Presentaci

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REDES
ATM
CAPA ATM
2
REDES ATM
CARACTERISTICAS PRINCIPALES
SU CAPACIDAD DE INTEGRACIÓN DE DIVERSOS TIPOS DE
TRÁFICOS.
LA ASIGNACIÓN DINÁMICA Y FLEXIBLE DEL ANCHO DE
BANDA.
LA OPTIMIZACIÓN DEL COMPROMISO ENTRE CAUDAL Y
LATENCIA.
LA GANANCIA ESTADISTICA, ES DECIR, SU CAPACIDAD
DE OPTIMIZAR LA RELACION ENTRE LA SUMA DE LAS
VELOCIDADES DE PICO DE LAS FUENTES Y LA
VELOCIDAD DEL ENLACE.
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REDES ATM
CONCEPTOS PRINCIPALES.
Operación por Conmutación de paquetes, si bien se
utilizan paquetes de longitud fija (48 octetos
de información y 5 de control) denominados
CÉLULAS. Esta opción de células de tamaño fijo
permite el uso de nodos de conmutación a
velocidades muy altas.
Orientado a conexión al nivel más bajo. La
información se transfiere por canales virtuales
asignados durante la duración de la conexión.
La asignación del ancho de banda se realiza en
función de la demanda de envío de tráfico
No se realiza control de errores en el campo de
datos, y el control de flujo se realiza
Fundamentalmente por los ETD del usuario. Se
obtiene mayor eficiencia.
Proporciona Transferencia Temporal, es decir,
pequeñas variaciones de retardo entre las
señales de la fuente y el destino.
Las Células se transmiten a intervalos regulares
si no hay información se transmiten Células no
asignadas.
Se garantiza que las células llegan a su destino
en el mismo orden en que fueron transmitidas.
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REDES ATM
CONCEPTOS PRINCIPALES.
Al ser ATM una técnica orientada a la conexión,
tiene que establecerse una conexión virtual entre
usuarios finales antes de que se comience a
transmitir la información .
Las conexiones pueden establecerse mediante
procedimientos de señalización del plano de
control o pueden ser permanentes o
semipermanentes.
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REDES ATM
CONCEPTOS PRINCIPALES.

A cada conexión se le asigna un conjunto de
parámetros de tráfico y de Calidad de Servicio,
de acuerdo con las peticiones del usuario.
Esta asignación se realiza mediante un proceso
denominado CONTROL DE ADMISIÓN DE CONEXIÓN.
Este proceso determina los parámetros que se
asignan a la conexión en función de
los requisitos de los usuario se establece
entonces lo que se denomina CONTRATO
DE TRÁFICO
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REDES ATM
CONCEPTOS PRINCIPALES.

Su misión es monitorear la conexión y tomar las
medidas oportunas en caso de que la conexión
exceda los límites asignados.
Durante la transferencia tiene lugar también otro
proceso denominado CONTROL DE PARAMETROS DE
USUARIO (UPC)
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REDES ATM
ESTANDARES ATM
Los Estandares ATM definen dos interfaces
significativas.
U N I
Proporciona la conexión a la Red ATM
N N I
Define la interfaz entre dos nodos ATM.
UNI
UNI
NNI
Terminal ATM
Nodo Conmutador
Nodo Conmutador
Terminal ATM
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REDES ATM
CAPA ATM
Funciones Principales.
AÑADIR CAMPO DE CABECERA PARA ESTABLECER LOS
MECANISMOS DE ENCADENAMIENTO.
CONTROL DE FLUJO Y CORRECCION DE ERRORES.
TRANSFERENCIA DE FLUJO DE CELULAS A TRAVES DE LA
RED.
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REDES ATM
CAPA ATM
Multiplexación y Desmultiplexación de Células.
En Emisión se combinan (multiplexan) células de
diferentes trayectos virtuales (VP) y Canales
Virtuales (VC), en una única corriente de
células.
En recepción se realiza el proceso inverso, las
células se dirigen a sus correspondientes VP y
VC.
1
1
Multiplexión
2
. . N
2
. . N
Desmultiplexión
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REDES ATM
CAPA ATM
Multiplexación y Desmultiplexación de Células.
En los nodos intermedios tiene lugar una función
de encadenamiento entre la desmultiplexión y la
Multiplexión. Para ello, se utilizan unos campos
de la cabecera de la célula denominados
Identificador de Trayecto Virtual
(VPI). Identificador de Canal Virtual (VCI).
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REDES ATM
CAPA ATM
Generación y Extración de Cabecera de la Célula.
En Emisión, la función de generación de
cabeceras de células genera la cabecera de la
célula, una vez recibida la información de la
capa superior, con excepción de la secuencia
HEC, Control de Error de Cabecera, que se
calcula e inserta por la capa física.
En Recepción, la función de extracción de
cabeceras extrae la cabecera de la célula y pasa
el campo de información a la capa superior.
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REDES ATM
CAPA ATM
Translación VPI/VCI
Los VPI e VCI son etiquetas que identifican los
VP y VC en cada enlace No se trata de direcciones
explícitas, pues, debido a su longitud, éstas no
podrían estar contenidas en la cabecera de las
células. Las etiquetas VPI eI VC tienen una
validez local, por lo que es necesario
combinarlas en los nodos de conmutación, de
acuerdo con una cierta función de translación
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REDES ATM
CAPA ATM
Control de Flujo Genérico GCF.
El Objetivo de esta función es controlar el
flujo de células de los usuarios a la Red en la
UNI.
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REDES ATM
CAPA ATM
Estructura de la Célula. NNI Network to Network
Interface UNI User to network Interface
La célula ATM consta de una cabecera de 5
octetos y un campo de información de 48 octetos.
En la recomendación I.361 de la UIT-T se
especifican dos formatos de células, para la UNI,
User to network Interface, y la NNI, Network to
Network Interface. La diferencia radica en la
necesidad de que la UNI disponga de un campo para
GCF.
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REDES ATM
CAPA ATM
Estructura de la Célula. UNI User to network
Interface
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GCF
VPI
VPI
VCI
VCI
VCI
PTI CLP
HEC
48 octetos
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REDES ATM
CAPA ATM
Estructura de la Célula. UNI User to network
Interface
Consta de 4 Bits
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GCF
VPI
VPI
VCI
VCI
VCI
PTI CLP
HEC
48 octetos
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REDES ATM
CAPA ATM
Estructura de la Célula. UNI User to network
Interface
1
2
3
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5
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7
Consta 24 bits (8 para VPI y 16 pata VCI)
GCF
VPI
VPI
VCI
VCI
VCI
PTI CLP
HEC
48 octetos
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REDES ATM
CAPA ATM
Estructura de la Célula. UNI User to network
Interface
1
2
3
4
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8
7
GCF
VPI
VPI
VCI
PTI, Payload Type Identifier. Está constituido
por 3 bits. Indica el contenido de carga útil
(datos de usuario, información de gestión,
información OAM), así como situación de
congestión en algún punto de la red.
VCI
VCI
PTI CLP
HEC
48 octetos
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REDES ATM
CAPA ATM
Estructura de la Célula. UNI User to network
Interface
1
2
3
4
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6
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7
GCF
VPI
VPI
VCI
VCI
VCI
PTI CLP
CLP, Cell Loss Priority. Tiene un bit de
longitud. Las células con este bit a 1 son las
primeras en ser descartadas en caso de
congestión.
HEC
48 octetos
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REDES ATM
CAPA ATM
Estructura de la Célula. UNI User to network
Interface
1
2
3
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5
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8
7
GCF
VPI
VPI
VCI
VCI
HEC. Consta de 8 bits. Es procesado por el nivel
físico para detectar errores en la cabecera. El
código utilizado permite la corrección de errores
simples o detección de errores múltiples.
VCI
PTI CLP
HEC
48 octetos
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REDES ATM
CAPA ATM
Estructura de la Célula. NNI Network to Network
Interface
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5
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VPI
VPI
VPI
VCI
VPI
VCI
VCI
VCI
VCI
PTI CLP
VCI
PTI CLP
HEC
HEC
48 octetos
48 octetos
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REDES ATM
CAPA ATM
Estructura de la Célula. NNI Network to Network
Interface
28 bits en la NNI (12 para VPI y 16 pata VCI).
Los 4 bits de diferencia con respecto a UNI se
deben al campo GCF de la UNI
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3
4
5
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VPI
VPI
VPI
VCI
VPI
VCI
VCI
VCI
VCI
PTI CLP
VCI
PTI CLP
HEC
HEC
48 octetos
48 octetos
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REDES ATM
CAPA ATM
Canales Virtuales (VC) y Trayectos Virtuales (VP).
Desde una perspectiva arquitectónica se utiliza
el termino objeto para designar a cada una de
las entidades abstractas que se pueden establecer
en la arquitectura. Estos objetos son
Enlace de Canal Virtual, VCE.
Conexión de Canal Virtual, VCC.
Enlace de Trayecto Virtual, VPE.
Conexión de Trayecto Virtual, VPC.
24
Canal Virtual
Término genérico para describir la capacidad de
comunicación unidireccional para transportar
células
Trayecto Virtual
Término genérico para designar un agrupamiento de
Canales Virtuales
En ATM se utiliza el termino de OBJETO para
designar cada una de las entidades abstractas
que se pueden establecer en la arquitectura
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Enlace de Canal Virtual
VCE
Medio de transporte unidireccional de células ATM
entre el punto en el que el Identificador de
Canal Virtual, VCI, se asigna y el punto en el
que el VCI se termina o traslada.
Conexión de Canal Virtual
VCC
Una concatenación de VCE.
26
Enlace de Trayecto Virtual
VPE
Es una agrupación de VCE con los mismos puntos de
terminación.
Conexión de Trayecto Virtual
VPC
Es una concatenación de VPE.
27
En ATM existen CONMUTADORES de VC y VP
28
La necesidad de establecer un nuevo nivel dentro
de la capa ATM, el nivel de VPC se deriva de una
serie de ventajas operativas, como son
posibilidad de estructurar una red de Conexiones
de Trayectos Virtuales independiente de la
estructura física de soporte
posibilidad de separación de las funciones
relacionadas con VCC individuales de las que
forman un grupo de VPC
la red debe gestionar menos entidades, dado que
pueden agregarse
el proceso de establecimiento y liberación de las
conexiones se reduce la adición de nuevas VCC a
una VPC ya existente no requiere ningún proceso
en los nodos intermedios
29
Tanto las VCC como las VPC pueden establecerse
mediante procedimientos de señalización en el
plano de control (bajo demanda) como mediante el
plano de gestión para conexiones permanentes o
semi permanentes
30
Flujos de Gestión. Operaciones, Administración y
Mantenimiento. OAM
Flujos asociados a conceptos de red denominados
NIVELES
Para la gestión de red se establecen en ATM
flujos de células de OAM
F5
Asociado al nivel VC
Capa ATM
F4
Asociado al nivel VP
F3
Asociado al trayecto de transmisión
Capa física
F2
Asociado a la sección de línea
F1
Asociado a la sección de generación
31
Los flujos OAM en la capa ATM proporcionan
funciones de
monitorización de rendimiento y Calidad
de Servicio.
protección contra fallos
informes de rendimiento y determinación
recuperación de problemas
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Parámetros de tráfico y Calidad de Servicio
PCR
Velocidad de pico de las células
SCR
Velocidad sostenida de las células
MBS
Máximo Tamaño de la Ráfaga
MCR
Mínima Velocidad de las células
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CER
Coeficiente de Error de Células
S-ECBR
Coeficiente de bloques de células con errores
severos
CLR
Coeficiente de Células Perdidas
CMR
Células mal insertadas por unidad de tiempo
CTD
Retardo de Transferencia de Células
MCTD
Retardo Medio de Transferencia de Células
CDV
Variación del Retardo de Células
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Para el contrato de conexión los organismos de
normalizacion tratan de definir un conjunto de
clases de Calidad de Servicio o modos de
tansferencia
CBR
Proporciona una velocidad fija
VBR
Proporciona una capacidad de velocidad variable
UBR
No garantiza valores en cuanto a retardo y
perdida de células
ABR
Garantiza un bajo valor para la perdida de
células a costo de no proporcionar garantías
respecto a la variación del retardo
ABT
Similar a ABR la diferencia es que la fuente debe
pedir autorización a la red
35
Asignación de ancho de banda y control de
congestión
ATM da respuesta a los problemas de velocidad a
las redes saturadas, pero su costo es alto y se
necesita sustituir toda la instalacion
informatica por esto han aparecido otras
soluciones como 100 Base-T , 100 VG-AnyLAN o
FDDI
La mayoria de los administradores han tenido que
migrar de redes de medios compartidos con bridges
y routers a redes conmutadas para superar los
cuellos de botella de ancho de banda e
incrementar las prestaciones de la red de alta
velocidad y seleccionar una plataforma con
arquitectura conmutada optimizada para esta
tecnologia
36
Solo ATM ofrece la escalabilidad y la baja
latencia necesaria para satisfacer los requisitos
de calidad de servicio y ancho de banda
En cada conexión existen métodos preventivos de
control, denominados Control de Admisión de
Conexión, CAC
Una vez realizada la conexión, la red realiza una
monitorización mediante la función de policía o
UPC que permite controlar el tráfico real del
usuario
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Método Preventivo de Congestión
Mecanismo UPC (Usage Parameter Control)
Garantiza ancho de banda en transmisiones CBR
Impide que los circuitos virtuales tomen un ancho
de banda mayor al asignado, utilizando el
algoritmo Leaky BucketUPC
comprende igualmente el algoritmo Dual Leaky
Bucket que verifica los excesos de tráfico que se
producen por velocidad punta o velocidad
sostenida.
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Método reactivo ante la congestión
Mecanismo CLP (Cell Loss Priority)
Reduce la velocidad de los circuitos virtuales
con prioridad base cuando amenazan con usurpar el
papel de los circuitos de alta prioridad
Se utiliza especialmente para garantizar a los
conmutadores ATM el encaminamiento del tráfico
sensible a retrasos en la transmisión. En la
práctica pone en 1 el bit de prioridad de pérdida
de celdas en la cabecera VBR.
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Mecanismo GFC (Generis Flow Control)
Controla el tráfico de usuario en la UNI
Hay que recordar que este último no se ha
empleado porque no se ha alcanzado un acuerdo
sobre su utilización
40
Los métodos de control de congestión requieren la
participación de las estaciones. La ganancia
estadística es que no requiere la intervención de
los usuarios, es decir, de las capas superiores
41
El control basado en créditos
Los conmutadores y las estaciones terminales
intercambian el espacio de cola disponible para
cada enlace. Las estaciones terminales envían
tráfico ABR solamente cuando hay suficiente
capacidad de buffers disponible.
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Sistema de control basado en velocidad
Opera con un procedimiento de realimentación
extremo a extremo, mediante el cual, las
estaciones y conmutadores ajustan sus velocidades
dinámicamente
la fuente de un VC intercala una célula RM cada
"n" células de datos. La célula RM indica la
velocidad de la estación emisora y la velocidad
más alta que ésta desearía utilizar. Cada vez que
la estación de destino recibe una célula RM la
reenvía a la fuente.
En el viaje de vuelta, cada conmutador la marca,
indicando si la velocidad actual es o no aceptable
43
Vías contra la saturación
Si comparamos métodos alternativos para
incrementar el ancho de banda, como ATM o FDDI,
la conmutación tiene varias ventajas
Aprovecha la inversión realizada en hubs
tradicionales
incrementa de forma apropiada, el ancho de banda
en la red
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Motivos por los que una compañía instala una
solución conmutadas
incrementar el ancho de banda disponible a cada
usuario
proporcionar una ruta de migración suave hacia
nuevas tecnologías de conmutación de altas
prestaciones, tales como Fast Ethernet, FDDI y ATM
utilización de redes virtuales
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Acortar los tiempos de respuesta
LAN switching
tecnología probada para dar respuesta a los
problemas más acuciantes de las redes locales
actualmente en funcionamiento
46
ATM switching
la tecnología sobre la que convergerán los
distintos entornos de redes locales y redes de
área amplia
es capaz de ser la tecnología de red para
soportar soluciones multimedia, y de llevar al
puesto de trabajo un gran ancho de banda, puede
constituir un backbone de alto rendimiento y de
alta disponibilidad
proporciona integración LAN/WAN.