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1Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Prof. Hugo Santana Lima
2Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Tendências Tecnológicas em Redes
FDDI
Ethernet de 100 Mbit/s
Frame Relay
ATM
ATM25
Como decidir?
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3Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Tecnologias Diversas: Velocidade de Transmissão e Tipo de Rede
LAN MAN WAN
ATM
1000
100
10
1
Frame RelaySMDS
T1/E1
FDDI
Token Ring
Ethernet
FAST Ethernet
velo
cidad
e (Mb
it/s)
25 Mbps ATM
4Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Vantagens do ATMBenefíciosCaracterísticas
permite comutação por hardwareretardo baixodiversos tipos de tráfego
Comutação de célulascomprimento fixo de célulacélula de 53 Bytes
comutação simplesqualidade de serviço definida
Orientado a conexãoestabelecimento de conexãocanal dedicado
suporta necessidades de usuários diversoso custo é adequado à velocidade
Independente da camada físicafibra, coax, par trançado velocidades de Mbit/s aGbit/s
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5Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Multiplexação determinística:
trib. 1trib. 2trib. 3trib. 4
trib. n
trib. 1FAS trib. 2 trib. 3 trib. 4 ... trib. n FAS trib. 1 ...sinal de alinhamento de quadro
a transmissão da informação é síncronao quadro de linha repete-se um número regular de vezes por segundoa velocidade do agregado é igual à soma das velocidades das tributárias, mais o overhead
necessário para alinhamento de quadro, alarmes, controle, justificação, etc.
6Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
TDM: Multiplexação Determinística (continuação)
A área útil do quadro apresenta subdivisões que podem ser consecutivas (como no quadro E1) ou estar intercaladas bit a bit (como na PDH) ou byte a byte (como na SDH)
Cada tributário que ingressa por uma porta tem seus bits (ou bytes) mapeados na área de carga útil a ela designada, e caso não exista tráfego, sua área de carga fica livre, mas não pode ser ocupada por carga de outros usuários
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7Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Vantagens da multiplexação determinística:- simplicidade- retardo pequeno
Desvantagens da multiplexação determinística:- designa parte da capacidade do agregado a uma comunicação,
havendo tráfego ou não- cada usuário só dispõe de uma fração da velocidade total da
linha que compartilha com outros dispositivos- ineficiente para aplicações em transmissão de dados, cuja
natureza é anisócrona
TDM: Multiplexação Determinística (continuação)
8Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
TDM: Multiplexação Estatística
A transmissão pode ser síncrona ou assíncronaA velocidade do agregado pode ser inferior à soma das velocidades dos tributáriosAs unidades de dados podem ser, segundo a tecnologia:
- transmitidas continuamente ou só quando há dados- ter comprimento fixo (ranhuras de n bytes) ou variável- estar contidas em um quadro síncrono de linha ou não
trib. 1trib. 2trib. 3
trib. n
informaçãooverhead
bufferbufferbuffer
buffer
informaçãooverhead ...cada pacote traz seu próprio overhead
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9Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Multiplexação EstatísticaVantagens da multiplexação estatística- Para a transmissão de dados (anisócrona e de velocidade binária variável), a
multiplexação estatística é mais eficiente- cada tributário ocupa do agregado estritamente a capacidade necessária para
transportar os dados que apresenta em cada momento- quando um tributário não tem dados para transmitir, a taxa útil do agregado estará
disponível para os dados de outros usuários
Desvantagens da multiplexação estatística:- o controle e a demultiplexação são muito complexos- quando há muito tráfego simultaneamente, pode haver congestionamento, causando
retardos e inclusive perda de dados- o overhead é muito grande, o que é anti-econômico quando o que se transmite são
dados isócronos de velocidade binária constante (voz, vídeo)
10Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Comutação em Sistemas Determinísticos
Em principio, a comutação digital (temporal) consiste em copiar dados de um fluxo binário para outro fluxo binário
Quando se trata de sinais multiplexados deterministicamente (comutação de circuitos), o comutador somente tem que copiar bits ou bytes de posições fixas no tempo de um quadro que recebe aos intervalos de tempo em posições fixas de um quadro que gera localmente e transmite para diante
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11Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Comutação de Sinais Determinísticos
ts 1FAS ts 2 ts 3 ts 4 ... ts n FAS ts 1 ...
21 3 4 5 ... n
21 3 4 5 ... n
ts 1FAS ts 2 ts 3 ts 4 ... ts n FAS ts 1 ...
12Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Comutação em Sistemas Estatísticos
Quando se trata de sinais multiplexados estatisticamente (comutação de pacotes, quadros, células), o comutador tem que analisar o overhead individual de cada unidade de dados e mapear os dados (contidos no campo de carga útil) nas unidades de dados que transmite para frente, acrescentando um novo overhead (ou, em certos casos, mantendo o mesmo overhead anterior)
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13Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Comutação de Pacotes / Célulasinformaçãooverheadinformaçãooverheadinformaçãooverhead
informação
overhead
informaçãooverhead informaçãooverhead informaçãooverhead
informação
informação
overhead
overhead
os dados contidos em cada unidade de dadossão roteados segundo os endereços
contidos nos cabeçalhos
...
... ... ...
14Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Serviços Orientados a Conexão e Connectionless
Uma rede de dados com comutação de pacotes (quadros ou células) é formada por multiplexadores estatísticos e comutadores de unidades de dados
Para que um usuário possa comunicar-se com outro, é necessário que os comutadores saibam interpretar os endereços no cabeçalho (overhead) de cada DU (data unit, unidade de dados)
A transferência de dados pode ser de duas formas:- connection oriented (orientada a conexão)- connectionless (não orientada a conexão)
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15Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
No modo connectionless (não orientado a conexão), o overhead de cada DU (data unit) traz toda a informação necessária para que os comutadores possam roteá-la até seu destino final
- trata-se do serviço de datagramas- um dos principais exemplos de uma rede que presta serviço
connectionless é a Internet- cada unidade de dados contém no overhead o
endereço completo de rede do destinatário
Serviços Connectionless
16Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Em modo orientado a conexão (connection oriented), o overhead de cada DU só tem significado local, e só é válido enquanto dure a conexão lógica (virtual) entre os usuários conectados
- previamente a cada conferência, é necessário estabelecer uma conexão, a qual pode ser programada de forma semi-permanente nos comutadores ou pode ser estabelecida dinamicamente mediante um procedimento de sinalização
- as tabelas de comutação associam um identificador de canal lógico em uma porta de entrada a um canal lógico em uma porta de saída do comutador
Serviços Orientados a Conexão
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17Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Comutação Orientada a Conexão
id 8
id 5
porta 1
comutador 1
porta 16porta 220
porta 25
porta 313
comutador 2
comutador 3
porta 50
porta 45
id 2id 1
id 1
id 5
id 3
id 4
id 6
id 9
porta - id <-> porta - id313 9 25 8313 4 25 5
porta - id <-> porta - id16 3 220 516 6 45 9
220 1 45 4porta - id <-> porta - id1 1 50 31 2 50 6
18Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
ATM (Modo de Transferência Assíncrono)
- mais que um protocolo (padrão da futura RDSI de faixa larga), éuma tecnologia de rede
- projetado para atender a serviços isócronos e anisócronos
- utiliza pequenos pacotes chamados células, de comprimento fixoas células têm 53 bytes
5 bytes de overhead48 bytes de carga útil
- as células são transportadas em quadros ( PDH ou SDH)as células são transportadas nos time-slots da estrutura
de quadro física
Exemplo de Protocolo Orientados a Conexão
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19Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Tecnologia de comutação de células :
- Possui alocação dinâmica da faixa (bandwidth on demand )- Suporta serviços múltiplos de voz, dados e vídeo- Projetada para meios de transmissão digitais de alto
desempenho (p. ex. fibra óptica)
ATM Asynchronous Transfer Mode
20Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
ATMBaseado em células de 53 bytes
Velocidades diversas para LAN e WAN
Voz, dados e vídeo integrados
Serviço ATM
Ethernet
Token Ring
FDDI
Router(dados)
Câmera(vídeo)
PBX(voz)
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21Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Níveis do Modelo ATM
conversão aoformato ATM
(48 Bytes)(segmentação)
remontagem
acrescentarcabeçalho de 5 bytes
retirarcabeçalho de 5 bytes
conversão aosrequerimentos
do nívelfísico
egeração
/ verificaçãodo HEC
Nível deadaptaçãoATM (AAL)
NívelATM
NívelFísico
células de 53 bytes
22Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
- Transmissão realizada em pacotes de tamanho constante denominados células
- As células são comutadas individualmente
- Não há recuperação de erros de dados na transmissão pela rede
- Deteção de erros e código corretor de erros para o cabeçalho ( correção de 1 bit )
- Não há necessariamente relação entre as velocidades da rede e da fonte
CÉLULA ATM
Cabeçalho5 bytes
dados de usuário48 bytes
CÉLULA DE 53 BYTES12345678
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23Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Classes de Serviço
variável
Classe B Classe C Classe D
não
orientado a conexão connectionless
SMDS(datagrama)
Dados (X.25TCP / IP )
vídeo codificado
Classe A
constante
VozTV convencionalExemplos
Modo deconexão
Velocidadebinária
Temporizaçãomantida entre
extremossim
24Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Níveis do Modelo ATM
Física
Enlace de dados
Rede
Transporte
Sessão
Apresentação
Aplicação
Sub-camada dependente domeio físico (PMD)
Sub-camada de segmentaçãoe remontagem (SAR)
Sub-camada de convergênciade transmissão (TC)
Camada ATM
Sub-camada de convergência(CS)
PHY
ATM
AAL
Protocolos ATMModelo de referencia OSI
AAL: Camada de Adaptação ao ATMATM: Modo de Transferência AssíncronaPHY: Física
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25Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
MODELO FUNCIONAL
funções dos níveis superiores
subcamada de convergência
segmentação e remontagem
controle genérico de fluxogeração / extração do cabeçalho da célula
tradução do VPI / VCI da célulamultiplexação / demultiplexação de células
desacoplamento da taxa de célulasgeração / verificação do HEC (por CRC), sincronização de células
adaptação dos quadros de transmissãogeração / recuperação dos quadros de transmissão
relógio de bitsmeio físico
níveis superiores
CSSAR
AAL
ATM
TC
PM
nívelfísico
Gerenciamentodos
níveis
ATM
26Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
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27Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
ATM: Nível de transporte lógico e de conexão física
Fluxos estruturadosde células ATMsegundo a Rec. G.703ou STM-n (SDH)
rede geral de transporte(PDH ou SDH)
Gerenc
iamen
to
28Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
A conexão física de acesso e de transporte possui fluxo constante de células, as quais podem estar vazias ou com informação
A transferência da informação pela rede é essencialmente assíncrona
ATM PRINCÍPIOS BÁSICOS
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29Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
ATM EXEMPLO: QUADRO DE 34 Mbit/s
FA1 e FA2: bytes de alinhamento de quadroEM: paridade de bits intercalados (BIP-8)TR: traçado do trajetoMA: falha de recepção remota (FERF), erro de bloco remoto (FEBE), tipo de cargaNR: byte da operadora da redeGC: canal de comunicação de uso genérico (p/ ex. dados ou voz para manutenção)
59 x 9 + 6 = 537 bytes por quadro537 bytes/quadro x 8000 quadros/segundo = 4296000 bytes/s4296000 bytes/s x 8 bits/byte = 34,368 Mbit/scada quadro contém 530 bytes de área útil (10 células)
FA1EMTRMANRGC
FA2
59 colunas
9 linhas
overheadHeader Payload ...
Célula ATM
30Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
ATM ESTRUTURA SDH
área de carga ocupadapor células ATM
ponteiro daAU
...J1B3C2G1F2H4Z3K3Z5
RSOH
MSOH
quadroSTM-1
VC-4
POH DE VC-4
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31Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
REDE LOCAL COM COMUTADORES ATM
SUN
HP
DEC
IBM
155,2 MBIT/S622 MBIT/S
LAN ethernetservidor de
arquivospara a rede daconcessionária
622 MBIT/S
622 MBIT/S
622 MBIT/S
LAN ATM
ATM
32Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
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33Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Interfaces de Rede ATM
- Interface Usuário-Rede (UNI)- Interface de Nó de Rede (NNI)- Interface de Comutação de Dados (DXI)
Ethernet
DXI ATM
Roteador ATM
DSU ATM
UNI privada
NNI privada
UNI privada
Comutador ATM
Comutador ATM
NNI pública
LAN WAN
UNI pública
34Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Pilha de protocolos para o plano de controle e usuário
Q.2931B-ISUP
MTP3
SAAL
ATMLayer
PhysicalLayer
Q.2931
SAAL
ATMLayer
PhysicalLayer
Q.2931B-ISUP
MTP3
SAAL
ATMLayer
PhysicalLayer
Q.2931
SAAL
ATMLayer
PhysicalLayer
UNI NNI UNITerminal Switch Switch Terminal
ATMLayer
PhysicalLayer
UpperLayer
SAAL
ATMLayer
PhysicalLayer
ATMLayer
PhysicalLayer
SAAL
ATMLayer
PhysicalLayer
UNI NNI UNITerminal Switch Switch Terminal
UpperLayer
BISUP: Broadband Integrated Service User Part
Responsável pela Sinalização
MTP3: Message Transfer Part
Estabelece o caminho de comunicação de Sinalização
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35Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
CABEÇALHO DA NNI
VCI HECPTIe
CLPVPI
Header (5 bytes) Payload (48 bytes)
1º OCTETO 2º OCTETO 3º OCTETO 4º OCTETO
VCI (16 BITS):IDENTIFICADOR DO
CANAL VIRTUAL
HEC (8 BITS):SEQÜÊNCIA DEVERIFICAÇÃO
DO CABEÇALHOPOR CRC
PAYLOAD TYPE IDENTIFIER:TIPO DE CARGA
(3 bits)
CELLLOSS
PRIORITY
4 BITS
VPI (12 BITS):IDENTIFICADOR DOTRAJETO VIRTUAL
VPIVPI VCI
VCIVCI PTI
HEC8 7 6 5 4 3 2 1
12345
CLP
5º OCTETO
36Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
CABEÇALHO DA UNI
Célula ATM
GFC VPIVPI VCI
VCIVCI PTI
HEC
GFC:VPI:VCI:PTI:CLP:HEC:
Generic Flow Control (4 bits)Virtual Path Identifier (8 bits)Virtual Channel Identifier (16 bits)Payload Type Identifier (3 bits)Cell Loss Priority (1 bit)Header Error Control (8 bits)
8 7 6 5 4 3 2 1
12345
CLP
Cabeçalho5 bytes
Carga útil48 bytes
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37Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Rede orientada a conexão- a rede realiza as conexões através de circuitos virtuais,
estabelecendo um caminho fixo para todas as células com informações enquanto dura a conexão
O cabeçalho não contém toda a informação para levar a célula a seu destino final
- contém apenas a informação para o processamento da célula, a qual permite que o comutador estabeleça tabelas de comutação (VCI, VPI)
- as tabelas de comutação permanecem válidas enquanto durar a conferência
Ao estabelecer a chamada, o usuário informa à rede (procedimento de negociação) algumas características da chamada( ex:volume médio e máximo de células)
Nível ATM CARACTERÍSTICAS E PROCEDIMENTOS
38Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Funções de canal e trajeto virtual da camada ATM
funções de camadassuperiores
funções de camada PMD(um ou vários enlaces
fÍsicos)
camada ATMfunções de canal virtual
funções de trajetovirtual
VCHVP
VC
VPH VPH VCH
VCCVPC
DC
- Connection transit point- Connection end point
DC : Digital ConnectionVC : Virtual ChannelVP : Virtual PathVCH : Virtual Channel Handler
VC switching controllerVPH : Virtual Path Handler
VP switching controllerVCC : Virtual Channel ConnectionVPC : Virtual Path Connetion
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39Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
VCI DESCRIÇÃO0 Célula não designada ( VPI=0 )123 Células OAM (segmento) para VP (fluxo de células OAM F4
por segmento)4 Células OAM (fim-a-fim) para VP (fluxo de células OAM F4 por
conexão fim-a-fim)5 Sinalização6 - 15
Reservadopelo ITU-T
16 ILMI – Integreted Local Management Interface17 - 31
BitTipo Payload 4 3 2 Significado do Payload
0 EFCI=0 sem congenstionamento, SDU=00 1 EFCI=0 sem congestionamento, SDU=1
0 EFCI=1 com congestionamento, SDU=0Célula deInformação doUsuário
01 1 EFCI=1 com congestionamento, SDU=1
0 Células OAM-F5 para segmento VCC0 1 Células OAM-F5 para segmento fim-a-fim
0 Células de gerenciamento de recursos –RM
Outras Células1
11 Reservado
Canais Virtuais da Camada ATMVCI=1 : VCC for Meta-signaling
VCI=5 : VCC for Signaling
VCI=3, 4 : VCC for F4-OAM
VCI=16 : ILMI - gerência SMNP
PT=000~011 : User Information
PT=100, 101 : F5-OAM
PT=110 : VC Resource Management
VCI=32~: VCCs for User Information
VCC
VPC
Physical Link
40Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
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41Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Análise dos Parâmetros
Como a rede ATM tem por objetivo transportar tráfego estatístico, o usuário precisa informar à rede:
- as características de seu tráfego- a qualidade de serviço (QoS) exigida por seu tráfego
Os servidores (comutadores de células e multiplexadoresdeacesso) da rede devem suportar várias classes de serviçoO gerenciamento da rede aceita ou não novas conexões segundo a disponibilidade momentânea da banda (CAC: connection admission control)
42Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Parâmetros de tráfegoPCR (peak cell rate)
Taxa máxima de transmissão de células/segundo
Tolerância a CDV(CDVT, cell delay variation tolerance)em segundos; não é especificado pelo usuário, e sim pela rede
SCR (sustainable cell rate)máxima taxa média em células/segundo
MBS (maximum burst size)número máximo de células que podem ser enviadas na taxa máxima de pico
Tb (maximum burst duration at PCR)duração máxima das rajadas (em segundos -- chamada Tb)
Ti (minimum burst interval time)o mínimo intervalo entre rajadas (em ms -- chamado Ti)
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43Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Parâmetros de Qualidade de Serviço
Aspectos negociados entre os equipamentos end-systems e da rede- Cell Error Rate ( CER ) / (precisão)
- Maximum Cell Transfer Delay ( Max-CTD ) / ( velocidade )
- Peak-to-Peak Cell Delay Variation ( P2P-CDV) / ( velocidade)
Aspectos negociados como parte do contrato de tráfego- Severely Errored Cell Block Ratio ( SECBR ) / (precisão)
- Cell Loss Ratio ( CLR ) / (confiabilidade)
- Cell Misinsertion Rate ( CMR) / (precisão)
44Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
O Parâmetro QoS (Qualidade de Serviço)
Uma classe de QoS é definida pelo menos pelos seguintes parâmetros:
taxa de células perdidas para o fluxo CLP=0taxa de células perdidas para o fluxo CLP=1variação do retardo de células para o fluxo agregado CLP=0+1retardo médio de células para o fluxo agregado CLP=0+1
Há cinco Classes de Qualidade de Serviço QoS:classe 0: não especificadaclasse 1: emulação de circuito, CBRclasse 2: víde e/ou áudio, VBRclasse 3: dados orientados a conexãoclasse 4: dados connectionless
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45Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Exemplos de Assignação de QoS
0,1 0,3 1 3 10 30 100 300 100010-10
10-8
10-9
10-7
10-6
10-5
10-4
vídeo empacotesclasse 2
emulação decircuitoclasse 1
dadosconnectionless
classe 4dados
orientadosa conexãoclasse 3
variação do retardo de células (ms)
taxa de células perdidas(CLP=0)
46Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Suporte a QoSA gestão dos recursos das redes que suportem a várias QoS torna-se, portanto, extremamente complicada
- para o usuário, será inicialmente difícil poder descrever exatamente as características de seu tráfego
- para as redes, gerenciar os recursos será ainda mais difícil
Para as Classes de Qualidade de Serviço mencionadas (0 a 4) foram criadas as seguintes Categorias de Serviços
- CBR- Real-time VBR ( rt-VBR)- Non-real-time VBR (nrt-VBR)- UBR- ABR
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47Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Categorias de ServiçosCBR (Continuous Bit Rate): tipicamente para emulação de circuitos, onde a velocidade binária é constante e a temporização entre extremos precisa ser mantida
rt-VBR (real-time Variable Bit Rate): para sinais de velocidade binária variável com temporização mantida, como em compressão de vídeo com velocidade variável
nrt-VBR (non-real-time Variable Bit Rate): para sinais que não requerem que a temporização seja mantida, mas que exigem uma QoS garantida (baseada na latência ou largura de faixa digital), como, por exemplo, tráfego de frame relay em que a CIR é mapeada na rede ATM
48Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
ABR (available bit rate): parecida com a VBR (NRT), mas sem garantir uma certa largura de faixa ao usuário; implementando, contudo, um mecanismo de controle de fluxo para informar ao usuário sobre a disponibilidade momentânea de capacidade na rede
UBR (unespecified bit rate): serviço que não oferece garantias de qualquer tipo; o usuário pode enviar qualquer quantidade de dados até um certo limite, mas não pode contar com uma qualidade específica no tocante à taxa de células perdidas, retardo ou variação de retardo
Categoria de Serviços ( continuação)
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49Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Implementação nas Redes
Para implementar as várias QoS nas redes, os nós terão que:
- controlar a admissão de novas conexões que poderiam afetar a garantia dos parâmetros negociados no contrato de tráfego
- separar os fluxos correspondentes às várias QoS (por exemplo, designando vários níveis de prioridades segundo o tipo de tráfego)
- desta forma, poderiam diminuir-se a latência e o jitter de conexões do tipo CBR
50Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Categorias de Serviços da Camada ATM
atributo
CLR
CDT e CDV
PCR e CDVT
SCR e BT
MCRTraffic
Management
categoria de serviços da camada ATMCBR VBR (RT) VBR (NRT) ABR UBR parâmetro
especificada(opc. só CLP = 1)
especificada(opc. só CLP = 1)
especificada(opc. só CLP = 1) especificada* não
especificada QoS
CDV emax. CDT
CDV emax. CDT
somenteCTD média
nãoespecificada
nãoespecificada QoS
especificada especificada especificada especificada especificada tráfego
nãodisponível especificada especificada não
disponívelnão
disponível tráfego
nãodisponível
nãodisponível
nãodisponível especificada não
disponível tráfego
CAC e UPC CAC e UPC CAC e UPC Congestioncontrol
UPC eCongestion Control
CLR - cell loss ratioCDT - cell delay toleranceCDV - cell delay variationCDVT - cell delay variation toleranceSCR - sustainable cell rate
MCR - minimum cell rate (só ABR)BT - burst toleranceCAC - Congstion Admission ControlUPC - Usage Parameter Control
Congestion Control :Black pressure functionEFCI and RM cell functionsEPD function
tráfego
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51Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
52Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Fluxos de Células OAMComo qualquer sistema de transmissão moderno, também as redes baseadas em ATM precisam de canais de serviço
- Não existem bytes específicos nas células para uso dos fluxos OAM
- Assim, foi criado o conceito de “canais de serviço” usando fluxos de células especiais de OAM (operations, administration and maintenance) que unem os vários elementos de rede
- Podemos comparar os fluxos OAM com os canais de serviço presentes no overhead dos quadros da SDH (cabeçalhos de seção de regeneradores, de seção de multiplexação, de trajeto alto e de trajeto baixo) só que, no caso do ATM, além dos fluxos ponta a ponta em um trajeto ou canal virtual, adicionalmente, há fluxos por segmento (de trajeto vitual e de canal virtual)
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53Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Tipos de Fluxos de Células de OAM
F1 - nível de seção de regeneradores (comparável ao nível de seção de regeneradores em SDH)
F2 - nível de seção digital (chamado nível de linha ou de seção de multiplexação em SDH)
F3 - nível de trajeto de transmissão (chamado nível de trajeto em SDH)
F4 - nível de trajeto virtual (inclusive os sub-fluxos por segmento)
F5 - nível de canal virtual (inclusive os sub-fluxos por segmento)
54Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
ponto de conexão do nívelcorrespondente
ponto terminal do nível correspondente
Fluxos de Células de OAM
cam
ada f
ísica
cam
ada A
TM
seção de regeneradores
segmento decanal virtual
segmento detrajeto virtual
seção digital
trajeto de transmissão (linha)
conexão de trajeto virtual
conexão de canal virtual
fluxo F5: nívelde canal virtual
fluxo F4: nívelde trajeto virtual
fluxo F2: nívelde seção digital
fluxo F3: nívelde trajeto de tx
fluxo F1: nívelde seção de reg.
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55Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )
Fluxos OAM - Camada FísicaNos sistemas baseados em células, os fluxos F1 e F3 consistem em células com uma configuração específica no cabeçalho
- esses sistemas não possuem um fluxo F2- está definido um espaçamento máximo entre as células dos
fluxos F1 e F3; caso excedido, um alarme é gerado (LOM)
Nos sistemas SDH, os fluxos F1 e F2 são configurados por bytes do SOH, e o fluxo F3 por bytes do POH
Nos sistemas PDH, as funções de manutenção da camada física são realizadas por bits do cabeçalho (erros de CRC, etc.)
- a capacidade de transportar algo além de mensagens de OAM orientadas a bit é muito limitada
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Fluxos OAM - Camada ATM
As células do fluxo F4 (nível de trajeto virtual) declaram no cabeçalho o VPI a que se referem
o VCI declara se o fluxo é end-to-end (VCI=4) ou do segmento (VCI=3)
Nas células do fluxo F5, o VPI e VCI são declaradoso campo PT indica se são do segmento (100) ou extremo a extremo (PT=101)
O tipo e a função das células de OAM é codificado nos dois semi-octetos do primeiro byte do campo de carga útil
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Tipos e Funções das Células OAM
Há 2 tipos de funções de OAM:
funções suportadas apenas pelos fluxos F1, F2 e F3- funções dedicadas à detecção e indicação de indisponibilidade- funções que requerem o transporte de informações sobre falhas em
tempo real aos extremos afetados para proteção do sistema
funções relativas ao gerenciamento do sistema- dedicadas à monitoração e reportes do desempenho ou à localização de
falhas de equipamentos- podem ser suportadas pelos fluxos F1 a F3 ou por outros meios, como,
por exemplo, por uma TMN através das interfaces Q
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CONEXÃO OAM VP/VC
STM-N
VC-4
STM-N
VP
VC-4
STM-N
VC-4VP
VC
VP
VC-4
STM-N
VC
AAL
end-end VP OAM F4Segmento VC OAM F5
Segmento VP VPI=3 OAM F4
VP
VC-4
STM-N
VC
AAL
Célula OAM-F5 contém:Vpi / Vci do usuárioPTI = 101END-TO-END
Célula OAM-F4 contém:Vpi=USUÁRIO / Vci=4END-TO-END
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Formato Genérico das Célulasde OAM da Camada ATM
cabeçalhoda
célulacampo específico da função
tipo deOAM
tipo defunção
EDC (error detectioncode) de CRC-10
reservadopara usos
futuros
45 bytes5 bytes
1 byt
e
2 byt
es
4 bits 4 bits 6 bits 10 bits
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Formato Genérico das Células de OAM da Camada ATM
tipo defalha(opc.)
cabeç.da
célulacampo específico da função
45 bytes5 bytes
1 byt
e
2 byt
es
localização da falha(opcional octetos não utilizados (6A H)
MCSN(módulo
256)BIP-16
ID damens. octetos não utilizados (6A H)
TUC(total user cell no.)
TS (time stamp)(opcional)
result.de err.blocos
contagem de células perdidas /mal inseridas
octetos não utilizados (6A H)
células de gerenciamento de falhas AIS / FERF
células de monitoração de desempenho
células de ativação / desativação de função OAMetiquetade cor-relação
sentidos de ação(onde ativar/desat.)
tamanhos de blocos da PM (performance monitoring) B-Atamanhos de blocos da PM A-B
8 9 x 8 35 x 8
328 16 16 8 16264
6 2 8 4 4 336
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Tipos e Funções das Células OAM (cont.)Gerenciamento de falhas (tipo 0001)
AIS (0000)RDI / FERF (0001)verificação de continuidade (0100)loopback (1000)
Gerenciamento de desempenho (tipo 0010)monitoração para a frente (0000)reporte para trás (0001)monitoração e reporte (0010)
Ativação / desativação (1000)monitoração de desempenho (0000)verificação de continuidade (0001)