Redes de alta velocidade

A célula ATM

Estrutura

2

célula ATM

cabeçalho(rótulo)

5 octetos(5 x 8 bits)

... ...

campo de informação(“payload”)48 octetos

(48 x 8 bits)

... ...

Os dados transportados no “payload” podem ter sido gerados em qualquer fonte e trafegar em qualquer velocidade.

A célula ATM

3

A vantagem da segmentação

As informações são segmentadas em células: Mensagens de dados podem ser longas (até 64 kbytes).

Pela segmentação, informações de voz e vídeo podem ter prioridade e não precisam esperar mais do que o tempo necessário para a transmissão de 53 octetos (3 ms em 155 Mb/s) para ter acesso ao canal de transmissão.

Com Frame Relay a espera é um intervalo aleatório que pode chegar a vários milissegundos.

4

8 7 6 5 4 3 2 1Bit no

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI CLPPTI

HEC

Campo de informações(payload)

5

bytes48

bytes

VCI : Virtual Channel Identifier; VPI : Virtual Path Identifier; GFC : Generic Flow Control; HEC : Header Error Check; PTI: Payload Type Identifier; CLP: Cell Loss Priority.

A estrutura da célula ATM

cabeçalho

5

A estrutura das células UNI e NNI

UNI (user network interface) NNI (node network interface)

VCI : Virtual Channel Identifier - associa cada célula particular com um canal virtual.VPI : Virtual Path Identifier - permite que grupos de canais virtuais sejam manuseados como entidade única. GFC : Generic Flow Control - relacionado com o fluxo no terminal de acesso ao enlace do usuário.HEC : Header Error Check - detecção e correção de erros nos campos.UNI : interface entre o equipamento do usuário e a terminação da rede.NNI : interface entre a infra-estrutura de transmissão e o nó da rede.

8 7 6 5 4 3 2 1

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI CLPPTI

HEC

Campo de informações(payload)

8 7 6 5 4 3 2 1

VPI

VPI VCI

VCI

VCI CLPPTI

HEC

Campo de informações(payload)

6

Campos do cabeçalho das células ATM

VCI : Virtual Channel Identifier VPI : Virtual Path IdentifierPTI : Payload Type IdentifierGFC : Generic Flow Control HEC : Header Error CheckCLP : Cell Loss Priority

O campo GFC só possui significado na célula UNI

U N I (user network interface)

8 7 6 5 4 3 2 1

G FC V PI

V PI V C I

V C I

V C I C LPPTI

H EC

C am po de inform ações(payload)

N N I (node network interface)

8 7 6 5 4 3 2 1

V PI

V PI V C I

V C I

V C I C LPPTI

H EC

C am po de inform ações(payload)

7

Campo GFC

Formado pelos 4 1os bits do 1o byte (octeto) do cabeçalho

exerce funções de controle de tráfego entre estação terminal e rede função apenas na UNI

define mecanismo usado pela rede para controlar o tráfego de usuário de acordo com perfil de qualidade de serviço (QoS)

O campo GFC é suprimido no interior da rede 4 bits são aproveitados para expandir o

campo VPI de 8 para 12 bits amplia a capacidade de conexões VP

(VPC)

GFC : Generic Flow Control

Enlace físico

Canal virtual (VC)

Caminho virtual (VP)

8 7 6 5 4 3 2 1

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI CLPPTI

HEC

Campo de informações(payload)

8

Identificadores VPI e VCI

Identificam a rota e o canal virtuais a serem seguidos pelas células de uma fonte de informação

O identificador de canal virtual (VCI) e o identificador de rota virtual (VPI) formam os campos principais associados aos conceitos de VC e VP

VCI : Virtual Channel IdentifierVPI : Virtual Path IdentifierVC: Virtual ChannelVP: Virtual Path

Enlace físico

Canal virtual (VC)

Caminho virtual (VP)

8 7 6 5 4 3 2 1

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI CLPPTI

HEC

Campo de informações(payload)

9

Campo PTI-1 Identifica o tipo de informação

contida no campo de informação (payload) o 1o bit é zero

indica que é célula de usuário

o 1o bit é um indica célula com informação de

gerenciamento de recursos (célula RM-resource management) controle de tráfego e

congestionamento indica célula de operação e

manutenção (célula OAM-operation administration maintenance)

PTI : Payload Type Identifier

Enlace físico

Canal virtual (VC)

Caminho virtual (VP)

8 7 6 5 4 3 2 1

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI CLPPTI

HEC

Campo de informações(payload)

10

Campo PTI o 2o bit do campo PTI das

células de usuários é utilizado para notificar a estação final de ocorrência de congestionamento Quando uma célula passa por

um nó congestionado (buffers com ocupação máxima) ela é

marcada por meio deste 2o bit a estação final pode enviar uma

mensagem de volta solicitando que a estação emissora reduza a taxa de emissão de células para garantir QoS

PTI : Payload Type Identifier

Enlace físico

Canal virtual (VC)

Caminho virtual (VP)

8 7 6 5 4 3 2 1

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI CLPPTI

HEC

Campo de informações(payload)

11

Campo PTI

o 3o bit do campo PTI das células de usuários é zero indica que a célula é

continuação de uma seqüência de células que compõem um quadro SAR-SDU

o 3o bit do campo PTI das células de usuários é um indica que é a última célula do

quadro SAR-SDU

PTI : Payload Type Identifier

8 7 6 5 4 3 2 1

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI CLPPTI

HEC

Campo de informações(payload)

O quadro SAR-SDU(segmentation and reassembling-service data unit)integra o subnível SAR (segmentation and reassembling) do nível AAL(ATM adaptation layer)

12

Campo PTI: codificação

PTI : Payload Type IdentifierSAR : segmentation and reassemblingSDU : service data unitOAM : operation administration & maintenanceRM : resource management

8 7 6 5 4 3 2 1

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI CLPPTI

HEC

Campo de informações(payload)

PTI Tipo de Célula Especificação000 Célula é continuação de uma SAR-SDU001

Célula não passou por congestionamentoÚltima célula de uma SAR-SDU

010 Célula é continuação de uma SAR-SDU011

Usuário Célula passou por congestionamentoÚltima célula de uma SAR-SDU

100 Célula OAM associada ao fluxo F5 (nível de segmento de VCC)101

OAMCélula OAM associada ao fluxo F5 (ponta a ponta de um VCC)

110 RM Célula com informação de gerenciamento de recursos (como largura de faixa)111 Reservado Para utilização futura no sistema

c a m p o n o d eb i t s

G F C 4V P I 8V C I 1 6P T I 3C L P 1H E C 8

T O T A L 4 0 b i t s( 5 b y t e s )

c a b e ç a l h o

13

Campo CLP Formado por 1 único bit define mecanismo de prioridade no descarte

de células descarte de células pode ser necessário

quando há congestionamento em transbordo de buffers em comutadores ATM problema impossível de ser evitado por causa

da natureza estatística do processamento do sinal

O bit CLP marca a célula o bit CLP é um

indica prioridade para descarte de célula. Se for preciso descartar células, esta será a primeira

o bit CLP é zero célula de alta prioridade. Não será descartada

na medida do possível

CLP : Cell Loss Priority

8 7 6 5 4 3 2 1

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI CLPPTI

HEC

Campo de informações(payload)

14

Campo CLP

Bit CLP pode ser usado tanto pela rede quanto pelo usuário Utilização pela rede

um contrato definindo as características de tráfego é estabelecido durante o processo de realização de uma VC para que a rede garanta QoS

a rede monitora o fluxo do usuário para garantir o cumprimento do contrato de tráfego

se há detecção de célula violando o parâmetro a rede pode descartar a célula na própria

interface pode aceitar a célula, porém marcando-a para

provável descarte se houver algum problema

CLP : Cell Loss Priority

8 7 6 5 4 3 2 1

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI CLPPTI

HEC

Campo de informações(payload)

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Campo CLP

Bit CLP pode ser usado tanto pela rede quanto pelo usuário

Utilização pelo usuário pode marcar células que considera de alta

prioridade, como alguns quadros em seqüência de vídeo

CLP : Cell Loss Priority8 7 6 5 4 3 2 1

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI CLPPTI

HEC

Campo de informações(payload)

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Campo HEC Realiza 2 funções

detecção e correção de erro de cabeçalho os 8 bits do HEC servem para implementar

um mecanismo do tipo cyclic redundancy check (CRC-8) que atua sobre os 4 primeiros bytes (octetos) do cabeçalho

além de detectar pode corrigir erros de 1 bit reduz a probabilidade de

encaminhamento errado de células e a multiplicação de erros

identificação de início e final das células

HEC : Header Error Correction

8 7 6 5 4 3 2 1

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI CLPPTI

HEC

Campo de informações(payload)

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Cabeçalho da célula ATM (ITU-T)

A : bit disponível para ser usado pelo nível ATM.B : bit a ser posto em 0 pela entidade originadora (rede pode alterar seu valor).C : bit usado pelo mecanismo de Explicit Forward Congestion Indication (EFCI). L : bit do mecanismo de Cell Loss Priority.U : bit de indicação de usuário do nível ATM para usuário do nível ATM (usado pelo AAL-5).x : qualquer valor de VPI. (para VPI=0, o valor de VCI é valido para sinalização com troca local).y : qualquer valor de VPI..z : qualquer valor de VCI diferente de zero.v : qualquer valor de VCI acima de 0031H.