fibra óptica
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Redes de fibra óptica
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Índice
• Redes de Fibra Óptica
• FDDI
• 10 base FL
• 100 base FX
• 1000 base SX
• 1000 base LX
• ATM
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O que são redes de fibra óptica
• Fibra óptica é um filamento de vidro ou de materiais poliméricos com capacidade de transmitir luz.
• Tal filamento pode apresentar diâmetros variáveis, dependendo da aplicação.
• Indo desde diâmetros ínfimos, da ordem de micrômetros (mais finos que um fio de cabelo) até vários milímetros.
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Fig.1 fibra óptica
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O seu funcionamento
A transmissão da luz pela fibra segue um princípio único independentemente do material usado ou da aplicação: é lançado um feixe de luz numa extremidade da fibra e, pelas características ópticas do meio (fibra), esse feixe percorre a fibra por meio de reflexões sucessivas.
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Cont.• A fibra possui no mínimo duas camadas: o núcleo e
o revestimento.
• No núcleo, ocorre a transmissão da luz propriamente dita.
• A transmissão da luz dentro da fibra é possível graças a uma diferença de índice de refracção entre o revestimento e o núcleo, sendo que o núcleo possui sempre um índice de refração mais elevado, característica que aliada ao ângulo de incidência do feixe de luz, possibilita o fenômeno da reflexão total.
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A sua utilização
• As fibras ópticas são utilizadas como meio de transmissão de ondas electromagnéticas (como a luz) uma vez que são transparentes e podem ser agrupadas em cabos.
• Estas fibras são feitas de plástico ou de vidro. O vidro é mais utilizado porque absorve menos as ondas electromagnéticas.
• As ondas electromagnéticas mais utilizadas são as correspondentes à gama da luz infravermelha.
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A sua transmissão
• O meio de transmissão por fibra óptica é chamado de "guiado", porque as ondas eletromagnéticas são "guiadas" na fibra, embora o meio transmita ondas omnidirecionais, contrariamente à transmissão "sem-fio", cujo meio é chamado de "não-guiado".
• Mesmo confinada a um meio físico, a luz transmitida pela fibra óptica proporciona o alcance de taxas de transmissão (velocidades) elevadíssimas, da ordem de dez elevado à nona potência a dez elevado à décima potência, de bits por segundo (cerca de 1Gbps), com baixa taxa de atenuação por quilômetro.
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Cont.
• Mas a velocidade de transmissão total possível ainda não foi alcançada pelas tecnologias existentes.
• Como a luz se propaga no interior de um meio físico, sofrendo ainda o fenômeno de reflexão, ela não consegue alcançar a velocidade de propagação no vácuo, que é de 300.000 km/segundo, sendo esta velocidade diminuída consideravelmente.
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Cont.• Cabos fibra óptica atravessam oceanos. Usar cabos para
conectar dois continentes separados pelo oceano é um projecto monumental.
• É preciso instalar um cabo com milhares de quilómetros de extensão sob o mar, atravessando fossas e montanhas submarinas.
• Nos anos 80, tornou-se disponível, o primeiro cabo fibra óptica intercontinental desse tipo, instalado em 1988, e tinha capacidade para 40.000 conversas telefônicas simultâneas, usando tecnologia digital. Desde então, a capacidade dos cabos aumentou.
• Alguns cabos que atravessam o oceano Atlântico têm capacidade para 200 milhões de circuitos telefônicos.
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vantagens
• Em Virtude das suas características, as fibras ópticas apresentam bastantes vantagens sobre os sistemas eléctricos:
Dimensões Reduzidas
• Capacidade para transportar grandes quantidades de informação Dezenas de milhares de conversações num par de Fibra
• Atenuação muito baixa, que permite grandes espaçamentos entre repetidores, com distância entre repetidores superiores a algumas centenas de quilómetros.
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Cont.
• Imunidade às interferências electromagnéticas;
• Matéria-prima muito abundante;
• Custo Cada vez mais baixo;
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As fibras ópticas podem ser basicamente de dois modos:
• Monomodo:
– Permite o uso de apenas um sinal de luz pela fibra.
– Dimensões menores que as fibras ID.
– Maior banda passante por ter menor dispersão. – Geralmente é usado laser como fonte de geração de
sinal.
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Cont.• Multimodo:
• Permite o uso de fontes luminosas de baixa ocorrência tais como LEDs (mais baratas).
• Diâmetros grandes facilitam o acoplamento de fontes luminosas e requerem pouca precisão nos conectores.
• Muito usado para curtas distâncias pelo preço e facilidade de implementação.
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O que é o FDDI?
• FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - é um padrão para o uso de cabos de fibras óticas em redes locais (LANs) e metropolitanas (MANs)
• A FDDI fornece especificações para a velocidade de transmissão de dados (alta, 100 Mbps), em redes em anel, podendo, por exemplo, conectar 1000 estações de trabalho a distâncias de até 200 Km.
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Cont.
• É uma especificação criada pelo comitê ANSI X3T9.5 em 1986 que permite a interconexão de redes locais a 100Mbps, com um alcance limite de 100 quilômetros, através de um anel duplo de fibra ótica multímodo.
• Usa o método de acesso token passing e possibilita o uso de aplicações de imagem, som e vídeo, por exemplo.
• FDDI actua nas camadas Física e de Enlace do Modelo OSI e pode fornecer serviços IEE 802.2 ou LLC para as camadas superiores. Um frame FDDI pode chegar a 4500 bytes de tamanho e o endereço físico das estações, de 48 bits, segue a convenção do IEEE.
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Cont.
• FDDI actua nas camadas Física e de Enlace do Modelo OSI e pode fornecer serviços IEE 802.2 ou LLC para as camadas superiores. Um frame FDDI pode chegar a 4500 bytes de tamanho e o endereço físico das
estações, de 48 bits, segue a convenção do IEEE.
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O seu funcionamento no Anel
• Nesse anel duplo podem ser conectadas até 1000 estações e a distância entre dois pontos de uma rede FDDI não pode ultrapassar 2 quilômetros.
• Os dados geralmente trafegam em um dos anéis.
• Caso haja uma falha nesse anel a reconfiguração é automática e o segundo anel passa a ser utilizado.
• Uma particularidade interessante é que os dados
trafegam em sentidos contrários entre os dois anéis
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Cont.
• Para fazer a conexão das redes é utilizado um concentrador (hub) FDDI em cada LAN integrante do anel.
• A esse concentradores são conectados os servidores das LANs ou outros equipamentos que não sejam desligados e religados com frequência, com estações de trabalho comuns.
• O fato de desligar e religar equipamentos conectados ao anel provoca frequentes reconfigurações no anel, o que
pode provocar impacto no desempenho global da rede.
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Monitoramento das condições da rede FDDI
• O monitoramento das condições da rede FDDI é tarefa de todos os computadores a ela conectados.
• Um procedimento chamado beaconing é utilizado para detectar e isolar as falhas que ocorram no anel.
• O computador que detecta uma falha, pela ausência do token, lança através da rede um indicador de falha, a framebeacon.
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Cont.
• O beacon continua sendo enviado continuamente pelo mesmo computador até que ele mesmo receba um beacon.
• Nesse momento assume-se que a falha foi corrigida, o
token é regenerado e a rede retorna à operação normal.
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Cont.
• Existe uma implementação chamada CDDI semelhante à FDDI mas as distâncias cobertas são muito menores que FDDI.
• Uma rede CDDI conecta computadores em distâncias que não ultrapassam 50 metros. A IBM oferece uma versão STP para FDDI.
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Fig.2 topologia de rede FDDI
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Foirl
• (FOIRL) O Fiber Optic Inter-Repeater Link suporta uma media de transmissão da ordem de 10 Mbps sobre dois cabos de fibra óptica.
• Ele foi projectado para proporcionar uma relativa conexão de longa distância ponto-a-ponto entre dois repetidores.
• O padrão FOIRL originalmente foi disponibilizado em 1987. Em 1993, o padrão 10Base-FL ("fibra link") foi disponibilizado com uma actualização e expansão dos conceitos da FOIRL.
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Cont.• O FOIRL suporta ligações ponto-a-ponto até 1000
metros de tamanho permitindo expansão para longas distâncias, o que não seria possível com ligação de par torcido ou coaxial.
• Como definido nos padrões, a FOIRL é restrita a ligação entre dois repetidores. Mas os fornecedores adaptaram a tecnologia para também suportar longas distâncias entre um computador e um repetidor.
• O padrão também definiu um conector com tecnologia de fibra do tipo SMA, porém o mais popular conector de fibra usado com FOIRL, é o ST.
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Cont.
• Os mais recentes padrões 10Base-FL suportam interoperabilidade com a antiga tecnologia FOIRL.
• Um transceptor 10Base-FL pode ser usado numa ponta da fibra enquanto que um transceptor FOIRL é usado na outra ponta.
• Porem, o tamanho máximo do segmento é limitado aos 1000 metros de tamanho especificados para o FOIRL e não os 2000 metros suportados pelo 10Base-FL.
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10 Base FL
• É uma versão actualizada do padrão FOIRL.
• Primeiro padrão de redes Ethernet usando fibras ópticas.
• Sua taxa de transferência máxima é de 10 Mbps, como o nome sugere.
• A luz usada para transmitir dados nesse padrão possui um comprimento de onda de 850 nm e a fibra possui um limite de 2 Km por segmento.
• Esse padrão usa fibras de modo múltiplo.
•
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Cont.
• A 10Base-FL suporta um tamanho máximo de segmento de 2000 metros comparado aos 1000 metros suportado pelo FOIRL.
• O 10Base-FL pode ser usado para conectar dois computadores, dois repetidores ou um computador e um repetidor.
• Todos os segmentos 10Base-FL são ponto-a-ponto com um transceptor no final de cada segmento. Um computador tipicamente se encaixa através de um transceptor 10Base-FL externo.
• A placa de rede (NIC) no computador, encaixa o transceptor externo através de um cabo AUI.
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Cont.
• Todos os segmentos 10Base-FL são ponto-a-ponto com um transceptor no final de cada segmento. Um computador tipicamente se encaixa através de um transceptor 10Base-FL externo.
• A placa de rede (NIC) no computador, encaixa o
transceptor externo através de um cabo AUI.
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100 Base FX
• Padrão de redes Ethernet usando fibras ópticas de modo múltiplo operando a 100 Mbps.
• A luz utilizada na transmissão de dados possui um comprimento de onda de 1.350 nm e a fibra possui um limite de comprimento de 412 metros por segmento, se operando em modo half-duplex, isto é, um único cabo sendo usado tanto para transmitir quanto para receber dados
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Cont.
• Operando em modo full-duplex (dois cabos), esse padrão tem um limite de 2 Km por segmento.
• Segmentos de comprimento maior que 2 Km podem ser feitos usando-se fibras de modo único.
• Sistemas 100BaseFX usando fibras de modo único podem ter segmentos de 20 Km de comprimento ou até mais.
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O que é 1000 Base SX• É o padrão de redes Gigabit Ethernet usando fibras
ópticas mais usadas.
• Utiliza uma luz com comprimento de onda de 850 nm na transmissão de dados e o limite de comprimento do segmento de fibra é de 220 metros.
• Sua taxa de transmissão é de 1 Gbps.
• O SX da nomenclatura do padrão vem de Short (curto, em inglês), usado para indicar o uso de um comprimento de onda curto na transmissão dos dados.
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1000 Base FX• Segundo padrão de redes Gigabit Ethernet usando
fibras ópticas, obtendo um limite de comprimento do segmento da fibra superior ao
• 1000BaseSX.
• A luz utilizada na transmissão de dados possui um comprimento de onda de 1.300 nm.
• Usando fibras ópticas de modo múltiplo, o limite de comprimento de cada trecho de fibra óptica é de 550 metros.
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ATM• ATM = “Asynchronous Transfer Mode” Tecnologia
de rede, mais significativa na última década.
• Tem como objectivo integrar funções de LANs, funções de WANs, possibilitando a transmissão de voz, vídeo e dados, dentro de um único projecto de HW e um único protocolo uniforme.
• Objetiva também, scalability que simplificará o projecto, o gerenciamento de redes.
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Benefícios da Tecnologia ATM• ATM oferece alguns benefícios que nenhuma outra
tecnologia de rede tem oferecido:
• VelocidadeVelocidade : ATM suporta taxas de transmissão de ate 622 Mbps.
• ScalabilityScalability : ATM permite largura de banda aumentada e um grande número de portas dentro das arquitecturas existentes.
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Cont.• Largura de Banda DedicadaLargura de Banda Dedicada : Garante uma consistência
de serviço de aplicação, que não esta disponível em tecnologias compartilhadas.
• ATM oferece o potencial de uma solução fim-a-fimpotencial de uma solução fim-a-fim, isto é, que ela pode ser usada desde desktops em segmentos de redes locais (LANs) a backbones de WANs.
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Benefícios da Tecnologia ATM
• Se ATM é tão significativa devemos responder :
– O que exactamente ela é ?
– Como ela pode melhorar sua rede ?
– Quanto esta tecnologia custará ?
– Quando você deve implementá-la ?
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ATM - Definição• ATM implementa um protocolo ponto-a-ponto, full-
duplex, orientado a conexão, comutado por células,
que dedica largura de banda para cada estação na
rede.
• ATM utiliza multiplexação por divisão de tempo
assíncrona (TDM) para controlar o fluxo de
informações sobre a rede.
• ATM opera em larguras de banda de: 25Mbps a 622
Mbps, embora a maior parte das experiências com
ATM sejam a 155Mbps.
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Outros Benefícios
• Excelente scalabilityscalability.
• Integração com redes legadasredes legadas.
• Largura de banda sob demandasob demanda.
• Tráfego de rede como vozvoz, dadosdados, imagemimagem, vídeovídeo,
gráficosgráficos e multimídiamultimídia.
• Adaptação para ambientes como LANs e WANs.
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Por que ATM ?
• Como toda tecnologia de rede existente, ATM foi desenvolvida como uma alternativa a protocolos de transporte existentes, tais como Ethernet e Token Ring que são obviamente limitados em largura de banda e scalability.
• ATM foi projectado para trabalhar com múltiplos tipos de tráfego simultaneamente e com uma eficiência crescente.
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Cont.
• ATM e hábil para transmitir uma ampla variedade de taxas de bits e suportar comunicações em rajadas, tais como: voz, dados e tráfego de vídeo.
![Page 42: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/42.jpg)
Comutação de Circuito
• A maior parte das pessoas não pensam em tráfego de voz com comutação de circuito como rajada, mas assim é o ATM; De facto, uma conversação de voz por comutação de circuito utiliza menos da metade da largura de banda disponível.
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Comutação de Pacotes
• Comutação de pacotes, utiliza largura de banda somente quando tráfego de dados está presente. Foi desenvolvido para manipular rajadas de tráfego de dados.
• Sistemas de comutação de pacotes não funcionam adequadamente para tempo real, por exemplo, para tráfego em duas direcções como em vídeo interactivo.
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Camada Física
• Níveis físico e de enlace da OSI
• Duas sub-camadas:
• Meio físico (Physical Medium – PM)
• Convergência de Transmissão (Transmission Convergence – TC)
ATM
Física
AAL
TC
PM
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Subcamada de Meio Físico - PM
• Transmissão adequada de bits
• Alinhamento de bits
• Sinalização na linha
• Conversão eletro-ótica.
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Subcamada de Convergência de Transmissão - TC
• Gera o HEC
• Transforma fluxo de células em um fluxo de bits
• Desconectação da taxa de transmissão em relação à taxa de geração de células
• Embaralhamento
• Delineamento de células.
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Camada ATM
• Camadas de rede e transporte da OSI
• Adição e remoção do cabeçalho das células
• Multiplexação e desmultiplicação de células
• Controle genérico de fluxo - GFC - na UNI.
ATM
Física
AAL
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Conexões ATM
Forma como são estabelecidas:
Virtuais Permanentes PVCs
Virtuais comutadas SVCs
Número de usuários finais:
Conexões Ponto a Ponto
Conexões Ponto para Multiponto.
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Camada AAL (ATM Adaptation Layer)
• Provê uma complementação em termos de funções específicas aos serviços que não podem ser fornecidos pelo nível ATM.
• A principal razão de não fornecer estas funções no nível ATM é a de que nem todas as aplicações necessitam destas funções.
ATM
Física
AAL
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Funções da AAL
Adaptação do Serviço de Usuário ao Modo de
Transporte ATM como:
informação sobre do relógio de serviço (sincronismo),
detecção de células estranhas inseridas,
detecção de células perdidas,
meios para determinar e tratar variação do atraso de
células.
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Cont.
Tornar o nível de rede ATM transparente à
aplicação do usuário.
Segmentação e remontagem em células
e multiplexação.
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Células ATM
• ATM supera esta limitação porque emprega células, que são pacotes de tamanho fixo, ao contrário de pacotes de tamanho variável.
• Cada célula ATM consiste de um campo de 48 bytes (payload) e um campo de 5 bytes que contém um cabeçalho.
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Célula ATM
GFC VPI
VPI VCI
VCI
VCI PTI CLP
HEC
InformaçãoÚtil
48 bytes
( Pay Load)
Célula tipo UNI(User Network Interface)
1
2
3
4
5
51
52
53
VPI
VPI VCI
VCI
VCI PTI CLP
HEC
InformaçãoÚtil
48 bytes
( Pay Load)
Célula tipo NNI(Network Network Interface)
1
2
3
4
5
51
52
53
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Definição dos Cabeçalhos
• Cabeçalho da camada ATM na UNI.
• Cabeçalho da camada ATM na NNI.
• Cada cabeçalho tem 40 bits.
• As células são transmitidas a partir do byte mais à esquerda e do bit mais à esquerda contido em um byte.
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Campos do Cabeçalho
• CLP (Cell Loss Priority) - Bit que pode ser ativado por um computador na rede para distinguir um tráfego de maior prioridade de um tráfego de menor prioridade.
• HER (Header Error Check) - campo de verificação de erro que confere o cabeçalho.
• A verificação não confere a carga.
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Cont.
• GFC (General Flow Control) - campo para controle de
fluxo.
• Depois do cabeçalho vêm 48 bytes de carga útil.
• No entanto, nem todos os 48 bytes estão disponíveis
para o usuário, pois alguns protocolos ALL colocam
seus cabeçalhos e trailers dentro da carga útil.
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Campos e Formatos de Células
• O formato NNI é igual ao formato UNI,
excepto que o campo GFC não está
presente e que são usados 4 bits para
que, em vez de 8, o campo GFC tenha 12
bits.
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Cont.
• Oferecem muitas vantagens sobre pacotes de tamanho variável.
Capacidade de Comutação a Nível de HWCapacidade de Comutação a Nível de HW :
É simples, previsível e confiável para processar células de tamanho fixo, comutação ATM pode ser feita a nível de HW, ao contrário do processamento intensivo a nível de software. Caro para gerenciar, controle de fluxo, buffers e outros esquemas de gerenciamento.
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Células de Tamanho Fixo
• Níveis de Serviço Garantido :
• Atrasos de rede e de comutação são mais previsíveis com células de dados de tamanho fixo.
• Comutadores podem ser projectados para prover níveis de serviço garantidos para todos os tipos de tráfego, mesmo para serviços sensíveis a atraso tais como voz e vídeo.
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Estrutura da Célula ATM
• A célula ATM é usada para portar informação transmitida entre comutadores (switches).
• Um segmento de 48 bytes contém a carga útil (payload) de informação proveniente do usuário e é colocado em uma célula com 5 bytes de cabeçalho, formando a célula ATM de 53 bytes.
• O cabeçalho suporta informação necessária para a operação de comutação.
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Células de Tamanho Fixo
– Processamento ParaleloProcessamento Paralelo : Células de
tamanho fixo permitem cell-relay cell-relay
switchesswitches para processar células em
paralelo, para velocidades que excedam
as limitações das arquitecturas de
comutadores baseados em barramento
(bus-based switch).
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Cont.
• Capacidade de Processamento de VozCapacidade de Processamento de Voz :
• Embora células ATM requeiram largura de banda somente quando tráfego esta presente, elas podem ainda prover o equivalente a um slot de tempo TDM para tráfego contínuo.
• Como resultado, ATM pode trabalhar com tráfego contínuo de tempo real tal como voz digitalizada e tráfego em rajada tal como transmissões de LANs, igualmente bem.
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Cont.
• Todas as células ATM são, portanto,
do mesmo tamanho, diferente de
sistemas Frame-Relay e redes locais,
que tem pacotes de tamanho
variável.
![Page 64: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/64.jpg)
Células de Mesmo Tamanho
• Permitem o seguinte :
– Largura de Banda garantida : pacotes de
tamanho variável podem causar atraso no
tráfego da rede.
– Alta Performance : grandes volumes de
dados podem fluir concorrentemente sobre
uma única conexão física.
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Cont.
• Permitem também :
Comutação por HW :
acarreta alto “throughput” e durante o tempo
de vida da tecnologia, pode explorar uma
relação preço/performance melhorada, a
medida que o poder do processador aumenta
e custos incrementais diminuem.
![Page 66: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/66.jpg)
Cont.
• Priorização de Dados :
- ATM pode entregar uma resposta
determinística, que é essencial para portar
comunicações “sensíveis a latência”, tais
como vídeo e áudio, ou missão-crítica
com tráfego interactivo de dados.
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O que é Comutado ?
• ATM não emprega largura de banda largura de banda compartilhadacompartilhada.
• Ao contrário, cada porta sobre um switch é dedicada a um usuário usuário.
• Um switch ATM estabelece uma conexão virtual entre um modo transmissor e um modo receptor.
• Esta conexão é feita com base no endereço de destino de cada célula e ela dura somente durante a transferência de uma célula.
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Cont.
• Estas transferências de dados podem
tomar lugar em paralelo e em toda a
velocidade da rede. Porque a célula é
transmitida somente para a porta
associada com um endereço de destino
específico, nenhuma outra porta recebe a
célula.
![Page 69: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/69.jpg)
Exemplo de Comutação de Células
• 8
ENTRADA SAÍDA
PORTA VPI VCI PORTA VPI VCI1 5 1 4 3 6
2 7 10 1 2 121 3 8 2 0 13 2 9 3 6 2
P1
P2
P3
P4 P4
P3
P2
P1VPI = 3VCI = 8
VPI = 5VCI =1
VPI =3VCI = 6
VPI =0VCI = 1
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Características das Categorias do Serviço ATM
• Garantia de largura de banda
• Adequação para tráfego em tempo real
• Adequação para tráfego em rajadas
• Feedback sobre o congestionamento
![Page 71: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/71.jpg)
Interfaces ATM
• Na camada ATM, existem duas interfaces distintas: a UNI (User Network Interface) e a NNI (Network-Network Interface).
• UNI - define o limite entre um host e uma rede ATM (em muitos casos, entre o cliente e a concessionária de comunicações).
• NNI - diz respeito à comunicação entre dois comutadores ATM ( roteadores na tecnologia ATM ).
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User Network Interface - UNI
• Protocolo UNI da ATM, provê múltiplas classes de serviços e reserva de largura de banda, durante o estabelecimento de uma conexão virtual comutada.
• Define a interoperabilidade entre o equipamento
do usuário e a porta do comutador ATM.
• A UNI privada define uma interface ATM entre o equipamento do usuário e um computador ATM privado.
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Meio Físico de Transmissão
• Pode armazenar diversos caminhos virtuaiscaminhos virtuais,
que, por sua vez, podem armazenar diversos
circuitos virtuaiscircuitos virtuais.
• Em ambas as interfaces ATM, as células células
consistem em um cabeçalho de 5 bytes seguido
de uma carga útil de 48 bytes, totalizando 53
bytes por célula.
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Full Duplex
• Permite transmissão sobre um par de fios e
recebimento sobre outro par simultaneamente, o
que prove utilização completa de ambos os
pares e alta taxa de dados.
• Por suportar full-duplex ATM dobra a largura de
banda efectiva com relação à transmissão hall-
duplex ordinária que é empregada pela maioria
dos protocolos de rede.
![Page 75: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/75.jpg)
O que é Largura de Banda Dedicada
• Largura de banda para cada estação
• Estação solicita a quantidade apropriada para cada conexão e a rede automaticamente atribui essa largura de banda ao usuário.
• A largura de banda não é realmente A largura de banda não é realmente dedicadadedicada, é compartilhada por outros usuários. A rede garante o nível de serviço solicitado controlando as transmissões simultâneas.
![Page 76: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/76.jpg)
Considerações de Cabeamento
• Topologia ATM é uma malha de comutadores.
• Qualquer ponto da rede pode ser alcançado a
partir de qualquer outro ponto via múltiplas rotas
envolvendo conexões independentes entre os
comutadores.
• ATM não requer um protocolo específico para
camada física.
![Page 77: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/77.jpg)
Cont.
• ATM não tem limitações de distância que
são impostas pelas características de
atenuação do meio usado.
• Isto simplifica a construção da planta de
cabeamento porque não existem
quaisquer regras para restringir o projecto.
![Page 78: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/78.jpg)
Suporte do Meio de Transmissão ATM
• Independência do meio de transmissão é um
princípio de ATM. Muitos níveis físicos são
especificados, 25Mbps, 100Mbps, 155Mbps até
622Mbps.
•
• ATM a 155Mbps incluirá suporte a cabo de fibra
ótica,fibra multimodo e fibra mono modo,
categorias 3, 4 5 de UTP, 1 de STP.
![Page 79: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/79.jpg)
Setup e Configuração• ATM é diferente de qualquer protocolo de LAN.
• O processo de instalação e configuração não são fisicamente difíceis, porém, são complexos porque necessitam de um conhecimento detalhado dos níveis ATM e do planeamento da rede.
• É necessário tempo e dinheiro para investimento em treinamento e consultoria antes da implantação de uma rede ATM.
![Page 80: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/80.jpg)
Gerenciamento ATM
• Backbones ATM são mais fáceis de
gerenciar do que a maioria de roteadores
de rede, porque ATM elimina a grande
complexidade necessária pra configurar
grandes inter redes que tenha diferentes
esquemas de endereçamento e
procedimentos de roteamento.
![Page 81: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/81.jpg)
Cont.• Hubs ATM fornecem conexões entre quaisquer
dois tipos de portas, independente do tipo de dispositivo anexado a ele.
• O endereço deste dispositivos são pré-mapeados, tornando fácil enviar uma mensagem , por exemplo, de um nó a outro.
• O gerenciamento simplificado da rede é a razão principal para muitos usuários migrarem para uma solução ATM
![Page 82: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/82.jpg)
Estabelecimento de Conexão
• Comutação ATM e Conexões VirtuaisComutação ATM e Conexões Virtuais
Para comunicar sobre uma rede ATM, aplicações devem primeiro estabelecer uma conexão virtual (VC) entre comutadores (switches).
• Uma VC é um caminho de transmissão para uma célula de dados ATM.
![Page 83: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/83.jpg)
Conexões Virtuais
• Uma VC se estende através de um ou mais switches, estabelecendo uma conexão fim-a-fim para a transmissão de dados da aplicação via células ATM.
• Conexões virtuais podem ser estabelecidas em dois modos :– PVC (Circuito Virtual Permanente)– SVC (Circuito Virtual Comutado)
![Page 84: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/84.jpg)
O que é ser Orientado a Conexão• Uma conexão deve ser estabelecida entre os
computadores transmissor e receptor antes que a informação seja transferida.
• Cada comutador intermediário deve ser identificado e informado da existência da conexão.
• Cada pacote é roteado independentemente, e deve carregar um endereço completo do destino.
![Page 85: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/85.jpg)
Roteamento e Comutação• Quando um circuito virtual é estabelecido, a mensagem
SETUP percorre a rede da origem até o destino.
• O algoritmo de roteamento define o caminho a ser
percorrido por essa mensagem e, consequentemente,
pelo circuito virtual.
• O padrão ATM não especifica um algoritmo de
roteamento em particular.
![Page 86: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/86.jpg)
Eficiência ao Roteamento
• A experiência com X.25 mostrou que uma boa parte do potencial dos comutadores pode ser desperdiçada ao se definir a conversão das informações do circuito virtual usado por cada célula na linha de saída do comutador, para uma linha de entrada por onde a célula será enviada.
• A camada ATM foi projectada de modo a proporcionar o máximo de eficiência ao roteamento.
![Page 87: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/87.jpg)
Roteamento e Comutação
• Ideia inicial: rotear apenas pelo campo VPI, deixando o campo VCI apenas para quando as células são enviadas entre um comutador e um computador na rede, em cada direcção.
• Entre dois comutadores só pode ser usado um caminho virtual.
![Page 88: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/88.jpg)
Roteamento e Comutação
• Há uma série de vantagens em usar os VPIs entre os comutadores internos:
1. Quando se estabelece um caminho virtual entre uma origem e um destino, os circuitos virtuais ao longo do percurso só podem seguir o caminho que já existe.
![Page 89: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/89.jpg)
Cont.•Não se pode tomar qualquer nova decisão em termos de roteamento.
•É como se um feixe de pares trançados tivesse sido colocado entre a origem e o destino. A configuração de uma nova conexão exige apenas a alocação de um dos pares ainda não usados.
![Page 90: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/90.jpg)
Cont.
• O roteamento de células individuais é mais fácil quando todos os circuitos virtuais de um determinado caminho já estão no mesmo feixe.
• A decisão de roteamento envolve apenas a observação de um número de 12 bits, e não um número de 12 bits e outro de 16 bits.
![Page 91: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/91.jpg)
Cont.
• Quando se baseia todo o roteamento em caminhos virtuais fica mais fácil comutar um grupo inteiro de circuitos virtuais.
Exemplo: O roteamento de um caminho virtual redirecciona todos os seus circuitos virtuais.
![Page 92: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/92.jpg)
Cont.
• Os caminhos virtuaiscaminhos virtuais permitem que as concessionárias de comunicações ofereçam grupos de usuários fechados (redes privadas) para clientes corporativos.
• Uma empresa pode configurar uma rede de caminhos virtuais permanentescaminhos virtuais permanentes entre seus escritórios e em seguida alocar circuitos circuitos virtuaisvirtuais dentro desses caminhos de acordo com suas necessidades.
![Page 93: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/93.jpg)
Cont.
• Roteamento pelo campo VPI como planejado ou
pelos combinação dos campos VPI e VCI
( negando desta forma, todas vantagens aqui
apresentadas).
• Os primeiros resultados obtidos pela
combinação desses dois campos não foram
muito animadores.
![Page 94: fibra óptica](https://reader036.vdocuments.com.br/reader036/viewer/2022062513/5571f2b149795947648ce7df/html5/thumbnails/94.jpg)
Estrutura de Comutação ATM