IEEE 802.1aq para niños

Shortest Path Bridging (SPB), también conocido como IEEE 802.1aq, es una tecnología de red que ayuda a las computadoras a comunicarse de manera más eficiente. Imagina que es como un sistema de navegación inteligente para los datos en una red. Permite que la información viaje por múltiples caminos al mismo tiempo, lo que hace que la red sea más rápida y confiable.

SPB fue creado para mejorar los sistemas antiguos que solo permitían un camino activo para evitar problemas. Esos sistemas, llamados protocolos "spanning tree", eran como tener una sola carretera abierta, incluso si había muchas. SPB, en cambio, permite usar todas las "carreteras" disponibles si tienen el mismo costo o distancia. Esto significa que los datos pueden repartirse por varios caminos, lo que aumenta la velocidad y la capacidad de la red. También está diseñado para ser más fácil de configurar, casi como "conectar y usar", manteniendo la simplicidad de Ethernet.

Esta tecnología crea redes lógicas dentro de las redes Ethernet existentes. Utiliza un protocolo especial que conoce el "estado de los enlaces" para saber cómo está conectada toda la red. Los datos se envían de forma inteligente para que lleguen a su destino por la ruta más corta, ya sea que se envíen a un solo lugar (Unicast), a varios lugares específicos (Multicast) o a todos (Broadcast).

¿Qué ventajas ofrece Shortest Path Bridging?

SPB tiene dos modos principales de funcionamiento: SPBV y SPBM. Ambos comparten beneficios importantes que hacen que las redes sean mejores:

Mayor aprovechamiento de la red

• Uso de todas las conexiones: SPB puede usar todos los cables y conexiones disponibles en la red. Esto es porque tiene una "vista global" de cómo está todo conectado, lo que le permite evitar problemas como los bucles (cuando los datos giran sin fin).
• Recuperación rápida: Si una conexión falla, SPB puede encontrar rápidamente un nuevo camino para los datos. Como conoce toda la red, puede reaccionar muy rápido.
• Menos interrupciones: Si una parte de la red falla, solo el tráfico que pasaba por esa parte se ve afectado. El resto de la red sigue funcionando con normalidad.
• Multicast y Broadcast eficientes: Los datos que se envían a muchos lugares a la vez (multicast y broadcast) también se recuperan rápidamente. SPB puede configurar los caminos para estos tipos de tráfico al mismo tiempo que los caminos para el tráfico normal.

Redes más flexibles y virtuales

La virtualización es muy importante hoy en día. SPBM, uno de los modos de SPB, es excelente para esto porque mantiene la información de los clientes separada de la red principal.

• Virtualización de centros de datos: En un centro de datos, SPBM permite que los recursos de las computadoras se usen de forma flexible. Puedes cambiar rápidamente cómo se conectan los servidores sin tener que mover cables. Esto es como tener una subred IP que se puede modificar fácilmente.
• Servicios para empresas: Las empresas de telecomunicaciones pueden usar SPBM para ofrecer servicios de red a otras empresas. SPBM asegura que los servicios de cada cliente estén completamente separados y sean transparentes, como si tuvieran su propia red.
• Configuración sencilla: Configurar SPBM es muy fácil. Solo necesitas indicar qué puertos de un servidor virtual pertenecen a un servicio específico, y la red se configura automáticamente.

¿Cómo funciona Shortest Path Bridging?

SPB realiza cálculos de forma distribuida, lo que significa que cada dispositivo en la red calcula cómo reenviar los datos de forma independiente, pero basándose en la información de toda la red.

Existen dos versiones principales de SPB, que se diferencian en cómo manejan los datos:

Shortest Path Bridging-VID (SPBV)

SPBV fue la primera versión y se enfoca en mejorar cómo las redes Ethernet usan las VLANs (redes virtuales dentro de una red física).

• Uso de VLANs existentes: SPBV reutiliza las etiquetas VLAN que ya existen en los enlaces de la red. Esto lo hace compatible con tecnologías de red más antiguas.
• Identificación de caminos: SPBV usa un "Shortest Path VLAN ID" (SPVID) para identificar los caminos más cortos para cada dispositivo.
• Compatibilidad con redes antiguas: SPBV puede trabajar junto con dispositivos que usan protocolos más antiguos como Rapid Spanning Tree y Multiple Spanning Tree. Esto permite que una red SPB se comporte como un gran dispositivo distribuido para las partes más antiguas de la red.

Shortest Path Bridging-MAC (SPBM)

SPBM es más reciente y se enfoca en un aislamiento completo de las direcciones de los dispositivos de los clientes.

• Aislamiento de direcciones: SPBM no necesita que los dispositivos principales de la red aprendan las direcciones de los clientes. Las direcciones de los clientes se aprenden solo en los bordes de la red.
• Encapsulación de datos: Cuando los datos de un cliente entran a la red SPBM, se les añade una "cabecera PBB" (como un sobre extra) y luego viajan por la red SPB. Al salir, se les quita ese "sobre".
• Rutas simétricas: Los caminos de ida y vuelta para el tráfico en una red SPBM son iguales. Esto es bueno para la detección de fallos y para protocolos de tiempo.
• Servicios lógicos: SPBM puede crear miles de servicios "lógicos" de Ethernet, como conexiones punto a punto (E-LINE), redes de área local virtuales (E-LAN) y conexiones en forma de árbol (E-TREE).

Detalles importantes de SPB

Recuperación de fallos

SPB es muy bueno para recuperarse de fallos. Si un cable o un dispositivo falla, la red puede encontrar rápidamente un nuevo camino.

• Detección rápida: SPB puede detectar fallos en los enlaces muy rápido, incluso más rápido que otros métodos.
• Convergencia rápida: Cuando hay un cambio en la red (como un fallo), SPB puede recalcular los caminos y hacer que la red vuelva a funcionar muy rápido. Esto es porque cada dispositivo calcula su parte de la red de forma local, sin necesidad de muchos mensajes entre ellos.
• Menos de 50 milisegundos: En algunas configuraciones avanzadas, SPB puede recuperarse de un fallo en menos de 50 milisegundos, lo que es casi instantáneo.

Control de la carga

SPB permite distribuir el tráfico de manera inteligente para evitar que un camino se sobrecargue.

• Asignación de servicios: Puedes asignar diferentes servicios (tipos de tráfico) a diferentes caminos en la red. Esto significa que sabes exactamente por dónde viajará el tráfico de un servicio específico.
• Movimiento de servicios: Si un camino se sobrecarga, puedes mover fácilmente algunos servicios a otros caminos menos cargados.
• Predicción de carga: Como las rutas son predecibles, es más fácil saber cómo se comportará la red y planificar la carga de tráfico.

Competidores de SPB

Existen otras tecnologías que compiten con SPB para mejorar las redes, como MC-LAG, VXLAN y QFabric. Sin embargo, el principal competidor de IEEE 802.1aq es el estándar TRILL.

Lugares donde se ha usado SPB

SPB se ha implementado en varios lugares importantes, demostrando su capacidad en redes grandes y complejas:

• Eventos como Interop en 2013 y 2014.
• Los Juegos Olímpicos de Sochi 2014.
• La Universidad Metropolitana de Leeds.
• El World Trade Center de Dubái.
• El Hospital de la Universidad de Oslo en Escandinavia.
• Sparebanken Vest en Noruega.
• El Aeropuerto de Ámsterdam-Schiphol en los Países Bajos.
• Concord Hospital.
• Distritos escolares de Kentucky.
• Franciscan Alliance, Inc.
• La Universidad de Alcalá de Henares.

Shortest Path Bridging (IEEE 802.1aq)

Galería de imágenes

• 

  Ejemplo de caminos de igual costo en SPB.

• 

  Ejemplo de una red con 66 nodos 802.1aq con 7 miembros E-LAN.

• 

  Ejemplo de asignación de ISID a VID.

Véase también

En inglés: IEEE 802.1aq Facts for Kids