Cap6 smds

SMDS

Serviço de Dados Multimegabit Chaveado

Visão geral

Introdução Especificações da camada física e da

camada de enlace O Protocolo de Interface SMDS (SIP) Endereçamento SMDS

SMDS – Características principais

Provê conectividade entre redes locais

Serviço para MAN Comutação de células Sem conexão Suporte para transmissão de voz e

dados Usa circuitos virtuais


Como um serviço sem conexão, as células são transmitidas independentemente e sem uma ordem particular. Podem chegar, inclusive, fora de ordem.

Plano de endereçamento de acordo com o padrão ITU-T E.164.

Opera de modo similar a uma rede local compartilhada.

Cada célula carrega um endereço destino. Apenas os nós com endereço destino correto

respondem às transmissões.

Suporte a várias taxas de dados DS-1 (T1) – 1,544 Mbps DS-3 (T3) – 44,736 Mbps SONET OC-3 – 155,52 Mbps

Baseado no padrão de rede de área metropolitana IEEE 802.6 (DQDB).


Razão do desenvolvimento

Linhas privadas formavam um gargalo para transmissões entre redes locais.

Linhas de 56 Kbps não atendiam as necessidades de tráfego, gerando muitos congestionamentos.

Total interconexão entre redes locais com linhas T1 tornava o esquema extremamente caro.


Redes indiretamente interconectadas através da rede A.

Único ponto de falha.

Rede Local A

Rede Local C

Rede Local ERede Local D

Rede Local B

(a)


Vizinhos diretamente conectados Redes não-vizinhas ainda sem conexão

Rede Local A

Rede Local C


Rede Local B

(b)


Esquema totalmente entrelaçado Desvantagem: alto custo

Rede Local A

Rede Local C


Rede Local B

(c)


Uma rede SMDS provê conexão direta entre as redes locais dentro de uma região geográfica usando apenas uma única ligação para cada rede.

Rede SMDS


Rede Local A

Rede Local B Rede Local C

Switch SMDS

Especificações da camada física

Camada física do IEEE 802.6 DQDB

Gerador de Slots

Barramento A

Barramento B

Nó 1 Nó 2 Nó 3 Nó 4

T

Gerador de Slots

T

Dois barramentos de fibra óptica unidirecionais, interconectando, ponto a ponto, vários nós

O suporte à comunicação em direções opostas, oferece um caminho full-duplex entre qualquer par de estações

Dados fluem do nó gerador de quadros para o nó terminador

Nós são conectados aos dois barramentos


A rede DQDB pode ser projetada como uma via aberta ou em laço.

A diferença está onde cada barramento começa e termina.

A tecnologia SMDS utiliza topologia de barramento aberto.


Interconexão de via aberta

Barramento B

Barramento A

Nó 1 Nó 2 Nó 3 Nó 4 Nó 5

Início/Geração de quadros

Terminador do barramento

Interconexão de laço fechado

Barramento A

Barramento B

A

A

B

Nó 1

Nó 5

Nó 4Nó 3

Nó 2

Início/Geração de quadros

Terminador do barramento

Especificações da camada de enlace

O acesso à rede é controlado pelo protocolo DQDB.

Cada barramento é particionado em fatias (slots) de tempo, usadas na transmissão de dados.

Dois campos no slot atuam no controle de acesso: Bit de ocupação e; Bits de requisição.

Algoritmo de fila distribuída

O bit de ocupação indica se o slot está sendo usado ou não

Bit de ocupação = 1 slot contém dados Bit de ocupação = 0 slot vazio Dados podem ser transmitidos somente

em slots vazios. Os bits de requisição indicam que um

segmento de dados foi colocado na fila de espera para transmissão no barramento reverso.

Antes de transmitir dados, um nó precisa primeiro reservar slots em um barramento para serem usados para transmissão de dados no barramento reverso.

Essa requisição (reserva) será escrita (1) no bit correspondente do primeiro slot que contiver o campo de requisição livre.

Assim, os vizinhos são notificados que um segmento de dados foi colocado na fila de transmissão, portanto, o nó requisitante precisa de um slot vazio.


Cada nó mantém um contador (RQ) com o número de requisições de estações à sua frente (no sentido de transmissão).

Se a estação não tem dados enfileirados: A cada slot vazio contador RQ

decrementado A cada nova requisição contador RQ

incrementado



Nó sem quadros a transmitir

RQ

Vazio

Req

Contador decrementado a cada slot vazio

Contador incrementado a cada nova requisição

Barramento A

Barramento B

Se uma estação precisa transmitir um segmento de dados, uma requisição é enviada no barramento reverso.

Neste caso, o valor do contador de requisições é transferido para um outro contador (CD), que conterá o número de requisições de estações à sua frente (no sentido de transmissão) que deverão transmitir primeiro.


Portanto, se a estação tem dados enfileirados: Para cada slot vazio no barramento de

transmissão Contador CD decrementado

Para cada nova requisição no barramento reverso Contador RQ incrementado

Um nó só pode transmitir quando seu contador CD chegar a zero.



Nó com quadros para transmissão: CD = 0 acesso ao barramento de transmissão

CD

Vazio

Req

Contador CD decrementado a cada slot vazio

Contador RQ incrementado a cada nova requisição

Barramento A

Barramento B

RQ

Protocolo de Interface SMDS – SIP

Três níveis: SIP nível 1 SIP nível 2 SIP nível 3

Executam funções similares às três primeiras camadas do modelo OSI

Porém, representam a subcamada MAC do SMDS, operando, portanto, na camada de enlace

Componentes da rede SMDS

Interconexão através de três componentes: Roteadores SMDS – suportam o

protocolo de interface SIP DSU SMDS (Data Service Unit) Switches SMDS – representam o início

de um dos barramentos Formam a base de uma rede SMDS e

suportam o protocolo DQDB.

Componentes da rede SMDS

Roteador SMDS SDSU

Switch SMDS do Transmissor de

Troca Local

Nuvem SMDS

Circuito DS-1

V.35

Rede LocalPonto de Demarcação

Interface de Rede do Assinante (SNI)

Premissas do Cliente Rede SMDS

Observações sobre a CSU/DSU

Equipamento exigido por linhas T1 Regenera o sinal Monitora a linha quanto a distorções Terminação elétrica apropriada Enquadramento Trabalha exclusivamente com sinais

digitais Promove uma interface entre um

dispositivo de computação digital e um meio de transmissão digital

SIP Nível 3

Quadros da rede local são recebidos pelo roteador e encapsulados em quadros SIP de nível 3, denominados PDUs (Protocol Data Units).

Cada PDU contém um cabeçalho de 36 bytes, um campo de dados com até 9188 bytes, um campo de enchimento (PAD) quando necessário, um campo de controle de erros e, um trailer de fechamento de quadro de 4 bytes.

Cabeçalho(36 bytes)

Dados de usuário(até 9188 bytes)

Trailer(4 bytes)

PAD CRC

Segmentação

Os switches SMDS recebem as PDUs (Protocol Data Units) de nível 3 e as subdividem em segmentos de 44 bytes cada.

Cada segmento recebe um cabeçalho de 7 bytes e um trailer de 2 bytes, formando a unidade básica de dados do SMDS, as PDUs SIP nível 2.

Segmentação



Trailer(4 bytes)

PAD

CRC

HCarga

(44 bytes) T

PDU de SIP Nível 3

PDU de SIP Nível 2

H Carga(44 bytes)

T

H Carga(44 bytes) T

HCarga

(44 bytes) T

. . .

SIP Nível 2

Cabeçalho(6 bytes)

Carga(44 bytes)

Trailer(2 bytes)

CA(1 byte)

BusySL-

TypePSR RSVD REQ

012

Controle da Rede(4 bytes)

DMPDU Header(2 bytes)

VCI(20 bits)

PRIORIDADE DA CARGA

(2 bits)

CRC do cabeçalho

(8 bits)

TIPO DA CARGA(2 bits)

TIPO DE SEGMENTO

(2 bits)

NÚMERO DE SEQÜÊNCIA

(4 bits)

MID(10 bits)

SIP Nível 2

Comprimento dos dados

(6 bits)

CRC dos dados

(10 bits)

SIP Nível 2

Todos os segmentos relacionados ao mesmo quadro SIP de nível 3 devem conter o mesmo VCI.

O que identifica realmente as células é o campo MID (Identificador da Mensagem)

Para remontagem, as DMPDUs (Derived MAC Protocol Data Units) devem ser recebidas no destino com o mesmo VCI, o mesmo MID e um número de segmento incrementado para cada DMPDU sucessiva.

SIP Nível 2

Cada DMPDU é verificada para detecção de erros nos dados pelo campo CRC de 10 bits do trailer

O campo Tipo de Segmento serve para indicar se uma DMPDU é: Única (SSM – single segment unit message) A primeira (BOM – begin of message) A última (EOM – end of message) Ou se é uma DMPDU intermediária do fluxo

(COM – continuation of message)

SIP Nível 2

O campo Comprimento dos dados indica quanto da DMPDU é ocupada por dados

O campo de Controle de Acesso (CA) contém o bit de ocupação (busy = 1 slot ocupado) e os bits de requisição de slots (Req0, Req1, Req2).

O campo VCI contém o identificador da conexão virtual. Contém todos os bits definidos como 1 para fornecer um serviço sem conexão.

SIP Nível 2

O campo tipo de carga indica a natureza dos dados. Dados de usuário são indicados pelo valor 00.

O campo prioridade da carga é reservado para uso para interconexão de vários switches DQDB.

O campo CRC do cabeçalho verifica a integridade do cabeçalho.

SIP Nível 3



Trailer(4 bytes)

PAD CRC

Commom PDU Header

(4 bytes)

Endereço de Destino(8 bytes)

Endereço de Origem(8 bytes)

MCP Header(4 bytes)

Extensões do cabeçalho

Reservado(1 byte)

Tamanho BA(2 bytes)

BE Tag(1 byte)

RSVDTamanho

BABE Tag HLPI QOSPL CIBBridging(2 bytes)HEL

Reservado (1 byte)

Flag Início /Fim (1 byte)

Tamanho de Alocação de buffer (2 bytes)

Comprimento de Extensão de cabeçalho (3 bits)

Bit indicador de CRC (1 bit)

Qualidade de serviço (4 bits)

Comprimento do preenchimento (2 bits)

ID do protocolo de nível superior (6 bits)

SIP Nível 3

Todos os quadros nível 3 possuem um cabeçalho de 4 bytes (Common PDU Header) – O primeiro byte desse campo deve ter todos os bits iguais a zero para quadros MAC.

O campo BEtag delimita o início e o fim dos quadros.

O campo BAsize contém o tamanho em octetos dos campos MCP Header e do campo Extensões do Cabeçalho.

SIP Nível 3

Depois do cabeçalho, temos os endereços de origem e destino.

O campo de dados pode variar de 1 a 9188 bytes, sendo mais comum quadros de 1500 bytes, para encapsulamento de dados de redes locais Ethernet/802.3.

O campo de fechamento de quadro (trailer) contém informações iguais ao cabeçalho inicial – bits reservados, BEtag e BAsize.

SIP Nível 3

O campo MCP Header contém: A identificação do protocolo da camada

superior O comprimento do preenchimento (PAD) Um campo para impor uma qualidade de

serviço (retardo permitido) aos pacotes Indicação de CRC Indicação de cabeçalhos de extensão – futuras

expansões ao cabeçalho Bridging – reservado, sem função

Endereçamento SMDS

Padrão ISDN (Especificação ITU-T E.164)

Quinze dígitos hexadecimais, incluindo: Código de país Código de área ou cidade Número local

Endereçamento SMDS

Existem ainda dois tipos de endereços: Endereços Individuais – começam com

um C hexadecimal Endereços de Grupo – começam com

um E hexadecimal – podem ser usados para identificar um grupo de usuários que utiliza o mesmo protocolo (IP, IPX).

Endereços com menos de 15 dígitos são preenchidos com Fs

Endereçamento SMDS

Exemplos: C14075557235FFFF – nó individual

dentro da área 407 dos EUA E160462284422961 – endereço de

grupo na British Colúmbia, Canadá.

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