fuente que en direcciones IP destinos. En MPLS, cuando un paquete llega a un router se examina los datos ubicados debajo de la pila de etiqueta. Si los mismos hacen referencia a un paquete IP, entonces la carga es balanceada usando las direcciones IP fuente y destino contenidas en los datos. De igual forma se ejecuta el proceso en caso de que fuera un paquete IP no etiquetado. Este mecanismo empleado por MPLS-TE envía todos los paquetes a los diferentes próximos saltos para una ruta dada sin tener en cuenta el contenido de los mismos. A veces no es deseable aplicarlo porque al destino llegan paquetes fuera de orden. El balanceo de carga nunca se realiza entre una ruta IGP y una ruta
de TE hacia el túnel final, puesto que se pierde la capacidad de especificar una ruta explícita para el tráfico de un túnel que toma un camino menos óptimo [8].
2.6 Protección y restauración en Ingeniería de Tráfico en MPLS.
Los administradores de red conocen la importancia de implementar mecanismos de protección y restauración en caso de que alguna parte de la red presente fallas. Existen muchos factores que pueden provocar fallas en una red. Desde la perspectiva de los enrutadores, existen dos tipos de fallos en una red: fallos de enlaces y fallos de nodo. Un fallo de enlace puede ser provocado por algún corte en la fibra óptica, o un problema en un ADM (Add-drop Multiplexer) o muchas posibles causas más. Existen distintas posibles causas de fallo en un nodo, las cuales van desde problemas de alimentación, colapso de un router, hasta fallos provocados por falta de mantenimiento a los enrutadores. Es altamente deseable reducir los efectos negativos de estos fallos, tales como la pérdida de paquetes de información. Por lo que la ingeniería de tráfico en MPLS y su habilidad en el manejo de tráfico por la red utilizando el protocolo IGP, ayudan a atenuar las pérdidas de paquetes asociadas a fallos de enlace o de nodo en la red. La habilidad de la ingeniería de tráfico en MPLS de hacer esto es conocida como FRR (Fast Reroute) o simplemente protección con ingeniería de tráfico en MPLS.
Básicamente el FRR consiste en calcular un nuevo camino o trayectoria para un LSP después de que el camino existente colapsa [26]. FRR se asemeja a la protección local al utilizar TE LSPs previamente señalados de reserva para re-enrutar el tráfico en caso de falla. El nodo más cercano al de la falla es el responsable de re-enrutar el tráfico y pasa a ser el final de cabecera de reserva para el TE LSP. Por lo tanto, no ocurre ningún tipo de retardo de propagación en una condición de falla, al igual que no existe ningún retardo en establecer un camino para que el nuevo TE LSP reenrute el tráfico. FRR es capaz de re- enrutar tráfico en 10 ms.
2.6.1 Tipos de protección.
Protección, en el contexto de una rápida restauración, hace referencia a la aplicación de ciertos recursos para asegurar una mínima pérdida de tráfico ante una eventual falla. Estos
recursos de protección pueden ser vistos ya sea como recursos físicos (enlaces o nodos) o como recursos lógicos (los LSPs que cruzan un enlace o un nodo). El preestablecimiento de recursos de protección es fundamental para cualquier estrategia de protección. Si no hay un preestablecimiento de recursos, éstos se tendrían que definir después de que se diera una falla, lo cual podría significar muchas pérdidas.
Existen diferentes tipos de esquemas de protección, los cuales se pueden descomponer de la siguiente forma:
- Protección de Trayectoria: la protección de trayectoria consiste en el establecimiento de un camino LSP adicional en paralelo con un camino LSP existente, en donde el LSP adicional es utilizado únicamente en caso de fallo. Este LSP es algunas veces llamado LSP de reserva, secundario o en espera. Éste no es utilizado para transportar tráfico excepto durante una condición de falla. Los LSPs de reserva se construyen a lo largo de trayectorias que pueden ser tan diversas en longitud como en número, como lo son los LSP que éstas protegen. Tanto el LSP primario como el de reserva son configurados en el final de cabecera. Los LSP primarios y los de reserva deben tener las mismas restricciones. Si un LSP primario tiene una reserva de ancho de banda de 100 Mbps, el LSP también debe reservar 100Mbps. De esta forma las características extremo-a-extremo permanecen iguales sin importar cual LSP se esté utilizando para transportar tráfico. Esto implica también que se está reservando un ancho de banda que no va a ser utilizado la mayoría del tiempo y que podría ser utilizado por otros LSPs en la red, para ser usado únicamente en caso de falla (mucho menos del 50% del tiempo).
Figura 2.3 Protección de Trayectoria
- Protección Local: la protección local se da cuando un túnel de protección o de reserva es construido para cubrir solamente un segmento de un LSP primario. En una protección local, el LSP de reserva se enruta alrededor del enlace o nodo que falló. La protección local presenta grandes ventajas con respecto a la protección de trayectoria, ya que presenta una recuperación más rápida en caso de fallo, escalabilidad 1: N (un LSP de reserva protege N LSP primarios) y un menor consumo de recursos de red entre otras.
Existen dos tipos de protección local:
- Protección de Enlace: En muchas redes hoy en día, es común encontrar enlaces con un alto ancho de banda transportando flujos de información importante y flujo de información que no es considerada tan importante. Si se le aplica ingeniería de tráfico MPLS a estas redes, estos flujos importantes se transforman en LSPs importantes. Estos LSPs pueden estar transportando información crítica o datos que son sensibles al tiempo que requieren una respuesta en tiempo real. En estos casos, es de suma importancia proteger estos LSP importantes, mientras se ignora proteger los LSPs de menor importancia. El FRR permite proteger algunos (los que se consideren más importantes) túneles con ingeniería de tráfico o todos ellos. Con la protección de enlace, se pueden proteger los enlaces que están trasportando estos LSPs importantes utilizando túneles preseñalados de reserva para que puenteen el enlace protegido.
- Protección de Nodo: Es importante proporcionar seguridad a un LSP primario en caso de que se presente un fallo en un nodo en el otro extremo de un enlace, sobre todo si este nodo es utilizado cuando se da una protección de enlace, provocando un fallo en la protección misma. Por eso, es importante proporcionar protección a nodos estratégicos en la red de la misma forma como se realizó con los enlaces importantes.
La protección de enlace y de nodo presentan una escalabilidad diferente, resuelven diferentes tipos de problemas y presentan diferentes restricciones una con respecto a la otra. En una red no es necesario proteger todos sus elementos, sino, proteger únicamente aquellos recursos que se consideren críticos como los enlaces de núcleo de red más importantes o proteger LSPs que transportan tráfico de voz sobre IP (VoIP) o tipos específicos de tráfico de usuarios o clientes específicos los cuales poseen SLAs con los ISPs.
Figura 2.5 Protección de Nodo