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Índice 7 Prólogo Este libro
pretende ser una guía introductoria al mundo de la gestión de red. A lo largo de las páginas siguientes se ha tratado de dar más una visión general de las arquitecturas y entornos de gestión de red que de definir las funcionalidades específicas de un determinado protocolo de gestión de red. El contenido del presente texto constituye el temario básico para la asignatura de gestión de red que se imparte en la ETSE de Telecomunicaciones de Barcelona (Universitat Politècnica de Catalunya). Últimamente, aspectos como el control, la gestión de red o la gestión de servicios están teniendo cada vez más una mayor importancia para los operadores de red. Una de las razones fundamentales está en que los clientes cada vez exigen mayor calidad de servicio a un menor precio. El factor externo lo constituye el hecho de que actualmente, con la liberación del mercado de las telecomunicaciones, los usuarios pueden elegir libremente su operador de red. De esta forma, se ha desatado la competencia entre operadores para mantener la mayor cuota de mercado posible. Hay que tener en cuenta que, desde un punto de vista técnico, la fidelidad del cliente se puede obtener o mantener mejor si la calidad del servicio que proporciona el operador de red es la óptima. En el texto se realiza una descripción pormenorizada de cada entorno de gestión; el temario que se ha planteado se divide en tres grandes áreas, empezando por la gestión de servicios, introduciendo el sistema de señalización nº 7, las redes inteligentes y TINA. A continuación, en la segunda parte, basada en los grandes estándares de gestión, se dedican varios capítulos a los protocolos, recomendaciones y estándares más utilizados. En la tercera parte, se abordan los aspectos más prácticos o de aplicación y se describe cómo se realiza la gestión en redes avanzadas como son B- RDSI o UMTS. Finalmente, se da un repaso a las plataformas y herramientas de gestión de red más importantes disponibles en el mercado. © Los autores, 1998; © Edicions UPC, 1998.
4.
Índice 9 Índice Índice 1 Introducción 1.1
Monitorización, control, gestión .............................................................................................16 2 Gestión de servicios 2.1 Introducción al sistema de señalización nº 7 (SS7).................................................................17 2.1.1 Arquitectura de la red SS7/CCS ..................................................................................18 2.1.2 Tipos de protocolos .....................................................................................................20 2.2 Redes inteligentes......................................................................................................................22 2.2.1 Contexto y objetivos....................................................................................................22 2.2.2 Introducción a las redes inteligentes............................................................................22 2.2.3 Evolución de la red inteligente ....................................................................................23 2.2.4 Componentes de la red inteligente avanzada (Advanced Intelligent Network, AIN)....23 2.2.5 Arquitectura funcional de la red inteligente.................................................................24 2.2.6 Dimensionado de un SCP ............................................................................................26 2.2.7 Modelo de llamada básico de la red inteligente...........................................................29 2.3 TINA (Telecommunications Information Networking Architecture). ....................................29 2.3.1 Arquitectura de computación TINA ............................................................................30 2.3.2 Arquitectura de servicio TINA ....................................................................................31 2.3.3 Arquitectura de red TINA............................................................................................32 2.3.4 Arquitectura de gestión TINA .....................................................................................32 2.3.5 Evolución de la red inteligente hacia TINA ................................................................34 2.4 Creación de servicios ..............................................................................................................34 2.4.1 Entorno de creación de servicios .................................................................................36 3 Soluciones para la gestión de redes 3.1 Evolución de las redes de telecomunicaciones .......................................................................37 3.2 Modelos para la monitorización y el control de red................................................................42 © Los autores, 1998; © Edicions UPC, 1998.
5.
Gestión de red 10 3.2.1
Arquitecturas propietarias............................................................................................42 3.2.2 Plataformas de gestión.................................................................................................44 3.2.3 Clases de productos de gestión....................................................................................44 3.2.4 Productos de gestión de LANs standalone...................................................................44 3.2.5 Gestión de LANs de PCs .............................................................................................46 3.2.6 Sistemas de gestión de elementos de red de área local (LAN) ....................................47 3.2.7 Integradores para gestión de LANs..............................................................................48 3.3 Mecanismos para la detección de configuraciones de red ......................................................52 3.3.1 RPE (Regulated Poll Emission)...................................................................................53 3.3.2 Modelado de la duración de un ciclo de consultas de eestatus ....................................53 3.3.3 Duración media del tiempo de ciclo de K intentos ......................................................54 3.3.4 Número esperado de intentos de polling en un ciclo ...................................................55 3.3.5 Flujos del ciclo de polling............................................................................................56 3.3.6 Análisis del retardo......................................................................................................57 4 Entornos de gestión de telecomunicación orientados a objetos 4.1 Introducción a la orientación a objetos ...................................................................................59 4.2 Objetos gestionados y el entorno gestor/agente ......................................................................59 5 Gestión según OSI 5.1 Modelo funcional....................................................................................................................63 5.2 Modelo de organización..........................................................................................................64 5.3 Modelo de comunicaciones: CMIP.........................................................................................64 5.3.1 Características principales del protocolo CMIP ..........................................................66 5.3.2 Servicios usados por CMIP .........................................................................................67 5.3.3 Servicios ofrecidos por CMIP .....................................................................................67 5.3.4 Primitivas CMIP..........................................................................................................68 5.3.5 Arquitectura de comunicaciones..................................................................................69 5.3.6 X/Open Abstract Data Manipulation Application Program Interface XOM ...............70 5.3.7 X/Open Management Protocols Application Program Interface (XMP).....................71 5.3.8 CMIS/P++....................................................................................................................72 5.4 Modelo de información...........................................................................................................72 5.4.1 MIB (Management Information Base).................................................................................76 5.4.2 GDMO (Guidelines for Definition of Managed Objects) ....................................................77 6 Red de gestión de las telecomunicaciones (TMN) 6.1 Arquitectura física...................................................................................................................83 6.2 Modelo organizativo ...............................................................................................................84 6.3 Modelo funcional....................................................................................................................85 6.4 Modelo de información...........................................................................................................86 6.5 Implementación física de las funciones de la TMN................................................................87 © Los autores, 1998; © Edicions UPC, 1998.
6.
Índice 11 7 Áreas
funcionales de gestión 7.1 Gestión de fallos .....................................................................................................................91 7.1.1 Identificación de fallos en redes de comunicaciones...................................................92 7.2 Gestión de configuración ........................................................................................................94 7.3 Gestión de prestaciones...........................................................................................................94 7.4 Gestión de tarificación ............................................................................................................95 7.5 Gestión de seguridad...............................................................................................................95 8 Funciones de gestión de la red de señalización 8.1 Controles de flujo MTP en la red de señalización...................................................................97 8.1.1 Gestión del enlace de señalización ..............................................................................98 8.1.2 Gestión del tráfico de señalización ..............................................................................98 8.2 Control de flujo de tráfico de señalización..............................................................................99 8.2.1 Gestión de rutas de señalización..................................................................................99 8.3 Control nodal MTP ...............................................................................................................101 8.3.1 Controles SCCP.........................................................................................................103 8.3.2 Controles de congestión automáticos.........................................................................103 8.4 Gestión de fallos ...................................................................................................................103 8.5 Arquitectura de gestión de red de señalización.....................................................................104 9 Gestión de redes virtuales 9.1 Introducción..........................................................................................................................105 9.2 Estándares de VLAN ............................................................................................................105 9.3 Gestión de red en VLAN ......................................................................................................105 9.3.1 Seguridad en VLAN ..................................................................................................106 10 Gestión de la red B-RDSI 10.1 Introducción a la gestión de la red B-RDSI ..........................................................................110 10.2 Interfaces en la red de gestión de banda ancha. ....................................................................112 10.2.1 Interfaces definidas por el ATM Forum ....................................................................112 10.3 ATM Forum..........................................................................................................................113 10.3.1 ILMI ..........................................................................................................................113 10.3.2 Celdas OAM..............................................................................................................114 ...... 10.4 IETF en ATM .......................................................................................................................114 10.4.1 AToM: RFC 1695......................................................................................................114 10.5 Tendencias y análisis comparativo entre estándares de gestión ATM..................................114 10.6 Control de tráfico en redes ATM ..........................................................................................115 10.6.1 Calidad de servicio ....................................................................................................115 10.6.2 Parámetros de tráfico .................................................................................................116 10.6.3 Descriptores de tráfico...............................................................................................117 10.6.4 Mecanismos de control de tráfico..............................................................................117 10.7 Funciones de control de congestión ......................................................................................118 10.7.1 Control de flujo..........................................................................................................119 © Los autores, 1998; © Edicions UPC, 1998.
7.
Gestión de red 12 10.8
Recuperación en redes ATM.................................................................................................120 10.8.1 Mecanismos de recuperación ATM alternativos .......................................................120 10.8.2 Redes de protección ATM.........................................................................................121 10.8.3 Redes reconfigurables................................................................................................121 10.8.4 Redes ATM autorecuperables....................................................................................122 10.8.5 Autorecuperación con backup de VPs semidedicados...............................................122 10.8.6 Restauración multicapa..............................................................................................123 11 Gestión en redes de comunicaciones móviles 11.1 Introducción a las comunicaciones personales......................................................................125 11.1.1 Comparación entre la gestión en sistemas cableados y sistemas de comunicación móviles ..........................................................................................127 11.1.2 Arquitectura de la red GSM.......................................................................................128 11.2 Arquitectura de las redes PCS...............................................................................................130 11.2.1 Características de los sistemas basados en PCS.........................................................130 11.2.2 Servicios PCS ............................................................................................................135 11.2.3 Gestión de movilidad.................................................................................................136 11.2.4 Gestión de recursos....................................................................................................136 11.2.5 Métodos de acceso en PCS........................................................................................137 11.2.6 Protocolo de señalización ..........................................................................................137 11.2.7 Red inteligente para servicios personales en redes de comunicaciones móviles avanzadas .....................................................................................................138 11.3 Funciones de gestión. Objetos gestionados...........................................................................139 11.4 Red inteligente y sistemas de comunicación móviles ...........................................................140 11.4.1 Características de los servicios UPT..........................................................................140 11.4.2 Seguridad en la red ....................................................................................................142 11.4.3 Servicios UPT de red inteligente sobre red GSM......................................................142 11.4.4 Red inteligente en GSM: CAMEL.............................................................................149 11.5 Evolución de PCS hacia sistemas de tercera generación.......................................................149 11.5.1 Arquitectura de la red UMTS ....................................................................................150 11.5.2 Estructura de directorios en la red fija. Bases de datos distribuidas ..........................151 11.5.3 Distribución de información en las bases de datos ....................................................152 11.5.4 Conclusiones..............................................................................................................153 12 Gestión en Internet 12.1 Introducción..........................................................................................................................155 12.2 Evolución..............................................................................................................................156 12.3 Estructura de la información de gestión................................................................................156 12.4 Sintaxis ASN.1......................................................................................................................157 12.4.1 Tipos simples.............................................................................................................158 12.4.2 Tipos estructurados....................................................................................................158 12.4.3 Tipos etiquetados (tagged) ........................................................................................159 12.4.4 Subtipos ASN.1 .........................................................................................................159 12.5 Bases de información de gestión (MIB)................................................................................160 12.5.1 MIB-I.........................................................................................................................164 © Los autores, 1998; © Edicions UPC, 1998.
8.
Índice 13 12.5.2 MIB-II........................................................................................................................164 12.5.3
MIBs experimentales.................................................................................................168 12.5.4 MIBs privadas............................................................................................................169 12.6 Simple Network Management Protocol (SNMP)..................................................................169 12.6.1 Operaciones de SNMP...............................................................................................171 12.6.2 Codificación para la transferencia de la información de gestión: BER .....................173 12.7 Configuración y rendimiento de una red gestionada por el protocolo SNMP.......................173 12.7.1 Interrogación (polling) de estatus de dispositivos......................................................174 12.7.2 Interrogación (polling) de descubrimiento (Discovery).............................................174 12.7.3 Interrogación (polling) de configuración de topología ..............................................174 12.7.4 Interrogación (polling) de chequeo de configuración de dispositivo.........................174 12.7.5 Interrogación (polling) de estatus de estación de sondeo...........................................174 12.7.6 Otras aplicaciones......................................................................................................174 12.8 Marco administrativo............................................................................................................175 12.9 Configuraciones para el uso del protocolo SNMP en entornos heterogéneos.......................175 12.9.1 Sistemas de gestión de red basados en SNMP emergentes........................................175 12.9.2 Sistemas de gestión de LANs heterogéneas...............................................................176 12.9.3 Valoración crítica de las MIB en SNMP ...................................................................177 12.10 Conclusiones sobre SNMP..................................................................................................177 12.11 Comparación entre los protocolos CMIP y SNMP..............................................................177 12.12 SNMPv2..............................................................................................................................178 12.12.1 Operaciones de SNMPv2.........................................................................................179 12.13 SNMPv3..............................................................................................................................180 12.14 Remote Network-Monitoring (RMON)...............................................................................181 12.15 RMON 2..............................................................................................................................183 12.16 RMON 3..............................................................................................................................184 13 Gestión distribuida 13.1 Distributed Computing Environment (DCE).........................................................................185 13.1.1 Componentes principales de DCE .............................................................................185 13.1.2 Restricciones en el uso de DCE.................................................................................186 13.1.3 Razones para escoger DCE........................................................................................186 13.2 Distributed Management Environment (DME).....................................................................186 13.3 CORBA. Gestión según OMG..............................................................................................188 13.3.1 Arquitectura CORBA ................................................................................................189 13.3.2 Pasarela CORBA/CMIP ............................................................................................191 13.3.3 Conclusiones..............................................................................................................192 13.4 Distributed Component Object Model (DCOM) ..................................................................192 13.4.1 OLE y el modelo de objeto COM..............................................................................193 13.5 Gestión basada en agentes inteligentes móviles....................................................................193 13.5.1 Introducción a los agentes inteligentes ......................................................................193 13.5.2 Clases de agentes inteligentes....................................................................................194 13.5.3 Agentes móviles ........................................................................................................195 13.5.4 Arquitecturas de comunicaciones basadas en agentes ...............................................195 13.5.5 Gestión basada en agentes .........................................................................................197 13.5.6 Procesos elásticos ......................................................................................................200 © Los autores, 1998; © Edicions UPC, 1998.
9.
Gestión de red 14 14
Gestión basada en Webs 14.1 Java Management API (JMAPI)...........................................................................................203 14.2 Web-based Enterprise Management (WBEM) .....................................................................204 15 Desktop Management Interface (DMI) 15.1 Common Information Model (CIM).....................................................................................208 16 Plataformas de gestión de red 16.1 Plataformas de gestión ..........................................................................................................209 16.2 Plataforma de gestión de red OpenView ...............................................................................210 16.3 SunNet Manager (SUN)........................................................................................................210 16.4 IBM System View para AIX ..................................................................................................211 16.5 SPECTRUM de Cabletron....................................................................................................212 16.6 TME10 (Tivoli Management Environment) .........................................................................212 Conclusiones......................................................................................................................................213 Bibliografía ......................................................................................................................................215 Anexos ......................................................................................................................................221 Anexo I: recomendaciones y normas ..................................................................................................221 Anexo II: direcciones en Internet........................................................................................................225 © Los autores, 1998; © Edicions UPC, 1998.
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