3.4 Tecnologías WAN: PPP, XDSL, frame relay, ISDN, ATM.

XDLS

XDSL está formado por un conjunto de tecnologías que proveen un gran ancho de banda sobre circuitos locales de cable de cobre, sin amplificadores ni repetidores de señal a lo largo de la ruta del cableado, entre la conexión del cliente y el primer nodo de la red. Son unas tecnologías de acceso punto a punto a través de la red pública, que permiten un flujo de información tanto simétrico como asimétrico y de alta velocidad.

Las tecnologías xDSL convierten las líneas analógicas convencionales en digitales de alta velocidad, con las que es posible ofrecer servicios de banda ancha en el domicilio de los clientes, similares a los de las redes de cable o las inalámbricas, aprovechando los pares de cobre existentes, siempre que estos reúnan un mínimo de requisitos en cuanto a la calidad del circuito y distancia.

Se descongestionan las centrales y la red conmutada, ya que el flujo de datos, se separa del telefónico en el origen y se reencamina por una red de datos. Se puede ofrecer el servicio de manera individual sólo para aquellos clientes que lo requieran, sin necesidad de reacondicionar todas las centrales locales.

XDSL es una tecnología "Modern-Like" (muy parecida a la tecnología de los módems) en la que es requerido un dispositivo módem xDSL terminal en cada extremo del circuito de cobre. Estos dispositivos aceptan flujo de datos en formato digital y lo superponen a una señal analógica de alta velocidad.

En general, en los servicios xDSL, el envío y recepción de datos se establece a través de un módem xDSL (que dependerá de la clase de xDSL utilizado: ADSL, VDSL, etc.). Estos datos pasan por un dispositivo, llamado "splitter", que permite la utilización simultánea del servicio telefónico básico y del servicio xDSL. El splitter se coloca delante de los módems del usuario y de la central; está formado por dos filtros, uno paso bajo y otro paso alto. La finalidad de estos dos filtros es la de separar las señales transmitidas por el canal en señales de alta frecuencia (datos) y señales de baja frecuencia (Telefonía).

La Tecnología xDSL soporta for- matos y velocidades de transmisión especificados, como lo son T1 (1.544 Mbps) y E1 (2.048 Mbps), y es lo suficientemente flexible para soportar velocidades y formatos adicionales como sean especificados (ej. 6 Mbps asimétricos para transmisión de alta velocidad de datos y video). Puede coexistir en el circuito con el servicio de voz; como resulta- do, todos los tipos de servicios, incluyendo el de voz, video, multime- día y datos pueden ser transporta- dos sin el desarrollo de nuevas estrategias de infraestructura.

ISDN

ISDN (Red Digital de Servicios Integrados) es un conjunto de normas CCITT / ITU para la transmisión de datos por conmutación de circuitos a través de diversos medios, incluyendo hilos de cobre ordinarios de grado telefónico. Evolución de las Redes actuales, que presta conexiones extremo a extremo a nivel digital y capaz de ofertar diferentes servicios.

Existen dos niveles de servicio: el Basic Rate Interface (BRI), destinado al hogar y la pequeña empresa, y el Primary Rate Interface (PRI), para usuarios más grandes. Ambas tasas dividen su capacidad en una serie de canales:

·         Los canales B llevan cargas útiles (por ejemplo, flujos de datos o de voz)

·         Los canales D llevan información de control y señalización.

Utiliza la misma infraestructura para muchos servicios que tradicionalmente requerían interfaces distintas (télex, voz, conmutación de circuitos, conmutación de paquetes...); es digital porque se basa en la transmisión digital, integrando las señales analógicas mediante la transformación Analógico - Digital, ofreciendo una capacidad básica de comunicación de 64 Kbps.

La red digital de servicios integrados (ISDN) es una tecnología de conmutación de circuitos que habilita al bucle local de una PSTN para transportar señales digitales, lo que da como resultado conexiones de conmutación de mayor capacidad.

ISDN cambia las conexiones internas de la PSTN para que transporte señales digitales multiplexadas por división de tiempo (TDM) en vez de señales analógicas. TDM permite que se transfieran dos o más señales, o flujos de bits, como sub canales en un canal de comunicación. Las señales parecen transferirse en forma simultánea; sin embargo, físicamente, las señales se turnan en el canal.

Convierte el bucle local en una conexión digital TDM. Este cambio permite que el bucle local transporte las señales digitales, lo que genera conexiones de conmutación de mayor capacidad. La conexión usa canales de corriente portadora (B) de 64 kb/s para transportar voz y datos, y un canal delta (D), de señalización, para la configuración de llamadas y otros.

Frame Reley

Frame Relay es una técnica de comunicación mediante retransmisión de tramas para redes de circuito virtual, introducida por la ITU-T a partir de la recomendación I.122 de 1988. Consiste en una forma simplificada de tecnología de conmutación de paquetes que transmite una variedad de tamaños de tramas (“frames”) para datos, perfecto para la transmisión de grandes cantidades de datos.

Se basa en la conmutación por paquetes. Frame Relay utiliza circuitos virtuales para realizar conexiones a través de un servicio orientado a conexión. Frame Relay es un protocolo de capa de enlace de datos conmutado de estándar industrial, que maneja múltiples circuitos virtuales mediante el encapsulamiento de Control de enlace de datos de alto nivel (HDLC) entre dispositivos conectados.

La red parece similar a la de X.25, la velocidad de transmisión de datos disponible es por lo general de hasta 4 Mbps Frame Relay difiere de X.25 en muchos aspectos. El más importante es que es un protocolo mucho más sencillo que funciona a nivel de la capa de enlace de datos y no en la capa de red.

Utilidad: Transmisión de voz y datos a alta velocidad entre redes de área local separadas geográficamente

Es un Protocolo de Enlace mediante circuito virtual permanente (actualmente aún no se utiliza en modo de conmutación, aunque está preparado para ello)

Según la recomendación Q.922 del ITU T se encuadra en el segundo nivel de las comunicaciones (Enlace) del sistema OSI (Organización de Estándares Internacionales), apoyándose en el protocolo núcleo LAP-F (recQ.922) para las comunicaciones a nivel Físico. La comunicación se realiza punto a punto en cada nodo, lo que permite prescindir de mecanismos de control de errores a (el control de errores se llevara a cabo por los niveles superiores), permitiendo que la red opere a altas velocidades al no haber sobrecarga de procesamiento en cada nodo. Proporciona una velocidad de transmisión de hasta 2MBit/S

Se utiliza principalmente para la interconexión de redes de área local y extensas sobre redes públicas o privadas.

Presta el servicio de transporte de datos y voz el más usado mundialmente, el cual permite la conmutación de tramas, garantizando un uso dinámico del ancho de banda.

·        Permite las aplicaciones de este servicio en la interconexión LAN a LAN.

·         Usa una transferencia de altos volúmenes de datos.

·         Acceso a sistemas de información centralizados desde localidades remotas.

·         Posibilidad de integrar voz y datos.

Frame Relay, SMDS y X.25 son ejemplos de las tecnologías WAN conmutadas por paquetes. Las redes conmutadas pueden transportar tramas (paquetes) de tamaños variables o celdas de tamaño fijo. El tipo de red conmutada por paquetes más común es Frame Relay.  

ATM

El modo de transferencia asíncrona o ATM, es un estándar adoptad por la ITU-T (International Telecomunication Union-Telecommunication Stadasdization Sector) en 1985 para soportar la red digital de servicios integrados de banda ancha o B-ISDN (Broadband Integrated Services Digital Network), permite la integración de los servicios orientados y no orientados a conexiones. La integración de estos servicios es una única red, reduce enormemente los costes en infraestructura y en personal de operación y mantenimiento en las operadoras de telecomunicaciones.

La tecnología ATM se basa en la multiplexación y conmutación de celdas o pequeños paquetes de longitud fija, combinando los beneficios de la conmutación de circuitos (capacidad garantizada y retardo de transmisión constante) con los de la conmutación de paquetes (flexibilidad y eficacia para tráfico intermitente). Proporciona ancho de banda escalable, que va desde los 2 Mbps a los 10 Gbps, velocidades muy superiores a los 64 Kbps como máximos que ofrece x.25 o a los 2 Mbps de Frame Relay. Además, es ATM es más eficiente que las tecnologías síncronas, tales como la multiplexación por división en el tiempo o TDM (time Divsion Multiplexing) en la que se basan PDH y SDH.

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

La tecnología ATM es capaz de transferir voz, vídeo y datos a través de redes privadas y públicas. Tiene una arquitectura basada en celdas más bien que una basada en tramas. Está concebido para ser implementado por hardware, en módulos que serán programados externamente (por eso no incluye mecanismos para abrir y cerrar circuitos virtuales).

Protocolo diseñado para ser rápido, para que el tiempo que tardan las celdas en viajar desde el emisor hasta el receptor sea mínimo, lo que significa eliminar cualquier proceso intermedio que imponga retardos; por eso no se incluye ningún mecanismo de corrección de errores.

PPP

PPP es un protocolo WAN de enlace de datos. Se diseño como un protocolo abierto para trabajar con varios protocolos de capa de red, como IP, IPX y Apple Talk. La encapsulación PPP (Protocolo Punto a Punto) se diseñó cuidadosamente para conservar la compatibilidad con el hardware más usado que la admite.

Encapsula tramas de datos para transmitirlas a través de enlaces físicos de capa 2. PPP establece una conexión directa mediante cables seriales, líneas telefónicas, líneas troncales, teléfonos celulares, enlaces de radio especializados o enlaces de fibra óptica.

Contiene 3 componente principales:

Entramado del estilo de HDLC para transportar paquetes multiprotocolo a través de enlaces punto a punto.

Protocolo de control de enlace (LCP) extensible para establecer, configurar y probar la conexión de enlace de datos.

Familia de protocolos de control de red (NCP) para establecer y configurar distintos protocolos de capa de red. PPP permite el uso simultáneo de varios protocolos de capa de red.

Un método para encapsular datagramas multiprotocolo. Un protocolo de control de enlace (LCP) para establecer, configurar y probar la conexión de enlace de datos. Una familia de protocolos de control de red (NCP) para establecer y configurar distintos protocolos de capa de red. Las tramas PPP constan de seis campos.

PPP está documentado en RFC 1661. Se basa en HDLC y es muy similar, síncrono se utiliza para conectarse a dispositivos que no son de Cisco, controlar la calidad del enlace, proporcionar autenticación o agrupar enlaces para el uso compartido, utiliza HDLC para encapsular datagramas. Surgió originalmente como protocolo de encapsulación para transportar tráfico IPv4 a través de enlaces punto a punto. PPP proporciona un método estándar para transportar paquetes multiprotocolo a través de enlaces punto a punto.

Proporciona un método estándar para transportar datagramas multiprotocolo sobre enlaces simples punto a punto entre dos puntos, estos enlaces proveen operación bidireccional full dúplex y se asume que los paquetes serán entregados en orden.