte de servicio o bien a la entidad de transporte de protección. Con la conectividad de puente de difusión, la señal de tráfico normal se conecta permanentemente a la entidad de transporte de servicio y ocasionalmente también a la de protección. El interfuncionamiento entre las dos opciones está garantizado. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
110 Arquitectura de protección 1:n – Diagrama de opción de puente selectorSeñal nula (0) Señal nula (0) Falla Normal (1) Servicio (1) Normal (1) Señal de tráfico normal transmitida por la entidad de servicio #1. Normal (2) Servicio (2) Normal (2) Normal (n) Servicio (n) Normal (n) Señal AIS Adicional (n+1) Protección (0) Adicional (n+1) Señal AIS Señal de tráfico normal de la entidad de servicio #1 (en falla) transmitida por la entidad de protección. AIS/FDI AIS/FDI Selector (Cola) Puente (Cabecera) Puente (Cabecera) Selector (Cola) Opción de puente selector: conexión normal a la entidad de servicio o bien a la entidad de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 110 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
111 Arquitectura de protección 1:n – Diagrama de opción de puente de difusiónSeñal nula (0) Señal nula (0) Falla Normal (1) Servicio (1) Normal (1) Señal de tráfico normal transmitida por la entidad de servicio #1. Normal (2) Servicio (2) Normal (2) Normal (n) Servicio (n) Normal (n) Señal AIS Adicional (n+1) Protección (0) Adicional (n+1) Señal AIS Señal de tráfico normal de la entidad de servicio #1 (en falla) transmitida por la entidad de protección. AIS/FDI AIS/FDI Selector (Cola) Puente (Cabecera) Puente (Cabecera) Selector (Cola) Opción de puente de difusión: conexión normal permanente a la entidad de servicio y ocasional a la entidad de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
112 2.4 Arquitectura de protección tipo m:nSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
113 Arquitectura de protección m:nEn la arquitectura de protección m:n, m entidades de transporte de protección dedicadas se asignan como facilidades de respaldo compartidas para n entidades de transporte de servicio, y en general se cumple que m n. El ancho de banda de cada entidad de transporte de protección debe poder proteger cualquiera de las n entidades de transporte de servicio, siempre que esté disponible al menos una de las m entidades de transporte de protección. Cuando una entidad de transporte de servicio tiene degradaciones, su señal de tráfico normal es asignada a una entidad de transporte de protección disponible, y luego se efectúa la transición de la entidad de transporte de servicio a la de protección asignada en los puntos extremo de origen y de destino del dominio protegido. Observar que cuando más de m entidades de transporte de servicio tienen degradaciones, sólo puede protegerse m señales de transporte normales. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
114 Arquitectura de protección m:n – Diagrama de opción de puente de difusiónSeñal nula (0) Señal nula (0) Falla Normal (1) Servicio (1) Normal (1) Señal de tráfico normal transmitida por la entidad de servicio #1. Normal (2) Servicio (2) Normal (2) Normal (n) Servicio (n) Normal (n) Señal de tráfico normal de la entidad de servicio #1 (en falla) transmitida por la entidad de protección #m. Adicional (n+1) Protección (0) Adicional (n+1) Señal AIS Adicional (n+m) Protección (1-m) Adicional (n+m) Señal AIS AIS/FDI AIS/FDI Selector (Cola) Puente (Cabecera) Puente (Cabecera) Selector (Cola) Opción de puente de difusión: conexión normal permanente a la entidad de servicio y ocasional a la entidad de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
115 2.5 Arquitectura de protección tipo (1:1)nSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
116 Arquitectura de protección (1:1)n (1/2)La arquitectura de protección (1:1)n comprende n grupos de entidades de transporte, cada uno compuesto por una entidad de servicio y una entidad de protección dedicada. Las entidades de protección comparten el mismo ancho de banda como facilidades de respaldo para las n entidades de servicio. El ancho de banda de protección debe poder proteger cualquiera de las n entidades de transporte de servicio siempre que estén disponibles el ancho de banda de transporte de protección y la entidad de transporte de protección específica asociada con la entidad de transporte de servicio que ha de conmutarse. Cuando una entidad de transporte de servicio tiene degradaciones, su señal de tráfico normal es asignada a la entidad de transporte de protección disponible asociada, y luego se efectúa la transición de la entidad de transporte de servicio a la de protección asignada en ambos puntos extremo de origen y de destino del dominio protegido. Observar que cuando más de una entidad de transporte de servicio tiene degradaciones, sólo podrá protegerse una de ellas en general. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
117 Arquitectura de protección (1:1)n (2/2)Todas la n entidades de transporte de servicio se enrutan por distintas facilidades y equipos (para evitar un punto común de falla que no pueda protegerse). Todas las n (o n+1) entidades de transporte de protección se enrutan por las mismas facilidades y equipos, distintos de las facilidades y equipos de servicio. En términos aproximados, si el ancho de banda ocupado por cada entidad de transporte de servicio es BWi, el ancho de banda que ocupan las entidades de transporte de protección es del orden de BP = máx{BW1, BW2,…,BWn}. Desde la perspectiva del ancho de banda, esta arquitectura de protección (1:1)n se comporta como una arquitectura tipo 1:n. Arquitectura Ejemplos Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
118 Arquitectura de protección (1:1)n – Opción de puente de difusiónSeñal nula (0) Falla Señal nula (0) Normal (1) Servicio (1) Normal (1) Señal de tráfico normal transmitida por la entidad de servicio #1. Protección (1) Señal de tráfico normal de la entidad de servicio #1 (en falla) transmitida por la entidad de protección.#1 Normal (2) Servicio (2) Normal (2) Protección (2) Normal (n) Servicio (n) Normal (n) Protección (n) Señal AIS Adicional (n+1) Protección (0) Adicional (n+1) Señal AIS AIS/FDI AIS/FDI Selector (Cola) Puente (Cabecera) Puente (Cabecera) Selector (Cola) Opción de puente de difusión: conexión normal permanente a la entidad de servicio y ocasional a la entidad de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
119 Ejemplos de la arquitectura de protección (1:1)nEjemplo de arquitectura (1:1)2 Grupos de entidades de transporte de servicio y de protección:
120 2.6 Comparación de las arquitecturas de protecciónSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
121 Ventajas y desventajas de la arquitectura 1+1Posibles ventajas de la arquitectura 1+1 1) Baja complejidad; 2) En el caso de la conmutación unidireccional, es posible soportar la interconexión de nodos duales de las subredes protegidas. Posibles desventajas de la arquitecturas 1+1 3) Requiere 100% de capacidad adicional. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
122 Ventajas de las arquitecturas 1:n, m:n, (1:1)nPosibles ventajas de las arquitecturas 1:n, m:n, (1:1)n 1) Posibilidad de proporcionar acceso a la protección; la entidad/ancho de banda de transporte de protección puede transportar una señal de tráfico adicional durante periodos en los que no se requiere la entidad/ancho de banda de transporte de protección para transportar una señal de tráfico normal. 2) Restricción de capacidad adicional a 100/n % ó m 100/n %; 3) En el caso de la protección m:n, es posible lograr la protección hasta de m fallas. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
123 Desventajas de las arquitecturas 1:n, m:n, (1:1)nPosibles desventajas de las arquitecturas 1:n, m:n, (1:1)n 4) Alta complejidad. 5) En el caso de la clase de protección SNC, se necesita funciones de terminación de subcapa adicionales en los puntos de entrada y de salida del dominio protegido de cada entidad de transporte de servicio y de protección. 6) No soporta la interconexión de nodos duales de las subredes protegidas. 7) Para n 2: cada una de las n entidades de transporte de servicio debe enrutarse por distintas facilidades y equipos para evitar la existencia de puntos comunes de falla que no puedan protegerse mediante una sola entidad de transporte de protección en una arquitectura 1:n y (1:1)n. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
124 Fin de la Sección 2 ARQUITECTURAS DE PROTECCIÓNSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
125 3. CONMUTACIÓN DE PROTECCIÓNClasificación de la conmutación de protección Tipos de funcionamiento de la conmutación de protección Calidad de funcionamiento de la conmutación de protección Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
126 Sección 3 – Conmutación de protecciónContenido: 3.1 Tipos de conmutación de protección. 3.2 Tipos de funcionamiento de la conmutación de protección. 3.3 Calidad de funcionamiento de la conmutación de protección. Objetivos: Distinguir los distintos tipos de conmutación de protección considerando modo de funcionamiento, dominio protegido, y protocolo de conmutación de protección. Señalar la aplicabilidad y describir la forma de utilización de los distintos tipos de conmutación de protección dentro de las arquitecturas de protección genérica de red de transporte. Explicar el significado de los parámetros temporales utilizados en la descripción del comportamiento y la calidad de funcionamiento de la conmutación de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
127 Clasificaciones generales de la conmutación de protecciónPara esclarecer la descripción de la conmutación de protección es necesario hacer las siguientes distinciones: Tipos de conmutación de protección: Conmutación unidireccional. Conmutación bidireccional. Tipos de funcionamiento de la protección: Funcionamiento no reversivo. Funcionamiento reversivo. Clases y subclases de protección: Protección de camino. Protección de conexión de subred (SNC). Tipos de protocolos de conmutación de protección: Protocolo de 1 fase. Protocolo de 2 fases. Protocolo de 3 fases. En esta Sección se describen los tipos de conmutación de protección y los tipos de funcionamiento de la conmutación de protección. En otras Secciones se describen las clases de protección y los protocolos de conmutación de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
128 3.1 Tipos de conmutación de protecciónSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
129 Tipos de conmutación de protecciónLos tipos de conmutación de protección pueden ser: Conmutación unidireccional: Se completa la conmutación cuando la señal de tráfico (servicio) se selecciona de la entidad de transporte de reserva en el extremo que detecta la falla. Para la arquitectura 1+1, sólo se hace funcionar el selector en el extremo de destino (sin comunicación con el extremo de origen). Para las arquitecturas 1:n, m:n, (1:1)n, se hace funcionar el selector en el extremo de destino y el puente en el extremo de origen. Conmutación bidireccional: Se conmuta la señal de tráfico (servicio) de la entidad de transporte activa a la de reserva en ambos extremos del tramo de protección. Para la arquitectura 1+1, funcionan los selectores en los extremos de destino y de origen. Para las arquitecturas 1:n, m:n, (1:1)n, funcionan los selectores y los puentes en los extremos de destino y de origen. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
130 Canal de comunicación para la conmutación de protección – Canal APSTodos los tipos de conmutación, excepto la conmutación unidireccional 1+1, necesitan un canal de comunicación entre los dos extremos del dominio protegido, que se denomina canal de conmutación automática de protección (APS, automatic protection switching). El canal APS termina en las funciones de conexión de cada extremo del dominio protegido. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
131 Comunicación para la conmutación de protección bidireccionalEn los protocolos de conmutación bidireccional, no se permite la conmutación (funcionamiento de selector y puente) en un solo extremo. Los dos extremos se comunican para iniciar la transferencia de la señal de tráfico normal. Si la prioridad de la petición del extremo de origen es inferior que la del extremo de destino o no existe, el extremo de destino inicia la transferencia de la señal de tráfico normal y el extremo de origen da seguimiento a esa transferencia. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
132 Ventajas de la conmutación unidireccionalPosibles ventajas del tipo de conmutación unidireccional: 1) La conmutación de protección unidireccional es un método de fácil implementación y no necesita un protocolo en una arquitectura 1+1. La conmutación unidireccional en una arquitectura 1:n (usada en los enlaces de radiocomunicación/satélite) necesita un protocolo que funcione entre los dos puntos extremos del dominio protegido. 2) En una arquitectura 1+1, la conmutación de protección unidireccional puede ser más rápida que la conmutación de protección bidireccional ya que no requiere de un protocolo. 3) Cuando se tienen múltiples condiciones de falla hay una gran probabilidad de restablecer el tráfico mediante conmutación de protección si se utiliza la conmutación de protección unidireccional en lugar de emplear la conmutación de protección bidireccional. 4) La conmutación unidireccional permite una realización más simple de una red fiable por medio de subredes protegidas en cascada. Dos subredes se conectan mediante una arquitectura de interconexión de nodo dual/interfuncionamiento de subred dual. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
133 Ventajas de la conmutación bidireccional (1/2)Posibles ventajas del tipo de conmutación bidireccional: 1) En la conmutación de protección bidireccional se utiliza el mismo equipo para ambos sentidos de transmisión después de una falla, lo que implica que habrá menos interrupciones de servicio para la reparación y el retorno al trayecto de servicio original. Con la conmutación unidireccional, se activan tres conmutaciones: i) Conmutación de protección. ii) Conmutación forzada para el sentido no afectado por el fallo. iii) Conmutación reversiva. Con la conmutación bidireccional, sólo se producen dos conmutaciones: ii) Conmutación reversiva. Cada conmutación dará por resultado uno o dos segundos con muchos errores, por lo que con la conmutación bidireccional resultan menos SES. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
134 Ventajas de la conmutación bidireccional (2/2)2) Con la conmutación de protección bidireccional, si hay una falla en una entidad de transporte de la red, la transmisión de ambas entidades de transporte entre los nodos afectados se conmuta al sentido opcional alrededor de la red. No se transmite tráfico por la sección de la red fallida para que pueda repararse sin conmutación de protección adicional. 3) La conmutación de protección bidireccional es más fácil de gestionar ya que en ambos sentidos de transmisión se utiliza el mismo equipo a lo largo de toda la entidad de transporte. 4) La conmutación de protección bidireccional mantiene retardos iguales en ambos sentidos de transmisión. Esto puede ser importante cuando hay un desequilibrio significativo en la longitud de las entidades de transporte, por ejemplo, en los enlaces transoceánicos en los que una entidad de transporte se conduce a través de un enlace por satélite y la otra vía un enlace por cable. 5) La conmutación de protección bidireccional tiene la capacidad para transportar tráfico adicional por la entidad de transporte de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
135 3.2 Tipos de funcionamiento de la conmutación de protecciónSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
136 Tipos de funcionamiento de la conmutación de protecciónLos tipos de funcionamiento de protección pueden ser: Funcionamiento reversivo La señal de tráfico (servicio) siempre regresa a (o permanece en) la entidad de transporte de servicio cuando se terminan las solicitudes de conmutación, es decir, cuando la entidad de transporte de servicio se restablece de la condición de defecto o se despeja la petición externa. Funcionamiento no reversivo La señal de tráfico (servicio) no regresa a la entidad de transporte de servicio cuando se terminan las peticiones de conmutación. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
137 Aplicación de los tipos de funcionamiento de protecciónAlgunos métodos de protección son inherentemente reversivos. En otros casos es posible el funcionamiento reversivo o no reversivo. Una ventaja del funcionamiento no reversivo es que, por lo general, tendrá menos repercusión sobre la calidad de funcionamiento del tráfico. No obstante, hay situaciones en las que podrá tenerse preferencia por el funcionamiento reversivo. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
138 Aplicación del funcionamiento reversivo de protecciónEjemplos de casos en los que es apropiado el funcionamiento reversivo: 1) Cuando algunas partes de la entidad de transporte de protección pueden asignarse para proporcionar capacidad para satisfacer una necesidad más urgente. Ejemplo, cuando la entidad de transporte de protección se ponga fuera de servicio para liberar capacidad que se utilizará para restablecer otro tráfico. 2) Cuando la entidad de transporte de protección pueda estar sujeta a reestructuraciones frecuentes. Ejemplo: cuando una red tiene limitaciones de capacidad y las rutas de protección se reestructuran frecuentemente para maximizar la eficacia de la red cuando se producen cambios en la misma. 3) Cuando la entidad de transporte de protección tiene una calidad de funcionamiento significativamente inferior que la de la entidad de transporte de servicio. Ejemplo: si la entidad de transporte de protección tiene una característica de error inferior o un retardo más prolongado que la entidad de transporte de servicio. 4) Cuando un operador necesita confirmar qué entidades de transporte conducen el tráfico normal, a fin de simplificar la gestión de la red. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
139 3.3 Calidad de funcionamiento de la conmutación de protecciónSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
140 Modelo temporal de conmutación de protecciónEn la figura de la diapositiva siguiente se ilustra el modelo temporal de conmutación de protección presentado en la Rec. UIT‑T M.495. Los parámetros de este modelo son los siguientes: 1) Tiempo de detección, T1. 2) Tiempo de retención, T2. 3) Tiempo de las operaciones de conmutación de protección, T3. 4) Tiempo de transferencia de la conmutación de protección, T4. 5) Tiempo de recuperación, T5. 6) Tiempo de confirmación, Tc. 7) Tiempo de transferencia, Tt. 8) Tiempo de restablecimiento del tráfico protegido, Tr. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
141 Modelo temporal de conmutación de protección – Diagrama de tiempos de restablecimientoFalla potencial Reconocimiento de la falla potencial Conocimiento del procedimiento de restablecimiento Última señal de control o instrucción recibida Última operación de restablecimiento terminada Transmisión totalmente restablecida Tiempo T1 T2 T3 T4 T5 Tc Tt Tr T1 Tiempo de detección T2 Tiempo de espera T3 Tiempo de procedimiento de restablecimiento T4 Tiempo de transferencia de restablecimiento T5 Tiempo de recuperación Tc Tiempo de confirmación Tt Tiempo de transferencia Tr Tiempo de restablecimiento Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
142 Modelo temporal de conmutación de protección – Eventos (1/3)Tiempo de detección, T1 Intervalo de tiempo comprendido entre la aparición de una degradación de red y la detección de una condición de fallo de señal (SF) o de degradación de señal (SD) activada por dicha degradación. Tiempo de retención, T2 Intervalo de tiempo después de la detección de una condición SF o SD y su confirmación como una condición que necesita el procedimiento de conmutación de protección. Tiempo de las operaciones de conmutación de protección, T3 Intervalo de tiempo comprendido entre la confirmación de una condición SF o SD y la conclusión del procesamiento y la transmisión de las señales de control necesarias para efectuar la conmutación de protección. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
143 Modelo temporal de conmutación de protección – Eventos (2/3)Tiempo de transferencia de la conmutación de protección, T4 Intervalo de tiempo comprendido entre la conclusión del procesamiento y la transmisión de las señales de control necesarias para efectuar la conmutación de protección y la conclusión de las operaciones de conmutación de protección. Tiempo de recuperación, T5 Intervalo de tiempo comprendido entre la conclusión de las operaciones de conmutación de protección y el restablecimiento total del tráfico protegido. NOTA – Esto podrá incluir la verificación de las operaciones de conmutación, la resincronización de la transmisión digital, etc. Tiempo de confirmación, Tc Tiempo comprendido entre la aparición de la degradación de red y el instante en el que se confirma la activación de la condición SF o SD para solicitar las operaciones de conmutación de protección: Tc = T1 + T2. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
144 Modelo temporal de conmutación de protección – Eventos (3/3)Tiempo de transferencia, Tt Intervalo de tiempo después de la confirmación de que una condición SF o SD necesita las operaciones de conmutación de protección y la terminación de las mismas: Tt = T3 + T4. Tiempo de restablecimiento del tráfico protegido, Tr Tiempo comprendido entre la aparición de la degradación en la red y el restablecimiento del tráfico protegido: Tr = T1 + T2 + T3 + T4 + T5 = Tc + Tt + T5. NOTA – Un equipo podría detectar una degradación de red aparente que no se confirma después de las operaciones de confirmación. En este caso, sólo los tiempos T1 y T2 son pertinentes. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
145 Fin de la Sección 3 CONMUTACIÓN DE PROTECCIÓNSeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
146 BIBLIOGRAFÍA Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
147 Bibliografía – Arquitecturas de protección de redes de transporteRecomendación UIT-T G (02/2010), Conmutación de protección genérica - Protección lineal de camino y de subred. Recomendación UIT-T G.841 (10/1998), Tipos y características de las arquitecturas de protección para redes de la jerarquía digital síncrona. Recomendación UIT-T G.842 (04/1997), Interfuncionamiento de las arquitecturas de protección para redes de la jerarquía digital síncrona. Recomendación UIT-T M.2102 (02/2000), Procedimientos y umbrales de mantenimiento para los mecanismos de recuperación (protección y restablecimiento) de caminos (trayectos) contenedores virtuales y secciones múltiplex internacionales en la jerarquía digital síncrona. Recomendación UIT-T I.480 (03/2000), Conmutación de protección 1+1 en la capa física para sistemas basados en células. Recomendación UIT-T I.630 (02/1999), Conmutación de protección del modo de transferencia asíncrono. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
148 Bibliografía – Arquitecturas de protección de redes de transporteRecomendación UIT-T G (03/2006), Red óptica de transporte: Protección lineal. Recomendación UIT-T G.8031/ Y.1342 (06/2006), Conmutación de protección lineal Ethernet. Recomendación UIT-T G.8032/ Y.1344 (03/2010), Conmutación de protección del anillo Ethernet. Recomendación UIT-T G.8131/ Y.1382 (02/2007), Conmutación de protección lineal para las redes MPLS de transporte. Recomendación UIT-T Y.1720 (12/2006), Conmutación de protección para redes con conmutación por etiquetas multiprotocolo. RFC 4426, Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) Recovery Functional Specification. J. Lang, B. Rajagopalan, D. Papadimitriou, Eds. March 2006. RFC 4428, Analysis of Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS)-based Recovery Mechanisms (including Protection and Restoration). D. Papadimitriou, E. Mannie, Eds. March 2006. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
149 Bibliografía – Terminología y principios generales relativos a la protección para redes de transporte Recomendación UIT-T M.60 (03/1993), Terminología y definiciones relativas al mantenimiento. Recomendación UIT-T M.495 (11/1988), Restablecimiento de la transmisión y diversidad de rutas de transmisión: terminología y principios generales. Recomendación UIT-T E.800 (09/2008), Definiciones de términos relativos a la calidad de servicio. RFC 4427, Recovery (Protection and Restoration) Terminology for Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS). E. Mannie, D. Papadimitriou, Eds. March 2006. RFC 6414, Benchmarking Terminology for Protection Performance. S. Poretsky, R. Papneja, J. Karthik, S. Vapiwala. November 2011. Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
150 Fin de la BIBLIOGRAFÍA Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011
151 Fin de la Presentación CONMUTACIÓN DE PROTECCIÓN GENÉRICA DE RED DE TRANSPORTESeguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011 Seguridad en redes de telecomunicaciones. Ingeniería Civil Electrónica – 2011