¿Qué es un Pseudowire? Una intro a PWE3 y CES

En pocas palabras, un pseudowire o pseudocable no es más que un «cable» que en realidad no lo es, pero en una red de paquetes se comporta como tal… Pero bueno, aunque esta definición ha sido una basura, puede valer para ir abriendo boca mientras entramos en faena:

En este artículo vamos a describir el funcionamiento de la emulación de circuitos (CES) mediante el uso de pseudocables, un concepto que se maneja con bastante frecuencia en el ámbito de las redes de transmisión, y que permite emular un «túnel» de circuitos conmutados sobre redes de paquetes como Ethernet, IP y MPLS.

¿Qué es eso de pseudo-wire?

Pseudo-wire, PWE o túnel CES es un mecanismo para transportar tráfico de circuitos conmutados como TDM , ATM y SONET/SDH sobre redes de conmutación de paquetes (PSN, Packet Switch Network) como IP, Ethernet y MPLS. Para ello, en los extremos de la conexión se implementa una función, llamada IWF, que encapsula y desencapsula la información TDM en paquetes que pueden ser transmitidos por la red PSN.

¿Qué ventaja ofrecen los CES emulados sobre pseudowire?

En pocas palabras: los circuitos emulados sobre pseudowire permiten a los operadores ahorrar dinero al prescindir de las viejas redes de conmutación y utilizar en cambio las redes de transporte 100% basadas en paquetes.

Pongamos que un proveedor de telefonía móvil llamado Garrafone ha desplegado en tu barrio una bonita estación de LTE (4G) que se transporta por un flamante backhaul Ethernet. En el mismo sitio ya hay una vieja estación GSM (2G) conectada mediante un E1 (tráfico TDM puro y duro) a una red existente PDH/SDH. ¿Y si Garrafone decidiera deshacerse de su backhaul PDH/SDH? Pues se ahorraría mofrillones de euros anuales en el mantenimiento de una red adicional sin tener que sustituir las viejas BTS ni cambiarle sus puertos.

Para ello no tendría más que establecer un pseudo-wire a través de la red Ethernet y el tráfico GSM viajaría a su BSC de forma transparente, aunque sería transportado junto con LTE y UMTS-PS.

¿Qué problemas presenta el uso de pseudowires?

Como se introdujo más arriba, las redes PSN están basadas en conmutación de paquetes, de modo que emular conmutación de circuitos sobre éstas presentan algunos desafíos adicionales. Por ejemplo, se debe minimizar la latencia intrínseca del packet-switching y asegurar el ancho de banda, gestionar el jitter, mantener la sincronización del reloj entre los puntos finales, etcétera.

¿Cómo se garantiza el QoS para emular un circuito?

Los mecanismos QoS son fundamentales para garantizar que el «circuito virtual» funciona sobre paquetes tan bien como lo haría nativamente sobre una red de circuitos. Por eso, en las redes de transporte basadas en paquetes debe haber mecanismos de priorización y clasificación de tráfico que garanticen en todo momento el ancho de banda necesario. Ethernet por sí sólo no puede llevar a cabo estos mecanismos, para ello es necesario el uso de protocolos más sofisticados como MPLS (RFC 3031).

¿Pseudowire (PWE) es lo mismo que Circuit-Emulation Services (CES)?

A pesar de que el término «emulación de circuitos» o circuit emulation service (CES) se empezó a utilizar original y exclusivamente para designar la emulación de servicios TDM sobre celdas ATM, a día de hoy también se utiliza como sinónimo de cualquier servicio de emulación de circuitos que utilice una arquitectura pseudowire. Es decir que hoy día CES y PWE son términos a menudo intercambiables.

Sin embargo, estrictamente hablando, pseudo-wire hace referencia a la arquitectura propuesta por el RFC3985 (PWE3) de IETF, mientras que CES se refiere al protocolo que habitualmente implementa PWE3 como base.

¿Qué protocolos implementan PWE3 para CES?

PWE3 de IETF no es el único estándar implicado en los fundamentos de CES; también participan otras arquitecturas como MPLS, y normativas de ITU-T y MEF (Metro Ethernet Forum). Este espeso batido ha dado como resultado la implementación de varios protocolos CES, aunque los más utilizados a día de hoy en la industria son TDMoIP (TDM over IP) y CESoPSN (Circuit Emulation Service over Packet-Switched Networks).

Aunque TDMoIP y CESoPSN son muy similares en sus funcionalidades, el primero usa tecnología desarrollada en principio para redes ATM; CESoPSN en cambio mapea los timeslots DS0 directamente sobre tramas PSN, por lo que resulta más directo y sencillo de desplegar. Otra ventaja de CESoPSN es que optimiza el uso del ancho de banda al evitar la transmisión timeslots vacíos.

Además de estos protocolos existen otros que no utilizan los pseudowires del IETF (PWE3), como SAToP ( Structure-agnostic transport over packet) y MEF-defined CES.

Fuentes:

• Pseudo Wire Emulatoin Edge-to-Edge (PWE3) Architecture, RFC-3985 IETF.
• Ten questions to ask before implementing Circuit Emulation Services over Packet Switched Networks, Whitepaper de Telco Systems.
• Microwave Transmission Network: Planning, Design and Deployment, de Harvey Lehpamer (ISBN:9780071701228).