Redes ATM

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TECNOLOGIA DE 
REDES DE BANDA 
LARGA
S092
Redes ATM (Asynchronous Transfer Mode)
Redes ATM
• Surgiu em 1990
• Desenvolvido pela International Telecommunications
Union (ITU) e Internet Engineering Task Force (IETF)
• Redes de transporte de alta velocidade
• Usadas para transportar uma série de serviços
• Dados
• Voz
• Outras tecnologias
• Asynchronous Transfer Mode
Redes ATM
• A velocidade do ATM começa em 25 Mbps, 51 Mbps, 155 
Mbps e superiores. Estas velocidades podem ser 
atingidas com cabeamento de cobre ou fibra óptica (com 
a utilização exclusiva de cabeamento em fibra óptica 
pode-se atingir até 622.08 Mbps).
• Por ser orientado a conexão é possível dar suporte à 
QoS.
Redes ATM
Placa ATM IBM
Placa ATM PCI
Marconi ForeRunnerLE
Multiplexação com diferentes
tamanhos de pacotes
Multiplexação utilizando Células
Redes ATM
Características do ATM
• Transporte sobre células pequenas e de tamanho e fixo;
• Orientado a conexão;
• Suporta múltiplos serviços (camadas de adaptação);
• Aplicável para redes locais e também WANs;
• A tecnologia ATM elimina os tempos de atraso variáveis 
associados aos pacotes de tamanho variáveis;
Redes ATM
Formato da célula ATM
Uma célula é um bloco de dados 
pequeno e tamanho fixo.
Um pacote de dados ATM é uma 
célula composta de 53 Bytes.
- 5 Bytes para Cabeçalho
- 48 Bytes para Payload
Redes ATM
Formato da célula ATM
Redes ATM
Criando células a partir de pacotes
Redes ATM
Exemplo de rede ATM como rede de transporte
ATM Interfaces
NNI vs. UNI
- A Interface UNI (User-to-Network Interface) conecta um usuário a 
um nó de comutação ATM
- A Interface NNI (Network-to-Network Interface) conecta dois nós de 
comutação numa rede ATM
Public and Private UNIs
Redes ATM
NNI vs. UNI
Redes ATM
Virtual Path and Virtual Channels
Redes ATM
Virtual Path and Virtual Channels
Redes ATM
Switches ATM
• Switches ATM comutam os valores de VPI/VCI
• Valor VPI/VCI é único somente dentro de uma interface, 
podendo se repetir ao longo do restante da rede.
Port
Port
Port
Redes ATM
Comutação de VPI/VCI em um switch ATM
• 8 Dispositivos estão utilizando a rede.
• 2 VC’s compartilham o caminho virtual entre os Switch’s I e II. Deste modo 
é necessário agrupá-los para formar um VP.
• Outros 2 VC’s compartilham o mesmo caminho entre I e IV. Logo também será
formado um VP.
Redes ATM
Comutação de VPI/VCI em um switch ATM
Redes ATM
Virtual Path e Virtual Channels
• Comutação de células ou “cell relay”
Redes ATM
Tipos de conexão
Sem conexão: roteamento de pacotes
• Caminho 1: S1, S2, S6, S8
• Caminho 2: S1, S4, S7, S8
• Dados podem seguir vários caminhos 
e chegar fora de ordem.
Orientado a conexão: comutação de 
células
• VC = S1, S4, S7, S8
• Dados percorrem o mesmo caminho e 
chegam em sequência.
Redes ATM
Circuito Virtual Permanente (PVC)
• Tabelas VPI/VCI nos equipamentos 
são atualizadas pelo administrador
Redes ATM
Circuito Virtual Comutado (SVC)
• Conexões são estabelecidas de forma dinâmica através de sinalização.
Redes ATM
• Transfere dados sobre as novas conexões.
Circuito Virtual Comutado (SVC)
Redes ATM
• Dinamicamente fecha as conexões 
através de sinalização.
Circuito Virtual Comutado (SVC)
Redes ATM
Soft PVC (Circuito Virtual Permanente)
• PVC estabelecido manualmente na UNI e 
dinamicamente na NNI.
Estático
Estático
Dinâmico
Redes ATM
Modelo de referência ATM
Redes ATM
Modelo de referência ATM
Redes ATM
Camada Física
Redes ATM
Camada ATM
• Inserção / remoção de 
cabeçalho
• Comutação de células
Redes ATM
Camada ATM
• Aplica valores VPI e VCI no cabeçalho da célula
• Garante que células ficam na ordem correta
CAMADA DE 
ADAPTAÇÃO ATM
AAL
ATM Adaptation Layer
Redes ATM
Redes ATM
ATM Adaptation Layer (AAL)
• Duas subcamadas:
• Convergence Sublayer (CS)
• Segmentation and Reassembly
Redes ATM
ATM Adaptation Layer (AAL)
Redes ATM
A Camada de Adaptação, Adaptation ATM Layer– AAL,
interfaceia protocolos de camadas superiores com a
Camada ATM.
Especificamente sua função é ajustar os serviços da
Camada ATM para aqueles serviços requisitados pelas
camadas superiores tais como emulação de circuitos, vídeo,
áudio, frame relay.
Quando a Camada de Adaptação recebe informação das
camadas superiores, sua função principal é segmentar os
dados em células ATM. Quando a informação vem da camada
inferior, Camada ATM, sua função é reunir a parte de dados
das células em pacotes com formatos que as camadas
superiores possam tratar.
Redes ATM
A Camada de Adaptação ATM consiste de duas
subcamadas:
Subcamada de Convergência – CS: recebe os
dados das várias aplicações e transforma em pacotes de
tamanhos variáveis chamados de Convergence Sublayer
Protocol Data Units– CS-PDUS.
Subcamada de Segmentação e Adição – SAR:
recebe os CS-PDUS e efetua a segmentação em um ou
mais pacotes de 48 bytes para que sejam diretamente
colocados na parte da célula ATM destinada aos dados, e
aí transmitidas à camada Física
Redes ATM
A função da Camada de Adaptação é acomodar os
dados vindo de várias fontes com diferentes características.
Especificamente seu trabalho é adaptar os serviços que são
requisitados pelas camadas superiores.
Sendo assim, a Camada de Adaptação define os
princípios básicos que serão utilizados nas camadas
inferiores. Esta camada descreve os atributos dos serviços
em termos de três parâmetros: Bit Rate, Requerimento do
Tempo de Transmissão e o Modo de Conexão.
Redes ATM
ATM Adaptation Layer (AAL)
Redes ATM
Critérios da AAL
• Parâmetros de tráfego
• Parâmetros de QoS
• As camadas de adaptação
• AAL1 – CBR – Transmissões que exigem taxas de bits constantes.
• AAL2 – VBR – Transmissões para pacotes pequenos.
• AAL3/4 – UBR – Comutação de pacotes convencionais (circuito 
virtual ou datagramas)
• AAL5 – ABR – Transmissões de pacotes que não requerem 
sequenciamento e mecanismos de controle de erros.
Redes ATM
Equipamentos
Lucent GX 550
ATM Switch 
Cisco Systems
Catalyst 8500 Multiservice 
Switch Router