ITU-T Y 1281 SPANISH-2003 Mobile IP services over MPLS《移动IP业务多协议标签交换技术(MPLS) Y系列 全球信息基础设施 互联协议方面和下一代网络协议方面 网络协议方面 体系结构 访问 网络能力和资源管理 13号研究组》.pdf

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1、 UNIN INTERNACIONAL DE TELECOMUNICACIONES UIT-T Y.1281SECTOR DE NORMALIZACIN DE LAS TELECOMUNICACIONES DE LA UIT (09/2003) SERIE Y: INFRAESTRUCTURA MUNDIAL DE LA INFORMACIN, ASPECTOS DEL PROTOCOLO INTERNET Y REDES DE LA PRXIMA GENERACIN Aspectos del protocolo Internet Arquitectura, acceso, capacidad

2、es de red y gestin de recursos Servicios mviles basados en el protocolo Internet por la red con conmutacin por etiquetas multiprotocolo Recomendacin UIT-T Y.1281 RECOMENDACIONES UIT-T DE LA SERIE Y INFRAESTRUCTURA MUNDIAL DE LA INFORMACIN, ASPECTOS DEL PROTOCOLO INTERNET Y REDES DE LA PRXIMA GENERAC

3、IN INFRAESTRUCTURA MUNDIAL DE LA INFORMACIN Generalidades Y.100Y.199 Servicios, aplicaciones y programas intermedios Y.200Y.299 Aspectos de red Y.300Y.399 Interfaces y protocolos Y.400Y.499 Numeracin, direccionamiento y denominacin Y.500Y.599 Operaciones, administracin y mantenimiento Y.600Y.699 Seg

4、uridad Y.700Y.799 Caractersticas Y.800Y.899 ASPECTOS DEL PROTOCOLO INTERNET Generalidades Y.1000Y.1099 Servicios y aplicaciones Y.1100Y.1199 Arquitectura, acceso, capacidades de red y gestin de recursos Y.1200Y.1299 Transporte Y.1300Y.1399 Interfuncionamiento Y.1400Y.1499 Calidad de servicio y carac

5、tersticas de red Y.1500Y.1599 Sealizacin Y.1600Y.1699 Operaciones, administracin y mantenimiento Y.1700Y.1799 Tasacin Y.1800Y.1899 REDES DE LA PRXIMA GENERACIN Marcos y modelos arquitecturales funcionales Y.2000Y.2099 Calidad de servicio y calidad de funcionamiento Y.2100Y.2199 Aspectos relativos a

6、los servicios: capacidades y arquitectura de servicios Y.2200Y.2249 Aspectos relativos a los servicios: interoperabilidad de servicios y redes en las redes de prxima generacin Y.2250Y.2299 Numeracin, denominacin y direccionamiento Y.2300Y.2399 Gestin de red Y.2400Y.2499 Arquitecturas y protocolos de

7、 control de red Y.2500Y.2599 Seguridad Y.2700Y.2799 Movilidad generalizada Y.2800Y.2899 Para ms informacin, vase la Lista de Recomendaciones del UIT-T. Rec. UIT-T Y.1281 (09/2003) i Recomendacin UIT-T Y.1281 Servicios mviles basados en el protocolo Internet por la red con conmutacin por etiquetas mu

8、ltiprotocolo Resumen En esta Recomendacin se define el servicio y los requisitos necesarios para soportar los servicios mviles basados en el protocolo Internet a travs de la red con conmutacin por etiquetas multiprotocolo (MPLS). Tambin se describen la arquitectura de servicio y los procedimientos d

9、e aplicacin que permiten proporcionar el servicio mvil por dicha red. Orgenes La Recomendacin UIT-T Y.1281 fue aprobada por la Comisin de Estudio 13 (2001-2004) del UIT-T por el procedimiento de la Recomendacin UIT-T A.8 el 13 de septiembre de 2003. Palabras clave Agente propio (HA, home agent), age

10、nte visitado (FA, foreign agent), calidad de servicio (QoS, quality of service), CR-LDP, encaminador de conmutacin de etiquetas (LSR, label switched router), encaminador en borde de etiquetas (LER, label edge router), IPv4 mvil, IPv6 mvil, LDP, MPLS, optimizacin de ruta, protocolo de reserva de recu

11、rsos-ingeniera de trfico (RSVP, resource reservation protocol-TE, traffic engineering), red privada virtual (RPV), traspaso sin problemas, trayecto conmutado por etiquetas (LSP, label switched path), tnel IP-en-IP. ii Rec. UIT-T Y.1281 (09/2003) PREFACIO La UIT (Unin Internacional de Telecomunicacio

12、nes) es el organismo especializado de las Naciones Unidas en el campo de las telecomunicaciones. El UIT-T (Sector de Normalizacin de las Telecomunicaciones de la UIT) es un rgano permanente de la UIT. Este rgano estudia los aspectos tcnicos, de explotacin y tarifarios y publica Recomendaciones sobre

13、 los mismos, con miras a la normalizacin de las telecomunica-ciones en el plano mundial. La Asamblea Mundial de Normalizacin de las Telecomunicaciones (AMNT), que se celebra cada cuatro aos, establece los temas que han de estudiar las Comisiones de Estudio del UIT-T, que a su vez producen Recomendac

14、iones sobre dichos temas. La aprobacin de Recomendaciones por los Miembros del UIT-T es el objeto del procedimiento establecido en la Resolucin 1 de la AMNT. En ciertos sectores de la tecnologa de la informacin que corresponden a la esfera de competencia del UIT-T, se preparan las normas necesarias

15、en colaboracin con la ISO y la CEI. NOTA En esta Recomendacin, la expresin “Administracin“ se utiliza para designar, en forma abreviada, tanto una administracin de telecomunicaciones como una empresa de explotacin reconocida de telecomunicaciones. La observancia de esta Recomendacin es voluntaria. A

16、hora bien, la Recomendacin puede contener ciertas disposiciones obligatorias (para asegurar, por ejemplo, la aplicabilidad o la interoperabilidad), por lo que la observancia se consigue con el cumplimiento exacto y puntual de todas las disposiciones obligatorias. La obligatoriedad de un elemento pre

17、ceptivo o requisito se expresa mediante las frases “tener que, haber de, hay que + infinitivo“ o el verbo principal en tiempo futuro simple de mandato, en modo afirmativo o negativo. El hecho de que se utilice esta formulacin no entraa que la observancia se imponga a ninguna de las partes. PROPIEDAD

18、 INTELECTUAL La UIT seala a la atencin la posibilidad de que la utilizacin o aplicacin de la presente Recomendacin suponga el empleo de un derecho de propiedad intelectual reivindicado. La UIT no adopta ninguna posicin en cuanto a la demostracin, validez o aplicabilidad de los derechos de propiedad

19、intelectual reivindicados, ya sea por los miembros de la UIT o por terceros ajenos al proceso de elaboracin de Recomendaciones. En la fecha de aprobacin de la presente Recomendacin, la UIT no ha recibido notificacin de propiedad intelectual, protegida por patente, que puede ser necesaria para aplica

20、r esta Recomendacin. Sin embargo, debe sealarse a los usuarios que puede que esta informacin no se encuentre totalmente actualizada al respecto, por lo que se les insta encarecidamente a consultar la base de datos sobre patentes de la TSB. UIT 2004 Reservados todos los derechos. Ninguna parte de est

21、a publicacin puede reproducirse por ningn procedimiento sin previa autorizacin escrita por parte de la UIT. Rec. UIT-T Y.1281 (09/2003) iii NDICE Pgina 1 Alcance . 1 2 Referencias . 1 2.1 Referencias normativas 1 2.2 Referencias informativas 2 3 Trminos y definiciones . 3 4 Abreviaturas 5 5 Definici

22、ones y requisitos de servicio 7 5.1 Definiciones de servicio . 7 5.2 Requisitos de servicio. 8 6 Arquitectura de servicio 9 6.1 Generalidades . 9 6.2 Arquitectura de referencia 11 6.3 Casos de tunelizacin LSP . 12 7 Procedimientos de aplicacin para el soporte de movilidad. 16 7.1 Hiptesis generales.

23、 16 7.2 Procedimientos de tunelizacin LSP 16 7.3 Descubrimiento de agente 22 7.4 Procedimientos de reencaminamiento LSP durante el proceso de traspaso. 23 8 Consideraciones relativas a la QoS. 28 9 Aspectos de gestin 29 10 Aspectos de seguridad 29 11 Aspectos de encaminamiento . 30 12 Aspectos relat

24、ivos a la escalabilidad 31 13 Aspectos relativos a la migracin del IPv4 mvil por MPLS al IPv6 mvil por MPLS 31 14 Interfuncionamiento con redes IP mviles . 31 Apndice I Arquitecturas de referencia para las redes IPv4 e IPv6 mviles . 32 I.1 Arquitectura de referencia de la red IPv4 mvil 32 I.2 Arquit

25、ectura de referencia de la red IPv6 mvil 32 iv Rec. UIT-T Y.1281 (09/2003) Introduccin En esta Recomendacin se define el servicio y los requisitos necesarios para soportar servicios mviles basados en el protocolo Internet a travs de la red con conmutacin por etiquetas multiprotocolo (MPLS). Tambin s

26、e describen la arquitectura de servicio y los procedimientos de aplicacin que permiten proporcionar el servicio mvil por dicha red. En una red mvil IP, la direccin IP de un nodo identifica inequvocamente el punto de conexin de dicho nodo. As, un nodo mvil debe estar ubicado en la red indicada por su

27、 direccin IP a fin de poder recibir los paquetes que se le envan. De lo contrario, stos podran perderse. Si se quiere conservar su capacidad de comunicarse cuando el nodo mvil cambia su punto de conexin, se debe entonces cambiar tambin su direccin IP. La direccin IP del nodo mvil debe ser anunciada

28、en toda la red Internet para poder recibir paquetes cuando se desplaza. El enlace de conexin de un nodo mvil suele ser de tipo inalmbrico 7. Con el servicio mvil IP se pretende facilitar que los nodos se puedan desplazar de una subred IP a otra, siendo estos servicios adecuados para la movilidad ent

29、re medios heterogneos. Si el nodo mvil se desplaza de un segmento LAN a otro (por ejemplo, una LAN inalmbrica), conserva su direccin IP para poder recibir paquetes desde otros nodos. De hecho, se acostumbra atribuir al nodo mvil una direccin IP cuasi permanente, denominada direccin “domstica“, en un

30、a red propia. Esta direccin se administra de la misma manera que una direccin IP “permanente“ proporcionada a un nodo fijo. Cuando un nodo mvil se encuentra fuera de su red propia, se le asigna una “direccin a cargo“ que indica su punto real de conexin, y se utiliza un protocolo de tunelizacin para

31、evitar que los encaminadores entre la red propia y su ubicacin actual conozcan su direccin domstica. El tnel termina en la direccin a cargo del nodo mvil 8. Esta direccin a cargo debe ser del tipo al que se puedan entregar los paquetes a travs del encaminamiento convencional IP. En esa direccin a ca

32、rgo se extrae el paquete original del tnel y se entrega al nodo mvil. Con el protocolo IPv4 mvil bsico, no hay encaminamiento directo de ningn nodo correspondiente a ningn nodo mvil. Los paquetes deben pasar a travs de la red propia del nodo mvil y luego ser redireccionados por su agente propio, que

33、 se conoce como el problema del “encaminamiento en tringulo“. Para solucionarlo, existe la capacidad de optimizacin de ruta que permite el encaminamiento directo de cualquier nodo correspondiente a cualquier nodo mvil 19. En la red IPv6, el nodo IPv6 almacena la relacin entre la direccin domstica y

34、la direccin a cargo del nodo mvil, para luego enviar todo paquete destinado al nodo mvil directamente a su direccin a cargo. Con el fin de soportar esta funcin, el IPv6 mvil define un protocolo IPv6 y una opcin de destino 29. Todos los nodos IPv6, ya sean mviles o fijos, soportan las comunicaciones

35、con los nodos mviles. Desde el punto de vista del proveedor de servicios de red, las redes futuras se disean para poder soportar el funcionamiento y el mantenimiento de red, garantizando niveles de QoS aceptables y satisfaciendo diversos acuerdos de nivel de servicio (SLA) negociados con los usuario

36、s. Con el fin de estar preparadas para los futuros modelos comerciales, las redes IP deben actualizarse de tal manera que satisfagan las demandas impuestas por las aplicaciones en tiempo real y multimedios. Por ello, proporcionan diversas caractersticas como la tolerancia de fallos, la capacidad de

37、dar prioridad al trfico, y diferentes clases de QoS. Para garantizar que se satisfacen estos requisitos de los servicios mviles futuros se debe, en primer lugar, tener una calidad de funcionamiento extremo a extremo que sea gestionable y se pueda predecir independientemente de si los usuarios se mue

38、ven o no. En segundo lugar, se establecen las funciones de los agentes propio y visitado para el servicio mvil IP tras considerar las consecuencias que esto implica en la arquitectura. Y por ltimo, las tecnologas de transporte actuales y futuras, incluida la ptica, deberan ser capaces de soportar la

39、s exigencias futuras del mundo mvil. Rec. UIT-T Y.1281 (09/2003) v En la red MPLS, una vez que se ha clasificado un paquete segn criterios de calidad de servicio, los encaminadores de ah en adelante no efectan ningn otro anlisis de encabezamiento: todo el reenvo se basa en etiquetas. De esta manera,

40、 se obtienen varias ventajas respecto al reenvo de capa IP convencional. El reenvo MPLS puede ser efectuado por conmutadores capaces de verificar y reemplazar etiquetas a una velocidad y una QoS adecuadas. No es necesario analizar los encabezamientos de capa IP. Algunas veces conviene forzar los paq

41、uetes a seguir un determinado camino que ha sido escogido explcitamente cuando el paquete entra a la red o antes de ello, en lugar de hacerlo mediante el algoritmo de encaminamiento dinmico normal mientras el paquete atraviesa la red. Esto se puede realizar considerndolo como un asunto de poltica, o

42、 en soporte a la ingeniera de trfico MPLS. En MPLS, se puede utilizar una etiqueta para representar este camino explcito, tambin conocido como tnel concebido para encaminamiento de trfico. Cuando se trata del servicio mvil IP, el agente propio intercepta paquetes en el enlace domstico destinados a l

43、a direccin domstica del nodo mvil IP, los encapsula, y los tuneliza hacia la direccin a cargo registrada del nodo mvil a travs del agente visitado, quien los desencapsula y entrega al nodo mvil IP. Gracias a esta combinacin de funciones de tunelizacin de un agente propio y un agente visitado en el p

44、aradigma de reenvo MPLS, este nodo MPLS puede manejar al nodo mvil IP asignndole etiquetas para el establecimiento de un tnel entre los agentes propio y visitado. En este caso, tanto el agente propio como el visitado pueden estar ubicados en un nodo MPLS o conectados a l, y la tunelizacin entre ambo

45、s puede ser proporcionada en la capa MPLS. A fin de evitar el problema del encaminamiento en tringulo, es posible permitir en los nodos MPLS una vinculacin directa mediante una etiqueta, equivalente a la optimizacin de encaminamiento de la capa IP, desde cualquier nodo correspondiente a cualquier no

46、do mvil IP. En lo que respecta al soporte de la red MPLS, sta puede proporcionar los tneles con QoS habilitada y fiables para el servicio mvil IP para los diversos conjuntos de requisitos de servicio. Es posible implementar las capacidades de tunelizacin MPLS en el nivel de capa 2 en lugar del nivel

47、 de capa 3 del protocolo IP mvil, lo que permite obtener una mayor tasa de servicio y una menor tara durante la funcin de tunelizacin. En particular, la red MPLS que soporta los servicios mviles IP posee las siguientes caractersticas: El concepto de flujo de esta red MPLS proporciona la capacidad de

48、 canal virtual orientado a la conexin con niveles de calidad de servicio (QoS) aceptables para el retraso y prdida de transferencia. Se puede establecer un tnel de conexin directa entre el nodo mvil y el nodo correspondiente aunque el protocolo IPv4 no lo soporte. De esta manera, es posible economiz

49、ar recursos y reducir la tara de procesamiento del agente propio. En cada nodo MPLS se puede establecer una correspondencia biunvoca entre la informacin almacenada (cach) de vinculacin del protocolo IPv6 mvil y el cuadro de informacin de etiquetas MPLS, sin que sea necesario utilizar ninguna caracte