2. ASYNCRONOUS TRANSFER MODE

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2. ASYNCRONOUS TRANSFER MODE

• 2.1 Características generales
• 2.2 Modelo de referencia del protocolo
• 2.3 Categorías de servicio ATM

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES

• Ha sido desarrollado por ATT en 1983,
  actualmente colaboran el ITU-T y el ATM Forum
• Características
• Flexibilidad para soportar los servicios
  existentes y los futuros
• Permite realizar una asignación dinámica de
  banda, debido a que la banda es dada a las
  fuentes cuando la necesitan
• El transporte de todos los tipos de información
  está integrado, independientemente de su
  velocidad, requerimientos de velocidad o de la
  naturaleza de las ráfagas
• Utilización eficiente de los recursos de la red
  que son compartidos estadísticamente. Cualquier
  recurso puede ser utilizado por cualquier servicio

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (2)

• Modo de Transferencia
• hace referencia a las técnicas de multiplexación
  y de conmutación
• ATM es un compromiso
• No puede manejar la voz tan eficientemente como
  las redes de conmutación de circuitos
• No puede manejar vídeo tan fácilmente como las
  redes de conmutación de circuitos (aunque
  seguramente lo hará de forma más eficiente)
• No puede manejar datos tan eficientemente como
  las redes de conmutación de paquetes
• Puede ser problemática en entornos con muchos
  errores (por ejemplo en redes sin hilos)

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (3)

• Conmutación de circuitos
• Los protocolos de control de conexión y de
  establecimiento de conexión son complicados
• La banda se asigna utilizando canales de tamaño
  fijo
• El tamaño no se puede cambiar fácilmente
• Todo el circuito está dedicado durante el tiempo
  que dura la conexión, por lo que hay una
  ineficiente utilización de los recursos

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (4)

• Conmutación de paquetes
• Han sido diseñados para la comunicación entre
  ordenadores
• Para asegurarse una comunicación fiable cuando
  los enlaces son de baja calidad tienen mecanismos
  de control y de recuperación de errores
• Esto hace que las comunicaciones de alta
  velocidad sean difíciles
• Se pueden implementar fácilmente bandas de
  diferentes valores
• Un paquete sólo es enviado cuando hay información
  para transferir

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (5)

• ATM utiliza conmutación rápida de paquetes
  ofreciendo un servicio orientado a la conexión
• ATM combina las ventajas de la conmutación de
  circuitos
• requiere un overhead bajo y poco procesamiento
• el retardo de transferencia es bajo y constante
• y la conmutación de paquetes. HANDEL pp.19
• es mucho mas fléxible en términos de la velocidad
  asignada a una conexión individual
• se puede hacer que las celdas sean transmitidas a
  la misma velocidad a la que son generadas

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (6)

• La información es transportada utilizando
  paquetes pequeños de tamaño fijo que reciben el
  nombre de celdas
• La utilización de celdas (pequeñas y de tamaño
  fijo) simplifica el hardware de los conmutadores
  y simplifica el procesamiento necesario en cada
  nodo
• Reduce el tamaño de los buffers internos de los
  conmutadores
• Permite una gestión de los buffers más rápida y
  eficiente
• Cuanto mas pequeña sea la celda, menor será el
  retardo de transferencia
• Como todas las celdas tienen el mismo tamaño se
  reduce la variación que hay en el retardo

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (7)

• Comparación entre paquetes y celdas
• Las celdas tienen una longitud fija, en cambio,
  los paquetes tienen fijado un tamaño máximo y
  pueden tomar cualquier valor más pequeño que este
  máximo
• Las celdas tienden a ser mucho más pequeñas que
  los paquetes
• Las redes basadas en celdas no usan la
  recuperación de errores a nivel de enlace

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (8)

• STM Modo de Transferencia Síncrono
• intervalos de tiempo periódicos son reservados
  para cada conexión, por lo que el conjunto de
  velocidades que se pueden asignar es fijo y
  rígido
• se define un frame periódico que es dividido en
  intervalos pequeños
• en cada uno de los frame se asigna un intervalo
  en concreto para cada conexión que comparte el
  enlace, cada conexión es identificada por su
  posición en el frame
• por lo tanto la banda se debe asignar por la
  velocidad de pico
• cuando una conexión no utiliza uno de sus
  intervalos, éste no pueden ser utilizado por
  ninguna otra conexión

Señal de frame
Frame
Intervalo de tiempo
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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (9)

• Asíncrono
• no hace referencia a la transmisión física
• hace referencia a como es asignada la banda entre
  las conexiones y los servicios
• la banda es dividida en intervalos de tiempo de
  longitud fija
• estos intervalos son asignados a una conexión
  cuando se necesita y por lo tanto las posiciones
  temporales no están predeterminadas. Las celdas
  que no son utilizadas en los períodos de baja
  actividad están disponibles para otros recursos,
  de esta manera es como ATM proporciona la
  multiplexión estadística
• en lugar de identificar las conexiones por su
  posición temporal, los intervalos son
  identificados explícitamente en la cabecera de la
  celda

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (10)

• Utiliza un esquema orientado a la conexión para
  simplificar el procesamiento de las celdas
• Establecimiento de una conexión (circuito
  virtual)
• Negociación de la calidad de servicio en términos
  de pérdida de celda y de retardos
• Reserva (estadística) de recursos, si no hay
  suficientes recursos se rechaza la conexión
• Transferencia de datos
• En el cierre de conexión se liberan los recursos
  de red

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (11)

• Las celdas de una misma conexión mantienen su
  orden secuencial.
• En ningún sitio de la red una celda de una
  conexión puede adelantar a otra celda de esa
  misma conexión que ha sido enviada antes que
  ella.
• Se garantiza que las celdas llegan al destino en
  el mismo orden en el que han sido transmitidas.

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (12)

• Las celdas son multiplexadas estadísticamente

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Enlace ATM
Enlace de acceso
Destino
Enlace de acceso
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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (13)

• La funcionalidad de las cabeceras es reducida
• la mas importante es la identificación de las
  celdas que pertenecen a la misma conexión virtual
  para que pueda ser encaminada correctamente
• las etiquetas tienen un significado local (no son
  direcciones explícitas) y son traducidas en cada
  conmutador
• La longitud del campo de información es
  relativamente pequeña y es transportado de forma
  transparente, por ejemplo, ningún control se
  realiza en el campo de información

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (14)

• En los niveles bajos no existe protección ante
  errores ni control de flujo
• Si un enlace introduce un error durante la
  transmisión o temporalmente esta sobrecargado (y
  causando la pérdida de celdas) ninguna acción
  especial es considerada en este enlace para
  corregir este error.
• Es posible ignorar la protección de errores
  porque los enlaces son de muy alta calidad
• En las redes ATM no se definen acciones dinámicas
  en contra de la pérdida de celdas. Sólo se
  realizan acciones preventivas asignando recursos
  durante el establecimiento de la conexión y
  comprobando que existen suficientes recursos

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (15)

• El control de flujo tampoco es soportado en una
  red ATM. Una adecuada asignación de recursos y de
  dimensionado de los buffers puede garantizar un
  número determinado de pérdida de celdas debido al
  desbordamiento del buffer
• Como los protocolos han sido simplificados los
  paquetes pueden procesarse rápidamente a nivel de
  hardware para incrementar el throughput y
  reducir el retardo
• Si un servicio en particular requiere estas
  funcionalidades se realizan extremo a extremo

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2.1 ATM CARACTERISTICAS GENERALES (16)

• Algunas desventajas
• Como los recursos de la red no se reservan y los
  recursos de buffer son limitados, cuando a un
  enlace se le asigna una excesiva cantidad de
  tráfico podemos tener congestión y la
  consiguiente pérdida de celdas
• La existencia de buffers en los conmutadores
  puede provocar a las celdas un retardo variable