La planificación y el diseño de redes es un proceso iterativo que abarca el diseño topológico, la síntesis de redes y la realización de redes, y tiene como objetivo garantizar que una nueva red o servicio de telecomunicaciones satisfaga las necesidades del suscriptor y del operador . [1] El proceso se puede adaptar en función de cada nueva red o servicio. [2]
Una metodología tradicional de planificación de redes en el contexto de decisiones empresariales implica cinco capas de planificación, a saber:
Cada una de estas capas incorpora planes para diferentes horizontes temporales, es decir, la capa de planificación empresarial determina la planificación que debe realizar el operador para garantizar que la red funcione como se requiere durante su vida útil prevista. La capa de operaciones y mantenimiento, en cambio, examina cómo funcionará la red día a día.
El proceso de planificación de la red comienza con la adquisición de información externa, que incluye:
La planificación de una nueva red o servicio implica la implementación del nuevo sistema en las primeras cuatro capas del modelo de referencia OSI . [1] Se deben tomar decisiones sobre los protocolos y las tecnologías de transmisión. [1] [2]
El proceso de planificación de la red implica tres pasos principales:
Estos pasos se realizan de forma iterativa en paralelo entre sí. [1] [2]
Durante el proceso de planificación y diseño de redes, se realizan estimaciones de la intensidad de tráfico esperada y la carga de tráfico que la red debe soportar. [1] Si ya existe una red de naturaleza similar, se pueden utilizar las mediciones de tráfico de dicha red para calcular la carga de tráfico exacta. [2] Si no existen redes similares, entonces el planificador de la red debe utilizar métodos de pronóstico de telecomunicaciones para estimar la intensidad de tráfico esperada. [1]
El proceso de previsión implica varios pasos: [1]
El dimensionamiento de una nueva red determina los requisitos mínimos de capacidad que aún permitirán cumplir con los requisitos de Grado de Servicio (GoS) de Teletráfico . [1] [2] Para ello, el dimensionamiento implica planificar el tráfico en horas pico, es decir, aquella hora durante el día durante la cual la intensidad del tráfico es máxima. [1]
El proceso de dimensionamiento implica determinar la topología de la red, el plan de enrutamiento, la matriz de tráfico y los requisitos de GoS, y usar esta información para determinar la capacidad máxima de manejo de llamadas de los conmutadores y el número máximo de canales requeridos entre los conmutadores. [1] Este proceso requiere un modelo complejo que simule el comportamiento de los equipos de red y los protocolos de enrutamiento .
Una regla de dimensionamiento es que el planificador debe garantizar que la carga de tráfico nunca se acerque a una carga del 100 por ciento. [1] Para calcular el dimensionamiento correcto para cumplir con la regla anterior, el planificador debe tomar mediciones continuas del tráfico de la red y mantener y actualizar continuamente los recursos para cumplir con los requisitos cambiantes. [1] [2] Otra razón para el sobreaprovisionamiento es asegurarse de que el tráfico pueda ser redirigido en caso de que ocurra una falla en la red.
Debido a la complejidad del dimensionamiento de redes, esto se hace generalmente con herramientas de software especializadas. Mientras que los investigadores suelen desarrollar software personalizado para estudiar un problema en particular, los operadores de redes suelen utilizar software de planificación de redes comercial.
En comparación con la ingeniería de red, que agrega recursos como enlaces, enrutadores y conmutadores a la red, la ingeniería de tráfico apunta a cambiar las rutas de tráfico en la red existente para aliviar la congestión del tráfico o acomodar una mayor demanda de tráfico.
Esta tecnología es fundamental cuando el coste de la expansión de la red es prohibitivamente alto y la carga de la red no está equilibrada de forma óptima. La primera parte proporciona una motivación financiera para la ingeniería de tráfico, mientras que la segunda parte otorga la posibilidad de implementar esta tecnología.
La capacidad de supervivencia de la red permite que la red mantenga la máxima conectividad de red y calidad de servicio en condiciones de falla. Ha sido uno de los requisitos críticos en la planificación y el diseño de redes. Implica requisitos de diseño sobre topología, protocolo, asignación de ancho de banda, etc. Los requisitos de topología pueden ser mantener una red con un mínimo de dos conexiones ante cualquier falla de un solo enlace o nodo. Los requisitos de protocolo incluyen el uso de un protocolo de enrutamiento dinámico para redirigir el tráfico en contra de la dinámica de la red durante la transición del dimensionamiento de la red o fallas de equipos. Los requisitos de asignación de ancho de banda asignan de manera proactiva un ancho de banda adicional para evitar la pérdida de tráfico en condiciones de falla. Este tema se ha estudiado activamente en conferencias, como el Taller Internacional sobre Diseño de Redes de Comunicación Confiables (DRCN). [3]
Más recientemente, con el creciente papel de las tecnologías de inteligencia artificial en la ingeniería, se ha propuesto la idea de utilizar datos para crear modelos basados en datos de redes existentes. [4] Al analizar datos de redes grandes, también se pueden comprender, solucionar y evitar en diseños futuros los comportamientos menos deseados que pueden ocurrir en redes del mundo real.
Tanto el diseño como la gestión de sistemas en red se pueden mejorar mediante un paradigma basado en datos. [5] Los modelos basados en datos también se pueden utilizar en varias fases del ciclo de vida de la gestión de servicios y redes, como la instanciación de servicios, la provisión de servicios, la optimización, la supervisión y el diagnóstico. [6]