MPLS Y DWDM Toledo Illescas María Belén belen.toledo@ucuenca.ec MPLS es un estándar IP de conmutación de paquetes es una tecnología del reenvío de paquete que utiliza la escritura de etiquetas para tomar las decisiones del reenvío de datos. Integra IP y ATM en la red. Los paquetes MPLS son enviados después de una búsqueda por etiquetas mejorando asi el desempeño del protocolo. DWDM es una técnica de transmisión de señales a través de fibra óptica usando la banda C es decir acopa las salidas de diferentes fuentes emisoras de luz, cada una a una longitud de onda diferente, sobre una misma fibra óptica. Los sistemas Modernos de DWDM emplean los multiplexores para combinar las señales. Hay una cierta pérdida inherente asociada a la multiplexación y la demultiplexación. se utiliza un acoplamiento punto a punto sobre DWDM entre los grandes sitios de la empresa y se necesita solamente un dispositivo de premisa del cliente para convertir el tráfico de las aplicaciones a las longitudes de onda y a la multiplexación específicas.

1. MPLS Y DWDM
Toledo Illescas María Belén
Estudiante De La Facultad De Ingeniería De La Universidad De Cuenca
belen.toledo@ucuenca.ec
Abstract— MPLS is an IP packet switching standard.
It is a packet forwarding technology that uses label writing
to make decisions about data forwarding. Integra IP and
ATM in the network. The MPLS packets are sent after a tag
search thus improving the performance of the protocol.
DWDM is a technique of transmission of signals through
fiber optic using the C band that is to receive the outputs of
different light emitting sources, each one at a different
wavelength, on the same optical fiber. Modern DWDM
systems employ multiplexers to combine the signals. There
is some inherent loss associated with multiplexing and
demultiplexing. A point-to-point link over DWDM is used
between the large company sites and only a client premise
device is needed to convert the application traffic to specific
wavelengths and multiplexing.
Keywords— Label, Package, Optical Fiber, Band.
Resumen — MPLS es un estándar IP de
conmutación de paquetes es una tecnología del reenvío
de paquete que utiliza la escritura de etiquetas para
tomar las decisiones del reenvío de datos. Integra IP y
ATM en la red. Los paquetes MPLS son enviados
después de una búsqueda por etiquetas mejorando asi
el desempeño del protocolo.
DWDM es una técnica de transmisión de señales a
través de fibra óptica usando la banda C es decir acopa
las salidas de diferentes fuentes emisoras de luz, cada
una a una longitud de onda diferente, sobre una misma
fibra óptica. Los sistemas Modernos de DWDM
emplean los multiplexores para combinar las señales.
Hay una cierta pérdida inherente asociada a la
multiplexación y la demultiplexación. se utiliza un
acoplamiento punto a punto sobre DWDM entre los
grandes sitios de la empresa y se necesita solamente un
dispositivo de premisa del cliente para convertir el
tráfico de las aplicaciones a las longitudes de onda y a
la multiplexación específicas.
Palabras Clave — Etiqueta, Paquete,Fribra
Optica, Banda.
I. INTRODUCCIÓN
En este artículo se dará a conocer sobre el estándar
de Conmutación De Etiquetas Multiprotocolo MPLS
que fue desarrollado por la IETF con la finalidad de
transportar datos para redes basadas en circuitos y
paquetes. Llego a remplazar a la técnica Frame Relay
encargada de la comunicación mediante la trasmisión
de tramas para redes de circulo virtual.
Los avances en el hardware y una nueva visión a la
hora de manejar las redes, están dando lugar al empleo
creciente de las tecnologías de Conmutación,
encabezadas por la tecnología ATM. Aportando
velocidad, calidad de servicio y facilitando la gestión
de los recursos en la red.
Para poder estudiar el multiplexado compacto por
división en longitudes de onda es necesario antes
conocer la multiplexación por división de longitud de
onda WDM que es una tecnología que permite
transmitir varias señales independientes sobre una sola
fibra óptica mediante portadores ópticas de diferente
longitud de onda, usando luz procedente de un láser o
un LED. DWDM es un tipo denso de WDW el cual
transmite muchas longitudes de onda y larga distancia.
La multiplexación por división de longitud de onda
densa (DWDM) es una innovación importante en redes
ópticas ya que una de sus principales ventajas es
aumentar la capacidad de un punto a otro de una red de
fibra óptica
II. FORMATO DEL ARTÍCULO
1. MPLS
DEFINICIÓN
MPLS Multiprotocol Label Switching (Conmutación
De Etiquetas Multiprotocolo) es un estándar IP de
conmutación de paquetes es una tecnología del reenvío
de paquete que utiliza la escritura de etiquetas para
tomar las decisiones del reenvío de datos. MPLS opera
entre la capa de enlace de datos y la capa de red del
modelo OSI. Puede ser utilizado para transportar
diferentes tipos de tráfico como tráfico de voz y de
paquetes IP. MPLS reemplazó a Frame Relay y
complemento ATM siendo la tecnología preferida para
llevar datos de alta velocidad y voz digital en una sola
conexión.
VENTAJAS
• Reducción de costes
• Mayor seguridad informática
• Priorización del tráfico en tiempo real, uso de
la misma red para todos los servicios
• Rápido diagnóstico de averías.
• Recuperación ante desastres, conexiones
redundantes en la nube mpls, fácil reconexión
de un emplazamiento remoto a conexiones de
backup
• Mejora desempeño de re-envío de paquetes
en la red

2. • Integra IP y ATM en la red
• Construye redes inter-operables
DESVENTAJAS
• Se agrega una capa adicional
• Los router deben entender MPLS
CARACTERÍSTICAS Y FUNCIONAMIENTO
• Introduce una estructura orientada a la
conexión en redes que originariamente no
estaban orientadas a la conexión (redes IP).
• Integra sin discontinuidades los niveles de
enlace de datos y red del modelo OSI,
combinando las funciones de control de
enrutamiento con efectividad en la
conmutación.
• Optimiza el enrutamiento, reduciendo
notablemente la complejidad de los
algoritmos.
• Mantiene un estado de la comunicación entre
dos nodos.
• Permite introducir calidad de servicios en
redes IP.
• Optimiza el establecimiento de túneles en las
VPN.
PRINCIPALES APLICACIONES
• Virtual Private Networking (VPN)
• Ingeniería de tráfico (TE)
• Calidad del servicio (QoS)
• Cualquier transporte sobre MPLS (átomo)
• Disminuye la expedición por encima en los
routeres del núcleo.
ESTRUCTURA DE LA ESCRITURA DE LA
ETIQUETA
Una escritura de la etiqueta es un cortocircuito, cuatro-
byte, el identificador de longitud fija, local-
significativo que se utiliza para identificar un
Forwarding Equivalence Class (FEC). La escritura de
la etiqueta que se pone en un paquete determinado
representa el FEC al cual se asigna ese paquete.
Imagen 1. Estructura De etiqueta de MPLS
• Escritura de la etiqueta - Valor de etiqueta
(no estructurado), 20 bits
• Exp - Uso experimental, 3 bits; utilizado
actualmente como campo del Clase de
Servicio (CoS)
• S - Parte inferior del stack, 1 bit
• TTL - Time to Live, 8 bits
ARQUITECTURA
Elementos
• LER (Label Edge Router o enrutador
frontero de etiquetado): elemento que inicia
o termina el túnel (extrae e introduce
cabeceras). Es decir, el elemento de
entrada/salida a la red MPLS. Existen tan
enrutadores de entrada como de salida de la
red. Ambos suelen denominarse router
frontera ya que se encuentran en los extremos
de la red MPLS.
• LSR (Label Switching Router o enrutador
de conmutación de etiquetas)
• LSP (Label Switched Path o intercambio de
rutas por etiqueta) nombre genérico de un
camino MPLS (para cierto tráfico o FEC), es
decir, del túnel MPLS establecido entre los
extremos. A tener en cuenta que un LSP es
unidireccional.
• LDP (Label Distribution Protocol o
protocolo de distribución de etiquetas): un
protocolo para la distribución de etiquetas
MPLS entre los equipos de la red.
• FEC (Forwarding Equivalence Class o
clase de equivalencia de reenvío): nombre
que se le da al tráfico que se encamina bajo
una etiqueta. Subconjunto de paquetes
tratados del mismo modo por el conmutador.
Cabecera
• Etiqueta o label (20 bits): es el valor de la
etiqueta MPLS.
• Experimental o Exp (3 bits): llamado
también bits experimentales. Aparece como
calidad de servicio en otros textos, y afecta al
encolado y descarte de paquetes. Son tres bits
usados para identificar la clase del servicio.
• Pila o stack (S, 1 bit): sirve para el apilado
jerárquico de etiquetas. Cuando S=0, indica
que hay más etiquetas añadidas al paquete.
Cuando S=1, se trata de la última etiqueta de
la jerarquía.
• Tiempo de vida o time-to-live (TTL, 8 bits),
que tiene la misma funcionalidad que en IP.
Se decrementa en cada enrutador y al llegar
al valor de 0, el paquete es descartado.

3. Generalmente sustituye el campo TTL de la
cabecera IP.
Imagen 2. Estructura De La Cabecera De MPLS
Pila de etiqueta
MPLS funciona anexando un encabezado a cada
paquete. Dicho encabezado contiene una o más
"etiquetas", y al conjunto de etiquetas se le llama pila
o "stack". Cada etiqueta consiste en cuatro campos:
• Valor de la etiqueta de 20 bits.
• Prioridad de Calidad de Servicio (QoS) de 3
bits. También llamados bits experimentales.
• Bandera de "fondo" de la pila de 1 bit.
• Tiempo de Vida (TTL) de 8 bits.
Estos paquetes MPLS son enviados después de una
búsqueda por etiquetas en vez de una búsqueda dentro
de una tabla IP. De esta manera, cuando MPLS fue
concebido, la búsqueda de etiquetas y el envío por
etiquetas eran más rápido que una búsqueda RIB (Base
de información de Ruteo), porque las búsquedas eran
realizadas en el switch fabric y no en la CPU.
EJEMPLO
Imagen 3. Ejemplo de una red MPLS.
2. DWDM
DEFINICIÓN
DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing
(Multiplexado Compacto Por División En Longitudes
De Onda) Es una técnica de transmisión de señales a
través de fibra óptica usando la banda C es decir acopa
las salidas de diferentes fuentes emisoras de luz, cada
una a una longitud de onda diferente, sobre una misma
fibra óptica. Después de la transmisión a través de la
fibra, las señales a cada longitud de onda diferente,
pueden ser separadas entre sí hacia diferentes
detectores en su extremo final. El componente
encargado de inyectar las distintas fuentes sobre la
misma fibra óptica es el multiplexor, y el encargado de
separarlas es el demultiplexor.
Imagen 4: Concepto de multiplexación por división en
longitud de onda
VENTAJAS
Aumenta altamente la capacidad de un punto a otro de
la red de fibra óptica. Esto se debe principalmente a la
posibilidad de transmitir varias señales dentro de una
sola señal y a las altas tasas de transmisión que soporta.
Permite transportar cualquier formato de transmisión
en cada canal óptico. Así, sin necesidad de utilizar una
estructura común para la transmisión de señales, es
posible utilizar diferentes longitudes de onda para
enviar información síncrona y asíncrona, analógica o
digital, a través de la misma fibra.
Permite utilizar la longitud de onda como una nueva
dimensión, además del tiempo y el espacio, en el
diseño de redes de comunicación.
DESVENTAJAS
los componentes ópticos son más caros debido a la
necesidad de utilizar filtros ópticos, y láser que soporte
una tolerancia a longitudes de onda compactas. Un
dispositivo externo de acoplamiento es usado para
acoplar la mezcla de las diferentes señales ópticas.
Tiene menor espacio para una tolerancia con respecto
a la dispersión de las longitudes de onda.

4. FUNCIONAMIENTO.
DWDM es un método de multiplexación muy similar
a la Multiplexación por división de frecuencia se
utiliza en medios de transmisión electromagnéticos en
donde varias señales portadoras se transmiten por una
única fibra óptica utilizando distintas longitudes de
onda de un haz láser en cada una de ellas y cada
portadora óptica forma un canal óptico que podrá ser
tratado independientemente del resto de canales que
comparten el medio de fibra óptica y contienen
diferente tipo de tráfico. De esta manera se puede
multiplicar el ancho de banda efectivo de la fibra
óptica, así como facilitar comunicaciones
bidireccionales.
DISTRIBUCIÓN DE CANALES DWDM
ESTÁNDAR
• Espacio oficial entre canales: 100 GHz (41
canales de 0,8 nm) y 50 GHz (82 canales de
0,4 nm)
• Banda C -es la más convencional- es la que
usa longitud de onda más corta (~1530)
• Banda L es de longitud de onda más larga
(hasta 1610 nm)
• Se empieza a utilizar el espaciado de 50 GHz
(o incluso de 25 y 12,5 GHz: WDM ultra-
denso) y también las bandas de 1490 nm
COMPONENTES Y FUNCIONAMIENTO
El multiplexado compacto por división en longitudes
de onda es la base de la tecnología en una red de
transporte óptica y sus componentes esenciales se
clasifican por su lugar en el sistema:
En el lado de la transmisión, láseres con precisión,
longitudes de onda estables.
En el enlace, fibra óptica que exhibe bajas pérdida y
funcionamiento de transmisión en los espectros
relevantes de la longitud de onda, además de plano-
gane los amplificadores ópticos para alzar la señal en
palmos más largos.
En el lado de la recepción, fotodetectores y
demultiplexores ópticos usando los filtros de película
fina o los elementos difrangentes.
FUNCIONES DEL SISTEMA
• Generación de la señal - La fuente, un laser
de estado sólido, debe proporcionar la luz
estable dentro de un específico, estrecho
ancho de banda que transporta los datos
digitales, modulado como una señal análoga.
• Combinando las señales – Los sistemas
Modernos de DWDM emplean los
multiplexores para combinar las señales. Hay
una cierta pérdida inherente asociada a la
multiplexación y la demultiplexación. Esta
pérdida es dependiente sobre el número de
canales pero se puede ser mitigada con
amplificadores ópticos, los cuáles alzan todas
las longitudes de onda inmediatamente sin la
conversión eléctrica.
• Transmitiendo las señales – Los efectos de
las de la interferencia y de la degradación o
de la pérdida de la señal óptica se debe contar
con en la transmisión por fibra óptica. Estos
efectos pueden ser reducidos al mínimo
controlando variables tales como
espaciamientos de canal, tolerancia de la
longitud de onda, y niveles de la energía del
laser. Sobre un enlace de transmisión, la señal
puede necesitar ser amplificada ópticamente.
• Separando las señales recibidas – Al
término de la recepción, las señales
multiplexadas se deben separar hacia fuera.
Aunque esta tarea parecería ser simplemente
lo contrario de combinar las señales, es
técnicamente más difícil en la actualidad.
• Recibiendo las señales - La
demultiplexación de la señal es recibida por
un fotodetector.
• También el sistema se debe equipar de los
interfaces del cliente-lado para recibir la señal
de entrada. Esta función es realizada por los
transponders.
TOPOLOGÍAS Y ESQUEMAS DE
PROTECCIÓN PARA DWDM
Se utiliza un acoplamiento punto a punto sobre
DWDM entre los grandes sitios de la empresa y se
necesita solamente un dispositivo de premisa del
cliente para convertir el tráfico de las aplicaciones a las
longitudes de onda y a la multiplexación específicas.
III. CONCLUSIONES
La conmutación por Etiquetas Multiprotocolo (MPLS)
combina el enrutamiento de la capa de red con la
conmutación de la capa de enlace para el envío de
paquetes utilizando etiquetas cortas de longitud fija,
separando el plano de control del plano de datos.
MPLS es el último paso en la evolución de las
tecnologías de conmutación multinivel ya que
funciona sobre cualquier otro tipo de tecnología de
transporte.
Se considera que DWDM es una tecnología que
presenta amplias ventajas sobre otras tecnologías de
multiplexación ya que esta optimiza el ancho de banda
de cada filamento de fibra incluso tratándose de fibras
ya existentes logrando así una implementación en
redes existentes mucho mas económica especialmente
por que en la mayoría de los casos no es necesario
realizar la instalación de nuevos enlaces de fibra
óptica.

5. REFERENCIAS
[1] «Dense Wavelength Division Multiplexing». [En
línea]. Disponible en:
https://www.ramonmillan.com/tutoriales/dwdm.php.
[Accedido: 10-dic-2017].
[2] JAV_999, «Diapositivas mpls», 22:59:55
UTC.
[3] «DWDM», Wikipedia, la enciclopedia libre.
12-oct-2016.
[4] «MPLS (MultiProtocol Label Switching)».
[En línea]. Disponible en:
https://www.ramonmillan.com/tutoriales/mpls.php.
[Accedido: 10-dic-2017].
[5] «Multiprotocol Label Switching», Wikipedia,
la enciclopedia libre. 11-oct-2017.
[6] «Preguntas frecuentes sobre MPLS para
principiantes», Cisco. [En línea]. Disponible en:
https://www.cisco.com/c/es_mx/support/docs/multipr
otocol-label-switching-mpls/mpls/4649-mpls-faq-
4649.html. [Accedido: 10-dic-2017].
[7] «Ventajas de MPLS (Multiprotocol label
switching)», Miray Consulting, 09-feb-2015. .