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Redes de alta velocidade
Aula 12
Modelos OSI e PRM
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OSI (“open systems interconnection)
Modelo de protocolo desenvolvido nos anos 80 por várias organizações de padrões, especialmente ITU-T e ISO.
O modelo é organizado em 7 camadas. Cada camada acomoda muitos protocolos, que
podem ser utilizados de acordo com a necessidade do usuário.
Modelo permite que 2 usuários utilizem um protocolo específico, escolhido com base na sessão que se desenvolve entre eles.
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Camadas OSI
Aplicação 7Aplicação 7
Apresentação 6Apresentação 6
Sessão 5Sessão 5
Transporte 4Transporte 4
Rede 3Rede 3
Linha 2Linha 2
Físico 1Físico 1
•interface de aplicações•transferência de arquivos•correio eletrônico•banco de dados
•programas de aplicações•controle da sessão
•operações da rede•comutação e roteamento•interfaces de redes
•temporização•conectores•espec. ópticas e elétricas
•sintaxe de dados•conversão de sintaxe•estrutura de dados
•def. serviços de rede•qualidade do serviço•integridade ponta-a-ponta
•integridade da linha (canal)•verificação de erros•controle de fluxo•seqüenciação do enlace
A Recomendação (ou protocolo) X.25 do ITU-T refere-se aos 3 primeiros níveis.
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Modelo referencial de protocolo-1
PLANO DE GERENCIAMENTO
PLANODE
CONTROLEE
SINALIZAÇÃO
PLANODE
USUÁRIO
Plano de usuário responsável pela transferência
de informações de usuários Plano de controle
responsável pelas funções e protocolos de sinalização entre os diversos objetos (nós de redes ou equipamentos de usuários)
Plano de gerenciamento estabelecimento de conexões e
gerenciamento de todos os níveis (plano de usuário e de controle)
PRM: Protocol ReferenceModel para RDSI-FLRecomendação I.321 (ITU,abril de 1991)
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NÍVEL FÍSICO
NÍVEL DE REDE(ATM)
NÍVEL DE ADAPTAÇÃO(AAL)
NÍVEIS SUPERIORES
Modelo referencial de protocolo
PLANO DE GERENCIAMENTO
PLANODE
CONTROLEE
SINALIZAÇÃO
PLANODE
USUÁRIO
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Subnível ATM de rota (caminho) virtual (VP)Subnível ATM de canal virtual (VC)
Subnível AAL de segmentação e remontagem (SAR)
Modelo referencial de protocolo
(dependem do tipo de serviço ou aplicação)
Subnível AAL de convergência (CS)
Subnível PM dependente do meio (PMD)Subnível PM de convergência de transmissão (TC)
Níveissuperiores
Nível deadaptação
(AAL)
Nível físico(PM)
Nível derede (ATM)
AAL: ATM adaptation layer; CS: convergence sublayer; SAR: segmentation and reassembling; VC: virtual channel; VP: virtual path; TC: transmission convergence; PM: physical medium; PMD: physical medium dependent
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Modelos OSI e PRMPLANO DE GERENCIAMENTO
PLANODE
CONTROLEE
SINALIZAÇÃO
PLANODE
USUÁRIO
PRM: tridimensionalOSI: plano
Aplicação 7Aplicação 7
Apresentação 6Apresentação 6
Sessão 5Sessão 5
Transporte 4Transporte 4
Rede 3Rede 3
Linha 2Linha 2
Físico 1Físico 1
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Funções principais dos níveis
Níveis OSIequivalentes
NíveisATM
SubníveisATM
Funções
CS Recuperação do relógio Montagem e
decomposição das PDUs3 e 4 AAL SAR Detecção de perda e
inserção de células Segmentação e
remontagem
2 e 3 ATM Controle de fluxo Geração/extração do
cabeçalho de célula Gerenciamento de
canais/rotas virtuais
AAL: ATM adaptation layer; CS: convergence sublayer; SAR: segmentation and reassembling; PDU: protocol data unit
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Funções principais dos níveis-2 Níveis OSI
equivalentesNíveisATM
SubníveisATM
Funções
TC
Adaptação taxa de célulacom taxa de bit
Verificação/geração CRCde cabeçalho
Geração de células Empacot/desempacot
células do módulo detransporte
Geração módulo detransporte (STM/STS)
1 e 2 FÍSICO
PMD Sincronismo de bit Acesso físico à rede
(HDSL ou FTTC)
TC: transmission convergence; PMD: physical medium dependent; CRC: cyclic redundancy check;STM: synchronous transport module; STS: synchronous transport signal; HDSL: high-speed digital subscriber line; FTTC: fiber to the curb
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Modelo de rede ATM (PRM, I.321)
Níveis superiores
AAL
FÍSICO
ATM
Equipamentoterminal (TE)
Níveis superiores
AAL
FÍSICO
ATM
Equipamentoterminal (TE)
FÍSICO
ATM
FÍSICO
ATM
Protocolo de adaptação ATM
UNI UNINNI
Nó 2Nó 1
ATM: asynchronous transfer mode; AAL: ATM adaptation layer; UNI: user network interface; NNI: network node interface
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Hierarquias de aplicação e transporte na rede ATM
Hierarquia Níveis Subníveissuperiores
(aplicações)CS (convergence sublayer)Aplicação
AAL SAR (segmentation andreassembly)comutação VC (virtual channel)comutação VP (virtual path)Nível ATMrota de transmissão (path)linha (line)seção de regeneração (section)
TransporteNível físico
(SONET/SDH)conversão eletroóptica
FÍSICO
ATM
FÍSICO
ATM
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Hierarquia de transporte ATM
Hierarquia de transporte formada pelo nível de rede ATM e o nível físico nível físico pode ser par trançado de assinante ou canal
óptico de SDH UNI (user network interface)
protocolos da hierarquia de transporte efetuam a comunicação entre os equipamentos terminais do usuário e o nó da rede via UNI
NNI (network node interface) protocolos da hierarquia de transporte efetuam a
comunicação entre 2 nós da rede via NNI
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Hierarquia de aplicação Hierarquia de aplicação
formada pelos níveis superiores e o nível de adaptação ATM (AAL)
Protocolos comunicação ponta-a-ponta entre os equipamentos de
usuários
Níveis superiores
AAL
FÍSICO
ATM
Equipamentoterminal (TE)
Níveis superiores
AAL
FÍSICO
ATM
Equipamentoterminal (TE)
FÍSICO
ATM
FÍSICO
ATM
Protocolo de adaptação ATM
UNI UNINNI
Nó 2Nó 1
Canal e rotas virtuais
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Canal e rota virtuais
Usuário AUsuário AUsuário AUsuário A ATMATMAA
ATMATMAA
Usuário BUsuário BUsuário BUsuário BATMATMBB
ATMATMBB
ATMATMCC
ATMATMCC
Conexão de Canal Virtual (VCC)
Conexão deRota Virtual
(VPC)
Conexão deRota Virtual
(VPC)
Conexão deRota Virtual
(VPC)
Conexão deRota Virtual
(VPC)
Rotas (caminhos) virtuais (VP) encadeadas (VPC) entre os diversos estágios da rede ATM formam um canal virtual (VC) conectando (VCC) os usuários A e B
VCC só possui significado entre 2 pontos terminais usuário-usuário; usuário-rede; rede-rede
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Enlace físico
Canal virtual (VC)
Rota virtual (VP)
Canal e rota virtuais
A rede ATM monta um canal virtual (VC) a partir do encadeamento de várias rotas virtuais (VP)
Uma maneira adequada de entender a relação entre VP e VC é considerar que os VCs estão contidos nos VPs
O enlace físico pode ser um enlace via fibra óptica (SONET), SDH, PDH, rádio
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Canal e rota virtuais: uma analogia
Cidade A
Cidade B
Cidade C
Cidade DRotas virtuaiscaminho virtual
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Canal e rota virtuais
Usuário AUsuário AUsuário AUsuário A ATMATMAA
ATMATMAA
Usuário BUsuário BUsuário BUsuário BATMATMBB
ATMATMBB
ATMATMCC
ATMATMCC
Conexão de Canal Virtual (VCC)
Conexão deRota Virtual
(VPC)
Conexão deRota Virtual
(VPC)
Conexão deRota Virtual
(VPC)
Conexão deRota Virtual
(VPC)
Circuitos virtuais podem ser de 2 tipos circuitos comutados (SVC-switched virtual channel)
alocados conforme a demanda de tráfego circuitos permanentes (PVC-permanent virtual channel)
alocados permanentemente para um determinado tráfego
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Conexões ATM
Rede ecomutadores
UNI A UNI BA
B
C
D
E
G
H
I
FEnlace 1 Enlace 1
Enlace 2 Enlace 2VC entre usuários A e I (dados)VCs entre B e G; entre C e H (voz)VC entre usuários E, D e F (vídeo)
Enlace físico ou lógico
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Identificadores de conexão ATM
Rede ecomutadores
UNI A UNI BA
B
C
D
E
G
H
I
F
Enlace 1
VC1
VC2
VC1
VC2
VP2
VP1
VC1
VC2VC1
VC2VP2
VP1
Enlace 2
VC1
VC2VC1
VC2VP2
VP1
VC1
VC2
VC1
VC2
VP2
VP1VP1
VP2
Enlace 1
Enlace 2
A para I : UNI A, ENLACE 1, VCI 1, VPI 1 UNI B, ENLACE 2, VCI 2, VPI 2 B para G : UNI A, ENLACE 2, VCI 1, VPI 1 UNI B, ENLACE 2, VCI 1, VPI 1 C para H : UNI A, ENLACE 2, VCI 2, VPI 1 UNI B, ENLACE 2, VCI 2, VPI 1
E para F e G : UNI B, ENLACE 1, VCI 2, VPI 1 UNI A, ENLACE 2, VCI 1, VPI
2, e UNI B, ENLACE 1, VCI 1, VPI 2