4.2 Searches for GW transient sources
4.2.2 Unmodeled signals: generic transient searches
O trabalho apresentado nesta dissertação teve como objectivo a avaliação de uma solução IP/MPLS para utilização nos equipamentos da PT Inovação. Esta solução foi avaliada com base nos requisitos definidos pelo Broadband-Forum (especificação “IP/MPLS Forum 20.0.0”) para aplicação no backhaul, baseado em IP/MPLS, de redes móveis.
Depois de uma primeira abordagem teórica sobre alguns conceitos MPLS, partiu-se para o levantamento dos requisitos definidos pelo Broadband-Forum. Estes requisitos têm em conta os serviços usados actualmente nas redes móveis e os serviços futuros. A estes requisitos foram adicionados outros pretendidos pela PT Inovação. Com base neste conjunto de requisitos foi então realizada uma pesquisa sobre as soluções IP/MPLS existentes no mercado. Dentro das várias soluções disponíveis, foi escolhida aquela que, além de cumprir com alguns dos requisitos, era mais fácil de usar, de rápida disponibilização do software e sobretudo grátis.
Para caracterizar a solução escolhida em termos de funcionalidades, capacidades e desempenho, foram concebidos e realizados diferentes testes em laboratório. Estes testes foram inicialmente planeados e justificados, e divididos em dois grandes grupos: testes funcionais e testes de desempenho. Os testes funcionais tiveram como objectivo garantir a conformidade da solução com as normas. Os testes de desempenho permitiram caracterizar a solução em termos de capacidade e robustez.
O backhaul das redes móveis enfrenta actualmente diversas mudanças que lhe permite suportar os serviços emergentes, como o HSPA e LTE, mas também os serviços actualmente já existentes, como o GSM e UMTS. Desta forma, as novas soluções terão de suportar diversas tecnologias simultaneamente, bem como serem dotadas de elevada escalabilidade. O IP/MPLS surge como aposta para muitos dos operadores destas redes, uma vez que permite o transporte do IP, usado nas tecnologias emergentes, e também o transporte das tecnologias TDM /ATM, usadas no GSM e UMTS, através do estabelecimento de PWs.
Os requisitos definidos pela especificação “IP/MPLS Forum 20.0.0” assentam principalmente sobre o estabelecimento de PWs e VPNs MPLS. Estes requisitos são indispensáveis à implementação do IP/MPLS nas redes móveis. Além destes requisitos, é necessário que as falhas
sejam detectadas através de mecanismos OAM e recuperadas através do FRR. A sinalização LDP ou RSVP-TE surge como opcional, mas muito importante uma vez que facilita a gestão e operação destas redes.
A pesquisa efectuada permitiu encontrar três soluções: duas soluções que cumprem todos os requisitos definidos mas com custos e uma de software grátis, disponível na Internet, mas que não suporta alguns dos requisitos. As duas soluções pagas estão disponíveis através das empresas Metaswitch [21] e IP Infusion [22]. A solução grátis, designada por “MPLS for Linux”, suporta encaminhamento MPLS, embutido no kernel do Linux, encaminhamento IP dinâmico e sinalização LDP, através da aplicação quagga. Esta última foi a solução escolhida.
A PT Inovação tem actualmente mecanismos que lhe permite implementar e suportar o plano de dados do encaminhamento MPLS. Por este motivo os testes efectuados incidiram apenas sobre o protocolo LDP suportado no “MPLS for Linux”.
Os testes funcionais efectuados revelaram algumas lacunas na solução LDP. As mensagens LDP com mais problemas são as mensagens de pedido de etiqueta e de notificação. As mensagens de pedido de etiqueta não cumprem com algumas das especificações, inviabilizando o uso do modo de distribuição Downstream On Demand. As mensagens de notificação apresentam uma implementação deficiente. De acordo com as especificações, em algumas das situações negativas testadas nesta dissertação, a solução LDP não respondeu com a mensagem de notificação correcta. A solução LDP escolhida apenas consegue funcionar no modo em que realiza merge de etiquetas. Esta limitação foi considerada pouco grave, uma vez que para o transporte IP, o único usado nos testes, é aconselhado sempre o uso de merge de etiquetas. A descoberta básica de pares LDP encontra-se a funcionar sem problemas.
Os testes aos modos de funcionamento revelaram problemas no modo Downstream on Demand (devido aos problemas nas mensagens de pedido de etiqueta) e no modo Unsolicited ordenado quando o LDP realiza funções de LER de saída. Neste caso, o LER de saída deveria ser o primeiro a enviar as suas associações FEC-etiqueta no sentido downstream, o que não está acontecer. O modo Unsolicited independente encontra-se completamente funcional. Os testes revelaram também que a solução LDP funciona com os diversos tipos de protocolos de encaminhamento IP. Foram testados o RIP, OSPF e BGP sem qualquer problema. A detecção de loops funciona apenas através de Hop Count e o Label Space por plataforma é o único suportado.
Os testes de desempenho revelaram um bom desempenho da solução. O estabelecimento de sessões LDP e LSPs são realizados em quantidades suficientes para uma rede móvel. A solução LDP suporta até 5 sessões LDP por interface e 500 LSPs por sentido. Os tempos de estabelecimento
revelaram dependência com a capacidade de processamento utilizada. Em comparação com o Cisco estes tempos são muito semelhantes, sendo por vezes até melhores. A recuperação de falhas não se encontra a funcionar para o modo de retenção conservativo.
Através dos resultados obtidos pode-se concluir que a solução LDP testada apresenta problemas que põem em causa a sua utilização em cenários reais. O único modo de configuração completamente funcional é o modo distribuição Unsolicited com controlo independente e retenção liberal. A solução funciona também realizando merge de etiquetas e com Label Space por plataforma configurado. A detecção de loops que deve ser usada é a detecção por Hop Count. Apesar de estes modos funcionarem, esta solução LDP apresenta alguma instabilidade. Por diversas vezes, a aplicação morre, encerrando os LSPs e sessões LDP, originando assim possíveis perdas de tráfego. Além disto, a solução escolhida não suporta estabelecimento de PWs e VPNs, imprescindíveis para as redes móveis.
A versão de software utilizada data de Junho de 2009. Entretanto, algumas correcções já foram disponibilizadas e alguns dos problemas referidos anteriormente poderão já estar corrigidos.
Como trabalho futuro é sugerida uma comparação dos problemas encontrados nesta dissertação com as correcções efectuadas no software desde Junho 2009. Planos de teste para o MPLS-TE, nomeadamente para o protocolo RSVP-TE, e para as VPNs sobre MPLS são também trabalhos que se poderão realizar para completar a validação de soluções que cumpram com mais requisitos. Os objectivos desta dissertação foram alcançados, na medida em que se conseguiu caracterizar completamente uma solução IP/MPLS. Através destes resultados a PT Inovação pode decidir sobre a sua incorporação nos seus equipamentos, ou então decidir sobre uma das opções pagas. O trabalho de levantamento de requisitos foi também importante, permitindo à PT Inovação ter um conhecimento mais aprofundado sobre a implementação do IP/MPLS em redes móveis.
Como conclusão final, pode-se afirmar que durante a realização desta dissertação foram adquiridos sólidos conhecimentos ao nível do IP/MPLS e do seu funcionamento. Paralelamente, desenvolveu- se a capacidade de espírito crítico, muito importante nos testes efectuados, e foram adquiridos conhecimentos sobre a estrutura interna do kernel Linux usado para instalar o software testado.