Ingeniería de Redes y ComunicacionesUniversidad Tecnológica del Centro José Fernando Sánchez S....

Ingeniería de Redes y ComunicacionesUniversidad Tecnológica del Centro

José Fernando Sánchez S.Universidad Tecnológica del Centro

Redes y Servicios Frame Relay y ATM


Accesoa Internet

Red Corporativa

Internet

Red Móvil

Proveedor de Acceso

a Red

PYMERed

de Acceso

ResidenciaParticular

Red deTransporte

Pasarela de Acceso

a Red Fija

Introducción


Introducción

Accesoa Internet

Red Corporativa

Internet

Red Móvil

Proveedor de Acceso

a Red

PYMERed

de Acceso

ResidenciaParticular

Red deTransporte

Pasarela de Acceso

a Red Fija


Red deTransporte

Internet

Red FR

Red FR

Red ATMQoS

Introducción


Frame Relay

• Objetivo Inicial: transmisión de datos cost-efficient para tráfico de datos entre LANs sobre una WAN

• No es ideal para voz y vídeo, pero puede usarse en ciertas circunstancias.

• Servicios tales como MPLS, VPN o DSL/Cable-módem pueden acabar con FR.

• Su utilidad se puede encontrar en zonas rurales sin DSL/Cable-módem para interconexión de LANs en ese entorno

Introducción


ATM

• Objetivo Inicial: Unificar redes de conmutación de circuitos y redes de conmutación de paquetes en un mismo mecanismo de transporte basado en celdas de pequeño tamaño marcadas con identificadores de CV.

• Diseñada por la comunidad de telecomunicaciones más que por la de informáticos: trataba de reunir los últimos avances para crear una tecnología que pretendía abarcar desde LAN hasta WAN

ÉXITO PARCIAL: ampliamente extendido en WANs, pero se emplea como transporte de tráfico IP. No es una tecnología única que integre

LANs y redes públicas (en parte por su complejidad)

Introducción


ATM

• Argumento en contra de su uso integrador

Las tecnologías LAN pueden cambiar y no todas se van a adaptar al modelo de red óptica síncrona de ATM. Es necesario un protocolo de nivel de red que unifique sobre niveles de enlace ATM y no-ATM y para eso ya

tenemos IP No tiene sentido implementar ATM en el nivel de red

• Aspectos positivos-útiles: Muchos de los conceptos técnicos de ATM se han adaptado a MPLS. Muy útil en las redes DSL para multiplexar tráfico. Se sigue empleando como red de transporte que integra las jerarquías PDH/SDH y la conmutación de paquetes en una misma infraestructura.

Introducción


•Si tenemos un número N de nodos:

•Necesitamos N-1 conexiones por nodo.

•Necesitamos N*(N-1)/2 conexiones totales (conexiones bidireccionales)

•La velocidad de cada línea es difícil de modificar

Introducción


Red deTransporte

Switch o conmutador

Introducción


•Conexión con líneas punto a punto entre routers, conectividad total.

El problema de la Red completamente mallada

X

Y

Z

W

•Al añadir un nuevo router hay que instalar líneas e interfaces en todos los nodos

•La velocidad de cada línea es difícil de modificar

Caracas

Maracaibo

Barcelona

Valencia


Sumario

• Frame Relay• ATM:

– Formato de celdas y conmutación– Categorías de servicio, parámetros,

conformación y vigilancia de tráfico– Direcciones y autoconfiguración


Red deTransporte

Líneas punto a punto

Circuito Virtual

•Se pueden añadir circuitos sin establecer nuevas líneas ni modificar el número de interfaces en los router

•Los caudales se pueden modificar por configuración de los conmutadores

SwitchFR

Topología de una red Frame Relay


Circuito Virtual



Red deTransporte

Líneas punto a punto

Circuito Virtual

- Se pueden añadir circuitos sin establecer nuevas líneas ni modificar el número de interfaces en los router

- Los caudales se pueden modificar por configuración de los conmutadores


- Dos tipos de circuitos virtuales:

• Permanentes (PVC)

• Conmutados (SVC)


Circuito Virtual



SwitchFrameRelay

Línea punto a punto

Circuito Virtual

SwitchFrameRelay

SwitchFrameRelay

SwitchFrameRelay


•Se pueden añadir circuitos sin establecer nuevas líneas ni modificar el número de interfaces en los routers

Caracas

Maracaibo

Barcelona

Valencia

X

Y

Z

W

•El caudal de cada circuito se puede modificar por configuración en los conmutadores


Red deTransporte

DLCI = 1

DLCI = 7

DLCI = 7

DLCI = 4

A

B

C

DLCI = 0

El DLCI 0 se utiliza para señalización (establecimiento, mantenimiento y liberación de

SVC)

DLCI: Data Link Connection Identifier

X

Y

Z

W

Tabla de encaminamiento de VCs en A:

Puerto DLCI Puerto DLCI Circuito

1 7 Rojo

4 7 Azul

DLCI = 4

DLCI = 5

Encaminamiento en una red Frame Relay


Circuito Virtual



Red deTransporte

DLCI = 1

DLCI = 7

DLCI = 7

DLCI = 4

A

B

C

X

Y

Z

W

Tabla de direccionamiento IP:

DLCI = 4

DLCI = 5

Máquina IP Máscara

W 192.168.1.1 255.255.255.0

X 192.168.1.2 255.255.255.0

X 192.168.2.1 255.255.255.0

Y 192.168.2.2 255.255.255.0

Tabla de correspondencia IP/DLCI:

Máquina IP Destino DLCI

W 192.168.1.2 5

X 192.168.1.1 4

X 192.168.2.2 1

Y 192.168.2.1 4



Sw FR

Sw FR

Sw FR

Sw FR

DLCI = 16

DLCI = 16

DLCI = 16

DLCI = 16 DLCI = 17

DLCI = 17

A

B

D

C

DLCI: Data Link Connection Identifier

X

Y

Z

W

Tabla de circuitos virtuales en B

Circuito Puerto DLCI Puerto DLCI

Rojo 16 16

Verde 17 17

Funcionamiento de una red Frame Relay

DLCI = 16

DLCI = 18

Azul 16 18

DLCI = 16

Caracas

Maracaibo

Barcelona

Valencia


Comparación de las redes de conmutación de paquetes orientadas a conexión (CONS)

Red Apogeo Velocidad

típica

Paquete

máximo

Protecc. errores

nivel de enlace

Orientado a

X.25 1985-1996 9,6 - 64 Kb/s 128 bytes CRC del paquete con confirmación

del receptor

Solo Datos

Frame

Relay

1992 - 64 - 2 Mb/s 8192 bytes CRC del paquete Datos

ATM 1996 - 34 - 155 Mb/s 53 bytes CRC de cabecera

solamente

Datos, voz

y vídeo


Arquitectura de protocolos

El modelo de referencia de protocolos Frame Relay se compone de tres planos:

•Plano de Control (Plano C): Se encarga de la señalización y del establecimiento y liberación de las conexiones.

•Plano de Usuario (Plano U): Se encarga de la transferencia de información entre usuarios.

•Plano de Gestión (Plano G): Se encarga del control y gestión de las operaciones de red. Se divide en gestión de planos y gestión de capas.

S/T



Plano de control

• La señalización de control se da sobre el canal D para controlar el establecimiento y terminación de conexiones virtuales en modo conmutación de tramas, sobre los canales D,B,o H.

• A nivel de enlace el protocolo LAPD (Q.921) se utiliza para proporcionar un servicio de control de enlace de datos fiable, con control de errores y de flujo, entre el usuario y la red sobre el canal D.

• Dicho servicio se utiliza para intercambiar mensajes de señalización de control Q931/Q933.



Plano de usuario

La transmisión de información entre usuarios finales se efectúa con el protocolo LAPF definido en Q.922 (versión adaptada de LAPD) y sólo las funciones esenciales de este protocolo son utilizadas por Frame Relay (LAPF core):

•Delimitación, alineación y transparencia de tramas.

•Multiplexación y demultiplexación de tramas utilizando el campo de dirección.

•Inspección de la trama para comprobar que no es demasiado corta o demasiado larga y que está formada por un número entero de octetos.

•Detección de la transmisión de errores.

•Funciones de control de congestión.



Las funciones anteriores proporcionan los servicios mínimos para la transmisión de las tramas de enlace desde una usuario a otro, sin tener en cuenta el control de flujo o control de errores. Constituyen un subnivel del nivel de enlace.

Por encima, el usuario puede elegir funciones adicionales extremo a extremo a nivel de enlace o de red, que no forman parte del servicio RDSI frame relay ofrecido.

Basado en las funciones centrales (core), RDSI ofrece retransmisión de tramas como un servicio de nivel dos, orientado a conexión , con las siguientes propiedades:

• Preservación del orden de las tramas transmitidos desde un extremo de la red al otro.

• Tramas no duplicadas


Evolución X.25/Frame Relay

Características básicas de X.25

•Señalización dentro de banda. •Multiplexación de circuitos virtuales a nivel de red.•Control de flujo y control de errores tanto a nivel 2 como a nivel 3.

Estas características suponen una gran carga para el sistema. Toda esta carga puede estar justificada cuando tenemos un medio de transmisión con muchos errores. Sin embargo esto no es apropiado para muchas redes actuales, como RDSI, donde la tecnología de transmisión es muy eficiente. Frame relay se diseña para eliminar en lo posible el overhead de X.25.

Características de Frame Relay

•Control de llamadas fuera de banda. La señalización del control de llamada se realiza en una conexión lógica separada de la conexión para la transmisión de los datos de usuario.•La multiplexación y conmutación de conexiones lógicas tiene lugar a nivel 2 en vez de a nivel 3, eliminando de esta manera un nivel entero de procesamiento.•La red deja de preocuparse del control de errores y del control flujo, que se hacen a nivel superior y extremo a extremo.



Inconvenientes de Frame Relay con respecto a X.25

•Se pierde la capacidad de realizar el control de flujo y control de errores en cada uno de los enlaces de la red, pero esta funcionalidad puede ser proporcionada, extremo a extremo, por el nivel superior.•Es necesaria la disponibilidad de líneas de alta calidad.•No existe un estándar para la interconexión de servicios Frame Relay, como el X.75 para redes X.25.

Características de Frame Relay

•Se hace más eficiente el proceso de comunicación. La funcionalidad del protocolo requerida en la interfaz usuario-red se reduce, así como el procesamiento interno de la red. Esto conlleva un menor retardo y un mayor rendimiento. (Tiempo de proceso del orden de la décima parte que en X.25)•La velocidad de acceso puede alcanzar típicamente los 2Mbps frente a los 64Kbps de X.25 (se pueden superar los 2Mbps).•Interfaz de usuario sencilla.



Tipos de servicios portadores de Frame Relay

Frame Relaying (Servicio no fiable, pero asegura secuencia de los paquetes)•Servicio básico de red para transferir tramas de nivel de enlace sobre D,B o H. El servicio incluye:

-Establecimiento de múltiples llamadas virtuales a múltiples destinos.-La señalización de las llamadas se hace por canal común vía un protocolo de señalización sobre el canal D.-Se transmiten las tramas utilizando el protocolo de nivel de enlace LAPF. -La red preserva el orden de las tramas transmitidas en el punto de referencia S/T-La red detecta errores y descarta tramas.

Frame switching (Servicio fiable análogo a X.25 en funcionalidad)•Servicio avanzado de red para la transmisión de tramas de nivel de enlace sobre D,B o H.

-Las tramas se transmiten con reconocimientos.-Se soporta control de flujo en los interfaces usuario-red en ambas direcciones.-La red detecta y recupera errores.-La red detecta y corrige duplicidad de paquetes


Q.933

Transferencia de datos Frame Relay

Señalización sobre el canal D

Q.933

I.430/I.431 I.430/I.431 I.430/I.431 I.430/I.431

LAPD

Q.933

LAPD LAPD

Q.933

LAPD

Interfaz usuario-red


Usuario UsuarioRed Red

LAPF(core) LAPF(core)

LAPF(control)

I.430/I.431

Red

I.430/I.431 I.430/I.431

LAPF(core)

LAPF(control)

I.430/I.431

Red



Usuario UsuarioRed Red

LAPF(core)

Transferencia de datos Frame Relay


Características de las redes CONS

• Cada paquete va marcado con una etiqueta identificativa propia

• La etiqueta es (puede ser) modificada por cada conmutador por el que pasa el paquete. El conmutador tiene una tabla que asigna la nueva etiqueta y la interfaz de salida en función de la etiqueta vieja y de la interfaz de entrada

• El conjunto de enlaces por los que discurre un paquete forman un camino extremo a extremo que denominamos ‘circuito virtual’

• Los circuitos virtuales permiten que diferentes usuarios, equipos, aplicaciones, etc., compartan enlaces sin que sus paquetes se mezclen (viajan ‘juntos pero no revueltos’).

• La infraestructura se aprovecha mejor y los costos se reducen


01111110 Dirección Datos CRC 01111110

octetos 1 2-4 0-8188 2 1

•Protocolo orientado a conexión. PVC o SVC

•Las tramas pasan de nodo a nodo comprobándose el CRC en cada salto (store&forward acumulativo). Si la trama es errónea se descarta. La red no recupera errores

•El campo dirección sólo contiene información del VC (DLCI) y control de congestión del tráfico Frame Relay. Normalmente ocupa 2 octetos, aunque puede tener hasta 4.

•No se ejecuta control de flujo ya que no hay número de secuencia.

Estructura de la trama Frame Relay (LAPF core)


DLCI Superior 0C/R8 7 6 5 4 3 2 1

DLCI Inferior 1DEFECNBECN

•DLCI sup/inf: especifica el DLCI. Su tamaño limita el número de DLCI posibles. Existe otro límite impuesto por el router.

•C/R: Comando/Respuesta, no indicado en FR.

•FECN: Forward Explicit Congestion Notification.

•BECN: Backward Explicit Congestion Notification.

•DE: Discard Elegibility.

Estructura de la trama Frame Relay (LAPF core)


DLCIs de Frame Relay

• Con 10 bits el DLCI puede valer normalmente entre 0 y 1023

• Los valores del 0 al 15 y del 992 en adelante están reservados para funciones especiales.

• Las funciones LMI (Local Management Interface) permiten que el conmutador Frame Relay indique al host (o router) que DLCI tienen los PVC que están definidos. De esta forma el router se puede autoconfigurar.


Control de tráfico en Frame Relay

• Uno de los aspectos principales de Frame Relay es su posibilidad de definir parámetros para control de tráfico (traffic shaping y traffic policing)

• Se hace mediante el algoritmo del pozal agujereado, utilizando dos pozales

• Cada PVC tiene asociados dos parámetros:– CIR (Commited Information Rate)

– EIR (Excess Information Rate)


SwitchFR

SwitchFR

Línea de acceso2048 Kb/s

PVCCIR 1024 Kb/sEIR 384 Kb/s

El router hace Traffic Shaping

El switch ejerceTraffic Policing

SwitchFR


Traffic Shaping y Traffic Policing en Frame Relay

A

B

CX

Y

Z

Línea de acceso2048 Kb/s


Gestión de tráfico Frame Relay

CIR (Committed Information Rate)

Transmisióngarantizada

CIR + EIR (Caudal máximo posible)

Transmitir si es posible

Capacidad del enlace de acceso

No transmitir, descartar todo

Velocidad media

Tiempo (s)

Tasa (kbps)

t 2t 3t

SwitchFR


0

CIR (Committed Information Rate)

CIR + EIR (Caudal máximo posible)

Velocidad actual

Capacidad del enlace de acceso del host a la red

Transmisióngarantizada

Transmitir si es

posible

No transmitir, descartar todo

SwitchFR



Red deTransporte

DLCI = 1

DLCI = 7

DLCI = 7

DLCI = 4

A

B

C

X

Y

Z

W

DLCI = 4

DLCI = 5Línea de acceso

2048 Kb/s PVCCIR 512 Kb/sEIR 384 Kb/s





- Se utilizan dos Leaky Bucket (cubos agujereados). Parámetros:

• CIR y Bc

• EIR y Be

- Se cumple que:• Bc= CIR * t• Be= EIR * t

- Cuando se supera la capacidad del primer cubo, las tramas se marcan con DE =1. Cuando se supera la del segundo, se descartan.


DE=1

Bc = CIR * t

Be = EIR * t

DE=0

Tramas enviadas por el router con DE=1

CIR

EIR

Tramas que desbordan la capacidad del cubo Be

Tramas enviadas por el router con DE=0

Tramas que desbordan lacapacidad del cubo Bc

Descartar



Gestión de tráfico Frame Relay. Ejemplos

Capacidad de la línea: 128 kbps. CIR: 64 kbps. EIR: 0 kbpsTamaño tramas: 1500 octetos, 12000 bit.

T=1 s. Bc=64000 bit.

Número de tramas=|64000/12000|=5 tramas

Tasa obtenida=5*12000=60kbps

T=0.5 s. Bc=32000 bit.

Número de tramas=|32000/12000|=2 tramas

Tasa obtenida=2*12000/0.5=48kbps


Gestión de tráfico Frame Relay. Ejemplos

Capacidad de la línea: 128 kbps. Tamaño tramas: 1500 octetos, 12000 bit.Tiempo de transmisión de 1 trama: 12000/128000=93.75ms




Tráfico incontrolado

BECN FECN

3: Descarto tramascon DE=1

2: Situación de congestión

4: Identificar VCs afectados (DLCI) y sentido

5: Poner a 1 bit FECN en tramas de ida

6: Poner a 1 bit BECN en tramas de vuelta

1: Monitorizar colas

Control de congestión en Frame Relay



• Se utilizan dos pozales agujereados. Parámetros:– Primer pozal: CIR y Bc

– Segundo pozal: EIR y Be

• Se cumple que:– Bc= CIR * t– Be= EIR * t

• Cuando se supera el primer pozal las tramas se marcan con DE =1. Cuando se supera el segundo se descartan.

Bc / CIR = Be / EIR



DE=1

Bc = CIR * t

Be = EIR * t

DE=0

Tramas enviadas por el host con DE=1

CIR

EIR

Tramas que desbordan la capacidad del pozal Be

Tramas enviadas por el host con DE=0

Tramas que desbordan lacapacidad del pozal Bc

Descartar


SwitchFR

Control de Congestión en Frame Relay

Tráfico incontrolado

BECN FECN

SwitchFR

SwitchFR

3: Descarto tramascon DE=1

2: Situación de congestión

4: Identificar VCs afectados (DLCI) y sentido

5: Poner a 1 bit FECN en tramas de ida

6: Poner a 1 bit BECN en tramas de vuelta

1: Monitorizar colas

SwitchFR

SwitchFR


Ventajas de Frame Relay

- Ventajas de FR respecto a soluciones Punto a Punto:• Contratación de recursos en función de valores de tráfico

promedio vs. Tráfico de pico (esporádico)• Flexibilidad vs. Rigidez• Tolerancia a fallos en la red (encaminamiento por vías

alternativas)

- Ventajas de FR respecto a X.25:• Reduce complejidad (no existen cabeceras de control de

nivel 3)• Menor procesado en la red• Adecuado para altas velocidades de transmisión• Elevado rendimiento (alto porcentaje de información útil

transmitida con relación a las cabeceras


FRAD

FRAD

FRAME RELAY

Subred de TransporteSubred de Acceso

Aplicaciones


– Interconexión de redes LAN.– Acceso remoto a bases de datos.– Aplicaciones cliente-servidor.– Aplicaciones host-terminal.– Creación de grupos cerrados de usuarios para voz.– Transmisión de voz sobre Frame-Relay

Aplicaciones


– Se puede integrar tráfico de voz y tráfico de datos mediante FRAD (Frame Relay Access Device). La información de voz posee unas necesidades específicas:

Retardo máximo extremo a extremo. Fijado por la ITU G.114.0-150ms BUENA

150-400ms ACEPTABLE (si los usuarios son conscientes)+400 ms INACEPTABLE.Retardo diferencial entre paquetes (jitter)

Aplicaciones: Transmisión de voz sobre Frame Relay


– Para transmitir voz sobre redes de datos se emplean estrategias adicionales de:

Compresión de voz

Supresión de silencios

– De cara a la red de transporte, es posible adoptar dos estrategias para transmitir voz:

Utilizar CVP diferentes para voz y datos, configurando los primeros como prioritarios en la red.Utilizar un mismo CVP para voz y datos pero hacer que los dispositivos de acceso tengan en cuenta el tráfico de voz priorizándolo sobre el de datos

Aplicaciones: Transmisión de voz sobre Frame Relay


Ejemplo de un operador: Telefónica


Enlaces interesantes

- Frame Relay white papers:www.alliancedatacom.com/frame-relay-white-papers.asp

- The MFA Forum (MPLS, Frame Relay, ATM)www.mfaforum.org

- Documentación CISCO:www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/frame.htm

- Estándares:- Frame Relay Forum: www.frforum.com- ITU-T: www.itu.int/home- RFC 1973 – PPP in Frame Relay: tools.ietf.org/html/rfc1973- RFC 2427 – Multiprotocol Interconnect over Frame Relay:

tools.ietf.org/html/rfc2427


Sumario


– ATM en General– Conceptos de ATM– Topología de una red ATM– Encaminamiento en una red ATM– Estructura / Cabeceras de celdas– Funcionamiento de un Conmutador ATM


ATM en General• Servicio orientado a conexión, como F.R.

• En vez de tramas celdas de 53 bytes. Motivo: permitir el rápido envío de tráfico urgente

• Dos niveles jerárquicos para las conexiones:

– VP, trayectos virtuales (Virtual Paths)

– VC, canales virtuales (Virtual Channels)

• Parecido a F.R. con más velocidad y muchas más posibilidades de control de tráfico. Pensado para ofrecer calidad de servicio.


•Operación por conmutación de paquetes de longitud fija. El tamaño fijo y pequeño de las celdas permite el uso de nodos de conmutación a velocidades muy altas.

•Las celdas se componen de cabecera (5 octetos) y campo de información (48 octetos).

•La asignación del ancho de banda (celdas) se realiza bajo demanda en función de la actividad de la fuente y de los recursos disponibles en la red.

Conceptos de ATM (Asynchronous Transfer Mode)

Cab Información



•Posee dos niveles jerárquicos para las conexiones:

–VP, trayectos virtuales (Virtual Paths)

–VC, canales virtuales (Virtual Channels)

Enlace físico

Cada VP Contiene Múltiples VCs

Por un enlace físico pueden pasar múltiples VPs

El VC es el caminológico entre hosts

en la red ATM

E1 (2 Mb/s)E3 (34 Mb/s)

STM-1 u OC-3c (155 Mb/s)STM-4 u OC-12c (622 Mb/s)

Virtual Path (VP)

Virtual Path (VP)


•Las cabeceras tienen una funcionalidad reducida: Identificar el par VP/VC garantizando su correcto enrutamiento y detectar y corregir errores en las mismas (un error de un solo bit en la cabecera puede provocar la pérdida de la celda)

•Las celdas se transmiten a intervalos regulares. Si no hay información, se transmiten celdas vacías (celdas idle).

•Orientado a conexión. Las conexiones pueden establecerse mediante procedimientos de señalización en el plano de control o pueden ser permanentes o semipermanentes.

•La señalización y la información de usuario viajan por canales virtuales distintos.




Celdas

Voz

Datos

Vídeo

•El término asíncrono se refiere al hecho de que las celdas asociadas a una misma conexión se presentan temporalmente sin ninguna periodicidad, dependiendo del tráfico generado por la fuente.

Ca b

ecer

a

Canal 1C

a bec

era

Canal 5

Ca b

ecer

a

Canal 3

Ca b

ecer

a

Canal 1

Ca b

ecer

a

Canal 3


•No se realiza control de errores en el campo de datos y el control de flujo lo realiza fundamentalmente el DTE. Se maximiza la eficiencia.

•Proporciona transparencia temporal. Por ello permite la transferencia de señales isócronas.

•Se garantiza que las celdas llegan a su destino en el mismo orden en que fueron transmitidas.



Red deTransporte

Líneas punto a punto (SDH a 155 o 622 Mbps)

Canal Virtual (par VPI/VCI)

Topología de una red ATM


Encaminamiento en una red ATM

EntradaEntrada SalidaSalidaPortPort VPI/VCIVPI/VCI PortPort VPI/VCIVPI/VCI

2 15 3 14

33 1414 22 1515


11 2929 33 4545

22 3030 44 1515

3 45 1 29

4 15 2 30


11 4545 22 1616

2 16 1 45

2929

3030

1010

1616

1515

45451414

4343


11 1616 22 4343

22 4343 11 1616

3 14 4 10

4 10 3 14

1

2

4 2

3

32

4

12

3

1

X Y

Z W


GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI PT CLP

HEC

Campo datos (48 octetos)

UNI

VPI VCI

VCI

VCI PT CLP

HEC

Campo datos (48 octetos)

NNI

VPI

GFC (4 bits). Control de flujo genérico.VPI (8 o12 bits). Identificador de camino virtual.VCI (16 bits). Identificador de canal virtual.PT. (Payload Type). Indica el contenido de la carga útil(datos de usuario, información de gestión, información de operación y mantenimiento).CLP (Cell Loss Priority) (1 bit). Campo de prioridad. Las celdas con este bit a 1 son las primeras en ser descartadas en caso de congestión.HEC (8 bits). Campo de control de errores en la cabecera.

Estructura de la celda ATM

UNI: Interfaz que conecta los dispositivos de usuario con la red ATM.

NNI: Define el interfaz entre nodos ATM


Cabecera de celda ATM

VCI PTI

Header Error Check (HEC)

VCI

VPI VCI

GFC VPI

CLP

Carga útil(48 bytes)

Celda UNI Celda NNI

VCI PTI

Header Error Check (HEC)

VCI

VPI VCI

VPI VPI

CLP

Carga útil(48 bytes)

• GFC: Generic Flow Control. No usado

• VPI: Virtual Path Identifier. Hasta 256 (UNI) o 4096 (NNI).

• VCI: Virtual Channel Identifier. Hasta 65536.

• PTI: Payload Type Identifier. 3 bits.

• CLP: Cell Loss Priority. 1 bit.

• HEC: Es un CRC de toda la cabecera. 8 bits.

8 bits 8 bits


Valor Significado

000 Celda tipo 0 (normal). No hay congestión

001 Celda tipo 1 (fin de mensaje AAL5). No hay congestión.

010 Celda tipo 0 (normal). Hay congestión

011 Celda tipo 1 (fin de mensaje AAL5). Hay congestión

100 Celda OAM (Operation, Administration and Management) de segmento (entre vecinos)

101 Celda OAM (Operation, Administration and Management) extremo a extremo

110 Celda RM (Resource Management)

111 Reservado

Campo PTI (Payload Type Identifier)

Usuario

Gestión


Algunos VPI/VCI Reservados

VPI VCI Función

0 0-14 ITU

0 15-31 ATM Forum

0 0 Celda de relleno (Idle Cell)

0 3 Celda OAM entre conmutadores vecinos (gestión)

0 4 Celda OAM entre extremos (gestión)

0 5 Señalización

0 16 ILMI (autoconfiguración)

0 17 LANE (LAN Emulation)

0 18 PNNI (Protocolo de Routing)

ITU

ATMForum


Evolución Frame Relay/ATM

Red deTransporte

Frame Relay:

ATM:Mejora de la planificaciónMejora de la gestión de tráfico y control de congestión

Conmutaciónde circuitos

Conmutaciónde paquetes

ATM FrameRelay

Variable Bit RateConstant Bit Rate

Conmutaciónde circuitos

multivelocidades


Transferencia de datos ATM

Plano de Usuario. Está estructurado en capas que suministran la transferencia de información de usuario. La componente esencial es la capa ATM. Común a todos los servicios y medios físicos empleados, su misión es ofrecer la funcionalidad básica para el transporte de celdas. Esta capa se complementa con la capa de adaptación ATM, cuyo objetivo es proporcionar las funcionalidades necesarias para los diversos tipos de servicios soportados, y con la capa física para la adecuación a los distintos medios físicos y estructuras de transporte.

Plano de Control. También está estructurado en capas. Controla la llamada y gestiona las conexiones. Activa circuitos virtuales conmutados estableciendo, controlando y liberando la comunicación. No es necesario en las conexiones virtuales permanentes.

Plano de Gestión. Realiza funciones de gestión relacionadas con todo el sistema y suministra coordinación entre todos los planos. Se ocupa de la gestión global tanto a nivel de plano como de capa. No está estructurado en capas.


Conmutador ATM con puertos de 155 y 622 Mb/sPuertos 155 Mb/s en fibraPuertos 155 Mb/s en cobre (UTP-5)

Puerto 622 Mb/s en fibra


Funcionamiento de un conmutador ATM

• El conmutador dirige las celdas según el VPI/VCI y el puerto de entrada.

• Los VPI/VCI se fijan al crear el VC. Si son PVCs los fija el operador al configurarlos. Si son SVCs los elije el conmutador (normalmente usando números en orden creciente)

• En general los VPI/VCI de un circuito cambian en cada salto de la celda en la red

• Los VPI/VCI han de ser únicos para cada puerto (pueden reutilizarse en puertos diferentes).

• Se pueden conmutar grupos de VCI en bloque conmutando por VPI

22

33

29 6464

Salida

2929

45Entrada

Port

1

2

11

33

VPI/VCI

29

45

6464

2929

Port

2

1

33

11

VPI/VCI

45

29

2929

6464

11


Bucle de abonado (conexión ADSL)

Redtelefónica

Router ADSL

Ethernet 10BASE-T

VPI 8, VCI 32, PCR 2000/300 Kb/s

VPI 8, VCI 32, PCR 512/128 Kb/s

VPI 8, VCI 32, PCR 256/128 Kb/s

Circuito permanente ATM

Enlace ATM OC-3 (155 Mb/s)

Red ATM

192.76.100.1/25

192.76.100.7/25

192.76.100.12/25

192.76.100.15/25

Arquitectura de una red ADSL

Internet


Sumario


– Categorías de servicio, parámetros, conformación y vigilancia de tráfico

– Gestión de tráfico y control de congestión en ATM


Categorías de Servicio ATM• Cómoda clasificación de los ‘contratos’ más

habituales entre el usuario y el operador• Cada categoría define un conjunto de parámetros

sobre el tráfico a enviar por la red, que pueden ser:– Parámetros de tráfico: el usuario se compromete a no

superarlos, la red a satisfacerlos– Parámetros de Calidad de Servicio: la red se

compromete a cumplirlos.

• Los parámetros se especifican para cada conexión y para cada sentido (una conexión puede ser unidireccional).


Categorías de Servicio ATM

• Parámetros de tráficoPCR/CDVT

SCR/BT

MCR

• Calidad de ServicioMax. CTD

Peak to Peak CDV

CLR

Contratooro

Contratoplata

ContratContratooRed ATM


Gestión de tráfico y control de congestión en ATM

Calidad de servicio QoS

Conjunto de parámetros objetivos que caracterizan la calidad de servicio ofrecida por la red al usuario:

Transparencia semántica•Tasa de error en la celda (Cell Error Rate, CER). Celdas erróneas/Celdas transmitidas.•Tasa de celdas perdidas (Cell Loss Rate, CLR). Celdas perdidas/Celdas transmitidas.•Tasa de celdas mal insertadas ( Cell Misinsertion Rate, CMR). Celdas mal insertadas/intervalo temporal.•Tasa de bloques de celdas severamente erróneas (Severely Errored Cell Block Ratio, SECBR).

Bloque de celdas severamente erróneas/Número de bloques de celdas transmitidos.

Transparencia temporal

•Retardo máximo de transferencia de la celda ( Maximum Cell Transfer Delay, maxCTD).•Variación pico-pico del retardo de la celda (CDV Peak-to-Peak, CDVpp). El CDV es la varianza del retardo de celda. El CDVT es la tolerancia CDV



Parámetros de tráfico

Definen de que modo una fuente puede introducir tráfico a la red a través de una conexión virtual.Los parámetros de tráfico junto con la calidad de servicio se utilizan para capturar las características de una conexión ATM. Los parámetros son:•Tamaño máximo de la ráfaga ( Maximum Burst Size, MBS). Especifica el tamaño máximo de la ráfaga de celdas que puede ser introducida a la red. El parámetro BT (Burst Tolerance) está relacionado con el anterior.•Tasa de pico de celda ( Peak Cell Rate, PCR). Especifica la tasa máxima de introducción de celdas en la red.

PCR= 1/T siendo T la distancia mínima entre celdas.•Tasa sostenida de celda (Sustainable Cell Rate, SCR). Especifica la tasa promedio de introducción de celdas en la red.•Tasa mínima de celda (Minimun Cell Rate, MCR). Especifica la tasa mínima de introducción de celdas en la red.



Clases de serviciosLos organismos de estandarización han definido un conjunto de clases de servicios que pueden ser utilizadas en los contratos de conexión.

Servicios en tiempo real•CBR (Constant Bit Rate).

–Se utiliza para conexiones que requieren un ancho de banda constante, relación temporal origen destino (CTD, CDV) y transparencia semántica (CLR)–La fuente emite celdas a tasa de pico PCR (que coincide con la tasa media) durante toda la conexión.–Es adecuado para fuentes de audio y vídeo a tasa constante.

•VBR-rt (Variable Bit Rate-real time).

–Utilizado por aplicaciones que requieren unos retardos acotados en la red (CTD, CDV) con un ancho de banda que varía a lo largo de la conexión.

–Los descriptores de tráfico son el PCR, SCR y el MBS.


Servicios en tiempo no real•VBR-nrt.(Variable Bit Rate-non real time).

–Utilizado por aplicaciones que definen conexiones insensibles al retardo, de tasa variable.

–Los descriptores son PCR,SCR y MBS.

(FR maneja VBR-nrt)

•UBR (Unspecified Bit Rate).

•Velocidad binaria no especificada.

•Se utiliza en aplicaciones que no requieren garantía de servicio, son tolerantes a pérdidas e insensibles a retardos. Conceptualmente, se puede asemejar a la idea de datagrama.

•No exige QoS. La tasa de servicio depende en todo momento de la disponibilidad de la red.

•El correo electrónico y la transferencia de ficheros utilizan servicios UBR.

•ABR(Available Bit Rate).

•Se garantiza un bajo valor para las pérdidas de celdas a costa de no proporcionar ninguna garantía respecto a la variación de retardo.

•Los descriptores son MCR y PCR.



Servicio CBR (Constant Bit Rate)

• CBR utiliza caudal fijo. Para cada VC se reserva un caudal determinado de forma estática, se use o no se use

• La mayoría de las aplicaciones no generan un caudal completamente constante; con CBR hay que reservar el máximo que se quiera utilizar, por lo que se desperdicia mucha capacidad del enlace.

CBR1

CBR2CBR2

CBR1

•••

•••

Capacidaddel enlace

Capacidadreservada

no aprovechable


Servicio VBR (Variable Bit Rate)

• VBR permite un caudal variable (a ráfagas) con lo que mejora el aprovechamiento del enlace respecto a CBR.

• Dos variantes: VBR-rt (real time) y VBR-nrt (no real time)• El usuario recibe garantías de QoS (especialmente en VBR-

rt) por lo que la capacidad se reserva. Pero si no la emplea queda libre para que la utilicen otros servicios menos exigentes.

CBR

VBRVBR

CBR

•••

•••

Capacidad noaprovechada

Capacidaddel enlace


Servicio UBR (Unspecified Bit Rate)

• UBR intenta ‘aprovechar las migajas’ que deja VBR (CBR no deja migajas pues la reserva es total)

• No garantiza caudal mínimo ni tasa máxima de celdas perdidas

• No devuelve información sobre la congestión de la red

• Algunas aplicaciones soportan mal la pérdida de celdas

CBR

VBR

VBR

CBRUBR

UBR

Celdas descartadas en caso de congestión

Capacidad excedenteutilizada por UBR

Capacidaddel enlace


Servicio ABR (Available Bit Rate)

CBR

VBR

VBR

CBRABR

ABR

La realimentación de la red evita la congestión y la pérdida de celdas

Tráfico ABR elástico Tráfico ABR elástico con garantíascon garantías

ABR rellena los huecos de VBR de forma flexible como UBR, pero:

• Ofrece un caudal mínimo garantizado MCR (Minimum Cell Rate)

• La tasa de pérdidas se mantiene baja gracias a la realimentación sobre el grado de congestión en la red

• Las aplicaciones funcionan mejor al reducirse la pérdida de celdas

(PCR, MCR, CLR)

Capacidaddel enlace


Categorías de Servicio ATM. Comparación

Categoría

Características

CBR Simula línea punto a punto. Reserva estricta de capacidad. Caudal constante con mínima tolerancia a ráfagas.

VBR-rt Asegura un caudal medio y un retardo. Permite ráfagas. Utiliza dos pozales agujereados.

VBR-nrt Asegura un caudal medio pero no retardo. Permite ráfagas. Utiliza pozal agujereado.

ABR Asegura un caudal mínimo, permite usar capacidad sobrante de la red. Incorpora control de congestión

UBR No asegura nada. Usa caudal sobrante.


Parámetros de Tráfico

• PCR (Peak Cell Rate) y CDVT (Cell Delay Variation Tolerance): Máximo caudal que permite el VC y tolerancia (pequeña) respecto a este caudal

• SCR (Sustainable cell rate) y BT (Burst Tolerance): Caudal medio máximo permitido y tolerancia a ráfagas (grande) respecto a este caudal

• MCR (Minimum Cell Rate): Caudal mínimo que la red considera que puede asegurar en ese VC


Parámetros de Calidad de Servicio

• Max. CTD (Maximum Cell Transfer Delay): máximo retardo que puede sufrir una celda (si llega más tarde se considera perdida).

• Peak-to-Peak CDV (Peak to Peak Cell Delay Variation): máxima fluctuación que puede sufrir el retardo en el envío de una celda. Equivalente al jitter

• CLR (Cell Loss Ratio): tasa máxima aceptable de celdas perdidas


En caso de congestión la red puede descartar las celdas marcadas más tarde

00 00 00 1 00

CeldaCeldaMarMarcadacada

UPC

• DEJAR PDEJAR PASASARAR• MARMARCAR BIT CLPCAR BIT CLP• DESCARTARDESCARTAR

Celda Descartada

ABC AB

C

Vigilancia de tráfico (traffic policing)

Bit CLPBit CLP


UBR

MCRABR

PCRVBR

CBR

Capacidad del enlace

Tiempo

Porcentaje de Capacidad

100%

Mínima MáximaComplejidad de implementación

ABRUBR CBR VBR-nrt VBR-rt

Servicio Garantizado

‘Best Effort’

CBR VBR-nrt ABR UBRVBR-rt

Calidad de Servicio



Comparativa VBR con Frame Relay

Bc = CIR * tBT

Be = EIR * tCDVT

Tramas enviadas por el host con DE=1/CLP=1

CIR/ SCR

EIR/PCR-SCR

Tramas que desbordan la capacidad del cubo

Be/CDVT

Tramas enviadas por el host con DE=0/CLP=0

Tramas que desbordan lacapacidad del cubo Bc /BT

Descartar



Gestión de tráfico y control de congestión en ATMLa gestión de tráfico tiene por objeto optimizar los recursos de la red, suministrar la calidad de servicio para las conexiones ya establecidas y limitar o evitar la congestión.

La calidad de servicio y la integración de diversas aplicaciones se obtiene en base al:

•Contrato de tráfico suscrito entre el usuario y la red al inicio de la conexión.•La disponibilidad de recursos para incorporar una nueva conexión.•Un control de “policía” que garantiza el cumplimiento del contrato.•Comportamiento justo y equitativo de la red.

Los organismos de estandarización proponen los siguientes mecanismos de gestión de tráfico:

•Gestión de recursos (quién y en qué instante puede transmitir una celda).•Control de admisión de conexiones (CAC).•Control de uso de los parámetros (UPC) (control de policía) •Descarte selectivo de celdas•Suavizado de tráfico.•Indicación de congestión explícita hacia delante.•Control de flujo ABR.


Gestión de tráfico y control de congestión en ATMControl de admisión (CAC)

Se define como el conjunto de acciones tomadas por la red en la fase de establecimiento de la conexión (o de renegociación) para determinar si una conexión (VPI/VCI) puede ser admitida. • La conexión será admitida si existen recursos suficiente en la red para establecer la conexión con la calidad requerida por el servicio.

• Al admitir una nueva conexión debe mantenerse la calidad del servicio de las conexiones que ya estaban activas.

Una vez realizada la conexión, la red realiza una monitorización mediante la función de policía (UPC).

Control de uso de los parámetros (UPC)

Permite controlar que el tráfico real del usuario se corresponde con el negociado en el contrato de tráfico. El propósito principal es proteger los recursos de la red de los comportamientos maliciosos así como no intencionados, que pueden afectar la calidad de los servicios de otras conexiones, mediante la detección de violaciones de los parámetros negociados.

Los parámetros de control son los mismos que los empleados en el CAC.

La función de policía no debe interferir con el tráfico cursado por la red. No debe provocar retardos apreciables y debe ser simple.


Gestión de tráfico y control de congestión en ATMSe pueden definir distintos mecanismos de control de policía. Uno de los más conocidos es el denominado Generic Cell Rate Algorithm (GCRA) basado en el leaky bucket.

Las funciones de policía no realizan ningún tipo de acción si no se viola el contrato de tráfico. En caso de incumplimiento de pueden realizar diversas acciones: descartar o marcar con menor prioridad celdas que violan el contrato, liberar la comunicación, etc.

El control de policía se puede dar tanto a nivel de circuito virtual como a nivel de camino virtual. El más importarte es el control a nivel de camino virtual, ya que la red en general asigna los recursos en base a caminos virtuales, y dentro de cada camino virtual reparte los recursos entre los circuitos virtuales.

Localización del control de policía

Ingeniería de Redes y ComunicacionesUniversidad Tecnológica del CentroTocken Bucket para alisamiento de tráfico

Gestión de tráfico y control de congestión en ATMDescarte selectivo de celdasEl objetivo es descartar, en caso de que el sistema no disponga de recursos suficientes, las celdas con menor prioridad para proteger el servicio proporcionado a las celdas de mayor prioridad.

Alisamiento de tráficoSe utiliza como complemento a los mecanismos de control de policía (GCRA) para alisar el flujo de tráfico y reducir la aparición de ráfagas. En contraste con el GCRA leaky bucket, que simplemente monitoriza el tráfico, rechaza o descarta las celdas no conformes, el alisamiento de tráfico controla el flujo de las celdas conformes.


Gestión de tráfico y control de congestión en ATMIndicación de congestión explícita hacia delante.

Trabaja esencialmente de la misma forma que en las redes FR.

Control de flujo ABRLas conexiones ABR se reparten la capacidad instantánea no utilizada por las conexiones CBR/VBR. Por tanto ABR incrementa la utilización de los recursos de la red sin afectar la QoS de CBR/VBR.Los recursos disponibles para ser utilizados por una conexión ABR varían dinámicamente. La red habilita un mecanismo de realimentación hacia las fuentes ABR para que estas limiten su flujo a la capacidad disponible y evitar así la pérdida de celdas por congestión.

FECN

Control de congestión binario

Control de tasa. Control de

congestión explícito

BECN

Red

Red

Celdas RM

BECN

Red

Red

Celdas RM


Capa de adaptación AAL. Funcionalidades• Proporciona la conversión de la información a un formato adecuado para ser transportado por la red de transporte ATM. Los PDU’s de los niveles superiores se mapean sobre las celdas ATM• Generalmente la capa de adaptación se aplica en los extremos de la red de transporte.• Realiza la segmentación y reensamblado de los mensajes.• Realiza tareas de recuperación de errores y de relojes.• Se divide en dos subcapas:A) Segmentación y reensamblado (SAR) En emisión la subcapa SAR segmenta los mensajes en celdas y en recepción reensambla las celdas en mensajes. B) Convergencia (CS) Es dependiente del servicio. Realiza tareas de multiplexación de servicios, recuperación de relojes, identificación de los mensajes y gestión de errores. Se divide en dos subcapas:

- Subcapa de convergencia de la parte común (CPCS)- Subcapa de convergencia específica del servicio (SSCS)

Se distinguen cuatro tipos distintos de AAL (AAL1, AAL2, AAL3/4, AAL5) formadas por las respectivas SAR y CPCS



Clase de servicio CLASE A CLASE B CLASE C CLASE D

Tipo AAL AAL1 AAL2AAL3/4 AAL5

AAL3/4 AAL5

Modo de Conexión

Orientado a conexión

Tasa



No Orientado a conexión

Constante Variable Variable Variable

Relación temporal origen

destinoNecesaria Necesaria No

requeridaNo

requerida

ServiciosEmulación de circuitos. Telefonía. Vídeo de tasa constante.

Voz y vídeo paquetizados de calidad constante.

Servicio de datos. X.25. Frame Relay

Internet.




AAL1: Suministra un conexión virtual a tasa constante y relación temporal entre origen y destino.

Subcapa SAR añade cabecera de 1 byte:número de secuencia (SN) y campo de protección del número de secuencia (SNP), que suministra facilidades de detección y corrección de errores. La numeración de las celdas permite la detección de pérdidas o celdas mal insertadas.

Subcapa de convergencia CPCS: recibe información a tasa constante y la segmenta en bloques de 47octetos. Controla las celdas perdidas o mal insertadas. Monitoriza errores en el campo de información de usuario aplicando medidas correctoras. Recupera la estructura de datos y el reloj en recepción y controla las variaciones de retardo.



AAL2: Suministra servicios de tasa variable que requieren sincronización entre la fuente y el receptor

Subcapa SAR: El campo de datos del SAR-PDU es de longitud variable, motivado por el tamaño variable del CS-PDU (SAR-SDU). La SAR-PDU tiene una cabecera donde se indica el número de

secuencia del segmento y su posición en el mensaje y una cola donde se indica la longitud útil del campo de datos y se incluye un campo detector y corrector de errores

Subcapa de convergencia CS recupera el reloj para los servicios VBR y corrige errores.



AAL3/4: Suministra servicios de datos fiables, de tasa variable, orientados o no a conexión, que no requieren sincronización entre la fuente y el receptor (no sensibles a retardos).

•Puede manejar paquetes o tramas de longitud variable y distribuirlos en una conexión bidireccional punto-punto , punto-multipunto. •Permite multiplexar varias conexiones AAL sobre ATM a través de un identificador de multiplexado (MID) Todas las SAR-PDU con el mismo identificador corresponden a la misma CS-PDU.

Subcapa SAR: La SAR-PDU segmenta CPCS-PDU añadiendo una cabecera donde se indica el número de segmento, la posición de éste dentro del mensaje (inicio, continuación o final) y el identificador de multiplexado. Así mismo incluye una cola que contiene el tamaño real de la información de usuario (octetos) y un código detector de errores que se aplica sobre la SAR-PDU.

Subcapa de convergencia CS: convierte los flujos de tasa y longitud variable en formatos aptos para ser segmentados y reensamblados por la SAR AAL3/4. Añade una cabecera y cola que incluyen información adicional acerca de la CPCS-PDU, campos que permiten el reensamblado correcto, campos de relleno y un campo que indica la longitud del campo de información.



AAL5 (SEAL): Las funcionalidades de AAL5 son similares a AAL3/4 pero con unas facilidades

de multiplexado inferiores y menor información lateral. Se elimina la cabecera y la cola de la SAR-PDU siendo la SAR-PDU = SAR-SDU. El control de errores es gestionado íntegramente en la subcapa de convergencia mediante un campo detector y corrector de errores.


Ejemplo de servicio VBR-nrt: ADSL

• La normativa legal establece tres opciones de servicio ADSL, todas ellas basadas en la categoría de servicio VBR-nrt de ATM. Las celdas que superan el SCR se marcan con CLP=1.

Servicio PCR antes

(desc./asc., Kb/s)

PCR después

(desc./asc., Kb/s)

SCR* (%)

CDVT (ms)

MBS

(celdas)

Reducido 512 / 128 (UBR) 1000 / 300 (UBR) - - -

Básico 512 / 128 1000 / 300 10 ? / 4 ? / 32

Class 1000 / 300 2000 / 300 10 0,7 / 32 64 / 32

Avanzada 2000 / 300 4000 / 512 10 ? / ? ? / ?

Premium 4000 / 512 8000 / 640 10 ? / ? ? / ?

ACG Class 1000 / 512 2000 / 640 50 ? / ? ? / ?

ACG Avanzada 2000 / 512 4000 / 640 50 ? / ? ? / ?

ACG Premium 4000 / 512 8000 / 640 50 ? / ? ? / ?


Reparto de la capacidad de un enlace por categorías de tráfico ATM

CBR PCR

VBR SCR

VBR PCR

ABR MCR

Capacidad del enlace

VBR

ABR

UBR

ABR PCR

CBR


Sumario


– Direcciones y autoconfiguración– Ventaja de ATM– Ejemplo– Aplicaciones


Formatos de direcciones ATM

• Redes públicas: E.164 como RDSI (15 dígitos decimales)

• Redes privadas: direcciones NSAP (OSI) del ATM Forum.– 20 bytes. Tres formatos posibles.

AFIAFI

DCCDCC

EESISI

HO-HO-DSPDSP

ICDICD

SELSEL

Authority and Format Identifier Authority and Format Identifier

Data Country Code Data Country Code

End System Identifier (IEEE)End System Identifier (IEEE)

High Order Domain Specific PartHigh Order Domain Specific Part

International Code DesignatorInternational Code Designator

NSAP SelectorNSAP Selector

Formato E.16445

AFI DCC ESI SEL

Formato DCC39

HO-DSP

AFI ICD ESI SEL

Formato ICD47

HO-DSP

AFI ESI SELHO-DSPE.164

Dir. MAC IEEE

Dir. MAC IEEE

Dir. MAC IEEE


Autoconfiguración ATM

Prefijo ATM = 39.724FDirec. Port n = ???

Host ATM Conmutador ATM

port n

Cual es el prefijo ATM?Mi MAC = aabb

Direc. MAC = aabbPref. ATM = ???

Red ESIaabb?

Red ESI39.724F ?

UNI

VPI = 0, VCI = 16

ILMI (Integrated Local Management Interface)Primera parte

19 Bytes19 Bytes


Prefijo ATM = 39.724FDirec. Port n = 39.724Faabb

Host ATM Conmutador ATM

Red = 39.724F

Direc. MAC = aabbPref. ATM = 39.724F

Red ESIaabb39.724F

Red ESI39.724F aabb

UNI

19 Bytes

VPI = 0, VCI = 16

Autoconfiguración ATMILMI (Integrated Local Management Interface)

Segunda parte

port n

19 Bytes


Ventajas de ATM

- Ventajas de ATM respecto a FR:

• Alta velocidad de conmutación

• Maximiza la eficiencia

• Gran ancho de banda

• Mayor control sobre la QoS

• Gran flexibilidad


Ejemplo

Eficiencia de la encapsulación de datagramas IP sobre AAL3/4:

CPCS-PDU Campo de datosCabecera CPCS Cola CPCS

PDU capas superiores

Cab SAR Cola SARSAR-SDU

Cab SAR Cola SARSAR-SDU

Datagrama IP

48 octetos

48 octetos

L octetos

44 octetos


Cociente de los datos útiles (datagrama IP) con respecto a los datos totales:

Se calcula el número de celdas ATM necesarias:

C = (L+8)/44

La ecuación es:

L/(C*53)

Ejemplo


Valores numéricos de este cociente cuando pasamos de una a dos celdas ATM, de dos a tres celdas y de tres a cuatro celdas:

1 celda: 36/53=0.682 celdas: 37/106=0.352 celdas: 80/106=0.753 celdas: 81/159=0.513 celdas: 124/159=0.784 celdas: 125/212=0.59Límite: 48/53=0.91

Ejemplo


1 36 37 80 81 124 125 168

1/53

37/106

81/159

125/212

36/5380/106

168/212124/159

48/53

Gráfica aproximada de la eficiencia:

Ejemplo


- ATM ha sido diseñada para transportar tráfico de datos a alta velocidad.- También realiza tareas de:

Interconexión de redes de área local en entonos locales. Transporte de área extensa para las redes existentes. Emulación de sistemas o elementos de interconexión.

- El transporte de datos sobre la red ATM se puede realizar a través de dos mecanismos: Extremo a extremo, utilizando la red ATM como un subred de los protocolos de alto nivel. De igual a igual, interactuando el nivel de red del servicio a transportar con la arquitectura ATM

Aplicaciones

PBX

DATOS

VOZ

ATM

ATM

DISPOSITIVO INTEGRADOR

Interfaces estandarizados

RED DE TRANSPORTE ATM MultiplexadoConmutación

Transmisión SDH o PDHSERVICIO CINCO

RED CINCO

IMAGEN

ATM

X.25FR

SERVICIO CINCO (TELEFÓNICA): Servicio integrado de transmisión de voz, datos e imágenes.


Ejemplo de un operador: Telefónica


Ejemplo de un operador: Telefónica - GigADSL


Enlaces interesantes

- Documentación CISCO:www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/atm.htm

- Estándares:- ATM Forum: www.atmforum.com/- ITU-T: www.itu.int/home

- Varios:- forums.techarena.in/showthread.php?t=5186- www.telecomspace.com/vop-atm.html- www.ptg.es/liru- www.rediris.es/rediris/boletin/46-47/ponencia10.html

Ingeniería de Redes y ComunicacionesUniversidad Tecnológica del Centro José Fernando Sánchez S....

Documents

Transcript of Ingeniería de Redes y ComunicacionesUniversidad Tecnológica del Centro José Fernando Sánchez S....