Red de área metropolitana

Una red de área metropolitana (MAN o metropolitan area network) es una red informática que interconecta 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 sola 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 redes de área local en un área metropolitana mediante el uso de conexiones punto a punto entre ellas.

Historia

En 1999, las redes de área local (LAN) estaban bien establecidas para proporcionar comunicación de datos en edificios y oficinas. Para la interconexión de LAN dentro de una ciudad, las empresas dependían principalmente de la red telefónica pública conmutada. Pero mientras que la red telefónica podía admitir el intercambio de datos basado en paquetes que implementaban los diversos protocolos LAN, el ancho de banda de la red telefónica ya estaba bajo una gran demanda de voz con conmutación de circuitos, y las centrales telefónicas estaban mal diseñadas para hacer frente con los picos de tráfico que las LAN tendían a producir.

Para interconectar las redes de área local de manera más efectiva, se sugirió que los edificios de oficinas se conectaran mediante líneas de fibra óptica monomodo, que en ese momento se usaban ampliamente en las troncales 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 de suscriptores. Las redes de área metropolitana de fibra óptica eran operadas por compañías telefónicas como redes privadas para sus clientes y no necesariamente tenían una integración total con la red pública de área amplia (WAN) a través de puertas de enlace.

Además de las empresas más grandes que conectaron sus oficinas en áreas metropolitanas, las universidades y las instituciones de investigación también adoptaron la fibra oscura como la red troncal de su área metropolitana. En Berlín Occidental, el proyecto BERCOM construyó un sistema de comunicaciones de banda ancha multifuncional para conectar las computadoras centrales que albergaban las universidades e instituciones de investigación financiadas con fondos públicos en la ciudad. El proyecto BERCOM MAN podría avanzar rápidamente porque Deutsche Bundespost ya había instalado cientos de millas 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.La columna vertebral del BERCOM MAN dedicado a 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 Telefonía y Sistemas Informáticos Innovadores. La red troncal de BERCOM MAN podría admitir así una transferencia de datos de dos veces 280 Mbit/s.

El uso productivo de la multiplexación por división de longitud de onda densa (DWDM) proporcionó otro impulso para el desarrollo de las redes de área metropolitana en la década de 2000. El DWDM de larga distancia, con rangos de 0 a 3000+ km, se desarrolló para que las empresas que almacenan grandes cantidades de datos en diferentes sitios puedan intercambiar datos o establecer réplicas 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. Con DWDM, las empresas podrían construir MAN dedicadas utilizando la red de fibra oscura existente de un proveedor en una ciudad. Por lo tanto, los MAN se volvieron más baratos de construir y mantener.Las plataformas DWDM proporcionadas por los proveedores de fibra oscura en las ciudades podrían permitir dividir un solo par de fibra en 32 longitudes de onda. Una longitud de onda multiplexada podría admitir entre 10 Mbit/s y 10 Gbit/s. Por lo tanto, las empresas que pagaron por un MAN para conectar diferentes oficinas dentro de una ciudad podrían aumentar los anchos de banda de su red troncal MAN como parte de su suscripción. Las plataformas DWDM también aliviaron la necesidad de conversión de protocolos para conectar LAN en una ciudad, porque cualquier protocolo y cualquier tipo de tráfico se podía transmitir mediante DWDM. Efectivamente, dio a las empresas que deseaban establecer una opción de protocolo MAN.

Metro Ethernet, donde se construyó un anillo de fibra óptica dentro de una ciudad más grande como red troncal MAN que transportaba Gigabit Ethernet, se volvió común. La topología de anillo se implementó utilizando el protocolo de Internet (IP), de modo que los datos pudieran redirigirse si un enlace estaba congestionado o fallaba uno de los enlaces que formaban parte del anillo.En los EE. UU., Sprint Corporation estuvo a la vanguardia en la construcción de anillos de fibra óptica que enrutaban paquetes IP en la red troncal de 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 de metro con otros dos anillos. Los anillos de metro de Sprint enrutaron voz y datos, se conectaron a varios puntos de intercambio de telecomunicaciones locales y totalizaron 189 millas de cable de fibra óptica. Los anillos de metro también conectaron muchas ciudades a Internet que se convirtieron en parte del centro tecnológico de Silicon Valley, como Fremont, Milpitas, Mountain View, Palo Alto, Redwood City, San Bruno, San Carlos, Santa Clara y Sunnyvale. Al adoptar el enrutamiento IP para sus anillos metro Ethernet, Sprint podría redirigir el tráfico en sus MAN en milisegundos en caso de cortes de fibra o cortes de energía locales.

Los anillos metro Ethernet que no enrutaban el tráfico IP, en su lugar, usaban una de las diversas implementaciones de protocolo de árbol de expansión patentadas, de modo que cada anillo MAN tenía un puente raíz. Debido a que la conmutación de capa 2 no puede operar si hay un bucle en la red, todos los protocolos para admitir anillos L2 MAN necesitan bloquear enlaces redundantes y, por lo tanto, bloquear parte del anillo. Los protocolos de encapsulación, como la conmutación de etiquetas multiprotocolo (MPLS), también se implementaron para abordar los inconvenientes de operar anillos L2 metro Ethernet.

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 al despliegue de Carrier Ethernet, donde los protocolos Ethernet se utilizan en redes de área amplia (WAN). Los esfuerzos del Metro Ethernet Forum (MEF) en la definición de las mejores prácticas y estándares para las redes del área metropolitana también definieron el carrier Ethernet. Si bien el IEEE trató de estandarizar los protocolos patentados emergentes basados ​​en Ethernet, los 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.

Puntos de intercambio de internet metropolitanos

Históricamente, los puntos de intercambio de Internet (IX) han sido importantes para la conexión de los MAN a Internet nacional o global. El Boston Metropolitan Exchange Point (Boston MXP) permitió a los proveedores de metro Ethernet, como HarvardNet, intercambiar datos con operadores nacionales, como Sprint Corporation y AT&T. Los puntos de intercambio también sirven como enlace de baja latencia entre las redes de área del campus, por lo que el Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Universidad de Boston podrían intercambiar datos, voz y video utilizando Boston MXP. Otros ejemplos de Intercambios de Internet metropolitanos en los EE. UU. que estaban operativos en 2002 incluyen el Punto de Acceso Metropolitano de Anchorage (AMAP), el Intercambio de Internet de Seattle (SIX), el Punto de Acceso Metropolitano de Dallas-Fort Worth (DFMAP) y el Intercambio de Internet de Denver (IX). -Denver).Verizon puso en funcionamiento tres centrales regionales metropolitanas para interconectar las MAN y darles acceso a Internet. El MAE-West sirve a los MAN de San José, Los Ángeles y California. El MAE-East interconecta los MAN de la ciudad de Nueva York, Washington, DC y Miami. Mientras que el MAE-Central interconecta los MAN de Dallas, Texas e Illinois.

En las ciudades más grandes, varios proveedores locales pueden haber construido una red troncal MAN de fibra oscura. En Londres, los anillos metro Ethernet de varios proveedores conforman la infraestructura MAN de Londres. Al igual que otras MAN, la MAN de Londres atiende principalmente las necesidades de sus clientes urbanos, que normalmente necesitan una gran cantidad de conexiones con poco ancho de banda, un tránsito rápido a otros proveedores de MAN, así como acceso de gran ancho de banda a proveedores de larga distancia nacionales e internacionales.. Dentro del MAN de las ciudades más grandes, los puntos de intercambio metropolitanos ahora juegan un papel vital. El London Internet Exchange (LINX) había construido en 2005 varios puntos de intercambio en la región del Gran Londres.

Las ciudades que albergan uno de los Intercambios de Internet internacionales se han convertido en un lugar preferido para empresas y centros de datos. El Intercambio de Internet de Ámsterdam (AMS-IX) es el segundo Intercambio de Internet más grande del mundo y ha atraído a empresas a Ámsterdam 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. Del mismo modo, 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. DE-CIX ha continuado estableciendo Intercambios de Internet metropolitanos neutrales para operadores en Nueva York, Madrid, Dubái, Marsella, Dallas, Hamburgo, Múnich, Düsseldorf, Berlín, Estambul, Palermo, Lisboa, Bombay, Delhi, Calcuta, Chennai y Moscú.El modelo de negocios del metro DE-CIX es reducir el costo de tránsito para los operadores locales al mantener los datos en el área o región metropolitana, mientras que al mismo tiempo permite la interconexión global de larga distancia y baja latencia con otras MAN importantes.