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©1998 – RNP
Novas Tecnologias em Redes de Computadores: XDSL, ATM e IPv6
Adailton J. S. Silva
Coord. Adj. LCT/RNP
Novas Tecnologias em Redes de
Computadores: xDSL, ATM e IPv6
Maio de 1998
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Novas Tecnologias em Redes de Computadores: XDSL, ATM e IPv6
Índice:
• Acesso Remoto - xDSL
• Redes ATM
• IP Next Generation - IPv6
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Novas Tecnologias em Redes de Computadores: XDSL, ATM e IPv6
Acesso Remoto - xDSL
DSL - Introdução
• Local Loop: Assinante/Central (last mile)
• Aproveita o par metálico, sem interferir na faixa de voz
• Frequências de até 2,2 MHz
• Velocidades de 128 Kbps até 52 Mbps (downstream)
• ANSI T1.413/ESTI DMT (Discrete Multitone Modulation), com
técnicas DFFT (Discrete Fast Fourier Transform) e CAP
(Carrier-less Amplitude/Phase)
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Acesso Remoto - xDSL
DSL - Par Metálico 24 AWG
Tipo de Canal Velocidade (Mbps) Distância (m)
DS1/T1 1,544 6.000
E1 2,048 5.333
DS2 6,312 4.000
E2 8,448 3.000
1/4 STS-1 12,960 1.500
1/2 STS-1 25,920 1.000
STS-1 51,980 333
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Acesso Remoto - xDSL
O que é xDSL
• I, de ISDN
• S, de Symmetric ou ainda Single-line-high-bit-rate
• H, de High-bit-rate
• A, de Asymmetric
• V, de Very-high-bit-rate
• Nível Físico -> Multiprotocolo: ATM, PPP, Frame Relay, etc.
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Acesso Remoto - xDSL
ISDN
• Tipos de Canais ISDN:
* canais B duplex, de 64 Kbps
* canais D duplex, de 16 ou 64 Kbps
* canais H duplex, de 384 Kbps (H0), 1536 Kbps (H11) e
1920 Kbps (H12)
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Acesso Remoto - xDSL
ISDN
• Interfaces de Acesso:
* BRI = 2 canais B mais um canal D (2B+D), com o canal D
de 16 Kbps
* EUA/Japão(T1), PRI = 23 canais B mais um canal D (23B
+D), com o canal D de 64 Kbps, ou ainda 24 canais B
(24B)
* Europa (E1), PRI = 30 canais B mais um canal D (30B
+D), com o canal D de 64 Kbps
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Acesso Remoto - xDSL
IDSL
• Codificação ISDN (Interface BRI) apenas para dados
• Simétrica (duplex) a 128 Kbps
• 01 par metálico de até 6 Km
• Extensão com repetidores de Loop ISDN
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Acesso Remoto - xDSL
HDSL e SDSL
• Simétrica a T1 (2 pares) ou E1 (três pares)
• Distâncias de até 4 Km
• Podem atingir até 7,7 km, dependendo do hardware/fio
• SDSL: T1/E1 em 01 par metálico de até 3,4 Km
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Acesso Remoto - xDSL
ADSL
• Assimétrica:
* downstream (rede/assinante) de 1,5 a 9 Mbps
* upstream (assinante/rede) de 16 a 640 Kbps
• Distâncias de até 6 Km em 01 par metálico
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Acesso Remoto - xDSL
VDSL
• Assimétrica:
* downstream (rede/assinante) de 13 a 52 Mbps
* upstream (assinante/rede) de 1,5 a 2,3 Mbps
• Distâncias de até 335 m em 01 par metálico
• Há modems VDSL para 26 Mbps para até 1 Km, com suporte
para ATM e e vídeo MPEG-II
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Acesso Remoto - xDSL
Referências
• RNP News Generation, Vol. 1 No. 5
http://www.rnp.br/newsgen
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Redes ATM
Índice
• Introdução
• Interfaces Físicas
• Hierarquia SONET/SDH
• Model de Referência ATM
• Classes de Serviços e Camadas de Adaptação
• Endereçamento e Interfaces Lógicas
• LANE, IP sobre ATM, MPOA
• Estudo de Caso
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Redes ATM
Introdução
• ITU-T: Broadband ISDN - ATM
• Integração de serviços: voz, dados e vídeo
• Qualidade de Serviços (QoS): Classes de serviços
• Alocação dinâmica de recursos/banda
• Células fixas de 53 bytes: 5 no cabeçalho e 48 de payload
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Redes ATM
Hierarquia SONET/SDH
 STS-N/OC-N ITU-T/SDH SONET (Mbps) SDH (Mbps)
 STS-1 - 51,84 -
 STS-3 STM-1 155,52 155,52
 STS-12 STM-4 622,08 622,08
 STS-24 STM-8 1. 244,16 1.244,16
 STS-48 STM-16 2.488,32 2.488,32
 STS-192 STM-64 9.952,00 9.952,00
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Redes ATM
Principais Interfaces Físicas
Nome Taxa (Mbps) MMF SMF Coaxial UTP-3 UTP-5 STP
DS-1/T1 1,544 - - sim - - -
E1 2,048 - - sim - - -
E3 34 - - sim - - -
DS-3/T3 45 - - sim - - -
“25TP” 25 - - - - sim sim
TAXI (FDDI) 100 sim - - - - -
SONET/OC3c 155 sim sim - sim sim sim
SONET/OC12c 622 sim sim - - - -
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Redes ATM
Modelo de Referência B-ISDN/ATM
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Redes ATM
Níveis da Arquitetura ATM
•
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Redes ATM
Classes de Serviços e Camadas de Adaptação
 Classe A Classe B Classe C Classe D
AAL 1 2 3 4
 5 5
Sinc. Fim/Fim Sim Sim Não Não
Taxa Constante Variável Variável Variável
M. de Conexão Orientado Orientado Orientado Sem
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Redes ATM
Classes de Serviços e Camadas de Adaptação
• AAL-1 (CBR): Voz, Emulação de circuitos T1/E1/E3/T3
• AAL-2 (VBR): Áudio e vídeo
• AAL-3/4 e AAL-5 (VBR): IP, SMDS, Frame Relay, X.25
• VBR: tempo real (VBR-RT) e tempo não real (VBR-NRT)
• ABR (Available Bit Rate): garante uma banda mínima
• UBR (Unspecified Bit Rate): sem garantia (best effort
service)
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Redes ATM
Endereçamento e Interfaes Lógicas
• Endereços: Formatos NSAP (20 bytes) e E.164 (8 bytes)
• UNI - User Network Interface (3.0, 3.1 e 4.0)
• ILMI (Interim Local Management Interface): MIBs SNMP
• Sinalização Q.2931 para estabelecer conexões virtuais
• NNI - Networ to Network Interface
• P-NNI Fase 0: IISP - Interim Inter-Switch Signaling
Protocol
• P-NNI Fase 1: em desenvolvimentoPAL0110
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Redes ATM
Endereçamento e Interfaes Lógicas
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Redes ATMSwitch - Virtual Path e Virtual Channel
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Redes ATM
LANE - LAN Emulation
• ELAN (Emulated LAN): Redes 802.3 ou 802.5 sobre ATM
• Mapeia endereços MAC em endereços ATM
• Fase 1 não suporta múltiplos LES e BUS numa ELAN
• VLANs: Bridging/Routing entre diferentes ELANs
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Redes ATMArquitetura do Protocolo LANE
•
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Redes ATMComponentes e Interfaces LANE
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Redes ATM
Componentes e Interfaces LANE
• LES (LANE Server) - Registro e resolução de endereços
MAC/ATM, e roteamento de células para o destino
• LECS (LANE Configuration Server) - Mantém informações
de configuração da rede ATM, fornece o endereço do LES
para o LEC; e forma VLANs
• BUS (Broadcast and Unknown Server) - Trata pacotes de
broadcast/multicast e de destino desconhecido
• LEC (LANE Client) - repasse de dados, resolução de
endereços e outras funções de controle
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Redes ATM
IP sobre ATM
• RFC1577: Classical IP and ARP over ATM
• Encapsulamento de Pacote: AAL-5 com PVC ou SVC
• Resolução de Endereços: ATM ARP Server (IP/ATM)
• LIS (Logical IP Subnet): Grupo de nodes numa rede ATM
com a mesma subnet IP.
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Redes ATMIP sobre ATM
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Redes ATMIP sobre ATM - Logical IP Subnet
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Redes ATM
MPOA - MultiProtocol Over ATM
• RFC1483: Multiprotocol Encapsulation over ATM
Adaptation Layer 5
• ATM Forum
• Mapeamento de todos os endereços de rede em
endereços NSAP
• Switches da Camada 3: Edges Devices
• Servidores de Roteamento e hosts MPOA
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Redes ATMMPOA - MultiProtocol Over ATM
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Switch
ATM
Comdex Internet Brasil 96
ExperienceNet - Internet Experience
Hubs 
Ethernet
Estações
Hubs 
Ethernet
Estações
Hubs 
Ethernet
Estações
Hubs 
Ethernet
Estações
Switch
Ethernet
Switch
Ethernet
ATM OC-3 ATM OC-3 
Router
ATM OC-3 UTP UTP UTP UTP 
Servidores
PavilhãoATM OC-3 
Switch
Fast Ethernet
Switch
Ethernet
UTP UTP 
Servidores Servidores
ATM SONET OC-3 
Fast Ethernet 100BTx 
Ethernet 10BT 
Estudo de Caso
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Switch ATM
Rede Local - Pavilhão
Switch
Ethernet
Switch
Ethernet
Router
Palácio
ATM SONET OC-3 155 Mbps
Servidor
NT
Expositores
Servidor
Sun
Expositores
Ethernet 10BaseT
Expositores
2 Mbps
G703
Expositor Expositor
Wireless
MAN
Estudo de Caso
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Redes ATM
Referências
• Cisco, ATM InternetWorking http://www.cisco.com/warp/public/614/12.html
http://cell-relay.indiana.edu/cell-relay/docs/cisco.html
• D. McDysan e D. Spohn, ATM - Theory and Application
• 3Com, ATM Technology
• Cisco, LAN Emulation
• C. Partridge, Gigabit Networking
• G. Kessler e D. Train, Metropolitan Area Networks
• A. Silva, LANs e WANs TCP/IP - Implementação de Redes Corporativas
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IP Next Generation - IPv6
IPng - Antecedentes
• Explosão da Internet
• Escassez de endereços IP (IPv4)
• Crescimento desordenado das tabelas de rotas
• Necessidade/demanda sempre crescente
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IP Next Generation - IPv6
IPng - Histórico
• Em 1992
• IAB com CLNP/ISO (TUBBA - TCP and UDP over Bigger
Address);
• IP versão 7 de Robert Ulman
• IP in IP
• Simple IP (Steve Deering)
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IP Next Generation - IPv6
IPng - Histórico
• Em 1993
• TP/IX de Robert Ulman
• IPAE (IP in IP) - IP Address Encapsulation: adotado como
estratégia de transição para o SIP
• PIP (Paul’s Internet Protocol) de Paul Francis: nova
estratégia de roteamento baseada em listas diretivas
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IP Next Generation - IPv6
IPng - Histórico
• Em 1994
• CATNIP (IP, CLNP e IPX) de Robert Ulman
• SIPP (Simple IP Plus): União do SIP com o PIP
• SIPP foi escolhido como base para o IPv6
• Escolhido o tamanho do endereço IP de 128 bits
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IP Next Generation - IPv6
IETF - Internet Engineering Task Force
• Em 1995
• RFC 1883 - Internet Protocol, Version 6 (IPv6)
Specification
• RFC 1884 - IP Version 6 Addressing Architecture
• IETF - http://www.ietf.org
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IP Next Generation - IPv6
Novo Formato
• 08 campos de 16 bits
• 1080:0:0:0:8:800:200C:417A
• Notação Abreviada
• Unicast - 1080::8:800:200C:417A
• Multicast - FF01::43
• Loopbak - ::1
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IP Next Generation - IPv6
Novo Cabeçalho
• Cabeçalho fixo com apenas 6 campos (antes com 10):
version (4 bits), priority ( 4 bits), flow label (28 bits) e lengh of
payload (16 bits);
• Remoção dos campos header lengh, type of service,
identification, flags, fragment offset e header checksum e da
segmentação hop-by-hop
• Outros foram ligeiramente modificados: length, protocol type
e time-to-live
• Serviços especiais opcionais: extension headers
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IP Next Generation - IPv6
Desempenho nos Roteadores
• Não há cálculo do tamanho do cabeçalho
• Não há cálculo do tamanho do checksum do cabeçalho
• Não há procedimentos de fragmentação/montagem
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IP Next Generation - IPv6
Tipos de Endereços
• Unicast
• Multicast
• Anycast
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IP Next Generation - IPv6
Endereços Unicast
• Global Provider-based
• Unspecified - ::0 e Loopback - ::1
• IPv4-based (::172.16.25.32)
• NSAP - prefixo 0000001
• IPX - prefixo 0000010
• Link-Local e Site-Local
•Geographic-based - espaço de 12,5% reservado
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IP Next Generation - IPv6
Novas Funcionalidades
• Auto-configuração: stateless autoconfiguration e statefull
autoconfiguration (DHCPv6)
• Segurança: autenticação do cabeçalho ou autenticação IP
(MD5, RFC 1826) e encriptação do encapsulamento IP
(Encrypted Security Payload com DES/56 bits, RFC 1872):
associação de segurança Tx/Rx
• Multimídia: Suporte a serviços de tempo real - priority/flow
label
• Multiprotocolos e Mobilidade
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IP Next Generation - IPv6
Considerações para Transição
• Migração de todos os servidores DNS (de “A” para “AAAA”)
• Pilha dupla (IPv4 e IPv6) em todos os roteadores e hosts
• Mecanismo de transição já embutido no IPv6
• Incluído mecanismos para IPv6/IPv4
• Incluído mecanismo para IPv4/IPv6
• IETF Next Generation Transition Working Group (6Bone:
http://www.6bone.net)
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IP Next Generation - IPv6
Referências
• RNP News Generation, Vol. 1 No. 2
http://www.rnp.br/newsgen/ascii/n2.txt