Redes ATM

QoS
Os seguintes parâmetros de QoS podem ser negociados na UNI:
• Máximo Atraso de Transferência de Célula (maxCTD – Maximum Cell
Transfer Delay) – Determina o máximo atraso de transferência de célula para uma
dada conexão.
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• Variação de Atraso de Célula Pico a Pico (peak-to-peak CDV – Peak-to-
peak Cell Delay Variation) – Diferença entre o melhor e o pior caso de variação de
atraso de célula experimentado em uma conexão.
• Razão de Células Perdidas (CLR – Cell Loss Ratio) – Razão da soma das
células perdidas sobre o total de células transmitidas.
Os seguintes parâmetros de QoS não podem ser negociados na UNI:
• Razão de Células Erradas (CER – Cell Error Ratio) – Razão da soma das
células erradas pela soma das células transmitidas com sucesso mais a soma das
células erradas.
• Razão de Blocos de Células Severamente Erradas (SECBR – Severely
Errored Cell Block Ratio) – Razão do número de blocos de células severamente
errados sobre o número total de blocos de células transmitidos. Um bloco de células
é uma seqüência de N células transmitidas sobre uma mesma conexão.
• Razão de Células “Mal Inseridas” (CMR – Cell Misinsertion Rate) – Razão
do número de células “mal inseridas” sobre um dado intervalo de tempo.
3.5 - Contrato de Tráfego
Como já vimos anteriormente, um usuário final ATM requisita uma conexão através
de protocolos de sinalização (SVC) ou através de assinatura (PVC). Junto com esta
requisição de conexão, é inserido um descritor de tráfego e alguns parâmetros de QoS, a
fim de caracterizar a quantidade e a qualidade do tráfego que será transmitido em uma
determinada conexão. A rede ATM usa estas informações para estabelecer tal conexão e
policiar o tráfego que será transmitido pela rede. Este acordo entre os usuários finais ATM
e a rede é chamado de contrato de tráfego.
3.6 - Parâmetros de Tráfego
Os parâmetros de tráfego descrevem as características de tráfego de uma fonte e
podem ser qualitativos ou quantitativos.
A especificação TM 4.0 define os seguintes parâmetros de tráfego:
• Taxa de Pico de Células (PCR – Peak Cell Rate) – Especifica um limite
superior de taxa para o tráfego submetido a uma conexão.
• Taxa Sustentável de Células (SCR – Sustenaible Cell Rate) – Especifica um
limite superior na taxa média de células submetida a uma conexão.
• Tamanho Máximo de Surto (MBS – Maximum Burst Size) – Especifica o
número máximo de células que podem ser transmitidas à taxa de pico de células
(PCR).
• Taxa de Células Mínima (MCR – Minimum Cell Rate) – Especifica uma taxa
mínima para transmissão de células em uma conexão.
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• Tolerância à Variação de Atraso de Célula (CDVT – Cell Delay Variation
Tolerance) – Especifica um valor aceitável de variação de atraso de célula (CDV –
Cell Delay Variation) (jitter).
3.7 - Categorias de Serviços
As categorias de serviço fornecidas pela camada ATM relacionam as características
de tráfego e os requerimentos de QoS, com o comportamento da rede. Em geral, funções tal
como roteamento, controle de admissão de conexões (CAC - Connection Admission
Control) e alocação de recursos são estruturadas de forma diferenciada para cada categoria
de serviço.
A arquitetura de serviços especificada pelo ATM Forum consiste das seguintes
categorias de serviços:
• Taxa de Bits Constante (CBR – Constant Bit Rate) – A categoria de
serviço CBR é usada para atender conexões que requerem uma quantidade estática
de largura de faixa. Tal largura de faixa é caracterizada pelo parâmetro PCR. A
categoria CBR suporta aplicativos que operam em tempo real, ou seja, que
requerem atraso e variação de atraso rigidamente limitado, como por exemplo,
aplicativos de voz, vídeo e de emulação de circuitos. Células que sofrerem atrasos
maiores do que aqueles especificados no parâmetro maxCTD serão consideradas
pelos aplicativos como de baixa importância.
• Taxa de Bits Variável em Tempo Real (rt-VBR – Real-Time Variable Bit
Rate) – A categoria de serviço rt-VBR suporta aplicativos que operam em tempo
real e que possuem tráfego surtuoso, e é caracterizada em termos dos parâmetros
PCR, SCR e MBS. Nesta categoria, as células que sofrerem atrasos maiores do que
aqueles especificados no parâmetro maxCTD também serão consideradas pelos
aplicativos como de baixa importância.
• Taxa de Bits Variável (nrt-VBR – Non-Real-Time Variable Bit Rate) – A
categoria de serviço nrt-VBR suporta aplicativos que possuam características de
tráfego surtuoso e que não operam em tempo real, ou seja, que não requerem atraso
e variação de atraso rigidamente limitados. É caracterizada em termos dos
parâmetros PCR, SCR e MBS. Nenhum limite de atraso é associado a esta
categoria.
• Taxa de Bits Não Especificado (UBR – Unspecified Bit Rate) – A
categoria de serviços UBR também suporta aplicativos que não operam em tempo
real, tal como aplicativos de comunicação de dados entre computadores. A categoria
UBR não especifica garantias de serviço para o seu tráfego.
• Taxa de Bits Disponível (ABR – Available Bit Rate) – ABR é uma
categoria de serviço cujas características de transmissão negociadas com a rede
podem ser modificadas após o estabelecimento de uma conexão. Para isto, um
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mecanismo de controle de fluxo (ABR Flow Control) foi especificado pelo ATM
Forum. Este mecanismo suporta vários tipos de controle de taxa de entrada, que
atuam em resposta a mudanças nas características de transmissão da rede. Esta
realimentação é feita através de células específicas de controle, chamadas células de
gerenciamento de recursos (RM Cells – Resource Management Cells). A categoria
ABR não foi planejada para suportar serviços em tempo real. Na fase de
estabelecimento de uma conexão ABR, o sistema final deve especificar à rede a
máxima largura de faixa requerida e a mínima largura de faixa a ser usada. Estas
especificações correspondem aos parâmetros PCR e MCR, respectivamente. A
largura de faixa disponível para esta conexão pode variar, mas não pode ser menor
que aquela especificada através do parâmetro MCR.
A Tabela 5 sumariza os atributos (parâmetros de QoS e de tráfego) associados com
cada categoria de serviço.
Atributos Categorias de Serviço para a Camada ATM
Parâmetros de QoS CBR rt-VBR nrt-VBR UBR ABR
peak-to-peak CDV especificado não especificado
MaxCTD especificado não especificado
CLR especificado não especificado especificado 23
Parâmetros de Tráfego
PCR e CDVT especificado especificado 24 especificado 25
SCR, MBS e CDVT não aplicável 26 especificado não aplicável
MCR não aplicável especificado
Tabela V – Atributos das categorias de serviço ATM
3.8 - Negociação de Parâmetros de QoS
Os mecanismos de negociação de QoS entre os sistemas finais e a rede são
definidos nas especificações do ATM Forum: UNI 4.0 – UNI Signaling 4.0 e PNNI 1.0 –
Private Network-to-Network Interface. Basicamente a negociação da QoS para uma
conexão é feita utilizando-se os protocolos de sinalização da interface usuário-rede (UNI) e
protocolos de sinalização da interface rede-rede (NNI - Network-Network Interface).
3.9 - Medição dos Parâmetros de QoS
Uma das maneiras possíveis de medição dos parâmetros de QoS é baseada nos
fluxos OAM de monitoramento de desempenho que são inseridos junto ao fluxo de células
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do usuário, conforme já abordamos anteriormente. Maiores detalhes de como são medidos
os parâmetros de QoS podem ser encontrados na especificação TM 4.0 e na Recomendação
I.356 do ITU-T.
3.10 - Funções e Procedimentos para Gerenciamento de Tráfego
As funções e procedimentos de gerenciamento de tráfego preocupam-se em reagir a
situação de congestionamento na rede. O seguinte conjunto de funções de controle de
tráfego e congestionamento é especificado na TM 4.0:
• Controle de Admissão de Conexão (CAC – Connection Admission
Control)