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Redes de Comunicação II 2 -Vantagens da Interconexão: • Troca de informações; • Criar um ambiente de trabalho cooperativo; • Compartilhamento de recursos; • Economia de recursos; • Escalabilidade. Redes de Computadores • Motivação Para Ligação em Rede - Computadores isolados: 3 Redes de Computadores Motivação Para Ligação em Rede – Vantagens da Interconexão: • Interconexão de máquinas com poder computacional veio atender basicamente a duas necessidades: – A construção de sistemas com uma relação custo/desempenho mais otimizada e com uma maior confiabilidade; – O compartilhamento de recursos de hardware, software e dados. 4 Redes de Computadores Sistemas Distribuídos x Centralizados – Até o início da década de 80 os computadores eram recursos caros e, em geral, máquinas isoladas; – Esse cenário começou a mudar em meados da década de 80 graças a dois avanços tecnológicos: • Microprocessadores de até 64 bits, com poder de processamento crescente e custo cada vez mais reduzidos em relação à sua potência; • Redes rápidas, com taxa de transferência de 10 Mbps, que deram origem às redes locais de computadores, permitindo a interconexão de dezenas ou centenas de máquinas. – Em contraste com os Sistemas Centralizados, constituídos de uma única CPU, memória e periféricos, tem-se os Sistemas Distribuídos constituídos de CPUs interconectadas por um Sistema de Comunicação ou Rede de Comunicação. 5 Rede (Sub-rede) de Comunicação Rede de Computadores • Estrutura da Rede Redes de Computadores 6 - O Sistema de Comunicação é um arranjo topológico, interligando os vários módulos processadores (computadores) através de enlaces físicos (meio de transmissão), elementos de interconexão (ex: roteadores) e de um conjunto de regras e padrões com o objetivo de sistematizar a comunicação (protocolos). Sistema de Comunicação Redes de Computadores • A Nuvem 7 Redes de Computadores • Necessidade da Padronização - O que fazer para que essa Interconexão de Computadores/Rede de Computadores funcione? 8 Arquitetura em Camadas Estruturas em Camadas – Para reduzir a complexidade de interconectar diversos computadores, possibilitando que as redes de computadores assim constituídas, funcionem adequadamente, as suas funções e seus elementos são distribuídos em uma série de camadas colocadas uma em cima das outras. O número, o nome, o conteúdo e a função de cada uma dessas camadas diferem de uma tecnologia de rede para outra. O objetivo de cada camada é oferecer determinadas funções e serviços para as camadas superiores, ocultando detalhes da implementação desses recursos; – Estruturar uma rede em camadas possibilita dividir um problema sistêmico (maior) em estruturas menores e mais simples, portanto mais fáceis de serem gerenciadas; 9 • Modelo em Camadas Arquitetura em Camadas Camada (N + 1) Camada (N) Camada ( N - 1) Camada Mais Baixa Meio Físico para Interconexão Camada Mais Alta Sistema A Sistema B Sistema C 10 Protocolo da camada 7 Camada 2 Camada 1 Camada 1 Camada 2 Camada 3 Camada 4 Camada 5 Camada 6 Camada 6 Camada 5 Camada 4 Camada 3 Protocolo da camada 5 Protocolo da camada 3 Protocolo da camada 4 Protocolo da camada 2 Protocolo da camada 1 Protocolo da camada 6 Interface 6/7 Camada 7 Interface 5/6 Interface 4/5 Interface 1/2 Interface 2/3 Interface 3/4 Meio Físico Aplicação -Um conjunto de camadas e seus protocolos e interfaces é chamado de “Arquitetura de Rede”; o exemplo é de 7 camadas. Arquitetura em Camadas Camada 7 Sistema A Sistema B • Arquitetura de Rede Aplicação 11 Arquitetura em Camadas Arquitetura de Rede – A camada n de uma máquina se comunica com a camada n de outra máquina. As regras e convenções usadas nesse diálogo são chamadas de protocolo da camada n. Basicamente, um protocolo é um conjunto de regras sobre o modo de como se dará a comunicação entre as partes envolvidas; – Na realidade, os dados não são diretamente transferidos da camada n de uma máquina para a camada n da outra. Na verdade, cada camada transfere os dados e as informações de controle para a camada contígua a ela, até que a última camada seja alcançada. Abaixo da camada 1 (camada mais baixa) está o meio físico através do qual se dá a transmissão/comunicação propriamente dita e acima da camada 7 (camada mais alta) está a aplicação do usuário; 12 Arquitetura em Camadas Arquitetura de Rede – Na figura anterior a comunicação virtual é mostrada por linhas pontilhadas e a comunicação física, por linhas sólidas; – Entre cada duas camadas adjacentes, há uma interface; a interface define as operações e serviços que a camada inferior tem a oferecer para a camada superior. 13 O Modelo OSI Padronização – Final da década de 70: • Sucesso das primeiras redes experimentais de computadores: ARPANET (“Advanced Research Projects Agency” ou Agência de Projetos de Pesquisas Avançadas) do Departamento de Defesa dos EUA; • Surgimento de várias redes comerciais de comutação por pacotes; • Redução cada vez maior do custo de hardware. – Estes fatos indicavam que as Redes de Computadores iriam se tornar rapidamente um campo muito importante; – A exploração total dos recursos das redes de computadores só poderia ser conseguida via padrões que assegurassem a compatibilidade e interoperabilidade entre essas redes; 14 O Modelo OSI Padronização – Intercâmbio de informações e interoperabilidade entre computadores de fabricantes distintos forçaram a definição de uma arquitetura única para garantir que nenhum fabricante levasse vantagem em relação aos outros; essa arquitetura teria que ser aberta e divulgada publicamente; – Assim, a “International Organization for Standardization” (IS0) definiu, em 1977, o modelo denominado “Reference Model for Open System Interconnection” (OSI) - Modelo de Referência para Interconexão de Sistemas Abertos. 15 O Modelo OSI O Modelo de Referência OSI – Cria um conjunto de padrões para os quais os produtos pudessem convergir; – Utiliza de uma arquitetura em níveis (camadas) para dividir um problema maior em vários menores; optou-se por 7 camadas ou níveis; – Arquitetura: é o conjunto de todos os protocolos das 7 camadas, que possibilitam a comunicação entre as camadas pares, bem como as próprias camadas e suas funções, conteúdos e interfaces; – Especificação de Serviço: detalha as operações e serviços prestados na interface entre uma camada inferior e a adjacente superior, possibilitando a comunicação entre camadas contíguas; – Especificação de Protocolos: detalha as funções de controle, formato das mensagens, códigos de controle e procedimentos a serem seguidos pelas camadas pares (com funções similares). 16 O Modelo OSI Apresentação Transporte Sessão Transporte Aplicação Rede Física Física Enlace Protocolo de Transporte Protocolo de Sessão Protocolo de Apresentação Protocolo de Aplicação Física Física Enlace Enlace Enlace Rede Rede Rede Sessão Apresentação Aplicação Limites da sub-rede de comunicação 2 1 Roteadores: • O Modelo de Referência OSI 17 AH O Modelo OSIUSER DATA A-PDU P-PDU PH P-SDU SH APLICAÇÃO TH NH LH LT DL-PDU N-SDU T-SDU S-SDU L-SDU PHYSICAL N- PDU T- PDU S- PDU USER DATA USUÁRIO FÍSICA ENLACE REDE TRANSPORTE SESSÃO APRESENTAÇÃO A H • Encapsulamento 18 O Modelo OSI Comunicação Entre Camadas Contíguas – É feita por meio do processo de encapsulamento, no qual o conteúdo da informação recebida pela camada de Aplicação (USER DATA), recebe o cabeçalho “AH” e passa a denominar-se A-PDU: “Application Protocol Data Unit”; – A “A-PDU” é interpretada pela camada de Apresentação (“Presentation”) como sendo uma SDU: “Service Data Unit” que recebe o cabeçalho próprio dessa camada e passa a designar-se P-PDU, onde P significa “Presentation”; – Repetindo o processo até a camada de Enlace (“Data-Link”), forma-se a DL- PDU, caracterizada por receber, além do cabeçalho (LH), também um “Trail”: “LT”; – A DL-PDU é então transferida ao sistema de transmissão através da camada Física (PH). 19 O Modelo OSI Os 3 Subconjuntos de Camadas do Modelo OSI – Parte “Aplicações” : referente às 3 camadas mais altas, relacionadas com os usuários, quais sejam: sessão (5), apresentação (6) e aplicação (7); – Parte “Fim-a-Fim” : relacionada com a comunicação fim-a-fim entre máquinas e engloba as camadas de transporte (4) e rede (3); – Parte “Peer-to-Peer” : referente às 2 camadas mais baixas, relacionadas com a conexão de cada enlace, fisicamente separados; engloba as camadas física (1) e de enlace (2). 20 • Comparação das Arquiteturas OSI e TCP/IP Arquitetura TCP/IP Aplicação Transpor te Internet Interface de Rede Firmware Software Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Física Física Hardware Operação da Rede Espaço do Usuário OSI TCP/IP 21 CONCEITOS BÁSICOS O Modelo OSI • Os 3 Subconjuntos de Camadas do Modelo OSI – Parte “Aplicações” : referente às 3 camadas mais altas, relacionadas com os usuários, quais sejam: sessão (5), apresentação (6) e aplicação (7); – Parte “Fim-a-Fim” : relacionada com a comunicação fim-a-fim entre máquinas e engloba as camadas de transporte (4) e rede (3); – Parte “Peer-to-Peer” : referente às 2 camadas mais baixas, relacionadas com a conexão de cada enlace, fisicamente separados; engloba as camadas física (1) e de enlace (2). 22 CONCEITOS BÁSICOS O Modelo OSI • Camada Física – Possibilita a transmissão transparente de sequências de bits pelo meio físico; – Contém padrões mecânicos (especificações de conectores), funcionais (taxa de transmissão), elétricos (nível de tensão) e procedimentos para controle do acesso ao meio físico (ativação e desativação); – Provê a conexão física entre sistemas adjacentes (restringe-se a dois elementos da rede somente); – Vários tipos de conexão: • Ponto-a-ponto ou multiponto; • “Simplex”, “full duplex” ou “half duplex”; • Serial ou paralela. 23 CONCEITOS BÁSICOS O Modelo OSI • Camada de Enlace – Esconde as características físicas do meio de transmissão; – Provê meio de transmissão confiável entre dois sistemas adjacentes (ligados diretamente), ou seja, restringe-se a dois elementos da rede somente; – Funções mais comuns: • Formação de quadros com um identificador de início de quadro com padrões de bits sequenciais (transforma bits da camada física em quadros): criação e reconhecimento dos limites dos quadros, endereço de origem, de destino e código de detecção de erros no quadro; • Os endereços colocados no cabeçalho do quadro são denominados MAC (“Media Access Control”) e identificam de modo único uma máquina conectada a uma rede. Isso é necessário porque cada estação tem que ler o endereço de destino de cada quadro para saber se o quadro é destinado a ela ou não. Outra funcionalidade dessa camada é resolver conflitos de tentativas de acesso simultâneas emitidas por usuários distintos; • Controle de fluxo: evitar que o transmissor envie ao receptor mais dados que este tem condições de receber; • Corrigir erros do nível físico; • Converter um canal de transmissão bruto em um canal confiável para a camada de rede. 24 CONCEITOS BÁSICOS O Modelo OSI • Camada de Rede – Além do endereço de rede de origem e de destino (a ser enviado para a camada de enlace que o transformará em quadro), também tem um identificador de qual protocolo está sendo utilizado, criando a estrutura chamada pacote – Provê canal de comunicação fim a fim independente das sub-redes; – Efetua operações de roteamento(caminhos determinados por algoritmos de roteamento ou tabelas estáticas configuradas pelo operador da rede); – Funções características: • Acesso a sub-rede; • Operação da rede como um todo, incluindo tarifação; • Endereçamento lógico; • Comunicação fim-a-fim (não confiável); • Roteamento e seus efeitos, como por exemplo controle de congestionamento. Verifica prioridade e condições de tráfego, etc. ; • Não garante que um pacote chegou ao seu destino ou se perdeu ou chegou fora de ordem. 25 CONCEITOS BÁSICOS O Modelo OSI • Camada de Transporte – O seu principal objetivo é tornar a transmissão pela rede confiável; – Garante que os pacotes cheguem com a sequência correta à outra extremidade; – Estabelece conexão, transfere dados e encerra conexão independente de sub-redes; – Significado fim-a-fim, independente de topologias de redes; – Comunicação fim-a-fim confiável, que liga a origem ao destino; – Enviar ao transmissor uma informação de recebimento (“acknowledgement”) informando que o pacote foi recebido e, caso a falta de pacotes seja detectada, solicitar a sua retransmissão; – Pode multiplexar ou “splittar” a conexão de rede em função da exigência da camada de sessão; – Controle da qualidade de serviço da rede global: • Classes/tipos de serviços ( simples, recuperação/detecção de erros, multiplexação) oferecidos à camada de sessão. – Também possui controle de fluxo; – Em resumo, o objetivo da camada de transporte é proporcionar um serviço eficiente, confiável e de baixo custo aos seus usuários, normalmente entidades da camada de sessão. 26 100 MB 10 M CONCEITOS BÁSICOS O Modelo OSI • Camada de Sessão – Possui mecanismos de verificação, inserindo pontos de sincronização (marcação) no fluxo de dados, para recuperação em caso de falhas (podem reiniciar a partir da última marcação feita), sendo útil para transferência de grandes arquivos para usuários de diferentes máquinas, cujas aplicações definem como será feita a transmissão de dados; – Pode realizar o gerenciamento do controle de tráfego, incluindo controle de acesso (“login”) e senhas (“passwords”). Unidade de diálogo Pontos de sincronização (marcação) 27 CONCEITOS BÁSICOS O Modelo OSI • Camada de Apresentação – É responsável pelo tratamento da sintaxe e da semântica das informações transmitidas para prover independência nas representações de dados ao traduzir os dados do formato do aplicativo para o formato da rede e vice- versa; – Faz a codificação de dados conforme o padrão estabelecido; – Permite que computadores, que trabalham com diferentes representações, se comuniquem entre si; – Ex.: criptografia, compressão de texto, etc. 28 CONCEITOS BÁSICOS O Modelo OSI • Camada de Aplicação – A camadade aplicação tem por objetivo oferecer, aos processos de aplicação dos usuários, meios para acessar o ambiente de comunicação OSI, através de uma série de protocolos de suporte(aplicativos): • Segurança de Rede • SNMP - “Simple Network Management Protocol” ou Gerência de Rede • DNS - “Domain Name System” • Correio Eletrônico • Transferência de arquivos (FTP) • Acesso a terminais de computadores remotos (TELNET). Normas: a ITU-T • Para gerir o uso e a interligação dos equipamentos, tanto física quanto eletricamente e mesmo em relação aos processos e procedimentos em cada camada são criadas normas. Principais organizações: ISO, ITU-T, ANSI, EIA, IEEE, IETF A ITU-T, com sede em Genebra, é o mais importante. Embora seus membros sejam os governos, normalmente os países delegam essa função para as operadoras ou para as Agências Reguladoras (ex: Anatel). Normas: a ITU-T • A ITU-T estuda e emite recomendações em questões técnicas, de especificação, operação e de tarifas relacionadas a equipamentos e sistemas de telecomunicações. Seu objetivo principal é o de normatizar técnicas e operações em telecomunicações, de modo a prover compatibilidade ponto-a-ponto em ligações internacionais quaisquer que sejam os países de origem e de destino. Normas: a ITU-T • São 15 grupos de trabalho que preparam as normas (recomendações) organizadas em séries de A até Z, com ciclos de trabalho de 4 anos. A cada 4 anos é realizada uma assembleia geral em Genebra, onde é estabelecido o programa para os 4 anos seguintes, baseado nas propostas dos vários grupos de estudo. A assembleia revê as propostas e prepara uma proposta de recomendação as ser submetida na próxima assembleia (após revisão e aprovação final será publicada como recomendação ITU-T). Evolução das Redes Primeiro canais analógicos, depois canais digitais (64 kbps) Fases: estabelecimento da chamada, transferência da informação e liberação Fases da Conexão • Estabelecimento: usuário solicita à central uma conexão através de um protocolo de sinalização com a identificação do número chamado; • Se houver disponibilidade de circuitos: solicitação aceita e inicia-se a transferência da informação (mesmo que o usuário não envie informação (“não fale”) os circuitos permanecem ocupados); • Após a transferência há a liberação. Elementos da Rede Telefônica Central Móvel Rede de Computadores Evolução da Rede: Necessidade de Comutação Comutação • Central telefônica típica: tem troncos de 2 Mbps que correspondem à agregação de 30 canais de 64 kbps (para facilitar a transmissão dos canais telefônicos). • Núcleo da central: Matriz de comutação Evolução da Rede: a RDSI • A tecnologia de comutação de circuitos é bastante adequada para voz mas tem sido bastante utilizada para circuitos (múltiplos de 64 kbps como taxa mais adequada ao modem); • Por serem dedicados, são denominados de Linhas Privativas (LP) pois o circuito fica estabelecido mesmo que o usuário não envie informação. Portanto, é ineficiente para a transmissão de dados. Acesso de Usuário às diversas Redes FACSÍMILE TELEFONE TELEFONIA (011)5914000 (011)5912378 Por exemplo: chamadas de Fax e de telefonia não são diferenciadas pela rede !!!! FACSÍMILE TELEFONE TELEFONIA (011)5914000 (011)5912378 PROVEDOR DE ACESSO (011)5912300 ACESSO INTERNET MODEM Se o usuário desejar utilização simultânea da INTERNET e telefonia precisa de linhas independentes !!! Acesso de Usuário às diversas Redes INTERNET Acesso de Usuário às diversas Redes FACSÍMILE TELEFONE TELEFONIA (011)5914000 (011)5912378 DATAFONE 64 (011)5014000 (011)5014001 VIDEOFONE PROVEDOR DE ACESSO (011)5912300 ACESSO INTERNET MODEM Se o usuário desejar utilização de Videofonia necessita mais duas linhas telefônicas com o serviço DATAFONE 64 k INTERNET FACSÍMILE TELEX X.25 TELEFONE TELEFONIA REDE TELEX REDE DE PACOTES (011)5914000 (011)5912378 (11)1340 DATAFONE 64 (011)5014000 (011)5014001 VIDEOFONE PROVEDOR DE ACESSO (011)5912300 ACESSO INTERNET MODEM Acesso de Usuário às diversas Redes Se o usuário desejar serviço de Pacotes e TELEX necessitará de mais linhas e terá que interagir com outra empresa operadora INTERNET Penetração da Tecnologia Digital Penetração da Tecnologia Digital A/D D/A A/D D/A Penetração da Tecnologia Digital A/D D/A A/D D/A A/D D/A FALTA A DIGITALI- ZAÇÃO DA LINHA DO ASSINANTE FACILIDADES DE COMUTAÇÃO DE PACOTES Arquitetura da RDSI FACILIDADES DE COMUTAÇÃO DE CIRCUITOS (RDI) FACILIDADES DE REDE SINALIZAÇÃO POR CANAL COMUM EQUIPAMENTO TERMINAL EQUIPAMENTO TERMINAL CENTRAL SERVIDORA CENTRAL SERVIDORA INTERFACE USUÁRIO-REDE INTERFACE USUÁRIO-REDE CPA-T RDSI CPA-T RDSI Tipos de Canais no Acesso RDSI Canal B : síncrono a 64 kbit/s full-duplex usado para informação de usuário exemplo: voz a 64 kbit/s (PCM), Fax, Vídeo a 64kbit/s, etc. Canal D : canal síncrono a 16 ou 64 kbit/s modo pacote usado principalmente para sinalização via pacotes com a central RDSI utilizado adicionalmente para dados a baixas taxas (9600 kbps) Tipos de Acesso RDSI ACESSO BÁSICO (2B+D) CANAL B1 (64 kbit/s) VOZ, DADOS, IMAGENS VOZ, DADOS, IMAGENS SINALIZAÇÃO, DADOS CANAL B2 (64 kbit/s) CANAL D (16 kbit/s) ACESSO PRIMÁRIO (30B+D) CANAL B1 (64 kbit/s) CANAL B2 (64 kbit/s) CANAL D (64 kbit/s) CANAL B30 (64 kbit/s) VOZ, DADOS, IMAGENS VOZ, DADOS, IMAGENS VOZ, DADOS, IMAGENS VOZ, DADOS, IMAGENS SINALIZAÇÃO O acesso primário tem 144 kbps. Pelo fato de necessidade de adição de cabeçalhos de controle e bits de sincronismo pode chegar a 192 kbps. Alta velocidade: canal H que tem vários canais B Acesso Básico RDSI Estrutura 2B+D Canal D com taxa de 16 kbit/s full-duplex Canal D utilizado para sinalização de chamadas com a central e pacotes de dados de usuário Utilizado para conectar à central: – até 8 terminais de usuário conectados a um barramento – PABX RDSI de pequeno porte Acesso Primário RDSI Estrutura 30B+D Canal D com taxa de 64 kbit/s full-duplex Canal D utilizado exclusivamente para sinalização de chamadas com a central Utilizado para conectar à central: – PABX RDSI – Equipamentos Roteadores de Médio/Grande Porte – Sistemas de Videoconferência de Grande porte Interface U Taxa na linha de assinante RDSI: canal B1 : 64 kbit/s canal B2 : 64 kbit/s canal D : 16 kbit/s manutenção e controle : 4 kbit/s sincronismo de quadro : 12 kbit/s Taxa Total : 160 kbit/s Acesso Básico RDSI Faixa Estreita • A RDSI FE utiliza a comutação tradicional de circuitos para voz e “Frame Relay” para a transmissão de dados. 54 Fonte: J. M. Uehara, “Cenários Tecnológicos de Telecomunicações” Rede de pacotes mais evoluída que o X.25 Adequada para transmissão digital Idealizada para ser o modo pacote de sinalização da RDSI- FE Detecção de erros sem correção Multiplexação e comutação na camada 2 Melhor “throughput”: 64 kbit/s a 2 Mbit/s Retardos variáveis - só dados Redede Telecomunicações Frame Relay Monitoração de congestionamento REDES PÚBLICAS “Frame Relay” • Rede “Frame Relay” 55 Protocolos X.25 e FR a. X.25 traffic b. Frame Relay traffic 56 “Frame Relay” Aspectos Gerais: Dada à limitada capacidade de transmissão do X.25, a introdução de novos serviços exigiu um melhor desempenho da rede. Então o “Frame Relay” (FR) foi concebido para atender aos novos requisitos. A ideia por trás do FR é a otimização da banda da rede de pacotes. Dessa maneira, algumas funções como correção de erros e controle de fluxo tiveram que ser sacrificadas para que pudesse ser aumentada a velocidade de transmissão. Portanto, o FR se tornou adequado para redes com alta qualidade de transmissão. Para redes com meios de transmissão menos eficientes (de menor qualidade, o X.25 continua sendo o mais adequado. O FR possui banda flexível, ou seja, paga-se apenas pelo que for usado. O X.25 tem desempenho superior ao da rede comutada por circuito e o FR deseja ser parecido com o X.25 pois este era eficiente para o transporte de pacotes. 57 “Frame Relay” Aspectos Gerais: O FR suporta tanto o PVC (circuito virtual permanente) quanto o SVC (circuito virtual comutado). O quadro utilizado no FR é longo o suficiente (< 4096 octetos) para ser capaz de carregar pacotes de outros protocolos ser ter que dividi-los em vários quadros. O FR pode transportar, por exemplo, pacotes SNA, IP e X.25. Por sua vez, o FR pode ser transportado por células ATM. 58 “Frame Relay” Outras Características – O “Frame Relay” pode ser usado como: • Uma tecnologia de comutação usada para comutar quadros através da rede; • Uma especificação de interface de usuário para conectá-lo com a rede pública. – “Frame Relay” é atraente por sua simplicidade • Os comutadores, utilizados atualmente em redes de comutação de pacotes, podem ser, na sua maioria, reaproveitados, atualizando-se o seu software. – O termo “relay” tem a conotação de que os quadros da camada 2 não terminam em um nó de comutação, mas são retransmitidos até o seu destino; 59 “Frame Relay” Características de um serviço “Frame Relay”: – Transferência de dados até 2 Mbps – Esse limite superior não é uma limitação técnica. Pode ser usado com taxas de transmissão superiores (Ex.: E3-34 Mbps). – Transparência aos protocolos das camadas superiores; – Multiplexação de várias conexões lógicas em um único enlace físico de transmissão; – Supõe que os protocolos das camadas superiores exercem os controles de fluxo e de erros; – Orientado à conexão; – Os Circuitos Virtuais são criados por: • comandos do gerente da rede-PVC • sinalização do usuário-SVC 60 “Frame Relay” Terminais e elementos de rede Para um usuário poder conectar seu terminal a uma rede FR ele necessita de um roteador de transferência de quadros, um dispositivo de acesso à transferência de quadros (FRAD) ou de um concentrador/comutador de transferência de quadros. 61 FRAD (“Frame Relay Access Device” ou “Frame Relay Assembler/Disassembler”) Para manusear pacotes de outros protocolos, um FRAD é utilizado para conversão para quadros FR. Um FRAD pode ser um dispositivo separado ou pode fazer parte de um roteador/comutador. O FRAD tem um tratamento multiprotocolo, um protocolo de serviço (e. g., para correção de erro) e da montagem do quadro FR a ser enviado. A rede FR não se responsabiliza pela correção de erros, mas o FRAD pode fazê-lo. A última parte introduz o quadro FR (vide slides seguintes). 62 “Frame Relay” 5 1 teste do FCS com descarte se houver erro buffers de transmissão Tabela carregada no Comutador pelo Administrador de Rede Input Output Por Tabela de Comutação DLCI Por DLCI 1 a 5 b FCS a FCS b • Comutador de Circuitos Virtuais PVC Utiliza identificador do circuito virtual (VCI) chamado Data Link Connection Identifier (DLCI). 63 “Frame Relay” R R R R LAN A LAN B LAN C LAN D Linhas Dedicadas Routers R R R R LAN B LAN C LAN D Rede Frame Relay (a)Linhas Dedicadas (b) Frame Relay PVCS Protocolo do tipo Camada de Enlace Protocolo FR LAN A • Interconexão de LAN’s usando Serviço Frame Relay Routers 64 “Frame Relay” – Via Rede Frame Relay: • Cada roteador precisa de uma única interface Frame Relay. – Via Linhas Privadas: • Para cada conexão com o mundo exterior , o roteador precisa de uma interface física. • Interconexões via Frame Relay x Linha Privada 65 Rede “Frame Relay” 66 Mapeamento FR - OSI Aplicação Apresentação Sessão Transporte Rede Enlace Físico LAPF Outros serviços Protocolo Frame Relay Qualquer padrão 67 Camadas do “Frame Relay” Possui somente 2 níveis: Nível físico e nível de enlace de dados 1. Nível físico Não há protocolo específico, sendo possível a implementação de qualquer um disponível. Suporta qualquer dos protocolos reconhecidos pela ANSI 2. Nível de enlace Emprega uma versão simplificada do HDLC chamado núcleo LAPF sem os campos de correção de erro e de controle de fluxo. 68 Camadas do “Frame Relay” 69 Comparando os níveis no “Frame Relay” e no X.25 70 “Frame Relay” Flag Flag Address FCS Informação Octetos: 1 2 até 1600 2 1 Processado apenas pelos usuários DLCI (BMS) DLCI (BmS) BECN FECN 0 1 DE C/R • Quadro do Frame Relay Utiliza VCI chamado Data Link Connection Identifier (DLCI). O campo Informação tem o número de octetos determinado pela operadora de rede e recomenda-se um máximo de 1600 octetos. Flag = hexadecimal EF 71 LAPF Frame Format Flag Flag Endereço Informação FCS DLCI: (10 bits) Data Link Connection Identifier é usado para identificar o número do circuito virtual (VCI) C/R: (1 bit) Informar aos níveis superiores se são comandos ou respostas EA: (1 bit) Determina se esse é o último byte do endereço (0=mais, 1=último) FECN: (1 bit) Forward Explicit Congestion Notification indica congestionamento no sentido do tráfego do quadro BECN: (1 bit) Backward Explicit Congestion Notification indica congestionamento no sentido oposto ao do tráfego do quadro DE: (1 bit) Discard Eligibility indica que um quadro tem baixa prioridade quando “setado”. C/R EA DLCI DLCI EA DE BECN FECN 72 Controle de Congestionamento Há algumas estratégias desenvolvidas para lidar com o congestionamento em FR para controlar o tamanho da fila no gerenciamento dos quadros: 1. estratégia de descarte Quando o congestionamento se torna pior e alcança um nível máximo, a rede descarta o quadro. 2. evitar o congestionamento Utilizando pontos de verificação, de tal maneira, que quando o congestionamento ocorrer em um deles, o controle tentará evitar a propagação para o próximo ponto de verificação. 3. recuperar a rede congestionada Recupera a rede de um estado de congestionamento. 73 PVC DLCIs 74 SVC DLCIs 75 “Frame Relay” – 1. Chegada de um pedido de estabelecimento de Circuito Virtual • Número do terminal chamado; • DLCI usado para a transferência dos dados. – 2. O Comutador, baseado no número chamado, faz a conexão entrea porta de chegada e uma porta de saída que pode se conectar com o terminal chamado • Tabela de Comutação. – 3. Numa mesma porta saída existem vários circuitos virtuais trafegando, sendo preciso estabelecer qual circuito virtual será alocado através da definição de um determinado DLCI • Tabela de Alocação de DLCI’s. • Criação de um Circuito Virtual Comutado 76 SVC Setup and Release 77 X.25 “Frame Relay” Sinalização “in-band” Sinalização “out of band” Multiplexação de canais virtuais na camada 3 Multiplexação de canais virtuais na camada 2 Controle de erros nas camadas 2 e 3 Detecção de erro na camada 2 Controle de fluxo nas camadas 2 e 3 Controle de congestionamento • “Frame Relay” x X.25 “Frame Relay” 78 Comparação “Frame Relay” x X.25 X.25 Frame Relay Especificação do nível 1 Sim Não Família do protocolo de nível 2 HDLC HDLC Suporte ao nível 3 PLP Não Correção de erro Nó a nó Não Atraso de propagação Alto Baixo Facilidade de implementação Difícil Fácil Bom para atividades interativas Muito devagar Sim Bom para Voz Não Sim Bom para transferência de arquivos de LAN Devagar Sim 79 “Frame Relay” “Overheads” do X.25 – Essas características do X.25 implicam em “overheads”: • Reconhecimento de pacotes em cada enlace; • Manutenção em cada nó: – Das tabelas de estado de cada circuito virtual; – Das tabelas de estado para gerenciamento de chamadas e para controles de erro e fluxo. – Esses “overheads” se justificavam no passado, quando a probabilidade de ocorrer erros nos enlaces da rede era significativa; – “Frame Relay” foi projetado para eliminar, tanto quanto possível, os “overheads” do X.25. 80 “Frame Relay” Vantagens do “Frame Relay” sobre X.25 – A sinalização de chamada é transportada em uma conexão lógica separada dos dados (“out-of-band”) – Portanto, os nós intermediários não precisam manter tabelas de estado ou processar mensagens relacionadas com chamadas para conexão. – A multiplexação e a comutação de conexões lógicas são efetuadas na camada 2, eliminando o processamento na camada 3; – Não existe controle de erro e de fluxo entre os nós. Essa responsabilidade é deixada para as camadas superiores das estações das pontas; – Redução de processamento na interface usuário-rede, assim como em cada nó intermediário da rede. Como resultado, pode-se obter menor atraso e maior vazão; – Opera com quadros de tamanho variável, eliminando o “overhead” de preenchimento dos pacotes (“padding”). 81 “Frame Relay” Principal Vantagem do ”Frame Relay” sobre o X.25 – Possibilidade de garantia de uma taxa de transferência mínima nos VCs contratados pelos usuários, através da especificação de dois parâmetros : • CIR (“Committed Information Rate”) - taxa ou vazão mínima a ser negociada em um dado canal, com garantia de ser integralmente transferida; • EIR (“Excess Information Rate”) - taxa adicional em relação à mínima , que pode ser transferida, caso a rede apresente disponibilidade. 82 “Frame Relay” Outros Parâmetros do Serviço “Frame Relay” – Bc (“Commited Burst” ou volume de dados negociado para transferência na rajada)- é a quantidade máxima de dados que a rede garante transmitir; – Be (“Burst Excess” ou volume de dados excedido ao valor de rajada)- é a quantidade de dados acima da garantida que a rede tentará transferir sob condições normais; – DE (“Discard Elegibility” ou bit de descarte)- quando igual a 1 indica que o quadro transmitido pode ser descartado em condições de congestionamento da rede. 83 Bits Bc + Be Bc 4 3 2 1 Taxa de Acesso Fluxo do Usuário CIR Descarte na Entrada Elegível ao Descarte Garantido T “Frame Relay” • Parâmetros para Controle de Tráfego Bc=CIR/T 84 • Topologia Típica de uma Rede de “Frame Relay” UNI - “User to Network Interface” FRAD - “Frame Relay Assembler-Disassembler” ou “Frame Relay Access Device” Roteador Roteador Roteador FRAD FRAD Rede de “Frame Relay” Rede de “Frame Relay” NNI NNI Comutador de “Frame Relay” Computador NNI - “Network to Network Interface” “Frame Relay” UNI UNI UNI 85 R PAD R Redes Frame Relay X.25 G/W Redes X.25 User information X.25 PLP LAPB Q.922 Core FR X.25 X.25 X.25 X.25 FR NNI Outras Redes Frame Relay F R A D X.25 Frame Relay FR Ethernet LAN Ethernet LAN TCP / IP Host X.25 Async SNA / BSC “Frame Relay” • Rede Frame Relay - Suporte a Diversos Serviços 86 Int. DTE-DCE Modem ANALÓGICO ou DIGITAL Transmissão ANALÓGICA ou DIGITAL Rede de Comutadores FR • Ex. de uma Ligação DTE-Rede Frame Relay “Frame Relay” 87 Num. Pin. Dist. Máx. Taxa Máx. RS-232 25 15m. 20kbps RS-449 37 1300m. 10Mbps X.21 15 Não Especificado 2.0 Mbps V.35 35 17m 4Mbps HSSI 50 17m. 52Mbps “Frame Relay” • Interfaces DTE/DCE 88 Term. A Term. B Rede Frame Relay RTPC UNI UNI “Frame Relay” • Aplicação SVC através de Acesso Discado 89 I.430/I.431 NT TE Durante a fase de transferência de dados “Frame Relay” Q.933 Q.933 LAPD I.430/I.431 TE LAPD I.430/I.431 Q.933 LAPD I.430/I.431 I.430/I.431 LAPF (core) LAPF (controle) Camada rede Camadas superiores NT NT NT TE TE Durante o estabelecimento e término da conexão Rede F R Rede F R • Arquitetura de Protocolos LAPD I.430/I.431 Q.933 Camada rede Camadas superiores LAPF (controle) LAPF (core) I.430/I.431 I.430/I.431 LAPF (core) LAPF (core) O PVC só tem a fase de transferência de dados LAPF ou Q.922 90 Algumas vantagens do FR Velocidade maior que o X.25 (44.376 Mbps). Aplicações que utilizam protocolo TCP/IP tais como E-mail/HTTP/CHAT podem facilmente utilizar FR como seu “backbone” porque FR opera somente no nível 2 (camadas de Enlace e Física). Permite dados de rajadas. Permite quadros de 9000 bytes, que podem acomodar todos os tipos de quadros LAN. É menos cara comparada a outras tecnologias WAN. 91 Algumas desvantagens do FR A taxa máxima de transferência é de 44.376 Mbps, já não suficiente para a demanda atual. Permite quadros de tamanhos diferentes que podem causar atrasos diferentes para usuários diferentes. Devido aos atrasos variáveis, que não estão sob seu controle, FR não se presta para tráfego sensível a atraso (stream), tais como VoIP ou Videoconferência. OBS: É provável que redes ATM venham a substituir redes X.25 e FR. 92 5 bytes 48 bytes célula A T M cabeçalho informação + adaptação Transmissão: síncrona taxa de bits constante Acesso às células: assíncrono Rede de Telecomunicações Rede ATM Fonte: J. M. Uehara, “Cenários Tecnológicos de Telecomunicações” REDES PÚBLICAS ATM • Rede ATM (“Asynchronous Transfer Mode”) 93 ATM – Essencial para o “triple play” (transmissão de voz, dados e imagens) – Aprovado pelo ITU-T como o padrão para serviços B-ISDN (“Broad- Integrated Services Digital Network”); – Emprega uma variação da técnica de comutação por pacotes, orientado a conexão, formado de células de tamanho fixo (53 bytes), sendo5 para o cabeçalho e 48 para o campo de informação. Durante a padronização, os USA queriam 32 octetos e os europeus 64 e daí (64/2 + 32/2 = 48); – Permite a alocação dinâmica de banda de acordo com a demanda; – Suporta aplicações multimídia que podem combinar dados, voz e vídeo, utilizando, como meios de transmissão, enlaces de alta velocidade. Pode cobrir redes de área local (LANs) e redes de área ampla (WANs); – Suporta serviços com requisitos de banda de transmissão diferenciados. Características 94 ATM Características – Atende aos requisitos de vários tipos de serviço, com taxas de bit constante (CBR) e variável (VBR); – Suporta tráfego em “burst” (rajada); – Considera aplicações sensíveis a atraso e perda de pacote; – Possui comutação extremamente rápida, baseada em hardware, superior às técnicas mais comuns de roteadores e de comutação de circuitos. No entanto, o ATM é considerado mais fraco na capacidade de multiplexação devido à maior parcela de overhead (células versus quadros, tais como X- 25 e Frame Relay). 95 ATM OBS: Uma célula pequena é mais adequada para serviços em tempo real (stream), muito sensíveis aos atrasos de rede. Células muito longas são ineficientes para o transporte de serviços sensíveis a atrasos (porque têm que ser enchidas com muita rapidez e não são completamente preenchidas ou podem provocar atraso se houver demora para enchê-las), mas são mais eficientes para o transporte de dados porque têm menos overhead (informações de controle). Características – Pode fornecer serviços a assinantes residenciais tais como Video On Demand e acesso a redes de banda larga. Também é excelente alternativa de acesso para negócios de grande e médio portes, interconexão de LANs e de PABXs (central de comutação privada), videoconferência, acesso a internet de banda larga. Todos considerados importantes para o setor empresarial. 96 Detalhes das células do cabeçalho ATM GFC “Generic Flow Control” Sómente tem células UNI VPI/VCI Identifica caminho e canal virtuais PTI “Payload Type Identifier” 3 Bits: 1. Dados de Usuário/Controle 2. Congestionamento 3. Última célula CLP Bit de “Cell Loss Priority” HEC 8 bits de CRC para “Header Error Check” Célula ATM tipo NNI 48 Bytes “Payload” VPI (12) VCI (16) PTI CLP HEC Celula ATM tipo UNI 48 Bytes “Payload” GFC (4) VPI (8) VCI (16) PTI CLP HEC 97 ATM O campo VPI é mais longo na NNI, motivado pela necessidade maior de conexões de troncos entre os nós da rede. Descrição dos campos: GFC: É um campo de 4 bits definido na UNI. A funcionalidade de controle de fluxo na interface de usuário pode fazer uso deste campo. Seu objetivo é evitar que a largura de banda atribuída a cada serviço seja excedida. As quatro posições assumirão um valor nulo caso as células sejam enviadas vazias. VPI: É um campo utilizado para identificar os caminhos virtuais. Tem 8 bits no UNI e 12 bits no NNI. Em uma célula vazia, o VPI assume o valor nulo. O VPI e o VCI são utilizados para o endereçamento; VCI: É um campo formado por 16 bits e usado para identificar os canais virtuais. Células vazias têm o valor nulo em todos os bits desse campo. Outros valores podem ser reservados para finalidades específicas. Um terminal conectado a uma rede ATM usa um endereço VPI/VCI ao solicitar o estabelecimento de uma conexão. Cria-se uma conexão virtual composta de numerosos enlaces ao longo da rede ATM. Cada enlace tem um VPI/VCI diferente; 98 ATM PTI: É um campo de 3 bits usado para indicar o tipo de carga que está sendo transferido e para indicar se a rede foi ou não sobrecarregada durante a transferência da célula. Exemplos de tipos de carga são: células de operação e manutenção, células de sinalização, células livres e células de dados (contendo informações de usuário); CLP: É um bit que pode ser usado para estabelecer as prioridades de diferentes células em uma rede em sobrecarga. Se o bit tiver o valor 1, a célula poderá ser descartada se a rede ficar sobrecarregada. Se o bit for 0, a célula terá prioridade mais alta; HEC: É usado para corrigir erros de bits isolados que ocorrem no cabeçalho da célula. Erros de vários bits serão detectados, mas a célula será descartada se eles não puderem ser corrigidos. No cabeçalho, é importante que os erros não sejam apenas detectados, mas também corrigidos. Erros no endereço VPI/VCI não somente conduzem à perda de células individuais e seus dados associados como também afetam outras células no fluxo se o valor do VPI/VCI incorreto estiver sendo usado como correto para uma outra conexão. 99 Voz Vídeo Dados Placa de interface ATM H H H P P P H P P P H H Voz Vídeo Dados Cadeia de células ATM Cadeia de células ATM Dispositivo de rede ATM Dispositivo de rede ATM Rede ATM Placa de interface ATM ATM • Segmentação de Células Placa de interface ATM 100 Dispositivo de Rede ATM Dados de Texto Voz Vídeo H P H P H P H P H P H P H P H P H P H P H P H P Comutador ATM Virtual VPI = 0 Canal Virtual VCI = 1 (Dados de Texto) Canal Virtual VCI = 2 (Voz) Canal Virtual VCI = 3 (Vídeo) ATM • Alocação de Canais/Caminhos Virtuais 101 ATM VC VC VC VC VC VC VP V P V P V P V P V P Via de Transmissão VPI: “Virtual Path” (VP) “Identifier” VCI: “Virtual Channel” (VC) “Identifier” Fonte: ITU-T - SG XIII • Canais e Caminhos Virtuais . 102 ATM VCI 21 VCI 22 VCI 24 VCI 23 VCI 25 VCI 21 VCI 23 VCI 24 VCI 25 VCI 21 VCI 21 VCI 22 VPI 1 VPI 5 VPI 4 VPI 3 VPI 2 VPI 6 Comutador / Roteador de VP Fonte: ITU-T - SG XIII • Comutação de VP . 103 ATM VCI 21 VCI 22 VCI 24 VCI 22 VCI 21 VCI 24 VCI 23 VCI 22 VCI 21 VCI 21 VCI 22 VCI 23 VPI 1 VPI 3 VPI 5 VPI 4 VPI 1 VPI 2 VPI 3 VPI 2 Comutador / Roteador de VP Comutador / Roteador de VC Fonte: ITU-T - SG XIII • Comutação de VP e VC 104 Vídeo 37 Dados 42 Voz 78 Tabela de conexão Porta VPI/VCI Porta VPI/VCI Voz Vídeo Vídeo Dados 1 0/37 3 0/76 1 0/42 5 0/52 2 0/37 6 0/22 2 0/78 4 0/88 ATM switch Vídeo Dados 52 Voz 88 Vídeo 22 Vídeo 76 37 1 2 3 4 6 5 ATM VPI = 0 105 ATM Camadas Superiores Camadas Superiores Plano de Controle Plano do Usuário Plano de Gerenciamento Camada de Adaptação ATM (AAL) Camada ATM Camada Física CS-Subcamada de Convergência SAR-Subcamada de Segmentação e Remontagem TC-Subcamada de Convergência de Transmissão PM-Subcamada do Meio Físico • Modelo de Referência 106 ATM Modelo de Referência – Plano do Usuário: provê a transferência de informação do usuário. Mecanismos referentes ao controle de fluxo e recuperação de erros são incluídos; – Plano de Controle: realiza funções de controle de chamada e de conexão. Inclui as funções de sinalização necessárias ao estabelecimento, supervisão e liberação de uma chamada ou conexão; – Plano de Gerenciamento; inclui dois tipos de funções: • Gerenciamento de Camada: responsável pelas funções de gerenciamento dos recursos e dos parâmetros das diversassubcamadas ATM; • Gerenciamento de Plano: responsável pelas funções de gerenciamento como um todo e pela coordenação dos diversos planos; 107 ATM Modelo de Referência – Os planos de controle e de gerenciamento devem oferecer suporte aos serviços oferecidos pelo plano do usuário; – Os planos de usuário e de controle possuem, em comum, as camadas física e ATM. As camadas superiores e de adaptação ATM são, normalmente, diferentes. 108 • Camadas ATM e AAL ATM Rede ATM Usuário AAL ATM Física Usuário Usuário AAL ATM Física Usuário ATM Física ATM Física Rede ATM Fonte: J. M. Uehara, “Cenários Tecnológicos de Telecomunicações” fim a fim 109 ATM A camada de adaptação AAL serve para tornar a informação do usuário independente do tipo de serviço. Por exemplo: serviços de áudio, vídeo e dados que impõem requisitos diferentes à rede e requerem diferentes funcionalidades de adaptação. Ela possui três características principais: – necessidade de sincronização entre o transmissor e o receptor; – taxa de bit constante ou variável; – transferência orientada a conexão ou não-orientada a conexão. 110 ATM AAL Critérios da AAL: – Parâmetros de Tráfego – Parâmetros de QoS Níveis da AAL: – AAL1—CBR – AAL2—VBR – AAL3/4—UBR – AAL5—ABR/UBR 111 ATM • CBR “Constant Bit Rate” (taxa de bits constante): Um fluxo de dados contínuo, estacionário, com uma qualidade de entrega garantida; • VBR “Variable Bit Rate” (taxa de bits variável): Uma taxa de dados que varia dentro de certos limites, com uma qualidade de entrega garantida; • UBR “Unspecified Bit Rate” (taxa de bits não-especificada): Dados serão entregues sem garantias (“Best effort” – será feito o melhor esforço para a entrega); • ABR “Available Bit Rate” (taxa de bits disponível): Os dados serão entregues utilizando a banda disponível. O controle de fluxo é utilizado para que haja pouca ou nenhuma perda de dados. Uma banda mínima pode ser especificada. 112 Classe A Classe B Classe C Classe D Relação de Tempo Entre a Origem e o Destino (Timing) Necessário Necessário Desnecessário Desnecessário Taxa de Bit Constante Variável Variável Variável Modo de Operação Orientado à Conexão Orientado à Conexão Orientado à Conexão sem sincronização Não Orientado à Conexão sem sincronização Tipo de AAL AAL 1 AAL 2 AAL 3-4 ou AAL 5 AAL 3-4 ou AAL 5 Exemplos DS1(T1), E1 Nx64 kbps Vídeo e Voz s/ Compressão Vídeo e Áudio Comprimido HDTV, TV a cabo “Frame Relay” X.25 Dados (LANs) IP, SMDS(1) • Classificação dos Serviços para a Camada AAL ATM Dados (LANs) Ethernet over ATM LAN emulation (LANE) (1) SMDS-”Switched Multimegabit Data Service” 113 ATM A camada AAL se adapta ao fluxo de informação assim que ele chega e segmenta a informação de modo que a camada ATM possa administrar o fluxo de forma independente do serviço. No outro lado, a AAL reagrupa novamente o fluxo de informação. A camada ATM cria as células ATM, acrescentando os cabeçalhos aos pacotes recebidos da AAL, fornecendo desse modo as capacidades de comutação e de multiplexação requeridas em um determinado modo de transferência. A tarefa da camada física é o transporte das células ATM. A camada de adaptação AAL é subdividida em duas subcamadas: a subcamada de convergência (CS) e a subcamada de segmentação e remontagem (SAR). A CS realiza as funções de convergência requeridas para mapear ambos os fluxos de bits (orientados a conexão e não-orientados a conexão) das camadas superiores para dentro das camadas SAR e ATM. A função da subcamada SAR é entregar os pacotes de 48 octetos das camadas superiores para a camada ATM. No outro sentido, a camada SAR também reagrupa o fluxo de informação que é enviado pela rede. 114 ATM “Adaptation Layer”—AAL S A R C S AAL PBX ATM Camada de Adaptação (AAL) Camada ATM Camada Física AAL = CS + SAR CS—atribui diferentes AAL’s/QoS para diferentes tipos de tráfego SAR— transforma células <-> pacotes 115 A camada AAL 5 é uma camada de adaptação ATM largamente utilizada. Esse protocolo teve a intenção de prover uma facilidade de transporte do tipo stream (que são não-tolerantes a atraso) para protocolos de níveis mais altos que são orientados a conexão. AAL 5 foi introduzida para reduzir o overhead de processamento do protocolo, reduzir o overhead de transmissão e assegurar adaptabilidade aos protocolos de transporte existentes. A camada AAL 5 foi projetada para acomodar a mesma taxa variável de bits para tráfego assíncrono orientado a conexão ou dados de pacotes não- orientados a conexão, suportados pelas camadas AAL 3/4, mas de maneira mais leve, sem o rastreamento dos segmentos e a necessidade de correção de erros. ATM 116 ATM A camada ATM trata as células ATM, mas somente o seu cabeçalho. O campo de informação não é afetado, sendo enviado transparentemente através da rede ATM. Suas funções principais: Criar a célula ATM, acrescentando um cabeçalho ao campo de informação recebido da AAL; Multiplexar e demultiplexar os fluxos de células de diferentes conexões, que são identificadas pelos valores do identificador de canal virtual (VCI) ou identificador do caminho virtual (VPI) contidos no cabeçalho da célula; Ler e interpretar os campos de informação no cabeçalho da célula. O VCI/VPI é lido pelos nós ATM para assegurar que as células sejam enviadas para o endereço correto; Fornecer mecanismos para controle de fluxo. Os campos da célula ATM já foram abordados em slides anteriores. 117 ATM A camada Física é a mais baixa do modelo do modelo de referência do protocolo e Faz o interfaceamento direto com o meio de transmissão físico. As funções principais da camada são coletar e organizar células ATM da camada ATM e transportá-las ao meio físico. As funções da camada física são divididas em duas subcamadas: • A subcamada de meio físico (PM) é a que trata e adapta os bits assim que eles são passados ao meio físico. Por exemplo, conversão óptica ou elétrica; • A subcamada de convergência de transmissão (TC), que converte o fluxo de células da camada ATM em um fluxo contínuo de bits. 118 ATM Camada Física Taxa (Mbps) DS1 E1 J2 1.544 2.048 6.23 Tipos de Quadros Meio Físico Fibra Multimo do Fibra Mono modo Cabo Coaxial UTP–5 UTP–3 STP X (TP) (TP) ATM25 STS 1 STS3c/STM1 25.6 51.8 155 X STS 12c/STM4 4B/5B (TAXI) 8B/10B (Fiberchannel) 622 100 155 = Padronizado = Proposto/Em Progresso X ATM Camada de Adaptação (AAL) Camada ATM Camada Física DS3 E3 E4 45 34 139 119 ATM Uma célula cruzando a rede Comutador ATM P H Y A T M Port 1 P H Y A T M Port 2 Port VPI VCI 1 1 51 2 3 39 Nível ATM Comutador ATM P H Y A T M Port 1 P H Y A T M Port 2 Port VPI VCI 1 2 37 2 1 51 Nível ATM P H Y A T M A A L P H Y A T M A A L VPI 2 VCI 37 VPI 3 VCI 39 NNI UNI UNI 120 ATM Pró-ativamente combate congestionamento Fornece provisão para o controle de prioridade Mantém o tráfego “bem comportado” Objetivosda gerência de tráfego 121 ATM Ethernet (1500 Bytes) = 32 Células FDDI (4470 Bytes) = 96 Células IP over ATM–1577 (9180 Bytes) = 192 Células Gerência de tráfego Perdendo uma célula o resto fica inútil É necessário retransmitir 32 ou mais células para apenas uma perdida O resultado pode ser um congestionamento severo (colapso da rede) Pacote TCP/IP X Perda de Células: inimiga crítica dos dados
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