La planificación y el diseño de la red es un proceso iterativo, que abarca el diseño topológico, la síntesis de la red y la realización de la red, y tiene como objetivo garantizar que una nueva red o servicio de telecomunicaciones satisfaga las necesidades del abonado y del operador . [1] El proceso se puede adaptar según cada nueva red o servicio. [2]
Una metodología tradicional de planificación de redes en el contexto de las decisiones comerciales 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 el operador debe realizar para garantizar que la red funcionará según lo requerido durante su vida útil prevista. Sin embargo, la capa de Operaciones y Mantenimiento examina cómo funcionará la red en el día a día.
El proceso de planificación de la red comienza con la adquisición de información externa. Esto incluye:
La planificación de una nueva red/servicio implica implementar el nuevo sistema en las primeras cuatro capas del modelo de referencia OSI . [1] Es necesario elegir los protocolos y las tecnologías de transmisión. [1] [2]
El proceso de planificación de la red implica tres pasos principales:
Estos pasos se realizan iterativamente en paralelo entre sí. [1] [2]
Durante el proceso de Planificación y Diseño de la Red, se realizan estimaciones de la intensidad de tráfico esperada y la carga de tráfico que debe soportar la red. [1] Si ya existe una red de naturaleza similar, las mediciones de tráfico de dicha red se pueden utilizar para calcular la carga de tráfico exacta. [2] Si no existen redes similares, entonces el planificador de redes debe utilizar métodos de previsión 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 que se cumplan los requisitos del Grado de Servicio (GoS) de Teletraffic . [1] [2] Para ello, el dimensionamiento implica planificar el tráfico en las horas punta, es decir, aquella hora del día en la que 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 utilizar esta información para determinar la capacidad máxima de manejo de llamadas de los conmutadores y el número máximo de canales necesarios 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 asegurarse de que la carga de tráfico nunca se acerque al 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 aprovisionamiento excesivo es garantizar que el tráfico pueda redirigirse en caso de que se produzca una falla en la red.
Debido a la complejidad del dimensionamiento de la red, esto normalmente se realiza utilizando herramientas de software especializadas. Mientras que los investigadores suelen desarrollar software personalizado para estudiar un problema particular, los operadores de redes suelen utilizar software de planificación de redes comerciales.
En comparación con la ingeniería de redes, que agrega recursos como enlaces, enrutadores y conmutadores a la red, la ingeniería de tráfico tiene como objetivo cambiar las rutas del tráfico en la red existente para aliviar la congestión del tráfico o adaptarse a una mayor demanda de tráfico.
Esta tecnología es fundamental cuando el costo de expansión de la red es prohibitivamente alto y la carga de la red no está equilibrada de manera óptima. La primera parte proporciona 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 le permite mantener la máxima conectividad 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. El requisito de topología puede ser mantener una red mínima de dos conexiones contra cualquier falla de un solo enlace o nodo. Los requisitos del protocolo incluyen el uso de un protocolo de enrutamiento dinámico para redirigir el tráfico en función de la dinámica de la red durante la transición del dimensionamiento de la red o fallas del equipo. Los requisitos de asignación de ancho de banda asignan de forma proactiva 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 papel cada vez mayor 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 de gran tamaño, también se pueden comprender, solucionar y evitar en diseños futuros los comportamientos menos deseados que pueden ocurrir en las redes del mundo real.
Tanto el diseño como la gestión de sistemas en red pueden mejorarse mediante el paradigma basado en datos. [5] Los modelos basados en datos también se pueden utilizar en diversas fases del ciclo de vida de la gestión del servicio y de la red, como la creación de instancias del servicio, la prestación del servicio, la optimización, la supervisión y el diagnóstico. [6]