UNIVERSIDADE DE SOROCABACURSO DE ENGENHARIA ELTRICA

Kell Padovani

Professor(a): Henri Castelli

Sorocaba/SP2014

INTRODUO

A troca de informaes passou a ser uma grande evoluo, sem previses de desacelerao, com enormes expectativas de consumo deste aumento de usurios das tecnologias de acesso a redes sociais e a redes de internet.Oprotocolo IP acabasendo bastante popular entre a maioria dos usurios no mundo, porm, quando nosreferimos troca de pacotes IP este acaba atendendo de certa forma satisfatoriamente, masem uma escala maior quando se refere segurana dos dados ou de nveis organizacionais da rede, como exemplo,dentro das redes dos fornecedores, observamos claramente a grande vantagemde trabalhar com outros protocolos em conjunto e ouros tipos de equipamentos para otimizar os processos, como um switch ao invs de um roteador, no somente em redes internas como na maior parte dos backbones IP de fornecedores, inclusive de Internet, normalmente preferem fazer uso de uma rede ATM, qual baseado em switchespara tratar os seusncleos de processos.A convergncia das redes em nvel mundial para ALL IP, ou seja, todos os produtos de acesso a redes sero migradas para uso de pacotes ao invs de pulsos ou at mesmo tempo de transmisso, por j ser provado mais eficiente. Com esta migrao que comea a se apresentar os novos obstculos para bloquear o avano da tecnologia.O transporte de informaes um item em evoluo constante hoje, pois fazamos uso de padres PCM, SDH, PDH, TDM, onde estes trabalhavam com modulao da informao em padres de tempo ou de largura dos feixes a serem transmitidos. Estas formas de transportes so divididas em sesses com partes iguais, com proteo, capacidade at mesmos de 100 Gigabits por segundo no transporte. Estas redes tem seu trfego sempre presente, com prioridades, mas sem diferenciao de trfego e so orientados a conexo.A internet que um dos veculos da informao mais procurados por clientes hoje tem por base o acesso em protocolos. As redes com pacotes no tem caminhos pr-determinados e no so orientados a conexo, buscam caminhos livres, mas no garantem a entrega de seus dados. Os roteadores que so os responsveis por grande parte de decises destas redes.A tarefa fundamental de um roteador encaminhar os pacotes de um ponto inicial a algum destino especfico ou a diversos,onde acaba sendo uma tarefa um tanto quantocomplexa, poisalm de suportar diversos protocolos, um roteador obtm uma alta carga de processamentodevido ao suporte que ele presta a diversos servios e interfaces, alm da execuo de algoritmos declculo para definir poronde serencaminhado os pacotes, analisando rotas com o menor tempo de transmisso elargura de banda disponvel. Um roteador efetua tambm a anlise do cabealho IP de cada pacote, para saber qual o destino e origem das informaes, qual o tempo percorrido, quais as tratativa de erros,dentre outrascoisas. De outro lado, os comutadores ou switches possuem uma relao custo/desempenho muitomelhor, pois suportam menos protocolos e interfaces do que os roteadores e o processo para definir como eencaminhar os pacotes bem mais simples,fazendo com que os switches sejam mais eficientes doque os roteadores.Nestes processos de envio o cabealho das informaes carregam 12 campos fixos para o uso do pacote, onde as informaes do cabealho definem privilgios no envio da informao e na retransmisso, at mesmo se podem sofrer ou no percas durante o envio.MPLS a sigla de Multiprotocol Label Switching, que em portugus algo como troca de etiquetas entre vrios protocolos. O nome de Multi-protocolo por causa de seraplicado em qualquer protocolo de rede da camada 3no modelo OSI, embora para quase todos os fornecedores de servios estejaminteressados em que o MPLS seja utilizado no trfego de protocolos IP.A grande idia que diferencia o MPLS a de que, quando um pacote de dados for encaminhado a um destino especifico ouum grupo de destinos, os caminhos ou rotas sero criadosassim este caminho pode ser usado por pacotes de diversos produtos que vo para aquele destino ou grupo de destinos, enquanto osroteadores e outros dispositivos de camada 3 do modelo OSI no necessitam perder tempo eprocessamento para efetuar a verificao do cabealho IP destes pacotes de dados, agilizando assim o trfego e otimizando a rede.

MULTI-PROTOCOL LABEL SWITCH

Basicamente as redes que fazem uso de protocolos ip para suas tomadas de decises e construo utilizam de dois tipos de equipamentos para funcionarem, onde estes so os roteadores e os switches.Primeiramente o esquema bsico de funcionamento de uma rede IP, que os pacotes de dados so encaminhados um a um e de forma independente, onde no estabelecida uma conexo ou circuito virtual que ir definir um caminho para os pacotes, ou seja, ao receber um pacote IP o roteador analisa o endereo de destino que est no cabealho do pacote IP, assim realiza uma consulta a sua tabela de roteamento, qual mantida pelo roteador que toma as decises de para onde encaminhar o pacote e de que forma ser mais eficiente em relao ao tempo, segurana dos dados e velocidade at a entrega deste. A tabela de roteamento mantida pelo roteador utilizando informao trocada entre roteadores da rede, por procedimentos definidos pelo protocolo de roteamento utilizado. Um roteador pode ser configurado com mltiplos protocolos de roteamento, Open Shortest Path First - OSPF, Routing Information Protocol RIP e Border Gateway Protocol - BGP so exemplos de protocolos de roteamento. Outra forma de encaminhar pacotes em uma rede utilizando switches. Um switch tem as seguintes caractersticas: Opera na camada 2 de enlace do protocolo no modelo OSI, que est abaixo da camada de Rede onde o chaveamento feito no Hardware ou firmware do processador. O switch, pode criar uma conexo ou circuito virtual, e a deciso de encaminhamento no tomada de pacote a pacote, a exemplo de switches para redes de dados so os que utilizam os protocolos ATM e Frame relay, que normalmente tomam por opo o uso de equipamentos deste tipo para facilitar e otimizar o processo, onde a rede por completa pode ser composta desta maneira, ou apenas ou ncleos de processamento vo estar trabalhando com estes protocolos e equipamentos.Para reforar a idia do funcionamento de um switch, podemos dizer que ele trabalha como um equipamento que tem um nmero de portas X, aonde diferentes dispositivos podem ser conectados, ou seja, Quando um pacote chega a um switch este deve descart-lo ou mov-lo para a porta correta de sada para que ele siga seu caminho. A porta de sada correta determinada pela informao contida no pacote e pode acontecer em alguns casos da informao estar no prprio switch. A informao quando contida no pacote de dados ela utilizada pelos protocolos de ATM e Frame Relay, assim estes podem determinar a porta de sada que iro utilizar, e assim que utilizada esta passa a ser um identificador de conexo tambm referenciado como rtulo ou label, depois que esta informao j obtiver o destino o rtulo no cabealho do pacote trocado pelo switch para carregar novos dados e facilitar o processo at seu destino, que poder passar por diversas redes ou diversos switches.Bom em resumo quando tratamos de uma rede IP o encaminhamento dos pacotes de dados feito por roteadores ou switches, que comparados os roteadores so mais complexos porem consomem mais tempo em tomar decises, assim fazendo com que a simplicidade dos swithes os tornem mais eficientes em redes visando uma performance maior.Existem algumas desvantagens em se trabalhar com redes de protocolo ip, que no caso apenas conseguem prestar servios para redes totalmente compatveis com ip, elas tambm tem uma incapacidade de aliviar o trfego ou redirecionar o mesmo para aliviar as tenses nos canais de transporte, outra caracterstica que este tipo de rede baseia suas decises de envios por nmeros de pulos entre os ns do usurio que ir enviar e o receptor do pacote de dados.Para evoluir e solucionar alguns ou at possivelmente todos os problemas das redes de trfego por protocolos ip, se desenvolveu uma nova palavra ou mtodo em termos de transporte de pacotes, o qual seria a tecnologia MPLS ou multi-protocol label switch.Como brevemente dito na introduo deste, a idia do MPLS, quando um pacote de dados for encaminhado a um destino especifico ou at grupos de destinos, seja criado um caminho claro e nico, onde se possa montar um tnel de transporte, assim este caminho poderia ser usado por pacotes que vo para aquele destino ou grupo de destinos, enquanto os roteadores e outros dispositivos da camada 3 do modelo OSI no necessitem perder tempo em processamento para efetuar a verificao do cabealho IP destes pacotes de dados. O mtodo de roteamento IP da camada 3 do modelo OSI baseado na troca de informaes de localizaes na rede, ou seja, quando um pacote atravessa a rede, cada roteador extrai todas as informaes relevantes do cabealho IP da camada 3 do modelo OSI para efetuar o encaminhamento de novos pacotes com mais eficincia e com decise mais precisas por contar sempre com informaes recentes do estado da rede. Estas informaes ento so usadas para criar novos ndices de roteamento, para indicar em qual caminho este pacote dever prosseguir, com isso, cada roteador ir criar uma tabela de encaminhamento dos pacotes. Este processo repetido em cada roteador pelo qual o pacote passe e em cada salto devem ser determinados os melhores caminhos a serem percorridos na rede, para dinamizar este processo de encaminhamento dos pacotes na rede, o MPLS inclui um rtulo ou etiqueta em cada novo pacote. Este rtulo de tamanho fixo inserido ao cabealho IP do pacote, contendo informaes essenciais para o roteamento do pacote e permitindo a construo de caminhos entre rotadores de entrada e sada de um domnio.O MPLS permite que o trfego seja orientado conexo, mesmo que passe por alguma rede onde no se faa uso desta tecnologia, assim tendo qualidade e segurana na entrega dos pacotes de dados e podendo criar os citados tneis de transporte. Com um conjunto de aes efetuadas pelos roteadores nos LSP ou tneis de transporte, a eficincia do envio dos pacotes aumenta muito em relao aos mtodos convencionais, sem contar que possvel tambm direcionar o trfego e monitorar ou manipular a intensidade do mesmo.As tcnicas de PUSH e SWAP inserem e retiram rtulos nas informaes, para que as mesma trafeguem apenas em canais determinados e por estarem identificados dispenso a necessidade de serem pr visualizados para se definir onde e para onde iram a partir de determinado ponto, apenas isto agiliza e muito a rede.Com este mtodo de rotulao dos pacotes que trafegam pela rede, pode-se estender a ateno e capacidade do transporte da rede tanto em rendimento, atigindo at 1 GPS e tanto como para diversos tipos de informaes e clientes poderam ser atendidos por este mtodo. Um rtulo a mais denominado PseudoWIRE responsvel por emular diferentes circuitos, que possibilitam estas adaptaes de diferentes tipos de informaes transitem pelos LSP ou tneis. Este processo, em comparao aos processos de encaminhamento de pacotes exercidos pelos roteadores convencionalmente simplificado e agilizado, porm no isenta a necessidade de cada roteador decidir por onde o pacote vai passar ou de consultar sua tabela de roteamento para designar o prximo salto do pacote. O encaminhamento dos pacotes utilizando rtulos integra funes de comutao dos switches no roteamento de dados, combinando as informaes e mtodos de encaminhamento de pacotes a longo alcance das funes de roteamento, mais os benefcios da engenharia de trfego otimizado pela capacidade dos switches, ou seja, a grande idia de uso do MPLS a de otimizar o que j se tem, fazendo uso das tcnicas em conjunto, aliando assim as melhores funes de cada tipo de equipamento mas fazendo com que o custos deste se reduzam ao usar o mais barato com a tecnologia de trfego do mais complexo e eficiente.As operadoras tem como grande preocupao o controle da qualidade do servio prestado e do servio entregue ao usurio, principalmente quando se trata de redes de alto nvel, assim com os mtodos MPLS o custo pode vir a reduzir e facilitar este controle para as operadoras por seus equipamentos serem de um mesmo tipo e conversarem entre si, tendo assim informaes de falhas entre vias de envio ou at mesmo de falhas em determinadas regies.Como a tecnologia tende sempre a evoluir, podemos observar neste novo mtodo e processo de informaes, um grande passo para que todas nossas informaes passem as ser totalmente em pacotes.

CONCLUSO

Em anlise aos tpicos e a tecnologia descrita neste, podemos concluir que a evoluo constante da tecnologia no necessite apenas de novos hardwares ou de novos investimentos em que consumam grandes montantes em equipamentos ou em processos, mas que com o conjunto de software e hardware evoluindo constante, podemos alcanar hypervelocidades e timos resultados.Com esta tecnologia onde se nescla o melhor de um swith e de um roteador, em conjunto de um protocolo de envio das informaes as operadoras e a realidade que chegar a nosso contato de altas expectativas.

BIBLIOGRAFIA

http:// http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialmpls/

http://www.teleco.com.br/pdfs/tutorialmplscam.pdf

Palestra ministrada por: Rafael Tambinelli Terranova, MPLS, UNISO 21 de outubro de 2014