REDES ATM CARACTERISTICAS PRINCIPALES SU CAPACIDAD DE INTEGRACIN

REDES ATM CARACTERISTICAS PRINCIPALES SU CAPACIDAD DE INTEGRACIÓN DE DIVERSOS TIPOS DE TRÁFICOS. LA ASIGNACIÓN DINÁMICA Y FLEXIBLE DEL ANCHO DE BANDA. LA OPTIMIZACIÓN DEL COMPROMISO ENTRE CAUDAL Y LATENCIA. LA GANANCIA ESTADISTICA, ES DECIR, SU CAPACIDAD DE OPTIMIZAR LA RELACION ENTRE LA SUMA DE LAS VELOCIDADES DE PICO DE LAS FUENTES Y LA VELOCIDAD DEL ENLACE.

REDES ATM CONCEPTOS PRINCIPALES. Operación por Conmutación de paquetes, si bien se utilizan paquetes de longitud fija (48 octetos de información y 5 de control) denominados CÉLULAS. Esta opción de células de tamaño fijo permite el uso de nodos de conmutación a velocidades muy altas. Orientado a conexión al nivel más bajo. La información se transfiere por canales virtuales asignados durante la duración de la conexión. La asignación del ancho de banda se realiza en función de la demanda de envío de tráfico No se realiza control de errores en el campo de datos, y el control de flujo se realiza Fundamentalmente por los ETD del usuario. Se obtiene mayor eficiencia. Proporciona Transferencia Temporal, es decir, pequeñas variaciones de retardo entre las señales de la fuente y el destino. Las Células se transmiten a intervalos regulares; si no hay información se transmiten Células no asignadas. Se garantiza que las células llegan a su destino en el mismo orden en que fueron transmitidas.

REDES ATM CONCEPTOS PRINCIPALES. Las conexiones pueden establecerse mediante procedimientos de señalización del plano de control o pueden ser permanentes o semipermanentes. Al ser ATM una técnica orientada a la conexión, tiene que establecerse una conexión virtual entre usuarios finales antes de que se comience a transmitir la información.

REDES ATM CONCEPTOS PRINCIPALES. A cada conexión se le asigna un conjunto de parámetros de tráfico y de Calidad de Servicio, de acuerdo con las peticiones del usuario. Esta asignación se realiza mediante un proceso denominado CONTROL DE ADMISIÓN DE CONEXIÓN. Este proceso determina los parámetros que se asignan a la conexión en función de los requisitos de los usuario; se establece entonces lo que se denomina “CONTRATO DE TRÁFICO”

REDES ATM CONCEPTOS PRINCIPALES. Durante la transferencia tiene lugar también otro proceso denominado CONTROL DE PARAMETROS DE USUARIO (UPC) Su misión es monitorear la conexión y tomar las medidas oportunas en caso de que la conexión exceda los límites asignados.

REDES ATM ESTANDARES ATM Los Estandares ATM definen dos interfaces significativas. UNI NNI UNI Terminal ATM Nodo Conmutador NNI Nodo Conmutador UNI Terminal ATM

REDES ATM CAPA ATM Funciones Principales. AÑADIR CAMPO DE CABECERA PARA ESTABLECER LOS MECANISMOS DE ENCADENAMIENTO. CONTROL DE FLUJO Y CORRECCION DE ERRORES. TRANSFERENCIA DE FLUJO DE CELULAS A TRAVES DE LA RED.

REDES ATM CAPA ATM Multiplexación y Desmultiplexación de Células. En Emisión se combinan (multiplexan) células de diferentes trayectos virtuales (VP) y Canales Virtuales (VC), en una única corriente de células. En recepción se realiza el proceso inverso, las células se dirigen a sus correspondientes VP y VC. 1 1 2 2 . Desmultiplexión. . N Multiplexión . N

REDES ATM CAPA ATM Multiplexación y Desmultiplexación de Células. En los nodos intermedios tiene lugar una función de encadenamiento entre la desmultiplexión y la Multiplexión. Para ello, se utilizan unos campos de la cabecera de la célula denominados Identificador de Trayecto Virtual (VPI). Identificador de Canal Virtual (VCI).

REDES ATM CAPA ATM Generación y Extración de Cabecera de la Célula. En Emisión, la función de generación de cabeceras de células genera la cabecera de la célula, una vez recibida la información de la capa superior, con excepción de la secuencia HEC, Control de Error de Cabecera, que se calcula e inserta por la capa física. En Recepción, la función de extracción de cabeceras extrae la cabecera de la célula y pasa el campo de información a la capa superior.

REDES ATM CAPA ATM Translación VPI/VCI Los VPI e VCI son etiquetas que identifican los VP y VC en cada enlace No se trata de direcciones explícitas, pues, debido a su longitud, éstas no podrían estar contenidas en la cabecera de las células. Las etiquetas VPI e. I VC tienen una validez local, por lo que es necesario combinarlas en los nodos de conmutación, de acuerdo con una cierta función de translación

REDES ATM CAPA ATM Control de Flujo Genérico GCF. El Objetivo de esta función es controlar el flujo de células de los usuarios a la Red en la UNI.

REDES ATM CAPA ATM Estructura de la Célula. NNI “Network to Network Interface” UNI “User to network Interface” La célula ATM consta de una cabecera de 5 octetos y un campo de información de 48 octetos. En la recomendación I. 361 de la UIT -T se especifican dos formatos de células, para la UNI, User to network Interface, y la NNI, Network to Network Interface. La diferencia radica en la necesidad de que la UNI disponga de un campo para GCF.

REDES ATM CAPA ATM Estructura de la Célula. UNI “User to network Interface” 1 2 3 4 5 6 GCF VPI VCI 7 VCI PTI HEC 48 octetos CLP 8

REDES ATM CAPA ATM Estructura de la Célula. UNI “User to network Interface” Consta de 4 Bits 1 2 3 4 5 6 GCF VPI VCI 7 VCI PTI HEC 48 octetos CLP 8

REDES ATM CAPA ATM Estructura de la Célula. UNI “User to network Interface” 1 2 3 4 5 6 GCF VPI VCI 7 VCI PTI HEC 48 octetos CLP 8 Consta 24 bits (8 para VPI y 16 pata VCI (

REDES ATM CAPA ATM Estructura de la Célula. UNI “User to network Interface” 1 2 3 4 5 6 GCF VPI VCI 7 VCI PTI HEC 48 octetos CLP 8 PTI, Payload Type Identifier. Está constituido por 3 bits. Indica el contenido de carga útil (datos de usuario, información de gestión, información OAM), así como situación de congestión en algún punto de la red.

REDES ATM CAPA ATM Estructura de la Célula. UNI “User to network Interface” 1 2 3 4 5 6 GCF VPI VCI 7 8 VCI PTI HEC 48 octetos CLP, Cell Loss Priority. Tiene un bit de longitud. Las células con este bit a 1 son las primeras en ser descartadas en caso de congestión.

REDES ATM CAPA ATM Estructura de la Célula. UNI “User to network Interface” 1 2 3 4 5 6 GCF VPI VCI 7 8 VCI PTI HEC 48 octetos CLP HEC. Consta de 8 bits. Es procesado por el nivel físico para detectar errores en la cabecera. El código utilizado permite la corrección de errores simples o detección de errores múltiples.

REDES ATM CAPA ATM Estructura de la Célula. NNI “Network to Network Interface” 1 2 3 4 5 6 7 VPI VCI VCI PTI HEC 48 octetos CLP 8

REDES ATM CAPA ATM Estructura de la Célula. NNI “Network to Network Interface” 1 2 3 4 5 6 7 VPI VCI VCI PTI HEC 48 octetos CLP 8 28 bits en la NNI (12 para VPI y 16 pata VCI). Los 4 bits de diferencia con respecto a UNI se deben al campo GCF de la UNI

REDES ATM CAPA ATM Canales Virtuales (VC) y Trayectos Virtuales (VP). Desde una perspectiva arquitectónica se utiliza el termino objeto para designar a cada una de las entidades abstractas que se pueden establecer en la arquitectura. Estos objetos son: Enlace de Canal Virtual, VCE. Conexión de Canal Virtual, VCC. Enlace de Trayecto Virtual, VPE. Conexión de Trayecto Virtual, VPC.

Canal Virtual Trayecto Virtual Término genérico para describir la capacidad de comunicación unidireccional para transportar células Término genérico para designar un agrupamiento de Canales Virtuales En ATM se utiliza el termino de OBJETO para designar cada una de las entidades abstractas que se pueden establecer en la arquitectura

Enlace de Canal Virtual VCE Medio de transporte unidireccional de células ATM entre el punto en el que el Identificador de Canal Virtual, VCI, se asigna y el punto en el que el VCI se termina o traslada. Conexión de Canal Virtual Una concatenación de VCE. VCC

Enlace de Trayecto Virtual VPE Es una agrupación de VCE con los mismos puntos de terminación. Conexión de Trayecto Virtual Es una concatenación de VPE. VPC

En ATM existen CONMUTADORES de VC y VP

La necesidad de establecer un nuevo nivel dentro de la capa ATM, el nivel de VPC se deriva de una serie de ventajas operativas, como son: posibilidad de estructurar una red de Conexiones de Trayectos Virtuales independiente de la estructura física de soporte posibilidad de separación de las funciones relacionadas con VCC individuales de las que forman un grupo de VPC la red debe gestionar menos entidades, dado que pueden agregarse el proceso de establecimiento y liberación de las conexiones se reduce; la adición de nuevas VCC a una VPC ya existente no requiere ningún proceso en los nodos intermedios

Tanto las VCC como las VPC pueden establecerse mediante procedimientos de señalización en el plano de control (bajo demanda) como mediante el plano de gestión para conexiones permanentes o semi permanentes VC VC PC Conmutadores ATM

Flujos de Gestión. Operaciones, Administración y Mantenimiento. OAM Para la gestión de red se establecen en ATM flujos de células de OAM Flujos asociados a conceptos de red denominados NIVELES F 5 Asociado al nivel VC F 4 Asociado al nivel VP F 3 Asociado al trayecto de transmisión F 2 Asociado a la sección de línea F 1 Asociado a la sección de generación Capa ATM Capa física

Los flujos OAM en la capa ATM proporcionan funciones de: monitorización de rendimiento y Calidad de protección contra fallos Servicio. recuperación de problemas informes de rendimiento y determinación

Parámetros de tráfico y Calidad de Servicio Contrato de trafico Parámetros de Trafico PCR Velocidad de pico de las células SCR Velocidad sostenida de las células MBS Máximo Tamaño de la Ráfaga MCR Mínima Velocidad de las células

Parámetros de Calidad de Servicio CER S-ECBR Coeficiente de Error de Células Coeficiente de bloques de células con errores severos CLR Coeficiente de Células Perdidas CMR Células mal insertadas por unidad de tiempo CTD MCTD CDV Retardo de Transferencia de Células Retardo Medio de Transferencia de Células Variación del Retardo de Células

Para el contrato de conexión los organismos de normalizacion tratan de definir un conjunto de clases de Calidad de Servicio o modos de tansferencia CBR Proporciona una velocidad fija VBR Proporciona una capacidad de velocidad variable UBR No garantiza valores en cuanto a retardo y perdida de células ABR Garantiza un bajo valor para la perdida de células a costo de no proporcionar garantías respecto a la variación del retardo ABT Similar a ABR la diferencia es que la fuente debe pedir autorización a la red

Asignación de ancho de banda y control de congestión ATM da respuesta a los problemas de velocidad a las redes saturadas, pero su costo es alto y se necesita sustituir toda la instalacion informatica por esto han aparecido otras soluciones como: 100 Base-T , 100 VG-Any. LAN o FDDI La mayoria de los administradores han tenido que migrar de redes de medios compartidos con bridges y routers a redes conmutadas para superar los cuellos de botella de ancho de banda e incrementar las prestaciones de la red de alta velocidad y seleccionar una plataforma con arquitectura conmutada optimizada para esta tecnologia

Solo ATM ofrece la escalabilidad y la baja latencia necesaria para satisfacer los requisitos de calidad de servicio y ancho de banda En cada conexión existen métodos preventivos de control, denominados Control de Admisión de Conexión, CAC Una vez realizada la conexión, la red realiza una monitorización mediante la función de policía o UPC que permite controlar el tráfico real del usuario

Método Preventivo de Congestión Mecanismo UPC (Usage Parameter Control) Garantiza ancho de banda en transmisiones CBR Impide que los circuitos virtuales tomen un ancho de banda mayor al asignado, utilizando el algoritmo Leaky Bucket. UPC comprende igualmente el algoritmo Dual Leaky Bucket que verifica los excesos de tráfico que se producen por velocidad punta o velocidad sostenida.

Método reactivo ante la congestión Mecanismo CLP (Cell Loss Priority) Reduce la velocidad de los circuitos virtuales con prioridad base cuando amenazan con usurpar el papel de los circuitos de alta prioridad Se utiliza especialmente para garantizar a los conmutadores ATM el encaminamiento del tráfico sensible a retrasos en la transmisión. En la práctica pone en 1 el bit de prioridad de pérdida de celdas en la cabecera VBR.

Mecanismo GFC (Generis Flow Control) Controla el tráfico de usuario en la UNI Hay que recordar que este último no se ha empleado porque no se ha alcanzado un acuerdo sobre su utilización

Los métodos de control de congestión requieren la participación de las estaciones. La ganancia estadística es que no requiere la intervención de los usuarios, es decir, de las capas superiores

El control basado en créditos Los conmutadores y las estaciones terminales intercambian el espacio de cola disponible para cada enlace. Las estaciones terminales envían tráfico ABR solamente cuando hay suficiente capacidad de buffers disponible.

Sistema de control basado en velocidad Opera con un procedimiento de realimentación extremo a extremo, mediante el cual, las estaciones y conmutadores ajustan sus velocidades dinámicamente la fuente de un VC intercala una célula RM cada "n" células de datos. La célula RM indica la velocidad de la estación emisora y la velocidad más alta que ésta desearía utilizar. Cada vez que la estación de destino recibe una célula RM la reenvía a la fuente. En el viaje de vuelta, cada conmutador la marca, indicando si la velocidad actual es o no aceptable

Vías contra la saturación Si comparamos métodos alternativos para incrementar el ancho de banda, como ATM o FDDI, la conmutación tiene varias ventajas Aprovecha la inversión realizada en hubs tradicionales incrementa de forma apropiada, el ancho de banda en la red

Motivos por los que una compañía instala una solución conmutadas incrementar el ancho de banda disponible a cada usuario proporcionar una ruta de migración suave hacia nuevas tecnologías de conmutación de altas prestaciones, tales como Fast Ethernet, FDDI y ATM utilización de redes virtuales

Acortar los tiempos de respuesta LAN switching: tecnología probada para dar respuesta a los problemas más acuciantes de las redes locales actualmente en funcionamiento

ATM switching: la tecnología sobre la que convergerán los distintos entornos de redes locales y redes de área amplia es capaz de ser la tecnología de red para soportar soluciones multimedia, y de llevar al puesto de trabajo un gran ancho de banda, puede constituir un backbone de alto rendimiento y de alta disponibilidad proporciona integración LAN/WAN.