Come prepararsi alla rete di domani

La convergenza tra dati e fonia apre le porte ad architetture in grado di offrire nuovi servizi, che si stanno sviluppando attorno al protocollo IP, che diventa lo standard “de facto”. Pubblicato sul numero 1 marzo 2000

La prossima generazione di rete che installeremo in azienda richiede un insieme di conoscenze parzialmente diverse dalle attuali. Su cosa focalizzare la propria attenzione? Quali parametri prendere in considerazione?
Che si lavori per il settore pubblico o privato, il problema di come impostare la realizzazione di una nuova rete aziendale si scontra con gli stessi problemi: come costruire una rete che possa supportare rapidamente i nuovi servizi e che faccia fronte alle esigenze degli utilizzatori, come realizzarla con un livello qualitativo adeguato.
Restano impliciti, come sempre, gli aspetti correlati alla sua espandibilità e alla continuità operativa, anche se una rete realizzata su base convergente, ossia in grado di trattare sia la voce che i dati, enfatizza già "naturalmente" questi aspetti. Una rete che si basi su questi assunti costituisce evidentemente una sfida non trascurabile sia per i suoi progettisti che per i suoi gestori.

Un bivio davanti a noi tra Internet e Pstn

Prima di esaminare in che direzione andare, é opportuno capire quali sono le forze in azione e come agiscono.
Innanzitutto va definito il punto da dove si parte. Al momento si é in presenza su base territoriale di due tipi principali di rete profondamente diverse: Internet e quella attiva da tempo, ossia la convenzionale rete telefonica nota con la sigla PSTN.
Quando si parla di Internet é però opportuno specificare che in molti casi il termine è sinonimo di rete dati utilizzante il protocollo IP per la realizzazione del livello 3 (quello di rete) e del TCP per il livello 4 e per parte del livello 5 (trasporto end to end dei dati sul sottostante livello di rete). Questo utilizzo come sinonimo spesso genera confusione: in generale é il contesto che chiarisce in che modo e a che cosa lo si riferisce.
Questa digressione è necessaria perché esiste una differenza fondamentale tra le due reti, il che fa emergere la necessità di porre attenzione ad alcuni parametri e apparati aggiuntivi oltre quelli esistenti quando si vuole realizzare una rete convergente che parta da quelle separate già esistenti in azienda. In pratica, occorre determinare un preciso percorso di migrazione, in linea con quanto già c'è. Ovviamente chi parte da zero é più fortunato e si trova di fronte a un problema semplificato. Generalmente però la sostituzione sarà graduale e coinvolgerà prima il nucleo, o dorsale, della rete aziendale e poi via via la sua periferia.




La semplicità sta tutta nel pacchetto



La considerazione di base da tenere presente é che Internet (si legga IP) rientra tra le tecnologie dati a pacchetto come X.25, Frame Relay e SNA (tutte utilizzanti al livello 2 un protocollo di controllo del link basato sul principio della finestra di trasmissione), anche se IP ha un modo leggermente diverso di gestire tale finestra di trasmissione dei pacchetti, e un modo altrettanto diverso di instradamento basato sul datagramma, dove i derivati dell'X.25 usano il circuito virtuale permanente.
Quella PSTN é invece una rete basata sul circuito e sulla connessione diretta tra chiamante e chiamato, il che garantisce elevate prestazioni in termine di tempi di risposta, qualità elevata ed affidabilità altrettanto elevata.
Ovviamente la descrizione appena fatta é molto semplificata: nella realtà pratica le reti IP e quelle telefoniche sono andate diversificandosi dal modello originale, che però é opportuno considerare.
Sia per le reti pubbliche che per quelle private, IP si é rivelato come il principale protocollo (se non l'unico) con cui avere a che fare; meno buono si è rivelato il principio del datagramma, che rende sostanzialmente imprevedibile il tempo di consegna dei pacchetti a destinazione. Questo non è critico per la trasmissione di dati, ma lo è per applicazioni di fonia, videocomunicazione, videosorveglianza e così via. Da qui lo sviluppo progressivo di soluzioni di rete proprietarie o VPN basate su circuiti virtuali su cui sono convogliati i pacchetti IP, il che peraltro si sposa bene con i canali ottici o con i grossi backbone dei carrier realizzati con tecnologia ATM.
Nelle reti PSTN si é invece in presenza di una catena di apparati di multiplazione e demultiplazione digitale, che traspone sul piano logico l'originale concetto di connessione punto a punto. In pratica però, se permette di ottenere reti a basso costo, finisce con il limitare ovviamente la banda utilizzabile per la trasmissione, fatto che ha portato alla nascita di tecnologie di modulazione sempre più complesse per aumentare il numero di bit trasmessibili.
Ultimo esempio in tal senso è l'emergente tecnologia DSL (Digital Subscriber Line), con tutti i suoi derivati.



Un'architettura aperta e orientata ai servizi



Che quadro emerge allora quando si vuole mettere assieme tali tecnologie, e cosa va tenuto presente quando si pone mano alla rete?
Tra gli operatori e tra i privati emerge l'opportunità di realizzare un'infrastruttura di rete la cui architettura sia orientata ai servizi che deve o dovrà erogare, e che in tal senso risulti ragionevolmente di tipo aperto. Un'architettura di rete basata sui servizi, oltre a focalizzare correttamente gli sviluppi, ha il vantaggio di nascondere la complessità e si basa su un'evoluzione infrastrutturale dove assumono un ruolo importante apparati quali gateway tra reti diverse, gatekeeper o server, gestiti da appositi dispositivi.
I gateway, e i gatekeeper che ne rappresentano essenzialmente i gestori, assumono un ruolo chiave sia che si proceda sostanzialmente al cambio delle reti in chiave convergente sia che si agisca in modo progressivo. Nel primo caso il loro utilizzo sarà limitato alla connessione tra rete convergente aziendale e reti pubbliche. Nel secondo caso sarà necessario usarli anche nell'ambito aziendale per interconnettere le sottoreti esistenti.
Gli stessi due apparati, incorporati negli apparati nodali della rete che si vuole adottare o posti in box separati, svolgono la funzione chiave di accesso da parte degli utenti di una rete a pacchetto ai servizi di una rete PSTN in modo trasparente, fornendo il servizio di trasporto di base e le funzioni di conversione dei criteri di segnalazione tra le reti interconnesse. In tal senso i gateway costituiscono quasi un ulteriore anello periferico attorno a una rete aziendale: la mascherano dal mondo esterno a cui la fanno vedere come se fosse una rete del tutto simile, e viceversa. I gatekeeper sono invece preposti alla gestione dei domini di gateway, ossia un certo numero di gateway riferentesi in sostanza a un piano di indirizzi comune.
Con i gateway il progettista di una rete si scontra con un oggetto che in prima analisi sembra andare in controtendenza alla semplificazione di una rete. Se l'assioma é "la convergenza semplifica", esso è infatti immediatamente sconfessato proprio dai gateway. Nell'ultimo biennio si é assistito a un proliferare di standard di segnalazione: tra l'altro H.323, SS7 (Signaling System 7), MGCP (Media Gateway Control protocol), SIP (Session Initiation Protocol). Sono coinvolte anche modalità di dialogo tra directory quali RAS (Registration/Administration/Status protocol), ILS (Internet Location Server) o LDAP (Ligthweight Directory Access Protocol) per assicurare l'interoperabilità tra reti non solo sul piano fisico ma anche funzionale. Su questi standard torneremo nei prossimi numeri.



L'importanza dei servizi di rete



L'altro aspetto importante é costituito dai servizi e dalla loro relativa qualità, considerando che la qualità di una rete di nuova generazione di tipo convergente deve essere quanto più prossima a quella di una rete PSTN. Una soluzione al problema la si trova negli switch, o nodi di rete di nuova generazione, che per gestire la qualità del servizio e i relativi livelli minimi concordati adottano specifici protocolli. Quelli maggiormente diffusi in tal senso sono noti come "Differentiated Services" o DiffServ, MPLS (MultiProtocol Label Switching) ed RSVP (Resource reSerVation Protocol). Va tenuto presente che servizi come quelli vocali richiedono sia possibile garantire una larghezza di banda costante, mentre se si realizzano transazioni dati come quelle proprie dell'e-commerce la banda costante é un problema meno stringente.
In definitiva, se la transizione verso un nuovo concetto di rete aziendale appare ormai univocamente determinata, il come realizzarla presenta spazi di indeterminazione che rendono ogni realtà aziendale diversa dall'altra e richiede una preventiva analisi dei servizi da erogare, della durata di vita della rete stessa e del livello di priorità dei servizi. Inoltre, una rete convergente, anche se di tipo aperto e con protocolli standard di mercato, finisce con il basarsi su apparati specifici. Non esiste quindi, una volta realizzata, un'infrastruttura di back up come quella telefonica che agisca in alternativa, anche se lenta, alla rete dati.
I benefici che si possono ottenere sono molti, ma l'identificazione delle tecnologie, il progetto e la gestione richiedono una cura molto maggiore del passato. Si deve intervenire sui parametri di spanning tree e, in particolare sul bridge priority. Tutti i bridge hanno la possibilità di diventare la radice dell'albero.
All'accensione ogni bridge invia l'indirizzo Mac e quello con l'indicatore di bridge priority più basso diventa la radice dell'albero. Per rimediare a ciò, si deve configurare il parametro di bridge priority, che di default viene impostato a 32768: per forzare la rete a scegliersi come radice un determinato bridge basta abbassare leggermente questo valore sul bridge primario, mentre sul bridge secondario si deve impostare un valore intermedio tra quello di default e il primario.
Senza questo accorgimento la rete non funziona nel modo desiderato. Nel caso in cui non venga configurato il bridge priority, è possibile che diventi radice uno qualsiasi dei bridge, magari uno di quelli a basse prestazioni e per arrivare al quale è necessario attraversare una serie di altri bridge.

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