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Instituto Superior de Transportes e Comunicações. Redes de Telecomunicações Dpto. de Tecnologias da Informação e Comunicações. 1 2 Redes de Telecomunicações Introdução às redes e serviços de telecomunicações Redes de serviço de voz: A rede de telefonia pública comutada (PSTN) Redes de serviço de voz e dados: A rede digital de integração de serviços (RDIS) Redes de serviço de difusão de TV: A Rede CATV Redes de serviço de dados: As redes X.25, Frame Relay, ATM e MPLS Redes convergentes: Normas IMS e TISPAN, Serviços triple e quadriplay. Redes da nova geração (NGN) Estrutura Didáctica Rede de Telecomunicações: funções Serviços oferecidos Rede de Telecomunicações Modo de transferência de informação Redes Comutadas Redes não orientadas a ligação (Datagramas). Rede IP Redes Comutação por circuitos . Rede Telefónica (Voz) Redes Comutação por pacotes (DADOS) Redes orientadas a ligação (Circuitos Virtuais) X.25, Frame Relay, ATM, MPLS Rede de Serviços de Difusão(CATV) 3 Redes de Serviço de Dados. Redes Comutação por pacotes orientadas a ligação. Introdução à rede X.25 Redes de Telecomunicações Sumário: 4 TEMA 3: REDES DE SERVIÇOS DE DADOS Redes de Dados Usam a comutação de pacotes; Natureza do trafego é em rajadas e não contínuo; Permite uso eficiente da largura de banda; Facturação baseada no volume efectivo de dados transmitidos e não do tempo de ocupação. 5 Nó Nó Nó Nó Nó Nó Comutação de pacotes por Circuito Virtual As mensagens são divididas em pacotes com tamanhos padronizados Cada pacote recebe o endereço do nó de destino e um número sequencial. 6 Circuito Virtual Canal lógico Canal lógico Nó Nó 7 Um circuito virtual é a associação de canais lógicos entre os ETD. Canal Lógico e Circuito Virtual 8 Nó de comutação de pacotes modo circuito virtual As entradas são criadas na fase de estabelecimento de circuito virtual Tabela de Circuito Virtual Tabela de encaminhamento Fila de entrada Fila de saída 9 A rede X.25 faz parte da série de padrões (Recomendações) da ITU para redes públicas comutadas por pacotes; Surge com o objectivo de permitir interconexão e interoperabilidade entre equipamentos de diferentes fabricantes de computadores e equipamentos de transmissão de dados; Permite a ligação de um computador a qualquer rede pública do mundo e entre redes. Redes de Dados X.25. Introdução 10 A rede X.25 é um conjunto de protocolos padronizado pela UIT para redes de longa distância e que usam o sistema telefónico ou RDIS como meio de transmissão; O protocolo X.25 foi lançado nos anos 1970´s pela Tymnet, baseado numa estrutura de rede analógica; É tipicamente usado em redes de comutação de pacotes (PSDNs) de provedores de serviços de telecomunicações; É considerado o precursor do protocolo Frame Relay. Redes de Dados X.25. Introdução 11 Redes de Dados X.25. Introdução 12 Equipamentos da rede X.25: 1. Data Terminal Equipment (DTE): Equipamento do cliente (PC, servidor) que comunica com a rede X.25; 2. Data Circuit-terminating Equipment ou Data Communications Equipment (DCE): Equipamento de comunicações (modem ou roteadores) que provêem a interface entre os dispositivos de DTE e o PSE e ficam, geralmente, nas instalações do provedor do serviço; 3. Rede de comutação de pacotes (PSE): São comutadores de pacotes que compõem a infra-estrutura básica do provedor do serviço e transferem dados de um dispositivo de DTE para outro através da rede X.25. Equipamento de Redes de Dados X.25 13 Equipamento de Redes de Dados X.25 14 Usado quando um dispositivo DTE é simples e opera apenas no modo caractere, o que não o permitiria se conectar em uma rede X.25 que somente opera com pacotes; Situado entre os dispositivos de DTE e DCE; Executa três funções básicas: Buffering: Armazena dados para serem processados (empacotamento ou desempacotamento) até estarem prontos para serem transmitidos; Packet Assembler/Disassembler - PAD 15 Packet assembly: Monta em pacotes os dados vindos do DTE e armazenados no buffer a serem enviados ao DCE, incluindo a adicção do cabeçário de X.25; Packet disassembly- Desmonta os pacotes recebidos do DCE em dados antes de os remeter ao DTE, removendo o cabeçário de X.25. Packet Assembler/Disassembler - PAD 16 Uma sessão X.25 é estabelecida quando um DTE envia requisição a outro; O DTE que recebe a requisição pode aceitar ou rejeitar a conexão, se ela for aceite, os dois sistemas iniciam uma transferência de informações em full-duplex; Qualquer um dos DTE’s pode finalizar/terminar a conexão; Depois que uma sessão é finalizada qualquer comunicação futura requererá o estabelecimento de uma nova sessão. Estabelecimento de sessão X.25 17 As ligações ocorrem em canais lógicos de dois tipos: 1. Circuito Virtual Comutado (SVCs): Os SVCs funcionam de uma forma semelhante às chamadas telefónicas; É estabelecida uma ligação, os dados são transferidos e a ligação é terminada; A cada DTE é atribuído na rede um número único que pode ser utilizado como um número de telefone. Redes de Dados X.25. Modelo OSI 18 2. Circuito Virtual Permanente (PVCs): Um PVC é semelhante a uma linha alugada/dedicada dado que a ligação está sempre activa; A ligação lógica é estabelecida de forma permanente pela administração da Packet Switched Network; Por esta razão, os dados podem ser sempre transmitidos sem necessidade de estabelecer a ligação; Neste tipo de circuito virtual os usuários estão habilitados a estabelecer/retirar conexões com outros usuários dinamicamente, conforme a sua necessidade (em demanda). Redes de Dados X.25. Modelo OSI 19 Um circuito virtual é uma conexão lógica criada para certificar comunicação confiável entre dois dispositivos de rede; Um circuito virtual denota a existência de um caminho lógico bidirecional a partir de um DTE para outro através de uma rede X.25; Fisicamente, a conexão pode passar por qualquer número de nós intermediários tais como DCEs e PSEs; Circuitos virtuais múltiplos (conexões lógicas) podem ser multiplexados em um único circuito físico (conexão física) e são demultiplexados na ponta remota, com os dados sendo enviados aos destinos apropriados. Circuitos Virtuais X.25 20 Circuito virtual comutado (Switched virtual circuits - SVCs) São conexões temporárias usada para transferências de dados esporádicas; Requer-se que dois DTE´s estabeleçam, mantenham e finalizem uma sessão a cada vez que os dispositivos necessitem comunicar; Ex. a figura ilustra quatro circuitos virtuais separados sendo multiplexados num único circuito físico. Circuitos Virtuais X.25 21 Circuitos virtuais permanentes (Permanent virtual circuits (PVCs): São conexões permanentemente estabelecidas usadas para transferências de dados frequentes; Não requerem que as sessões sejam estabelecidas e finalizadas; DTEs podem iniciar a transferência de dados sempre que for necessário porque a sessão está sempre activa. Circuitos Virtuais X.25 22 A operação básica de um circuito virtual X.25 inicia quando o DTE fonte especifica o circuito virtual a ser utilizado (nos cabeçários do pacotes) e envia os pacotes para um DCE conectado localmente; O DCE local examina os cabeçários dos pacotes para determinar qual é o circuito virtual a usar e então envia-os para o PSE mais perto no caminho do circuito virtual; Os PSEs (switches) encaminham o tráfego para o próximo nó intermediário no caminho, o qual pode ser outro switch ou DCE; Circuitos Virtuais X.25- Funcionamento 23 Quando o tráfego alcança o DTE remoto, os cabeçários dos pacotes são examinados e o endereço de destino é determinado; Se a comunicação ocorre sobre um SVC e nenhum dispositivo tem dados adicionais para transferir o circuito virtual é terminado. Circuitos Virtuais X.25- Funcionamento 24 A suitede protocolos X.25 é mapeada nas camadas 1, 2 e 3 do modelo de referência OSI; Protocolos usados na implementação do X.25: Packet-Layer Protocol (PLP), Link Access Procedure, Balanced (LAPB), Protocolos de camada física (EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, EIA- 530, e G.703). Mapeamento dos protocolos X.25 para as camadas do modelo de referência OSI. Protocolos X.25 25 Packet-Layer Protocol (PLP): PLP é o protocolo da camada de rede do X.25; PLP administra as trocas de pacote entre dispositivos DTE através dos circuitos virtuais do X.25; PLPs também pode operar na camada de controle lógico (LLC2 – Logical Link Control) nas LANs e em redes digitais de integração de serviços (RDIS). Link Access Procedure, Balanced (LAPB): LAPB é a camada de enlace de dados do modelo OSI que administra a comunicação e fluxo de pacote entre o DTE e os dispositivos de DCE; LAPB é um protocolo orientado a bit que assegura que os quadros (frames) contendo dados estão correctamente ordenados e livres de erros. Protocolos X.25 26 X.21bis Protocol X.21bis é um protocolo da camada física e define os procedimentos eléctricos e mecânicos utilizados nos meios de transmissão; O X.21bis controla a activação e desactivação do meio físico que conecta o DTE e dispositivos de DCE; Ele suporta as conexões ponto-a-ponto com velocidades de até 19.2 kbps, e transmissão síncrona, full-duplex com quatro fios. Protocolos X.25 27 Arquitectura da Rede X.25 A arquitetura do protocolo X.25 é constituída de três níveis: as 3 primeiras camadas do modelo OSI- físico, quadro e pacotes. CIRCUITO VIRTUAL ENLACE LÓGICO LINHA FÍSICA Nível Pacotes Nível Quadros MODEM Nível Pacotes Nível Quadros Nível Físico Nível Físico MODEM 28 MODEM Nível Físico Nível Físico MODEM LINHA FÍSICA Nível Fisico- é a parte da Interface física entre o equipamento terminal (DTE – Data Terminal Equipment) e um equipamento de terminação de Rede (DCE – Data Circuit-terminating Equipment); Define as características mecânicas e eléctricas da interface do Terminal e da Rede. A transmissão é feita de modo síncrono e full duplex. Arquitectura da Rede X.25 29 Nível Quadros Nível Quadros ENLACE LÓGICO Nível de ligação de dados (Quadros)- (LAPB - Link Access Procedures Balanced), tem a função de definir as condições para estabelecimento, manutenção e terminação de uma ligação: Garantindo o envio fiável de tramas (quadros); Responsável por iniciar, verificar e encerrar a transmissão dos dados na ligação física entre o DTE e o DCE; Responsável pelo sincronismo, detecção e correcção de erros durante a transmissão. Arquitectura da Rede X.25 30 Nível de Rede (pacotes): Serviço de Circuitos Virtuais. Também define procedimentos para estabelecer, manter e terminar circuitos virtuais, assim como a transferência de pacotes de dados nos circuitos virtuais. Responsável pelo empacotamento dos dados; Define se a transmissão será realizada por Circuito Virtual Comutado (conexões temporárias, estabelecidas somente no momento da comunicação) ou por Circuito Virtual Permanente (conexões permanentes, não existe a necessidade de realizar uma chamada para estabelecer conexão). Nível Pacotes Nível Pacotes CIRCUITO VIRTUAL Arquitectura da Rede X.25 31 Arquitectura da Rede X.25 Os Circuitos Virtuais podem ser: SVC e PVC Circuitos Virtuais Comutados (SVC - Switched Virtual Circuits). Circuitos Virtuais Permanentes (PVC - Permanent Virtual Circuits). 32 Plataformas suportadas WINDOWS NT, DOS, UNIX e NETWARE (Novell Padrão ISO/OSI (LAPB, PLP), versão CCITT 1980/1984 Débitos (veloc. Tx) 2400bps até 1Mbps Capacidade disponível 32 ou 64 circuitos virtuais Modo de Operação (config) DTE e DCE Processamento Placa Inteligente de Com. (CPU livre) Ponto de interação Interface de Programação para Aplicações API CARACTERÍSTICAS DAS REDES X.25 33 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO X.25 Main Frame Computador Computador Computador Computador Servidor Nuvem X.25 ------------ Circuitos Virtuais Ligação Física POP POP POP POP POP POP 34 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO X.25 A escolha do POP (ponto de presença) é transparente para o utilizador; O POP pode por sua vez estar ligado aos POPs dos diferentes ISPs (Provedores de Serviço de INTERNET), usando circuitos alugados, ou canais virtuais permanentes estabelecidos, usando uma rede X.25; 35 A transmissão dos pacotes de dados (DTE-DCE) é realizada através de um serviço orientado a ligação (a origem manda uma mensagem ao destino pedindo a conexão antes de enviar os pacotes); Há garantia da entrega dos dados na ordem correta, sem perdas ou duplicações. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO X.25 36 Resumo - VANTAGENS E DESVANTAGENS DE X.25 Vantagens: O canal físico suporta comunicação simultânea até 4095 outros equipamentos. X.25 pode disponibilizar velocidade de até 2 Mbps nas transmissões com acesso dedicado. X.25 oferece alto grau de segurança: devido a verificação da integridade das informações. 37 Resumo - VANTAGENS E DESVANTAGENS DO X.25 Desvantagens: Alto custo computacional e de comunicação, resultante da verificação da integridade das informações; Elevada latência e pouca escalabilidade (não é ideal para programas altamente interactivos). 38 Aplicação prática do protocolo X.25 O X-25 permite o acesso remoto a bancos de dados públicos; Implementação de correio electrónico; Acesso Remoto - RAS (Windows NT) e Netware Connect (Novell). Transferência de arquivos. Rede dados (em tempo real) dos Sistemas Financeiros, Companhias Aéreas e Agências de Viagens. Espinha Dorsal do acesso à Internet discada (Dial UP) e dedicada. 39 Resumo- Componentes infraestruturais Internet X.25 Modem Roteador Servidor Internet Modem Utilizador PC c/ Browser WWW Modem ISP Servidor Acesso PPP PPP Modem ISP Modem Utilizador PC c/ Browser WWW 40 41 42 TPC- X.25 Faça uma pesquisa em literatura e internet e descreva tudo sobre redes X.25
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