Quando o fluxo de dados num meio de transmissão guiado como um cabo de fibra óptica é interrompido, recorrem-se a técnicas de protecção de tal modo que os usuários finais não sintam os efeitos da interrupção até que a junção do cabo seja novamente realizada.
Continuidade de serviços em caso de falhas é um factor importante nas redes Multi-Serviços. Serviços críticos não podem ser interrompidos por causa da falha duma interface numa carta (IOC, SPC). Neste contexto é extremamente recomendável prover protecção de interfaces tributárias.

Cisco ONS 15454 SDH Multiservice Provisioning Platform (MSPP) com diversas cartas e interfaces
Quando se fala em protecção, interessa-nos falar em protecção de equipamentos e protecção do anel.
A protecção de equipamentos
É importante, já que uma MSPP é um equipamento crítico na rede que fornece conectividade a vários outros como comutadores e encaminhadores. Ela é realizada duplicando as cartas e a ligação entre elas. Alguns destes esquemas de protecção são os seguintes:
- 1:1 – Uma única carta de protecção não activa, protege uma carta activa. Se a carta activa falha ou é removida, o tráfego comuta para a carta de protecção.
- 1:N – Uma única carta de protecção não activa, protege múltiplas cartas activas. Como no caso do esquema 1:1, este esquema é muito usado para protecção de interfaces TDM de domínio eléctrico.
- 1+1 – Este é um esquema de protecção óptica, onde uma carta ou porta não activa protege uma única carta activa ou porta numa carta multi-porta.
Protecção de interfaces de camada superior
Tal como cartas Ethernet nativas, estas estão geralmente desprotegidas. Elas podem ser protegidas instalando cartas separadas a 100Mbps ou até mesmo no padrão Gigabit Ethernet[1] com ligações a um comutador ou encaminhador. É realizado então balanceamento de tráfego entre o MSPP e o comutador ou encaminhador.
Proteccao por Topologias
As topologias são muito importantes no desenvolvimento duma rede Multi-Serviços, já que elas determinam como o esquema de protecção do anel será realizado e a capacidade total de transporte de payload (i.e. Carga ou informação útil). Diversas topologias podem ser adoptadas, com diferentes níveis de resiliência e capacidade transporte de tráfego.
Topologia Linear
Topologias lineares são geralmente usadas quando o tráfego é encaminhado entre dois nós, num modo ponto-a-ponto ou ponto-a-ponto mas com inserções e extracções de tráfego ao longo do caminho. A figura abaixo ilustra essa topologia:

Topologia Linear
No cenário acima, cada nó necessita de duas interfaces ópticas que podem estar em cartas separadas ou em diferentes portas ou interfaces ópticas na mesma carta multi-porta. Este tipo de protecção 1+1 faz com que se uma das interfaces e sua fibra de serviço em qualquer nó é activada a outra interface é considerada inactiva e serve como interface de protecção. Se ocorre uma falha na interface activa, a interface inactiva de protecção, assume o tráfego.
Aconselha-se, por motivos de diminuição de riscos a manter-se sempre as interfaces activa e inactiva de protecção, em cartas diferentes.
Tratando-se de uma cadeia de inserção/extracção de tráfego para outro nó, um nó necessitará sempre de quatro interfaces. Duas delas para a zona Este e as outras duas para a zona Oeste. Nas duas zonas uma delas será Interface activa e outra, interface de protecção como ilustra a figura abaixo:

Topologia Linear com cadeia de inserção extracção
Topologia UPSR (Unidirectional Path-Switched Rings)
Este tipo de topologia, usa um esquema de protecção 1+1, de tal forma que o tráfego originado num determinado nó é enviado simultaneamente pela interface e fibra activa no sentido horário e pela interface e fibra de protecção no sentido anti-horário, conforme ilustra a figura abaixo:

Topologia UPSR
Este tipo de topologia unidireccional, é recomendado nos casos em que é necessário que um conjunto de circuitos necessita de ter um ponto comum de escoamento de tráfego. Um exemplo disso seria uma rede corporativa[2] com uma rede privada[3] em que um conjunto de filiais tem acesso a Internet[4] a partir da sede.
Topologia MS-SPRING (Multiplex Section Shared Protection Ring)
Na terminologia SONET, esta topologia é conhecida como BLSR (i.e. Bidirectional Line Switched Ring). Ela divide-se em duas categorias: anéis de duas fibras, e anéis de quarto fibras. Estes anéis são bidireccionais. Outra diferença fundamental, entre esta topologia e a topologia UPSR é que a MS-SPRING não é limitada pela capacidade de débito binário do anel.
No caso do MS-SPRING de duas fibras, um par de fibras ópticas é usado para ligar os nós MSPP tal como na topologia UPSR. No entanto, aqui o tráfego da origem ao destino é encaminhado em apenas uma direcção ou pela rota Este ou pela Oeste. Na direcção oposta é mantida capacidade sobressalente de débito binário para reserva em caso de falha, ou seja, metade do débito binário é atribuído ao tráfego activo ou de serviço e a outra metade é mantida em reserva para fins de protecção, como ilustra a figura abaixo:

Na figura 2.10 é atribuída cerca de 5Gbps para cada direcção. Um SONET OC-192 equivale a um SDH STM-64 ou mais precisamente 10Gbps.
Topologias MS-SPRING de 4 fibras duplicam o débito binário de topologias MS-SPRING de 2 fibras, com a desvantagem de requererem custos adicionais e recursos de instalação mais complexos. Entre nós adjacentes, são necessárias quatros fibras ou dois pares de fibras.
Duas dessas fibras são utilizadas como fibras activas ou de serviço e as outras duas são utilizadas como fibras de protecção. Neste caso o débito binário completo, por exemplo um OC-192 ou SDH STM-64 é atribuído as duas fibras activas ou de serviço, como ilustra a figura abaixo:
Se entre dois pares de fibras num segmento acontecer algum problema tal como um corte, uma comutação rápida é realizada para outro par de fibras no mesmo segmento, como ilustra a figura abaixo, onde dois pares de fibras de serviço entre os nós 1 e 2 foram afectados por alguma falha grave:
Por outro lado se acontece algum problema nos dois pares de fibras num segmento uma comutação de anel é realizada como ilustra a figura abaixo:
Fontes:[1] DURKIN, Jim; GOODMAN, John; HARRIS, Ron; FERNANDEZ-POSSE, Frank; REZEK, Michael; WALLACE, Mike.
“Building Multiservice Transport Networks”
Cisco Press, USA, 13 Julho, 2006.
[2] BAIÃO, Nataniel [Implementação duma rede Voz sobre IP num ambiente Multi-Serviços: Usando ambiente de simulação por computador para projectar Qualidade de Serviço, UCAN]
[1] Entrega débitos binários na ordem dos 1 Gigabits por segundo
[2] Rede pertencente a uma corporação. Mesmo separada geograficamente é vista como uma só.
[3] Rede cujos dados não são interpretáveis do fora da rede corporativa.
[4] Rede mundial de computadores