avaliação das tecnologias de redes de alta velocidade

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Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade arco Antônio Chaves Câmara LS LogicSo ft Exponet’97 Exponet’97

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Avaliação das tecnologias de Redes de Alta Velocidade. Exponet’97. Marco Antônio Chaves Câmara. LogicSoft. LS. Agenda. Ethernet e derivadas 100VG-AnyLAN FDDI ATM. Agenda. Ethernet e derivadas Lembrando do ethernet Fast Ethernet Gigabit Ethernet 100VG-AnyLAN FDDI ATM. - PowerPoint PPT Presentation

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Avaliação das tecnologias de Redes de

Alta Velocidade

Marco Antônio Chaves Câmara

LSLS LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas

• 100VG-AnyLAN

• FDDI

• ATM

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas– Lembrando do ethernet

– Fast Ethernet

– Gigabit Ethernet

• 100VG-AnyLAN

• FDDI

• ATM

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Lembrando o

ethernet

• Ambiente baseado em broadcasting (difusão)– Mensagens circulam sempre por todas as

estações do segmento.

• Método de acesso CSMA/CD– Acesso estatístico ao meio;

– Prioridade para a demanda;

– Eficiente dentro das limitações da norma

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Falhas no Ethernet

• Detecção da Portadora

• Estados de Operação

• Eficiência

• Suporte a aplicações isócronas

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Sensibilidade a

falhas

• Os dados transmitidos por uma estação devem ser recebidos por todas as outras, independente da situação !

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Estados de Operação

• Desocupado– Nenhuma mensagem transmitida (n=0)

– Eficiência nula, como em qualquer outro método

• Transmissão OK– Uma mensagem transmitida (n=1)

– Eficiência máxima

• Colisão + Contenção– Mais de uma mensagem transmitida (n)

– Eficiência nula, por conta do método

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Eficiência

• Análise do pior caso de contenção• A e B estão nas extremidades de um cabo bem longo

• A e B decidem transmitir “quase que” simultaneamente :

Na verdade, B transmite alguns instantes antes da informação de A chegar !

A B

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Eficiência

• Analisando o tempo de deslocamento :• Velocidade extremamente alta (velocidade próxima da luz = 60~70%)

• Velocidade de deslocamento não é função da taxa de transferência !

A B

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Eficiência

• Interrupção da transmissão ocorre após a chegada da colisão em A :• Deslocamento ocorre na mesma velocidade

• Ocorre apenas a inversão de sentido de deslocamento

A B

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Eficiência

• Analisando o tempo de deslocamento :• Velocidade extremamente alta (velocidade próxima da luz = 60~70%)

• Velocidade de deslocamento não é função da taxa de transferência !

A B

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

Round TripTime

Tempo Fixo

Mensagem1

Mensagem2

tm1 tm2

Eficiência =1

2BeL

Onde: B - banda passantee - proporcional ao no. de colisõesL - comprimento do caboc - velocidade da luzF - comprimento do pacote

cF1 +

Eficiência

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

• Aplicações isócronas

• Ethernet é estatístico !– Estações não sabem quando poderão transmitir

– Não há limite máximo de tempo para transmissão

• Não há tratamento de prioridades– Mensagens são colocadas conforme a disponibilidade do

meio físico

– Aplicações críticas são tratadas da mesma forma que outras

• Sensibilidade ao tráfego– Com mais tráfego, menor a probabilidade de

atendimento imediato

Suporte ao Sincronismo

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Os switches

ethernet

• Unificam diversas bridges com “n” portas;

• Permitem a redução da latência típica das bridges;10M

10M10M10M

Back-Plane

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Conceitos Básicos

Segmentos comunicam-seSegmentos comunicam-sedois a dois, sem concorrênciadois a dois, sem concorrênciapelo canal de comunicação.pelo canal de comunicação.

10M

10M10M10M

• Unificam diversas bridges com “n” portas;

• Permitem a redução da latência típica das bridges;

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Conceitos Básicos

• Unificam diversas bridges com “n” portas;

• Permitem a redução da latência típica das bridges;

A eliminação da latência se dá A eliminação da latência se dá pela modificação do métodopela modificação do métodode chaveamento.de chaveamento.

10M

10M10M10M

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Os switches

• Ethernet é preservado :– Formato e endereços se mantêm

– Taxa de transferência efetiva aumenta significativamente

– Compatibilidade com ambiente nativo é total

• Excelente alternativa p/ redes já implantadas– Mantém instalações físicas, equipamentos etc

– Possibilita a interligação quase que instantânea

– Permite inserir as novas tecnologias nos pontos críticos

• Não resolve o problema das aplicações isócronas

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas– Lembrando do ethernet

– Fast Ethernet

– Gigabit Ethernet

• 100VG-AnyLAN

• FDDI

• ATM

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Apoio forte dos fabricantes– Fast Ethernet Alliance

• Mais de 70% do mercado Ethernet

• Integração simplificada com o ethernet– Mesmo formato de quadro

– Interligação através de bridges / switches

– Não há perda de performance na “conversão”

• Mantém o problema c/aplicações isócronas

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Exponet’97Exponet’97Preservando o

Ethernet

• Totalmente baseada no modelo ethernet– Comitê IEEE 802.3u

– Padrão par trançado - 100Base-Tx

– Mesmo método de acesso - CSMA/CD

– Diferença básica é a taxa de transferência (10X)

• Valem as mesmas regras do ethernet– Round trip time Redução das distâncias

máximas

– Compartilhamento do meio agora é desaconselhável !

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Exponet’97Exponet’97 Os novos limites

• Redução das distâncias máximas– Objetivo foi manter eficiência e características do

Ethernet.

– Diâmetro máximo foi reduzido de 2.500 m para 205 m

– Máximo de 2(dois) segmentos interligados

• Redução do número de repetidores permitidos– Máximo de dois repetidores

• Limites podem ser extendidos com o uso de switches !– Na prática, pensou em 100BaseT, pensou em switches !!!

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Exponet’97Exponet’97As novas

características

• Nova interface de transceptor– Chama-se MII (Medium Independent Interface)

• No Ethernet, era chamada de AUI

– Conector similar ao SCSI, com 40 pinos

– Adaptador obrigatoriamente deve ser “pocket”

• Mudanças na padronização– Padrão TP é baseado no CDDI

– Codificação no meio físico foi alterada

– Incluída a capacidade de auto-negociação

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Exponet’97Exponet’97 Meios Físicos & Implementação

• 100Base-TX

• 100Base-FX

• 100Base-T4

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Exponet’97Exponet’97 Meios Físicos & Implementação

• 100Base-TX– É a especificação original

– 2 pares UTP categoria 5

• 100Base-FX

• 100Base-T4

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Exponet’97Exponet’97 Meios Físicos & Implementação

• 100Base-TX

• 100Base-FX– Fibras multimodo

• Máximo de 412 m (half-duplex) ou 2.000 m (full-duplex) em ligações switch-switch

• Distâncias diminuem se usarmos repetidores

– Especificação prevê também fibra monomodo• Máximo de 20 Km (full-duplex) para ligações switch-switch

– Sinal na faixa dos 1.300 nm; atenuação máxima de 11 dB

• 100Base-T4

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Exponet’97Exponet’97 Meios Físicos & Implementação

• 100Base-TX

• 100Base-FX

• 100Base-T4– 4 pares de cabos nível 3, 4 ou 5

– Não admite transmissão full-duplex

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Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas– Lembrando do ethernet

– Fast Ethernet

– Gigabit Ethernet

• 100VG-AnyLAN

• FDDI

• ATM

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Exponet’97Exponet’97 Gigabit Ethernet

1982198210 MBps10 MBps

19941994100 MBps100 MBps

199819981000 MBps1000 MBps

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Padrão em normatização

• Previsão econômica

• Tecnologia para pontos de alto tráfego

• Apoio de grupo forte de fabricantes

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Padrão em normatização– Prevista finalização da primeira versão no início de

1998• Fibra full-duplex e cabo STP

• Padrão para half-duplex deve ficar pronto em 1999

– Comitês IEEE802.3z e IEEE802.3ab• Grupo criado em Jan 1996

• Previsão econômica

• Tecnologia para pontos de alto tráfego

• Apoio de grupo forte de fabricantes

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Padrão em normatização

• Previsão econômica– 10 vezes mais performance

– 3 vezes mais custo(*) Base : 100BaseFX

• Tecnologia para pontos de alto tráfego

• Apoio de grupo forte de fabricantes

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Padrão em normatização

• Previsão econômica

• Tecnologia para pontos de alto tráfego– Não deve atender a estações

– Previsto para interligação de switches e super-servidores

• Apoio de grupo forte de fabricantes

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Padrão em normatização

• Previsão econômica

• Tecnologia para pontos de alto tráfego

• Apoio de grupo forte de fabricantes– Gigabit Ethernet Alliance

– Criada em maio/96

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Nomenclatura

• 1000Base-SX– Padrão sobre fibra multimodo

com sinal de 850 nm

• 1000Base-LX– Padrão sobre fibra multimodo

com sinal de 1300 nm e fibra monomodo

• 1000Base-CX– Padrão sobre par trançado

blindado(STP)

• 1000Base-T– Padrão sobre par trançado não

blindado (UTP)

??

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas

• 100VG-AnyLAN– Características da norma

– O método de acesso

– O uso do meio físico

• FDDI

• ATM

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• VG = Voice Grade– Desenvolvida originalmente p/ cabos nível 3

• Comitê IEEE 802.12 - Aprovado em junho/95

• Suporte a aplicações isócronas– Multimídia

– Tratamento de prioridade eficiente, embora inferior ao ATM

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Exponet’97Exponet’97Novas

características

• Limites ampliados– Diâmetro da rede de 8.000 m

– Cabeamento UTP Cat.5 - 200 m

• Método de Acesso e codificação no meio físico inovadores– Demand Priority

– Quartet Channeling

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Demand Priority

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

Quando uma estação desejaenviar uma mensagem, ela secomunica com o concentrador

Demand Priority

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Exponet’97Exponet’97

Ao receber a solicitação, oconcentrador verifica a dispo-nibilidade do meio físico para aestação destino. Estando dispo-nível, este é liberado imediata-mente para a comunicação.

Demand Priority

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Demand Priority

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

No entanto, podem surgir soli-citações (inclusive múltiplas) durante uma comunicação en-volvendo a estação destino ...

11aa

22aa

Demand Priority

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

Quando as múltiplas solicitações che-gam ao concentrador, são tratadas porum esquema de prioridades que determi-na qual será a próxima estação a falar ...

22aa

11aaACESSO PRIORIDADE 01 02 02 01

Demand Priority

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

O algoritmo também garanteque todos falam, mesmo sobre

condições de alto tráfego

Demand Priority

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

??

Quartet Channeling

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

• Divide quadro em conjuntos de cinco bits, que são enviados sequencialmente para cada canal (par do cabo).

• Com a sinalização, a frequência máxima chega a 15 MHz

• Algoritmo de scrambling reduz interferências e diafonia

Par Trançado 1Par Trançado 2Par Trançado 3Par Trançado 4

Estação

100 MBps

4 x 15 MHz

Concentrador

Quartet Channeling

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Exponet’97Exponet’97 O uso do meio físico

•UTP Categoria 3 e 4– 100 m

•UTP Categoria 5– 200 m

•STP Tipo 1– 100 m

•Fibra Ótica– 2000 m

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas

• 100VG-AnyLAN

• FDDI– Características da norma

– A eficiência do método

– Redundância & segurança

– Implementação

• ATM

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Topologia em Anel

• Limites

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Topologia em Anel– 2 anéis redundantes

– Método de Acesso por Passagem de token

• Limites

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

• Topologia em Anel

• Limites– 2 Km entre estações (pode chegar a 60 Km,

conforme a fibra)

– Comprimento total de 100 Km (até 200Km em caso de falhas)

– 500 estações conectadas

– Taxa de transferência de 100 MBps

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Método de acesso

Existe um anel duplo, ondeExiste um anel duplo, ondetodos os nós se conectamtodos os nós se conectam

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

FDDIFDDIEarly Token ReleaseEarly Token Release

Método de acesso

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

1o. Passo :token circula pelo anel

FDDIFDDI

Método de acessoMétodo de acesso

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

22oo. Passo :. Passo :tokentoken é retirado pela estação é retirado pela estaçãoque deseja transmitirque deseja transmitir

FDDIFDDI

Método de acessoMétodo de acesso

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

33oo. Passo :. Passo :tokentoken é substituído por men- é substituído por men-sagem a ser transmitidasagem a ser transmitida

M

FDDIFDDI

Método de acessoMétodo de acesso

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

44oo. Passo :. Passo :Após análise da mensagemApós análise da mensagempela próx.estação, o pela próx.estação, o tokentoken é érecolocado no anelrecolocado no anel M

FDDIFDDI

Método de acessoMétodo de acesso

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

Próximos Passos :Tudo continua da mesma forma

que no token-ring, mas podemos tervárias mensagens simultâneas

circulando no anel

FDDIFDDI

MM

M

M

M

M

Método de acesso

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

Como cada estação falaComo cada estação falao que quizer a cada novo o que quizer a cada novo tokentoken,,

o desempenho é máximo, chegandoo desempenho é máximo, chegandopróximo a 100 Mbps por estaçãopróximo a 100 Mbps por estação

FDDIFDDI

Método de acesso

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

• Estrelas cascateadas a partir de pontos do anel principal;

• Dois anéis redundantes (principal e secundário).

Anel Primário

Anel Secundário

Topologia

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Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

Sobre condiçõesnormais, os dadosfluem no sentidodo anel principal

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

Em caso de pro-Em caso de pro-blemas em umblemas em umdos trechos dodos trechos doanel principal ...anel principal ...

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

... os nós que delimi-... os nós que delimi-tam o trecho defei-tam o trecho defei-tuoso fazem a trocatuoso fazem a trocapara o anelpara o anelsecundáriosecundário

Tolerância a Falhas

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

Mesmo em caso deproblemas aindamais sérios, envol-vendo ambos osanéis ...

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

... os nós que de-... os nós que de-limitam o trecho limitam o trecho defeituoso defeituoso permitem opermitem oretorno peloretorno peloanel secundá-anel secundá-rio, em sentido rio, em sentido inverso !inverso !

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

Em caso deEm caso defalhas emfalhas emum nó ...um nó ...

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

... ocorre o “parti-... ocorre o “parti-cionamento” do nó,cionamento” do nó,que na verdade éque na verdade éum um bypassbypass sobre o sobre omesmo, garan-mesmo, garan-tindo um aneltindo um anelíntegroíntegro

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

Um nível adicionalUm nível adicionalde segurança podede segurança podeainda ser dadoainda ser dadoatravés doatravés dooptical by-passoptical by-pass,,que recuperaque recuperafalhas a nível defalhas a nível deconectorconector

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Tolerância a

Falhas

Quando equipada comQuando equipada comeste tipo especial deeste tipo especial deconector, o nó é ca-conector, o nó é ca-paz de realizarpaz de realizarby-pass by-pass a nívela nívelfísico, na faltafísico, na faltade energia, comde energia, comum um softwaresoftware de degerenciamento ougerenciamento oupor ação física.por ação física.

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Exponet’97Exponet’97 Implementação

• MMF-PMD (Multi Mode Fiber - PMD)– X3.166-1990 / ISO 9314-3

– Fibra de 62,5/125 microns multimodo • Igual à usada no Ethernet

• Alternativas: 50/125, 85/125 e 100/140 microns

– Emissor de Luz tipo LED• Comprimento de Onda entre 1.270 e 1.380

nanômetros (infra-vermelho)

– Atenuação máxima de 11dB

– Cabos de até 2 Km

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Exponet’97Exponet’97 Implementação

• SMF-PMD (Single Mode Fiber - PMD)– X3.194-1991 / ISO9314-4

– Aplicações especiais

– Emissor de Luz laser

– Atenuação máxima entre 10 e 32 dB

– Cabos de até 60 Km

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Exponet’97Exponet’97 Implementação

• TP-PMD (Twisted Pair-PMD)

• SDDI - Cabo STP– Alcance de 100 metros

• CDDI (Copper Distributed Data Interface)– Cabo UTP ou STP

– Alcance de 100 metros

– Aceita apenas cabos nível 5 de quatro pares

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Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Ethernet e derivadas

• 100VG-AnyLAN

• FDDI

• ATM– As características da norma

– Características básicas

– Integração com redes convencionais

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Exponet’97Exponet’97 A norma

• ATM Forum– Criação em 1991:

• Adaptive Corporation

• Cisco System, Inc.

• Sprint Corporation

• Northern Telecom Ltd.

• 1992 - 1ª Versão UNI

• 1993 - UNI 3.0

• 1994 - Classical IP and ARP over ATM (IETF)

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

Rede Rede

• A idéia :– Simplificar o trabalho da camada de enlace, passando suas

funções para as camadas superiores;

– Eliminar a camada 3 para o fluxo nominal (manter apenas durante a sinalização).

Física

Enlace

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

Rede Rede

• Implementando :– Reduzem-se as funções das camadas 2 e 3 controles passam a

funcionar fim a fim (transporte);

– Informações de sinalização seguem por circuitos virtuais separados;

– O roteamento é feito no momento da conexão (criação do circuito virtual).

Física

Enlace

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Exponet’97Exponet’97Características

Básicas

Rede Rede

• Implementando :– Reduzem-se as funções das camadas 2 e 3 controles passam a

funcionar fim a fim (transporte);

– Informações de sinalização seguem por circuitos virtuais separados;

– O roteamento é feito no momento da conexão (criação do circuito virtual).

Física

Enlace

O que é

“circuito

virtual” ?

A existência do A existência do circuito virtual circuito virtual vai garantir que,vai garantir que,após o estabelecimento da conexão, todas as infor-após o estabelecimento da conexão, todas as infor-mações posteriores sejam encaminhadas direta-mações posteriores sejam encaminhadas direta-mente.mente.

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Exponet’97Exponet’97

Estações ...

ATM - Topologia

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Exponet’97Exponet’97

“Switches” ATM ...

ATM - Topologia

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Exponet’97Exponet’97

“Links” UNI ...User-to-Network Interface

UNI

UNI

UNI

ATM - Topologia

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Exponet’97Exponet’97

“Links” NNI ...Network-to-Network Interface

NNI

NNINNI

NNI

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Exponet’97Exponet’97Modelo de Referência

• Define quatro planos– Gerência Planos

– Gerência Camadas

– Controle

– Usuário

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97Modelo de Referência

• Define quatro planos– Gerência Planos

– Gerência Camadas

– Controle

– Usuário

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 As Camadas

• Camadas Superiores

• Camada de Adaptação

• Camada ATM

• Camada Física

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 As Camadas

• Camadas Superiores

• Camada de Adaptação– Primeira camada fim-a-fim no ATM

– AAL (ATM Adaptation Layer)

• Camada ATM

• Camada Física

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 As Camadas

• Camadas Superiores

• Camada de Adaptação

• Camada ATM– Presente em todos os equipamentos da rede

• Camada Física

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

• Camadas Superiores

• Camada de Adaptação

• Camada ATM

• Camada Física– Presente em todos os equipamentos da rede

– Dividida nas subcamadas TC e PM• TC (Convergência de Transmissão) e

PM (Mídia Física)

As Camadas

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 A Camada Física

• A subcamada TC

• A subcamada PM

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 A Camada Física

• A subcamada TC– Desacopla a taxa de geração de

pacotes da taxa de transmissão

– Gera e verifica o HEC (Header Error Control), que é o único controle de erro !

• A subcamada PM

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 A Camada Física

• A subcamada TC

• A subcamada PM– Ainda não está totalmente definida

– Há uma forte tendência à compatibilidade com as redes já existentes• FDDI

• Ethernet

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 A Camada ATM

• Adição e remoção do cabeçalho

• Chaveamento e encaminhamento– Campos VPI e VCI do cabeçalho

– Meio Físico contém VPI que contém VCI

• GFC– Controle Genérico do Fluxo

– Presente no cabeçalho apenas na UNI

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Formato da Célula

CabeçalhoCabeçalho

DadosDados

BytesBytesGFCGFC VPIVPI

VPIVPI VCIVCI

VCIVCI

VCIVCI PTPT CLPCLP

HECHEC

48 bytes de dados48 bytes de dados

1122334455

5353

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Formato da Célula

GFC - Generic Flow ControlApenas na UNI !

VPI - Virtual Path IdentifierVCI - Virtual Channel

IdentifierPT - Payload TypeCLP - Cell Loss PriorityHEC - Header Error Control

GFCGFC VPIVPI

VPIVPI VCIVCI

VCIVCI

VCIVCI PTPT CLPCLP

HECHEC

48 bytes de dados48 bytes de dados

1122334455

5353

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Formato da Célula

• Representam 90% da célula– Header = 10% (Overhead ?)

• Diversos formatos :– Vídeo

– Voz

– Dados

• O tamanho é fixo !

GFCGFC VPIVPI

VPIVPI VCIVCI

VCIVCI

VCIVCI PTPT CLPCLP

HECHEC

48 bytes de dados48 bytes de dados

1122334455

5353

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 A Camada ATM

• Adição e remoção do cabeçalho

• Chaveamento e encaminhamento– É o “coração” do ATM

– Campos VPI e VCI do cabeçalho

– Meio Físico contém VPI que contém VCI

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

No exemplo :No exemplo :LV1 = Dados TCP/IPLV1 = Dados TCP/IP

LV2 = VídeoLV2 = Vídeo

LV3 = Back-UpLV3 = Back-Up

LV4 = Outros DadosLV4 = Outros Dados

LV1

LV2

LV3

LV4

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Camada Adaptação

• Classes de Serviço

• Os tipos de AAL

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Classes de Serviço

• A AAL utiliza os serviços das camadas inferiores para oferecer serviços com características específicas (classes)

Classe A Classe B Classe C Classe D

Sincronismo entre Origem e Destino

Obrigatório ObrigatórioNão

obrigatórioNão

obrigatório

Taxa de Transferência Constante Variável Variável Variável

Modo de ConexãoOrient.à Conexão

Orient.à Conexão

Orient.à Conexão

Sem conexão

Camada de Adaptação Utilizada

AAL1 AAL2 AAL3-5 AAL3-5

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97 Classes de Serviço

• Atributos permitem modificações no tipo de serviço :– VBR ou CBR

– Presença do Sincronismo

• Cada serviço específico é oferecido por um tipo de AALClasse A Classe B Classe C Classe D

Sincronismo entre Origem e Destino

Obrigatório ObrigatórioNão

obrigatórioNão

obrigatório

Taxa de Transferência Constante Variável Variável Variável

Modo de ConexãoOrient.à Conexão

Orient.à Conexão

Orient.à Conexão

Sem conexão

Camada de Adaptação Utilizada

AAL1 AAL2 AAL3-5 AAL3-5

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Exponet’97Exponet’97Camada de Adaptação

• Classes de Serviço

• Os tipos de AAL– AAL 0 - não existe

– AAL 1 - realiza serviços classe A

– AAL 2 - realiza serviços classe B - não é utilizada atualmente

– AAL 3/4 - realiza serviços classes C e D. Foram combinadas durante a definição

– AAL 5 - realiza serviços das classes C e D, porém de forma mais simples

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Exponet’97Exponet’97Interligação de

redes

• Difusão X ATM

• As camadas superiores

• A emulação de LAN

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Exponet’97Exponet’97 Difusão X ATM

• A difusão nas redes convencionais

• Existe conexão em redes convencionais ?

• A conexão nas redes ATM

• Existe difusão em redes ATM ?

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Exponet’97Exponet’97A Difusão nas

Redes

• Informações colocadas por uma estação são recebidas por todas as outras

• Prejuízo para o desempenho coletivo

• Facilidade para tráfego broadcast

• Orientação à conexão é garantida por protocolos de camadas superiores

Intenção X Realidade

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Exponet’97Exponet’97Sup. à Conexão &

ATM

• Premissa Básica– Comunicação ocorre através de links virtuais

previamente estabelecidos entre as estações envolvidas

• Agora é a difusão que deve ser garantida por dispositivos adicionais– N x N conexões seria simples, mas dispendioso

– Deixar isto a cargo da estação seria problemático

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Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Difusão X ATM

• As camadas superiores

• A emulação de LAN

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Exponet’97Exponet’97As camadas superiores

• Sobre a camada AAL podem existir serviços fim-a-fim– Compatibilidade com a

camada de transporte

– Protocolos de camada de transporte, como o TCP, são implementáveis

– Teríamos uma pilha de protocolos bastante eficiente

AAL

ATM

Física

?

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Exponet’97Exponet’97

• Sobre a camada AAL podem existir serviços fim-a-fim– Compatibilidade com a

camada de transporte

– Protocolos de camada de transporte, como o TCP, são implementáveis

– Teríamos uma pilha de protocolos bastante eficiente

AAL

ATM

Física

?

As camadas superiores

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Exponet’97Exponet’97

• Porque não implementar ?– Protocolos de camada 3, como o

IP, são mundialmente conhecidos

• Na prática, implementações do IP são utilizadas– Normatização da IETF

– Performance aceitável• Problema básico é o tamanho do

pacote IP

• Chega-se à ordem de 90%

Esquecero

IP ?

As camadas superiores

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Exponet’97Exponet’97

• O que se faz na prática ?– LAN Emulation (MAC sobre

AAL)

– IP sobre a AAL• Chamado de IP sobre ATM

• Como o desenvolvimento deve ser específico, foi escolhido o IP, que é um protocolo de grande aceitação

AAL

ATM

Física

?

As camadas superiores

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Exponet’97Exponet’97 Agenda

• Difusão X ATM

• As camadas superiores

• A emulação de LAN

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Exponet’97Exponet’97 A emulação de LAN

• Objetivos

• A implementação

• As entidades

• E o contrário ? (Emulação do ATM)

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Exponet’97Exponet’97

LAN Emulation - Objetivos

• Garantir portabilidade para o ATM– ATM pode ser implantado em redes já existentes

– Tecnologia aplicada aos pontos críticos

• Integração entre redes convencionais e o ATM– Rede ATM funcionando como backbone

– Os limites das redes convencionais são ultrapassados

• Implementação de Redes Virtuais– Com ATM, acaba-se o grupo associado à localização

geográfica

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Exponet’97Exponet’97

AAL

ATM

Física

Rede

Enlace

Física

ImplementaçãoImplementação

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Exponet’97Exponet’97

AAL

ATM

Física

MAC

Física

Rede

LLC

ImplementaçãoImplementação

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Exponet’97Exponet’97

AAL

ATM

Física

MAC

Física

Rede

LLC

{Aqui estãoas redes

convencionais

ImplementaçãoImplementação

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Exponet’97Exponet’97

AAL

ATM

Física

MAC

Física

Rede

LLC

ImplementaçãoImplementação

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Exponet’97Exponet’97

AAL

ATM

Física

MAC

Física

Rede

LLC

ATM-MAC

ImplementaçãoImplementação

LogicSoftLogicSoft

Exponet’97Exponet’97

AAL

ATM

Física

MAC

Física

Rede

LLC

ATM-MAC

ImplementaçãoImplementação

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Exponet’97Exponet’97 LAN Emulation - As entidades

• O LEC (Lan Emulation Client)– Implementado na camada ATM-MAC

– Transforma endereços de enlace (MAC) em links virtuais ATM

• O LES (Lan Emulation Server)– É o coração do LAN Emulation

– Registra os endereços MAC e links virtuais ATM

• O BUS (Broadcast and Unknown Server)– Estabelece conexões com todas as estações

– Permite o envio de mensagens de multicast/broadcast

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Exponet’97Exponet’97 E o contrário ?

• Novidade !

• Chama-se de ATM Emulation

• Permite o uso de aplicações ATM sobre redes convencionais

• Conectividade não, Interoperabilidade

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Exponet’97Exponet’97 Dúvidas ?

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Marco Antônio C. CâmaraTel. (071) 351-1264FAX (071) 351-1460email [email protected]

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Exponet’97Exponet’97 Detalhes ?

Bibliografia - Livros (inglês)• Data Communications, Networks, and Systems

Thomas C. BarteeSAMS

• ATM User-Network-Interface SpecificationATM ForumPrentice Hall

• LAN Troubleshooting HandbookMark A. MillerM&T Books

• Emerging Communications TechnologiesUyless BlackPrentice Hall

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Exponet’97Exponet’97 Detalhes ?

• Redes de Computadores2a.Edição - Editora CampusLuis Fernando Gomes SoaresGuido LemosSérgio Colcher

• Redes de ComputadoresAndrew S. TanenbaumEditora Campus

Bibliografia - Livros (port.)

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Exponet’97Exponet’97 Detalhes ?

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Avaliação das tecnologias de Redes de

Alta Velocidade

Marco Antônio Chaves Câmara

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