Las compañías broadcast deben diseñar la red usando un verdadero modelo central-derivado y controlar los elementos dentro de él utilizando el enrutamiento SDN. Es la forma más efectiva de aprovechar todo el potencial de la tecnología IP

Por Olivier Suard*

Dada la naturaleza cada vez más competitiva de la transmisión de contenidos, cualquier tecnología nueva que pueda mejorar la productividad y permitir ahorros de costos será más que bienvenida. La adopción cada vez alta de la tecnología IP no es, por lo tanto, ninguna sorpresa. Considerado menos costoso a largo plazo que la tecnología de banda base específica para transmisión de contenido, el protocolo IP también puede hacer uso de la tecnología y la infraestructura existentes. Para muchos, esto representa una enorme ventaja, ya que elimina la necesidad de realizar grandes modificaciones.

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Hasta aquí todo parece muy bien, excepto por el hecho de que este enfoque puede limitar significativamente el gran potencial de la tecnología IP. Desafortunadamente, alentados por algunos proveedores de conmutadores IP, los operadores a veces caen en la trampa de centrarse en los productos. El enfoque primordial debe ser en obtener la arquitectura de red y el control adecuados para las aplicaciones y los flujos de trabajo de la transmisión de contenido. 

Actualmente se emplean principalmente tres configuraciones de arquitectura en la transmisión de contenido y en otras industrias.

Red en estrella centralizada 
Este enfoque es coherente con la arquitectura de banda base convencional: todas las conexiones pasan por un enrutador de IP grande que se encuentra en la sala principal de control. Sin embargo, esto implica que no hay agregación de señal en el borde de red: todo debe viajar al enrutador central. Deben colocarse fibras para conectar cada dispositivo al enrutador central.

Para atender el aumento de la demanda y anticiparse a las necesidades futuras, las compañías de transmisión de contenido suelen adquirir un enrutador de gran tamaño desde el principio. El límite de la capacidad a menudo se alcanza antes de lo previsto, momento en el cual es necesario reemplazar el enrutador central.

Además, cada dispositivo conectado ocupa un costoso puerto de gran ancho de banda en el enrutador central, independientemente del requerimiento real de ancho de banda. Esto eleva el costo por puerto de los dispositivos de ancho de banda bajo. La falta de agregación implica que la redundancia debe ser manejada por los dispositivos de borde de red. 

Finalmente, una arquitectura de red en estrella, por su naturaleza, no es ideal para ubicaciones remotas como extensiones de la ubicación principal, ya que implica que todo el tráfico debe pasar a través del enrutador central. 

Inicialmente, las redes en estrella pueden parecer simples y convenientes, pero en la práctica son muy limitantes, potencialmente vulnerables y muy caras.

Central-derivada (spine-leaf)
Los grandes centros de datos suelen adoptar un modelo de red IP distribuida, conocido como arquitectura central-derivada (en inglés spine-leaf). Esta supone el uso de dos o más enrutadores en el núcleo (central) y otros enrutadores más pequeños en el borde (derivados). 

Al conectar todo el equipo de cada área a enrutadores de agregación derivados, y luego conectar estos a los enrutadores principales, las compañías reducen el número de conexiones que van directamente a los enrutadores principales, lo cual simplifica la gestión de fibras. Si hay menos fibras también  se necesitan menos puertos en el (los) enrutador(es) central(es), y se logra un costo por puerto más bajo, especialmente para dispositivos con poco ancho de banda.

La arquitectura central-derivada facilita la redundancia en la red de todos los dispositivos a un costo mucho menor. Este modelo también ofrece una flexibilidad y escalabilidad óptimas. La capacidad se puede aumentar adicionando enrutadores derivados (leaf) o centrales (spine), en lugar de reemplazar los existentes en bloque, como ocurre en las redes en estrella. Gracias a esto las redes tampoco necesitan tener un tamaño mayor desde el principio, pues la capacidad se puede ampliar con el tiempo. 

Si bien la configuración  de una verdadera arquitectura central-derivada puede ser más compleja que otras, es una estructura de red escalable, resistente y de alto desempeño, que se ajusta perfectamente a las necesidades de las compañías de transmisión. 

Doble estrella
Este tercer modelo de arquitectura es lo que algunos podrían llamar una central- derivada (spine-leaf), pero en realidad, es un modelo de arquitectura de "doble estrella". Si bien requiere el uso de dos enrutadores centrales, cada enrutador derivado de la red solo está conectado a uno de los enrutadores centrales.

Esta solución no es flexible en cuanto a distribución de carga y optimización de la capacidad total de la red. A medida que la red va evolucionando, impone requerimientos especiales a los dispositivos terminales que necesitan conexiones redundantes. 

Los defensores de esta arquitectura suelen preferir el enrutamiento automático basado en protocolos en lugar del enrutamiento SDN (redes definidas por software). Si bien una pseudo red central-derivada podría ser inicialmente más atractiva debido a la simplicidad de su configuración, solo una verdadera arquitectura central-derivada permite a las compañías obtener el máximo provecho de su inversión en infraestructura IP en sus instalaciones. 

Control
Además de la arquitectura de red, los operadores también necesitan organizar y controlar la red de medios IP:

Enrutamiento automático 
Los protocolos que ejecutan los conmutadores IP convencionales (por ejemplo, IGMP / PIM) permiten que los elementos de red tomen decisiones sobre el enrutamiento en función del tráfico IP. Esto significa que la decisión de cómo transportar flujos de medios individuales a través de la red puede dejarse a la red, no al  operador. 

Si bien es ampliamente utilizado en redes IP, el enrutamiento automático presenta desventajas cuando se trata de redes profesionales de producción de medios en tiempo real. 

Por ejemplo, el enrutamiento automático puede no ser lo suficientemente rápido para transmitir el gran número de eventos de conmutación simultáneos requeridos en la producción en vivo. También puede tener problemas con redes donde hay bucles y donde la gestión del ancho de banda puede ser deficiente.

La mayoría de estos problemas pueden ser solucionados por expertos en redes IP, pero será necesario contar con su asistencia cada vez que haya un cambio significativo en la configuración, por ejemplo, si se agregan nuevos estudios o se traslada una gran cantidad de cámaras de un lugar a otro. 

Enrutamiento de red definido por software 
El enrutamiento de redes definidas por software (SDN, por sus siglas en inglés) deja el control del enrutamiento a cargo de un nivel de control centralizado. El software de gestión  y orquestación tiene una visión completa de los equipos disponibles, de la infraestructura de red y de los servicios, tanto de aquellos con los que actualmente cuenta la organización, como de los que están programados. Gracias a ello, puede tomar decisiones inteligentes de forma eficiente sobre el enrutamiento y el control de flujos. También puede ofrecer la función de enrutamiento explícito que las compañías de transmisión de contenido esperan y necesitan.

El enrutamiento SDN también garantiza un mayor nivel de rendimiento en comparación con el enrutamiento automático. El software también tiene el control de todos los flujos de medios, lo que significa que tiene más información y está en mejor posición de ocuparse de los requerimientos de ancho de banda actuales e incluso de los requerimientos que están programados. Incluso es beneficioso en términos de protección y seguridad. El software de orquestación y control puede crear fácilmente una diversidad de vías para proteger contra fallos, y también puede controlar completamente qué destino puede llevar una multidifusión de una fuente determinada, reduciendo así los riesgos de seguridad. 

A diferencia del enrutamiento automático, el enrutamiento SDN puede, con el software de orquestación y control adecuado, procesar fácilmente cualquier arquitectura de red sin riesgos. 

Conclusión
Las compañías de transmisión de contenido deben diseñar la red usando un verdadero modelo central-derivado (spine-leaf) y controlar los elementos dentro de él utilizando el enrutamiento SDN. Es la forma más efectiva de aprovechar todo el potencial de la tecnología IP y al mismo tiempo ayuda a obtener un retorno de la inversión óptimo y da mayores posibilidades de éxito operativo. 

*Olivier Suard es el vicepresidente de comercialización de Nevion.

Richard Santa
Author: Richard Santa
Editor
Periodista de la Universidad de Antioquia (2010), con experiencia en temas sobre tecnología y economía. Editor de las revistas TVyVideo+Radio y AVI Latinoamérica. Coordinador académico de TecnoTelevisión&Radio.

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