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Evolução das Redes de Transporte: Packet Transport Networks e MPLS-TP As redes de telecomunicações de hoje evoluíram substancialmente desde os dias dos serviços simples de telefonia. Hoje em dia uma grande variedade de tecnologias é implementada, convivendo com um número substancial de falhas, suportando uma gama de aplicações baseadas em dispositivos de ponta de usuários; aplicações essas que geram uma grande diversidade de taxas de bits, e que estão sendo cada vez mais utilizadas nas redes. Em paralelo, os novos serviços e modos de comunicação em rede (ex.: peer-to-peer) estão emergindo e se proliferando rapidamente, modificando o perfil do tráfego de dados de maneiras imprevisíveis. Já é tomado como fato que a abordagem atual da arquitetura da rede de transporte não está atendendo as novas exigências impostas. Não obstante, uma readequação das arquiteturas de rede é mandatória na busca por uma rede de telecomunicações segura, confiável e com uma boa relação custo-benefício. A pesquisa hoje em dia gira em torno de noções de como a dinamicidade da rede pode ser potencialmente aumentada, como o custo de propriedade pode ser reduzido, e como o custo de serviços de rede pode ser diminuído. Através de uma análise simples do paradigma de arquitetura de rede existente, pode-se notar que a eficiência e robustez das redes de hoje são alcançadas através da interação entre duas tecnologias mutuamente exclusivas: pacotes (normalmente IP/MPLS e Ethernet) e circuitos (SDH/SONET, OTN e WDM), que coexistem em redes de transporte com um baixo nível de interoperabilidade e uma duplicidade significante de funcionalidades. Aparentemente, para uma otimização geral, é fundamental aumentar a sinergia entre as camadas e reduzir essa duplicidade de funcionalidades. Partindo desse pressuposto, as tecnologias emergentes, que ainda se encontram em processo de padronização, visam combinar as melhores funções de comutação por circuito e por pacote. Dentre os órgãos de padronização, duas tecnologias principais estão sendo discutidas: PBB-TE (IEEE 802.1Qay, baseado no Ethernet) e MPLS-TP (desenvolvido pelo ITU-T e IETF, com base no MPLS). Estas duas tecnologias constituem a base para as propostas de implementação das novas redes de transporte que possibilitarão aos provedores alavancar suas infra-estruturas para um melhor aproveitamento dos recursos disponíveis, enquanto se adéquam ao novo modelo de serviços que o mercado exige. Este tutorial procura apresentar as alternativas vislumbradas para a evolução das redes de transporte, com base nas tecnologias Packet Transport Networks e MPLS-TP. O tutorial foi preparado a partir do trabalho de conclusão de curso “Evolução das Redes de Transporte: Packet Transport Networks e MPLS-TP”, elaborado pelo autor, e submetido Curso de Pós-Graduação em Engenharia de Redes e Sistemas de Telecomunicações, ministrado no Instituto Nacional de Telecomunicações – INATEL, como requisito parcial para obtenção do grau de especialista em Engenharia de Redes e Sistemas de Telecomunicações. Foi orientador do trabalho o Prof. Dr. Carlos Roberto dos Santos. 1

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  • Evoluo das Redes de Transporte: Packet Transport Networks e MPLS-TP As redes de telecomunicaes de hoje evoluram substancialmente desde os dias dos servios simples detelefonia. Hoje em dia uma grande variedade de tecnologias implementada, convivendo com um nmerosubstancial de falhas, suportando uma gama de aplicaes baseadas em dispositivos de ponta de usurios;aplicaes essas que geram uma grande diversidade de taxas de bits, e que esto sendo cada vez maisutilizadas nas redes. Em paralelo, os novos servios e modos de comunicao em rede (ex.: peer-to-peer)esto emergindo e se proliferando rapidamente, modificando o perfil do trfego de dados de maneirasimprevisveis. J tomado como fato que a abordagem atual da arquitetura da rede de transporte no est atendendo asnovas exigncias impostas. No obstante, uma readequao das arquiteturas de rede mandatria na buscapor uma rede de telecomunicaes segura, confivel e com uma boa relao custo-benefcio. A pesquisahoje em dia gira em torno de noes de como a dinamicidade da rede pode ser potencialmente aumentada,como o custo de propriedade pode ser reduzido, e como o custo de servios de rede pode ser diminudo. Atravs de uma anlise simples do paradigma de arquitetura de rede existente, pode-se notar que aeficincia e robustez das redes de hoje so alcanadas atravs da interao entre duas tecnologiasmutuamente exclusivas: pacotes (normalmente IP/MPLS e Ethernet) e circuitos (SDH/SONET, OTN eWDM), que coexistem em redes de transporte com um baixo nvel de interoperabilidade e uma duplicidadesignificante de funcionalidades. Aparentemente, para uma otimizao geral, fundamental aumentar asinergia entre as camadas e reduzir essa duplicidade de funcionalidades. Partindo desse pressuposto, astecnologias emergentes, que ainda se encontram em processo de padronizao, visam combinar as melhoresfunes de comutao por circuito e por pacote. Dentre os rgos de padronizao, duas tecnologias principais esto sendo discutidas: PBB-TE (IEEE802.1Qay, baseado no Ethernet) e MPLS-TP (desenvolvido pelo ITU-T e IETF, com base no MPLS). Estasduas tecnologias constituem a base para as propostas de implementao das novas redes de transporte quepossibilitaro aos provedores alavancar suas infra-estruturas para um melhor aproveitamento dos recursosdisponveis, enquanto se adquam ao novo modelo de servios que o mercado exige. Este tutorial procura apresentar as alternativas vislumbradas para a evoluo das redes de transporte, combase nas tecnologias Packet Transport Networks e MPLS-TP. O tutorial foi preparado a partir do trabalho de concluso de curso Evoluo das Redes de Transporte:Packet Transport Networks e MPLS-TP, elaborado pelo autor, e submetido Curso de Ps-Graduao emEngenharia de Redes e Sistemas de Telecomunicaes, ministrado no Instituto Nacional deTelecomunicaes INATEL, como requisito parcial para obteno do grau de especialista em Engenhariade Redes e Sistemas de Telecomunicaes. Foi orientador do trabalho o Prof. Dr. Carlos Roberto dos Santos.

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  • Yuri Leonardo de Almeida Bacharelado em Cincia da Computao pela Universidade Nove de Julho (Uninove So Paulo, SP).Ps-Graduao em Engenharia de Redes e Sistemas de Telecomunicaes pelo Instituto Nacional deTelecomunicaes (INATEL Santa Rita do Sapuca, MG). Atuou como Consultor Tcnico na Corptec - Corporate Technology, executando atividades rea de projetospara solues e produtos voltados para a rea de redes e segurana da informao, e como Analista deMonitorao Bilngue na Convergys do Brasil, executando atividades de suporte 1 nvel e monitorao dedesempenho de sistema proprietrio de tarifao de telefonia celular, com escalonamento de chamados paraas equipes de nveis superiores (principalmente na ndia) atravs de comunicao via telefoneexclusivamente em ingls. Atuou tambm como Operador de Infraestrutura na CPM Braxis, executando atividades a partir do NOC(Network Operation Center) 24x7 relativas administrando de infraestrutura de ativos de rede e servidoresWintel/UNIX de cliente internacional do segmento bancrio, em ambiente de Operao ITIL v2 compliant(equipe 100% certificada), utilizando as melhores prticas recomendadas pela biblioteca, e comoCoordenador Tcnico de Projetos na ITC Technology Solutions, executando ativividades de coordenaotcnica de projetos diversos de redes/telecom em projeto de grande porte de uma estatal do segmento deenergia, proprietria da maior rede de fibra ptica do pas, que consistia na migrao dos ativos de rede de70 sites distintos e implantao de uma soluo de conectividade que utilizasse os recursos fsicos e lgicosdisponveis da melhor maneira possvel. Atualmente trabalha como Trainee Expert na Oi (Rio de Janeiro, RJ), executando atividades em processo deJob Rotation passagem temporria por diversas reas de tecnologia da empresa para fins de conhecimentode processos organizacionais e levantamento de oportunidades de melhoria dentre os procedimentosexistentes, sendo o enfoque atual voltado anlise, otimizao e automatizao de processos de gerncia deredes IP e fixas (centrais telefnicas). Email: [email protected]

    Categorias: Banda Larga, Redes pticasNvel: Introdutrio Enfoque: TcnicoDurao: 20 minutos Publicado em: 15/08/2011

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  • Redes de Transporte: Introduo O estudo das redes de transporte um campo vasto e altamente multidisciplinar no mundo dastelecomunicaes. Um iniciante que comear a estudar esse contedo pode se sentir intimidado pelavariedade e complexidade de arquiteturas e tecnologias de rede que tm se proliferado na ltima dcada.Mesmo um expert na rea pode se sentir desorientado com a grande variedade de funes de rede e suascaractersticas. Este trabalho visa discutir a arquitetura atual das redes de transporte e porque ela j consideradainadequada para suportar os tipos de servios oferecidos hoje. Partindo desse conceito, so apresentadas asprincipais propostas para evoluo e adequao das redes de transporte s exigncias impostas pelos novosmodelos de negcio, juntamente com as caractersticas das mesmas e alguns de seus pontos positivos enegativos. Aps a anlise das tecnologias emergentes, so apresentadas algumas pesquisas de mercado queapontam o MPLS-TP como a tecnologia mais adequada para esse cenrio, demonstrando em alguns casosreais de aplicao as vantagens do uso dessa tecnologia e quais benefcios tangveis ela poderia trazer parauma operadora e/ou provedor de servios de telecomunicaes.

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  • Redes de Transporte: Conceitos Bsicos Por mais de um sculo, a viso tradicional das redes de telecomunicaes tem sido uma combinao detecnologias de transmisso e comutao. Mesmo que a transmisso e a comutao continuem sendo oselementos bsicos de construo de qualquer rede, o bsico das redes de telecomunicaes cobre um escopomuito maior hoje em dia. Essa nova viso deve-se principalmente introduo de tecnologias digitais, queesto trilhando o caminho de redes baseadas em pacotes. Este captulo trata de definir as caractersticas fundamentais das redes modernas, demonstrando conceitosbsicos para a compreenso das tecnologias apresentadas mais a frente, de modo a facilitar a investigao daevoluo arquitetural das redes de transporte em termos de novos servios de rede que suportam aplicaesemergentes voltadas ao cliente final.

    Paradigmas de Comutao Em comparao com as redes analgicas antigas, as redes digitais baseadas em pacotes podem ser tantoorientadas conexo quanto no orientadas, ter um plano de controle para automao de algumas funes,implementar vrios esquemas de resilincia, executar um grande nmero de servios de rede que suportamas aplicaes dos usurios, entre outras caractersticas. As redes digitais podem transferir informaes entre os ns por meio da utilizao de dois paradigmasfundamentais: comutao de circuito ou comutao de pacote. Em redes comutadas por circuito, os dados so organizados em fluxos de bit contnuos e ininterruptos. Nestemodo de operao, um link fsico dedicado entre um par de ns estabelecido. Antes de iniciar atransferncia de dados em uma conexo especfica, a prpria conexo deve ser provisionada, ou seja, osns de comutao da rede devem ser configurados para prover o link fsico exigido. Isso implica em umaalocao exclusiva de recursos de rede por todo o perodo no qual a conexo existir. Esse tipo de tarefa(provisionamento) normalmente realizado por elementos dedicados que pertencem ao sistema de controleda rede; os recursos de rede so liberados assim que a conexo terminar. dessa maneira que a rede legada de telefonia (POTS Plain Old Telephony Service) tem funcionado athoje. A reserva privada de recursos de rede previne outras conexes de utiliz-las enquanto o primeiroestiver ativo, e isso pode levar a um uso ineficiente da rede. Em redes comutadas por pacote, os dados so organizados em pacotes de tamanho finito que soprocessados um a um nos ns da rede e encaminhados com base na informao de cabealho do pacote.Neste cenrio de rede, cada pacote se utiliza dos recursos de comutao e transmisso apenas durante otempo de sua durao, e esses recursos de rede so compartilhados por todos os pacotes. Esse processo deencaminhamento e agregao de pacotes chamado de multiplexao estatstica, e representa o maiorbenefcio das redes comutadas por pacote sobre as redes comutadas por circuito em termos de eficincia deaproveitamento da rede. Exemplos tpicos de tecnologias de comutao de circuito e de comutao de pacote so: SDH(Synchronous Digital Hierarchy) e Ethernet, respectivamente. As redes comutadas por pacote podem, por sua vez, trabalhar nos modos: no orientado conexo eorientado conexo.

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  • No modo no orientado conexo, os pacotes so encaminhados salto a salto do n de origem ao n dedestino de acordo apenas com a informao contida no cab