Una red de área metropolitana ( MAN ) es una red informática que interconecta a los usuarios con recursos informáticos en una región geográfica del tamaño de un área metropolitana . El término MAN se aplica a la interconexión de redes de área local (LAN) en una ciudad en una única red más grande que luego también puede ofrecer una conexión eficiente a una red de área amplia . El término también se utiliza para describir la interconexión de varias LAN en un área metropolitana mediante el uso de conexiones punto a punto entre ellas. [1] [2]
En 1999, las redes de área local (LAN) ya estaban bien establecidas y proporcionaban comunicación de datos en edificios y oficinas. [3] Para la interconexión de las LAN dentro de una ciudad, las empresas dependían principalmente de la red telefónica pública conmutada . Pero si bien la red telefónica podía soportar el intercambio de datos basado en paquetes que implementaban los diversos protocolos de LAN, el ancho de banda de la red telefónica ya estaba bajo una gran demanda de voz conmutada por circuitos , y las centrales telefónicas estaban mal diseñadas para hacer frente a los picos de tráfico que tendían a producir las LAN. [4] : 11
Para interconectar las redes de área local de manera más efectiva, se sugirió que los edificios de oficinas se conectaran utilizando líneas de fibra óptica monomodo , que en ese momento se usaban ampliamente en las líneas telefónicas de larga distancia. En algunos casos, estos enlaces de fibra oscura ya estaban instalados en las instalaciones de los clientes y las compañías telefónicas comenzaron a ofrecer su fibra oscura dentro de sus paquetes para suscriptores. Las redes de área metropolitana de fibra óptica eran operadas por las compañías telefónicas como redes privadas para sus clientes y no necesariamente tenían una integración completa con la red de área extensa (WAN) pública a través de pasarelas. [4] : 12
Además de las grandes empresas que conectaban sus oficinas en las áreas metropolitanas, las universidades e instituciones de investigación también adoptaron la fibra oscura como columna vertebral de su red de área metropolitana. En Berlín Occidental, el proyecto BERCOM construyó un sistema de comunicaciones de banda ancha multifuncional para conectar los ordenadores centrales que albergaban las universidades e instituciones de investigación financiadas con fondos públicos de la ciudad. El proyecto BERCOM MAN pudo avanzar a gran velocidad porque el Deutsche Bundespost ya había instalado cientos de kilómetros de cable de fibra óptica en Berlín Occidental. Al igual que otras redes metropolitanas de fibra oscura de la época, la red de fibra oscura de Berlín Occidental tenía una topología en estrella con un centro en algún lugar del centro de la ciudad. [4] : 56 La columna vertebral de la BERCOM MAN dedicada a las universidades e instituciones de investigación era un anillo doble de fibra óptica que utilizaba un protocolo de anillo ranurado de alta velocidad desarrollado por el Centro de Investigación GMD para Sistemas Informáticos Innovadores y Telefonía. La columna vertebral de BERCOM MAN podía soportar así una transferencia de datos de dos veces 280 Mbit/s. [4] : 57
El uso productivo de multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM) proporcionó otro impulso para el desarrollo de redes de área metropolitana en la década de 2000. La DWDM de larga distancia, con rangos de 0 a 3000+ km, se había desarrollado para que las empresas que almacenaban grandes cantidades de datos en diferentes sitios pudieran intercambiar datos o establecer espejos de su servidor de archivos . Con el uso de DWDM en las MAN de fibra óptica existentes de los operadores, las empresas ya no necesitaban conectar sus LAN con un enlace de fibra óptica dedicado. [5] : 14 Con DWDM, las empresas podían construir MAN dedicadas utilizando la red de fibra oscura existente de un proveedor en una ciudad. De este modo, las MAN se volvieron más baratas de construir y mantener. [5] : 15 Las plataformas DWDM proporcionadas por los proveedores de fibra oscura en las ciudades permiten dividir un solo par de fibras en 32 longitudes de onda. Una longitud de onda podría admitir entre 10 Mbit/s y 10 Gbit/s. De esta manera, las empresas que pagaban por una red MAN para conectar diferentes oficinas dentro de una ciudad podían aumentar el ancho de banda de su red troncal MAN como parte de su suscripción. Las plataformas DWDM también aliviaron la necesidad de conversión de protocolo para conectar redes LAN en una ciudad, porque cualquier protocolo y cualquier tipo de tráfico podían transmitirse mediante DWDM. En efecto, les dio a las empresas que deseaban establecer una red MAN la posibilidad de elegir el protocolo. [5] : 16
Metro Ethernet utiliza un anillo de fibra óptica como una red troncal MAN Gigabit Ethernet dentro de una ciudad más grande. La topología de anillo se implementa utilizando el Protocolo de Internet (IP) para que los datos puedan ser redirigidos si un enlace está congestionado o falla. [6] En los EE. UU., Sprint fue uno de los primeros en adoptar anillos de fibra óptica que enrutaban paquetes IP en la red troncal MAN. Entre 2002 y 2003, Sprint construyó tres anillos MAN para cubrir San Francisco , Oakland y San José , y a su vez conectó estos tres anillos metropolitanos con otros dos anillos. Los anillos metropolitanos de Sprint enrutaban voz y datos, estaban conectados a varios puntos de intercambio de telecomunicaciones locales y totalizaban 189 millas de cable de fibra óptica. Los anillos metropolitanos también conectaban muchas ciudades que pasaron a formar parte del centro tecnológico de Silicon Valley , como Fremont , Milpitas , Mountain View , Palo Alto , Redwood City , San Bruno , San Carlos , Santa Clara y Sunnyvale . [7]
Los anillos Ethernet metropolitanos que no enrutaban el tráfico IP utilizaban en su lugar una de las diversas implementaciones de protocolos de árbol de expansión propietarios; cada anillo MAN tenía un puente raíz . [8] Debido a que la conmutación de capa 2 no puede funcionar si hay un bucle en la red, los protocolos para soportar anillos MAN L2 necesitan bloquear los enlaces redundantes y, por lo tanto, bloquear parte del anillo. [5] : 41 Los protocolos de encapsulación, como la conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS), también se implementaron para abordar los inconvenientes de operar anillos Ethernet metropolitanos L2. [5] : 43
Metro Ethernet fue efectivamente la extensión de los protocolos Ethernet más allá de la red de área local (LAN) y la consiguiente inversión en Ethernet condujo a la implementación de Carrier Ethernet , donde los protocolos Ethernet se utilizan en redes de área amplia (WAN). Los esfuerzos del Metro Ethernet Forum (MEF) por definir las mejores prácticas y estándares para las redes de área metropolitana también definieron Carrier Ethernet. [9] Mientras que el IEEE intentó estandarizar los protocolos propietarios emergentes basados en Ethernet, foros de la industria como el MEF llenaron el vacío y en enero de 2013 lanzaron una certificación para equipos de red que se pueden configurar para cumplir con las especificaciones de Carrier Ethernet 2.0 . [10]
Los puntos de intercambio de Internet (IX) han sido históricamente importantes para la conexión de las MAN a Internet nacional o global . El Boston Metropolitan Exchange Point (Boston MXP) permitió a los proveedores de Ethernet metropolitanos, como HarvardNet, intercambiar datos con operadores nacionales, como Sprint Corporation y AT&T . Los puntos de intercambio también sirven como enlaces de baja latencia entre redes de área de campus , por lo que el Instituto Tecnológico de Massachusetts y la Universidad de Boston pudieron intercambiar datos, voz y video utilizando el Boston MXP. Otros ejemplos de centrales de Internet metropolitanas en los EE. UU. que estaban operativas en 2002 [update]incluyen el Anchorage Metropolitan Access Point (AMAP), el Seattle Internet Exchange (SIX), el Dallas-Fort Worth Metropolitan Access Point (DFMAP) y el Denver Internet Exchange (IX-Denver). [11] Verizon puso en funcionamiento tres centrales metropolitanas regionales para interconectar las MAN y darles acceso a Internet. El MAE-West sirve a las MAN de San José , Los Ángeles y California . El MAE-East interconecta las MAN de la ciudad de Nueva York , Washington, DC y Miami , mientras que el MAE-Central interconecta las MAN de Dallas , Texas e Illinois . [12]
En las ciudades más grandes, varios proveedores locales pueden haber construido una red troncal MAN de fibra oscura . En Londres, los anillos Ethernet metropolitanos de varios proveedores conforman la infraestructura MAN de Londres. Al igual que otras redes MAN, la MAN de Londres atiende principalmente las necesidades de sus clientes urbanos, que normalmente necesitan una gran cantidad de conexiones con un ancho de banda bajo, un tránsito rápido hacia otros proveedores de MAN, así como acceso de gran ancho de banda a proveedores nacionales e internacionales de larga distancia. Dentro de la MAN de las ciudades más grandes, los puntos de intercambio metropolitanos desempeñan ahora un papel vital. En 2005, el London Internet Exchange (LINX) había construido varios puntos de intercambio en toda la región del Gran Londres . [13]
Las ciudades que albergan uno de los intercambios internacionales de Internet se han convertido en una ubicación preferida para empresas y centros de datos . El Amsterdam Internet Exchange (AMS-IX) es el segundo intercambio de Internet más grande del mundo y ha atraído a Ámsterdam a empresas que dependen del acceso a Internet de alta velocidad. La red del área metropolitana de Ámsterdam también se ha beneficiado del acceso a Internet de alta velocidad. [14] : 105 De manera similar, Frankfurt se ha convertido en un imán para los centros de datos de empresas internacionales porque alberga el DE-CIX sin fines de lucro , el intercambio de Internet más grande del mundo. [14] : 116 El modelo de negocios del DE-CIX metropolitano es reducir el costo de tránsito para los operadores locales al mantener los datos en el área metropolitana o región, al mismo tiempo que permite el intercambio de datos de baja latencia de larga distancia a nivel mundial con otras MAN importantes. [15]
Una MAN está optimizada para un área geográfica más grande que una LAN, que abarca desde varios bloques de edificios hasta ciudades enteras.
se podían conectar un par de máquinas para que se comunicaran entre sí. El verdadero año de la LAN había sucedido silenciosamente.