tendências tecnológicas em...

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1 Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP ) Prof. Hugo Santana Lima 2 Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP ) Tendências Tecnológicas em Redes FDDI Ethernet de 100 Mbit/s Frame Relay ATM ATM25 Como decidir?

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1Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Prof. Hugo Santana Lima

2Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Tendências Tecnológicas em Redes

FDDI

Ethernet de 100 Mbit/s

Frame Relay

ATM

ATM25

Como decidir?

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3Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Tecnologias Diversas: Velocidade de Transmissão e Tipo de Rede

LAN MAN WAN

ATM

1000

100

10

1

Frame RelaySMDS

T1/E1

FDDI

Token Ring

Ethernet

FAST Ethernet

velo

cidad

e (Mb

it/s)

25 Mbps ATM

4Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Vantagens do ATMBenefíciosCaracterísticas

permite comutação por hardwareretardo baixodiversos tipos de tráfego

Comutação de célulascomprimento fixo de célulacélula de 53 Bytes

comutação simplesqualidade de serviço definida

Orientado a conexãoestabelecimento de conexãocanal dedicado

suporta necessidades de usuários diversoso custo é adequado à velocidade

Independente da camada físicafibra, coax, par trançado velocidades de Mbit/s aGbit/s

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5Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Multiplexação determinística:

trib. 1trib. 2trib. 3trib. 4

trib. n

trib. 1FAS trib. 2 trib. 3 trib. 4 ... trib. n FAS trib. 1 ...sinal de alinhamento de quadro

a transmissão da informação é síncronao quadro de linha repete-se um número regular de vezes por segundoa velocidade do agregado é igual à soma das velocidades das tributárias, mais o overhead

necessário para alinhamento de quadro, alarmes, controle, justificação, etc.

6Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

TDM: Multiplexação Determinística (continuação)

A área útil do quadro apresenta subdivisões que podem ser consecutivas (como no quadro E1) ou estar intercaladas bit a bit (como na PDH) ou byte a byte (como na SDH)

Cada tributário que ingressa por uma porta tem seus bits (ou bytes) mapeados na área de carga útil a ela designada, e caso não exista tráfego, sua área de carga fica livre, mas não pode ser ocupada por carga de outros usuários

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7Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Vantagens da multiplexação determinística:- simplicidade- retardo pequeno

Desvantagens da multiplexação determinística:- designa parte da capacidade do agregado a uma comunicação,

havendo tráfego ou não- cada usuário só dispõe de uma fração da velocidade total da

linha que compartilha com outros dispositivos- ineficiente para aplicações em transmissão de dados, cuja

natureza é anisócrona

TDM: Multiplexação Determinística (continuação)

8Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

TDM: Multiplexação Estatística

A transmissão pode ser síncrona ou assíncronaA velocidade do agregado pode ser inferior à soma das velocidades dos tributáriosAs unidades de dados podem ser, segundo a tecnologia:

- transmitidas continuamente ou só quando há dados- ter comprimento fixo (ranhuras de n bytes) ou variável- estar contidas em um quadro síncrono de linha ou não

trib. 1trib. 2trib. 3

trib. n

informaçãooverhead

bufferbufferbuffer

buffer

informaçãooverhead ...cada pacote traz seu próprio overhead

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9Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Multiplexação EstatísticaVantagens da multiplexação estatística- Para a transmissão de dados (anisócrona e de velocidade binária variável), a

multiplexação estatística é mais eficiente- cada tributário ocupa do agregado estritamente a capacidade necessária para

transportar os dados que apresenta em cada momento- quando um tributário não tem dados para transmitir, a taxa útil do agregado estará

disponível para os dados de outros usuários

Desvantagens da multiplexação estatística:- o controle e a demultiplexação são muito complexos- quando há muito tráfego simultaneamente, pode haver congestionamento, causando

retardos e inclusive perda de dados- o overhead é muito grande, o que é anti-econômico quando o que se transmite são

dados isócronos de velocidade binária constante (voz, vídeo)

10Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Comutação em Sistemas Determinísticos

Em principio, a comutação digital (temporal) consiste em copiar dados de um fluxo binário para outro fluxo binário

Quando se trata de sinais multiplexados deterministicamente (comutação de circuitos), o comutador somente tem que copiar bits ou bytes de posições fixas no tempo de um quadro que recebe aos intervalos de tempo em posições fixas de um quadro que gera localmente e transmite para diante

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11Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Comutação de Sinais Determinísticos

ts 1FAS ts 2 ts 3 ts 4 ... ts n FAS ts 1 ...

21 3 4 5 ... n

21 3 4 5 ... n

ts 1FAS ts 2 ts 3 ts 4 ... ts n FAS ts 1 ...

12Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Comutação em Sistemas Estatísticos

Quando se trata de sinais multiplexados estatisticamente (comutação de pacotes, quadros, células), o comutador tem que analisar o overhead individual de cada unidade de dados e mapear os dados (contidos no campo de carga útil) nas unidades de dados que transmite para frente, acrescentando um novo overhead (ou, em certos casos, mantendo o mesmo overhead anterior)

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13Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Comutação de Pacotes / Célulasinformaçãooverheadinformaçãooverheadinformaçãooverhead

informação

overhead

informaçãooverhead informaçãooverhead informaçãooverhead

informação

informação

overhead

overhead

os dados contidos em cada unidade de dadossão roteados segundo os endereços

contidos nos cabeçalhos

...

... ... ...

14Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Serviços Orientados a Conexão e Connectionless

Uma rede de dados com comutação de pacotes (quadros ou células) é formada por multiplexadores estatísticos e comutadores de unidades de dados

Para que um usuário possa comunicar-se com outro, é necessário que os comutadores saibam interpretar os endereços no cabeçalho (overhead) de cada DU (data unit, unidade de dados)

A transferência de dados pode ser de duas formas:- connection oriented (orientada a conexão)- connectionless (não orientada a conexão)

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15Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

No modo connectionless (não orientado a conexão), o overhead de cada DU (data unit) traz toda a informação necessária para que os comutadores possam roteá-la até seu destino final

- trata-se do serviço de datagramas- um dos principais exemplos de uma rede que presta serviço

connectionless é a Internet- cada unidade de dados contém no overhead o

endereço completo de rede do destinatário

Serviços Connectionless

16Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Em modo orientado a conexão (connection oriented), o overhead de cada DU só tem significado local, e só é válido enquanto dure a conexão lógica (virtual) entre os usuários conectados

- previamente a cada conferência, é necessário estabelecer uma conexão, a qual pode ser programada de forma semi-permanente nos comutadores ou pode ser estabelecida dinamicamente mediante um procedimento de sinalização

- as tabelas de comutação associam um identificador de canal lógico em uma porta de entrada a um canal lógico em uma porta de saída do comutador

Serviços Orientados a Conexão

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17Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Comutação Orientada a Conexão

id 8

id 5

porta 1

comutador 1

porta 16porta 220

porta 25

porta 313

comutador 2

comutador 3

porta 50

porta 45

id 2id 1

id 1

id 5

id 3

id 4

id 6

id 9

porta - id <-> porta - id313 9 25 8313 4 25 5

porta - id <-> porta - id16 3 220 516 6 45 9

220 1 45 4porta - id <-> porta - id1 1 50 31 2 50 6

18Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

ATM (Modo de Transferência Assíncrono)

- mais que um protocolo (padrão da futura RDSI de faixa larga), éuma tecnologia de rede

- projetado para atender a serviços isócronos e anisócronos

- utiliza pequenos pacotes chamados células, de comprimento fixoas células têm 53 bytes

5 bytes de overhead48 bytes de carga útil

- as células são transportadas em quadros ( PDH ou SDH)as células são transportadas nos time-slots da estrutura

de quadro física

Exemplo de Protocolo Orientados a Conexão

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19Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Tecnologia de comutação de células :

- Possui alocação dinâmica da faixa (bandwidth on demand )- Suporta serviços múltiplos de voz, dados e vídeo- Projetada para meios de transmissão digitais de alto

desempenho (p. ex. fibra óptica)

ATM Asynchronous Transfer Mode

20Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

ATMBaseado em células de 53 bytes

Velocidades diversas para LAN e WAN

Voz, dados e vídeo integrados

Serviço ATM

Ethernet

Token Ring

FDDI

Router(dados)

Câmera(vídeo)

PBX(voz)

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21Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Níveis do Modelo ATM

conversão aoformato ATM

(48 Bytes)(segmentação)

remontagem

acrescentarcabeçalho de 5 bytes

retirarcabeçalho de 5 bytes

conversão aosrequerimentos

do nívelfísico

egeração

/ verificaçãodo HEC

Nível deadaptaçãoATM (AAL)

NívelATM

NívelFísico

células de 53 bytes

22Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

- Transmissão realizada em pacotes de tamanho constante denominados células

- As células são comutadas individualmente

- Não há recuperação de erros de dados na transmissão pela rede

- Deteção de erros e código corretor de erros para o cabeçalho ( correção de 1 bit )

- Não há necessariamente relação entre as velocidades da rede e da fonte

CÉLULA ATM

Cabeçalho5 bytes

dados de usuário48 bytes

CÉLULA DE 53 BYTES12345678

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23Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Classes de Serviço

variável

Classe B Classe C Classe D

não

orientado a conexão connectionless

SMDS(datagrama)

Dados (X.25TCP / IP )

vídeo codificado

Classe A

constante

VozTV convencionalExemplos

Modo deconexão

Velocidadebinária

Temporizaçãomantida entre

extremossim

24Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Níveis do Modelo ATM

Física

Enlace de dados

Rede

Transporte

Sessão

Apresentação

Aplicação

Sub-camada dependente domeio físico (PMD)

Sub-camada de segmentaçãoe remontagem (SAR)

Sub-camada de convergênciade transmissão (TC)

Camada ATM

Sub-camada de convergência(CS)

PHY

ATM

AAL

Protocolos ATMModelo de referencia OSI

AAL: Camada de Adaptação ao ATMATM: Modo de Transferência AssíncronaPHY: Física

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25Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

MODELO FUNCIONAL

funções dos níveis superiores

subcamada de convergência

segmentação e remontagem

controle genérico de fluxogeração / extração do cabeçalho da célula

tradução do VPI / VCI da célulamultiplexação / demultiplexação de células

desacoplamento da taxa de célulasgeração / verificação do HEC (por CRC), sincronização de células

adaptação dos quadros de transmissãogeração / recuperação dos quadros de transmissão

relógio de bitsmeio físico

níveis superiores

CSSAR

AAL

ATM

TC

PM

nívelfísico

Gerenciamentodos

níveis

ATM

26Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

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27Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

ATM: Nível de transporte lógico e de conexão física

Fluxos estruturadosde células ATMsegundo a Rec. G.703ou STM-n (SDH)

rede geral de transporte(PDH ou SDH)

Gerenc

iamen

to

28Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

A conexão física de acesso e de transporte possui fluxo constante de células, as quais podem estar vazias ou com informação

A transferência da informação pela rede é essencialmente assíncrona

ATM PRINCÍPIOS BÁSICOS

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29Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

ATM EXEMPLO: QUADRO DE 34 Mbit/s

FA1 e FA2: bytes de alinhamento de quadroEM: paridade de bits intercalados (BIP-8)TR: traçado do trajetoMA: falha de recepção remota (FERF), erro de bloco remoto (FEBE), tipo de cargaNR: byte da operadora da redeGC: canal de comunicação de uso genérico (p/ ex. dados ou voz para manutenção)

59 x 9 + 6 = 537 bytes por quadro537 bytes/quadro x 8000 quadros/segundo = 4296000 bytes/s4296000 bytes/s x 8 bits/byte = 34,368 Mbit/scada quadro contém 530 bytes de área útil (10 células)

FA1EMTRMANRGC

FA2

59 colunas

9 linhas

overheadHeader Payload ...

Célula ATM

30Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

ATM ESTRUTURA SDH

área de carga ocupadapor células ATM

ponteiro daAU

...J1B3C2G1F2H4Z3K3Z5

RSOH

MSOH

quadroSTM-1

VC-4

POH DE VC-4

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31Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

REDE LOCAL COM COMUTADORES ATM

SUN

HP

DEC

IBM

155,2 MBIT/S622 MBIT/S

LAN ethernetservidor de

arquivospara a rede daconcessionária

622 MBIT/S

622 MBIT/S

622 MBIT/S

LAN ATM

ATM

32Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

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33Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Interfaces de Rede ATM

- Interface Usuário-Rede (UNI)- Interface de Nó de Rede (NNI)- Interface de Comutação de Dados (DXI)

Ethernet

DXI ATM

Roteador ATM

DSU ATM

UNI privada

NNI privada

UNI privada

Comutador ATM

Comutador ATM

NNI pública

LAN WAN

UNI pública

34Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Pilha de protocolos para o plano de controle e usuário

Q.2931B-ISUP

MTP3

SAAL

ATMLayer

PhysicalLayer

Q.2931

SAAL

ATMLayer

PhysicalLayer

Q.2931B-ISUP

MTP3

SAAL

ATMLayer

PhysicalLayer

Q.2931

SAAL

ATMLayer

PhysicalLayer

UNI NNI UNITerminal Switch Switch Terminal

ATMLayer

PhysicalLayer

UpperLayer

SAAL

ATMLayer

PhysicalLayer

ATMLayer

PhysicalLayer

SAAL

ATMLayer

PhysicalLayer

UNI NNI UNITerminal Switch Switch Terminal

UpperLayer

BISUP: Broadband Integrated Service User Part

Responsável pela Sinalização

MTP3: Message Transfer Part

Estabelece o caminho de comunicação de Sinalização

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35Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

CABEÇALHO DA NNI

VCI HECPTIe

CLPVPI

Header (5 bytes) Payload (48 bytes)

1º OCTETO 2º OCTETO 3º OCTETO 4º OCTETO

VCI (16 BITS):IDENTIFICADOR DO

CANAL VIRTUAL

HEC (8 BITS):SEQÜÊNCIA DEVERIFICAÇÃO

DO CABEÇALHOPOR CRC

PAYLOAD TYPE IDENTIFIER:TIPO DE CARGA

(3 bits)

CELLLOSS

PRIORITY

4 BITS

VPI (12 BITS):IDENTIFICADOR DOTRAJETO VIRTUAL

VPIVPI VCI

VCIVCI PTI

HEC8 7 6 5 4 3 2 1

12345

CLP

5º OCTETO

36Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

CABEÇALHO DA UNI

Célula ATM

GFC VPIVPI VCI

VCIVCI PTI

HEC

GFC:VPI:VCI:PTI:CLP:HEC:

Generic Flow Control (4 bits)Virtual Path Identifier (8 bits)Virtual Channel Identifier (16 bits)Payload Type Identifier (3 bits)Cell Loss Priority (1 bit)Header Error Control (8 bits)

8 7 6 5 4 3 2 1

12345

CLP

Cabeçalho5 bytes

Carga útil48 bytes

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37Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Rede orientada a conexão- a rede realiza as conexões através de circuitos virtuais,

estabelecendo um caminho fixo para todas as células com informações enquanto dura a conexão

O cabeçalho não contém toda a informação para levar a célula a seu destino final

- contém apenas a informação para o processamento da célula, a qual permite que o comutador estabeleça tabelas de comutação (VCI, VPI)

- as tabelas de comutação permanecem válidas enquanto durar a conferência

Ao estabelecer a chamada, o usuário informa à rede (procedimento de negociação) algumas características da chamada( ex:volume médio e máximo de células)

Nível ATM CARACTERÍSTICAS E PROCEDIMENTOS

38Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Funções de canal e trajeto virtual da camada ATM

funções de camadassuperiores

funções de camada PMD(um ou vários enlaces

fÍsicos)

camada ATMfunções de canal virtual

funções de trajetovirtual

VCHVP

VC

VPH VPH VCH

VCCVPC

DC

- Connection transit point- Connection end point

DC : Digital ConnectionVC : Virtual ChannelVP : Virtual PathVCH : Virtual Channel Handler

VC switching controllerVPH : Virtual Path Handler

VP switching controllerVCC : Virtual Channel ConnectionVPC : Virtual Path Connetion

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39Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

VCI DESCRIÇÃO0 Célula não designada ( VPI=0 )123 Células OAM (segmento) para VP (fluxo de células OAM F4

por segmento)4 Células OAM (fim-a-fim) para VP (fluxo de células OAM F4 por

conexão fim-a-fim)5 Sinalização6 - 15

Reservadopelo ITU-T

16 ILMI – Integreted Local Management Interface17 - 31

BitTipo Payload 4 3 2 Significado do Payload

0 EFCI=0 sem congenstionamento, SDU=00 1 EFCI=0 sem congestionamento, SDU=1

0 EFCI=1 com congestionamento, SDU=0Célula deInformação doUsuário

01 1 EFCI=1 com congestionamento, SDU=1

0 Células OAM-F5 para segmento VCC0 1 Células OAM-F5 para segmento fim-a-fim

0 Células de gerenciamento de recursos –RM

Outras Células1

11 Reservado

Canais Virtuais da Camada ATMVCI=1 : VCC for Meta-signaling

VCI=5 : VCC for Signaling

VCI=3, 4 : VCC for F4-OAM

VCI=16 : ILMI - gerência SMNP

PT=000~011 : User Information

PT=100, 101 : F5-OAM

PT=110 : VC Resource Management

VCI=32~: VCCs for User Information

VCC

VPC

Physical Link

40Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

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41Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Análise dos Parâmetros

Como a rede ATM tem por objetivo transportar tráfego estatístico, o usuário precisa informar à rede:

- as características de seu tráfego- a qualidade de serviço (QoS) exigida por seu tráfego

Os servidores (comutadores de células e multiplexadoresdeacesso) da rede devem suportar várias classes de serviçoO gerenciamento da rede aceita ou não novas conexões segundo a disponibilidade momentânea da banda (CAC: connection admission control)

42Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Parâmetros de tráfegoPCR (peak cell rate)

Taxa máxima de transmissão de células/segundo

Tolerância a CDV(CDVT, cell delay variation tolerance)em segundos; não é especificado pelo usuário, e sim pela rede

SCR (sustainable cell rate)máxima taxa média em células/segundo

MBS (maximum burst size)número máximo de células que podem ser enviadas na taxa máxima de pico

Tb (maximum burst duration at PCR)duração máxima das rajadas (em segundos -- chamada Tb)

Ti (minimum burst interval time)o mínimo intervalo entre rajadas (em ms -- chamado Ti)

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43Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Parâmetros de Qualidade de Serviço

Aspectos negociados entre os equipamentos end-systems e da rede- Cell Error Rate ( CER ) / (precisão)

- Maximum Cell Transfer Delay ( Max-CTD ) / ( velocidade )

- Peak-to-Peak Cell Delay Variation ( P2P-CDV) / ( velocidade)

Aspectos negociados como parte do contrato de tráfego- Severely Errored Cell Block Ratio ( SECBR ) / (precisão)

- Cell Loss Ratio ( CLR ) / (confiabilidade)

- Cell Misinsertion Rate ( CMR) / (precisão)

44Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

O Parâmetro QoS (Qualidade de Serviço)

Uma classe de QoS é definida pelo menos pelos seguintes parâmetros:

taxa de células perdidas para o fluxo CLP=0taxa de células perdidas para o fluxo CLP=1variação do retardo de células para o fluxo agregado CLP=0+1retardo médio de células para o fluxo agregado CLP=0+1

Há cinco Classes de Qualidade de Serviço QoS:classe 0: não especificadaclasse 1: emulação de circuito, CBRclasse 2: víde e/ou áudio, VBRclasse 3: dados orientados a conexãoclasse 4: dados connectionless

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45Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Exemplos de Assignação de QoS

0,1 0,3 1 3 10 30 100 300 100010-10

10-8

10-9

10-7

10-6

10-5

10-4

vídeo empacotesclasse 2

emulação decircuitoclasse 1

dadosconnectionless

classe 4dados

orientadosa conexãoclasse 3

variação do retardo de células (ms)

taxa de células perdidas(CLP=0)

46Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Suporte a QoSA gestão dos recursos das redes que suportem a várias QoS torna-se, portanto, extremamente complicada

- para o usuário, será inicialmente difícil poder descrever exatamente as características de seu tráfego

- para as redes, gerenciar os recursos será ainda mais difícil

Para as Classes de Qualidade de Serviço mencionadas (0 a 4) foram criadas as seguintes Categorias de Serviços

- CBR- Real-time VBR ( rt-VBR)- Non-real-time VBR (nrt-VBR)- UBR- ABR

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Página 24

47Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Categorias de ServiçosCBR (Continuous Bit Rate): tipicamente para emulação de circuitos, onde a velocidade binária é constante e a temporização entre extremos precisa ser mantida

rt-VBR (real-time Variable Bit Rate): para sinais de velocidade binária variável com temporização mantida, como em compressão de vídeo com velocidade variável

nrt-VBR (non-real-time Variable Bit Rate): para sinais que não requerem que a temporização seja mantida, mas que exigem uma QoS garantida (baseada na latência ou largura de faixa digital), como, por exemplo, tráfego de frame relay em que a CIR é mapeada na rede ATM

48Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

ABR (available bit rate): parecida com a VBR (NRT), mas sem garantir uma certa largura de faixa ao usuário; implementando, contudo, um mecanismo de controle de fluxo para informar ao usuário sobre a disponibilidade momentânea de capacidade na rede

UBR (unespecified bit rate): serviço que não oferece garantias de qualquer tipo; o usuário pode enviar qualquer quantidade de dados até um certo limite, mas não pode contar com uma qualidade específica no tocante à taxa de células perdidas, retardo ou variação de retardo

Categoria de Serviços ( continuação)

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Implementação nas Redes

Para implementar as várias QoS nas redes, os nós terão que:

- controlar a admissão de novas conexões que poderiam afetar a garantia dos parâmetros negociados no contrato de tráfego

- separar os fluxos correspondentes às várias QoS (por exemplo, designando vários níveis de prioridades segundo o tipo de tráfego)

- desta forma, poderiam diminuir-se a latência e o jitter de conexões do tipo CBR

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Categorias de Serviços da Camada ATM

atributo

CLR

CDT e CDV

PCR e CDVT

SCR e BT

MCRTraffic

Management

categoria de serviços da camada ATMCBR VBR (RT) VBR (NRT) ABR UBR parâmetro

especificada(opc. só CLP = 1)

especificada(opc. só CLP = 1)

especificada(opc. só CLP = 1) especificada* não

especificada QoS

CDV emax. CDT

CDV emax. CDT

somenteCTD média

nãoespecificada

nãoespecificada QoS

especificada especificada especificada especificada especificada tráfego

nãodisponível especificada especificada não

disponívelnão

disponível tráfego

nãodisponível

nãodisponível

nãodisponível especificada não

disponível tráfego

CAC e UPC CAC e UPC CAC e UPC Congestioncontrol

UPC eCongestion Control

CLR - cell loss ratioCDT - cell delay toleranceCDV - cell delay variationCDVT - cell delay variation toleranceSCR - sustainable cell rate

MCR - minimum cell rate (só ABR)BT - burst toleranceCAC - Congstion Admission ControlUPC - Usage Parameter Control

Congestion Control :Black pressure functionEFCI and RM cell functionsEPD function

tráfego

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52Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Fluxos de Células OAMComo qualquer sistema de transmissão moderno, também as redes baseadas em ATM precisam de canais de serviço

- Não existem bytes específicos nas células para uso dos fluxos OAM

- Assim, foi criado o conceito de “canais de serviço” usando fluxos de células especiais de OAM (operations, administration and maintenance) que unem os vários elementos de rede

- Podemos comparar os fluxos OAM com os canais de serviço presentes no overhead dos quadros da SDH (cabeçalhos de seção de regeneradores, de seção de multiplexação, de trajeto alto e de trajeto baixo) só que, no caso do ATM, além dos fluxos ponta a ponta em um trajeto ou canal virtual, adicionalmente, há fluxos por segmento (de trajeto vitual e de canal virtual)

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Tipos de Fluxos de Células de OAM

F1 - nível de seção de regeneradores (comparável ao nível de seção de regeneradores em SDH)

F2 - nível de seção digital (chamado nível de linha ou de seção de multiplexação em SDH)

F3 - nível de trajeto de transmissão (chamado nível de trajeto em SDH)

F4 - nível de trajeto virtual (inclusive os sub-fluxos por segmento)

F5 - nível de canal virtual (inclusive os sub-fluxos por segmento)

54Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

ponto de conexão do nívelcorrespondente

ponto terminal do nível correspondente

Fluxos de Células de OAM

cam

ada f

ísica

cam

ada A

TM

seção de regeneradores

segmento decanal virtual

segmento detrajeto virtual

seção digital

trajeto de transmissão (linha)

conexão de trajeto virtual

conexão de canal virtual

fluxo F5: nívelde canal virtual

fluxo F4: nívelde trajeto virtual

fluxo F2: nívelde seção digital

fluxo F3: nívelde trajeto de tx

fluxo F1: nívelde seção de reg.

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55Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Fluxos OAM - Camada FísicaNos sistemas baseados em células, os fluxos F1 e F3 consistem em células com uma configuração específica no cabeçalho

- esses sistemas não possuem um fluxo F2- está definido um espaçamento máximo entre as células dos

fluxos F1 e F3; caso excedido, um alarme é gerado (LOM)

Nos sistemas SDH, os fluxos F1 e F2 são configurados por bytes do SOH, e o fluxo F3 por bytes do POH

Nos sistemas PDH, as funções de manutenção da camada física são realizadas por bits do cabeçalho (erros de CRC, etc.)

- a capacidade de transportar algo além de mensagens de OAM orientadas a bit é muito limitada

56Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Fluxos OAM - Camada ATM

As células do fluxo F4 (nível de trajeto virtual) declaram no cabeçalho o VPI a que se referem

o VCI declara se o fluxo é end-to-end (VCI=4) ou do segmento (VCI=3)

Nas células do fluxo F5, o VPI e VCI são declaradoso campo PT indica se são do segmento (100) ou extremo a extremo (PT=101)

O tipo e a função das células de OAM é codificado nos dois semi-octetos do primeiro byte do campo de carga útil

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57Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Tipos e Funções das Células OAM

Há 2 tipos de funções de OAM:

funções suportadas apenas pelos fluxos F1, F2 e F3- funções dedicadas à detecção e indicação de indisponibilidade- funções que requerem o transporte de informações sobre falhas em

tempo real aos extremos afetados para proteção do sistema

funções relativas ao gerenciamento do sistema- dedicadas à monitoração e reportes do desempenho ou à localização de

falhas de equipamentos- podem ser suportadas pelos fluxos F1 a F3 ou por outros meios, como,

por exemplo, por uma TMN através das interfaces Q

58Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

CONEXÃO OAM VP/VC

STM-N

VC-4

STM-N

VP

VC-4

STM-N

VC-4VP

VC

VP

VC-4

STM-N

VC

AAL

end-end VP OAM F4Segmento VC OAM F5

Segmento VP VPI=3 OAM F4

VP

VC-4

STM-N

VC

AAL

Célula OAM-F5 contém:Vpi / Vci do usuárioPTI = 101END-TO-END

Célula OAM-F4 contém:Vpi=USUÁRIO / Vci=4END-TO-END

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59Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Formato Genérico das Célulasde OAM da Camada ATM

cabeçalhoda

célulacampo específico da função

tipo deOAM

tipo defunção

EDC (error detectioncode) de CRC-10

reservadopara usos

futuros

45 bytes5 bytes

1 byt

e

2 byt

es

4 bits 4 bits 6 bits 10 bits

60Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Formato Genérico das Células de OAM da Camada ATM

tipo defalha(opc.)

cabeç.da

célulacampo específico da função

45 bytes5 bytes

1 byt

e

2 byt

es

localização da falha(opcional octetos não utilizados (6A H)

MCSN(módulo

256)BIP-16

ID damens. octetos não utilizados (6A H)

TUC(total user cell no.)

TS (time stamp)(opcional)

result.de err.blocos

contagem de células perdidas /mal inseridas

octetos não utilizados (6A H)

células de gerenciamento de falhas AIS / FERF

células de monitoração de desempenho

células de ativação / desativação de função OAMetiquetade cor-relação

sentidos de ação(onde ativar/desat.)

tamanhos de blocos da PM (performance monitoring) B-Atamanhos de blocos da PM A-B

8 9 x 8 35 x 8

328 16 16 8 16264

6 2 8 4 4 336

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61Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

Tipos e Funções das Células OAM (cont.)Gerenciamento de falhas (tipo 0001)

AIS (0000)RDI / FERF (0001)verificação de continuidade (0100)loopback (1000)

Gerenciamento de desempenho (tipo 0010)monitoração para a frente (0000)reporte para trás (0001)monitoração e reporte (0010)

Ativação / desativação (1000)monitoração de desempenho (0000)verificação de continuidade (0001)