38
Wykład 8+9+10: Technika ATM Prof. dr hab. Inż. Wojciech Burakowski Instytut Telekomuniacji PW Zespół Technik Sieciowych Pokój 335 tnt.tele,pw,.edu.pl Sieci Wielousługowe: lato 2007/2008

Wykład 8+9+10: Technika ATM

  • Upload
    samira

  • View
    38

  • Download
    1

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Sieci Wielousługowe: lato 2007/2008. Wykład 8+9+10: Technika ATM . Prof. dr hab. Inż. Wojciech Burakowski Instytut Telekomuniacji PW Zespół Technik Sieciowych Pokój 335 tnt.tele,pw,.edu.pl. Plan wykładu. 1. Podstawy techniki ATM, standaryzacja. 2. Architektura warstwowa i protokoły . - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Wykład 8+9+10:

Technika ATM

Prof. dr hab. Inż. Wojciech BurakowskiInstytut Telekomuniacji PWZespół Technik SieciowychPokój 335tnt.tele,pw,.edu.pl

Sieci Wielousługowe: lato 2007/2008

Page 2: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Plan wykładu

Podstawy techniki ATM, standaryzacja1

2 Architektura warstwowa i protokoły

Usługi ATM, sterowanie ruchem3

4 Obszary zastosowania

Page 3: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Podstawy techniki ATM, standaryzacja1

Page 4: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Rozwój sieci N-ISDN i B-ISDN

1976 19941986 1997 2000

Rozpoczęcie prac standaryzacyjnych

Dla 64 kbit/s ISDN

Pierwsze sieci pilotowe 64 Kbit/s ISDN

Rozpoczęcie budowy europejskiej sieci 64 Kbit/s ISDN

Całkowite pokrycie siecią 64 Kbit/s w Europie

Rozpoczęcie prac standaryzacyjnych

BISDN

Powstanie ATM Forum

Technologia ATM w sieciach lokalnych

Standardy dla użycia techniki ATM w sieciach prywatnych

Światowa sieć ATM

Page 5: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Podstawy techniki ATM (1)

Technika ATM – Asynchronous Transfer Mode

-Próba stworzenia jednej techniki sieciowej dla tzw. sieci B-ISDN (Broadband Integrated Service Digital Network) jako następny krok po sieci N-ISDN (Narrowdband Integrated Service Digital Network)

- prace rozpoczęto pod koniec lat 80-tych i trwały nieprzerwanie do początku do końca lat 90-tych, głównie a ATM Forum (więcej niż 800 organizacji), ITU-T, projektach międzynarodowych i w wielu instytucjach

-Pierwsza specyfikacja – ok.. 1994 r. – pierwsze laboratoria i pierwsze komutatory ATM

-Pierwsze sieci – ok.. 1996 r

-Rozszerzenie na środowisko sieci bezprzewodowych – 1997/8

-Duża oferta rynkowa

-Budowa komutatorów również w Polsce (DGT przy współpracy z WIŁ)

Page 6: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Podstawy techniki ATM (2)

Podstawowe własności ATM-jednolity format przekazywanych bloków przez sieć; w postaci komórek (cell) o stałej długości 53 bajty = 5 bajtów nagłówka + 48 bajtów pole danych

-Realizacja połączeń wirtualnych (konieczna faza zestawiania połączenia (connection oriented)

-Zsetaw protokołów dla realizacji sieci jest tak zdefiniowany, aby warstwa ATM była jedna, natomiast wiele protokołów AAL (ATM Adaptation Layer) w zależności od oferowanych usług sieciowych

-Zapewnienie przekazu danych związanych z wszystkimi aplikacjami (obecnymi i przyszłymi) wraz z zapewnieniem odpowiedniej jakości (wymagania na prawdopodobieństwo strat, opóźnienia) – negocjacja warunków przekazu dancyh przez sieć (end_to_end)

-Wykorzystanie multipleksacji statystycznej (teoretycznie możliwe do uzyskania duże wykorzystanie łączy -> niskie taryfy)

-Zasadniczo transmisja powinna być realizowana przez łącza światłowodowe (duże szybkości – Gbit/s, niska stpoa błedów – 10^-12. Przedstwiono rozwiązania dla środoiska mniej wygodnego – łącza radiowe – technika Wireless ATM

-Użycie techniki ATM w sieciach LAN, MAN i WAN – idea budowy jednej sieci na wiele lat

Page 7: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Podstawy techniki ATM (3) zalecenia ITU

NTISystem transmisyjny

System komutacji

System transmisyjny

Sieć publiczna B-ISDN

Sprzęt użytkownika

System transmisyjny

NNI TB użytkownik Sieć publiczna B-

ISDN

Podstawy B-ISDN

I121: szerokopasmowe aspekty ISDN

Architektura sieci, sygnalizacjaI311: Aspekty sieciowe

Usługi; I121: Usługi BISDN

Słownictwo; I113: B-ISDN

ModelowanieI321: Model odniesienia dla protokołówI327: Architektura B-ISDN

OAMI610: Podstawy OAM

Sygnalizacja UNI

Q.2120: Meta signaling

Q.2100,10,30,40:

Sygnalizacja AAL

Q.2951: usługi uzupełniające

Warstwa ATMI.150 Funkcje warstwy ATMI.261: Funkcje nagłówka ATM

Warstwa adaptacyjna ATMI.362 Funkcje warstwy AALI.363: Opis warstwy AAL

UNII.413 Struktura UNII.261: Warstwa fizyczna UNI

Zarządzanie ruchemI.371 Sterowanie ruchem , sterowanie przeciążeniami

SprawnośćI.356 Sprawność sieci B-ISDN

łącze

System transmisyjny

Inne sieciłącze

IWF

Połączenia międzysieciowe I555: z Frame RelayI.580: z 64 kbit/s ISDN

Sygnalizacja NNIQ.2761 B-ISUPQ.2730: Usługi uzupełniające

NNIG.707: Hierarchia SDHG.708: Struktura ramki SDHG.709: Specyfikacja SDHG.804: Przekaz komórek ATM przez SDH

Page 8: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Podstawy techniki ATM (4)

ATM jest techniką wymagającą zestawienia połączenia: należy zestawić połączenie wirtualne przed przekazem informacji użytkowych. Połączenie takie zestawia się przy użyciu oddzielnego wirtualnego kanału sygnalizacyjnego

Dane użytkowe są segmentowane na komórki o stałej długości (53 bajty), Komórki te są przekazywane przez ustanowione połączenie wirtualne. Funkcje transportu komórek w sieci ATM są podzielone na dwie grupy: funkcje transportu w warstwie fizycznej i funkcje transportu w warstwie ATM

Funkcje transportu w warstwie fizycznej zawierają te funkcje, które dotyczą transmisji na poziomie ścieżki transmisyjnej, na poziomie sekcji cyfrowej i na poziomie regeneratorów

Funkcje transportu na poziomie ATM obejmują te funkcje, które dotyczą poziomu kanału wirtualnego i ścieżki wirtualnej

Page 9: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Podstawy techniki ATM (4)

Poziom kanału wirtualnego

Poziom ścieżki wirtualnej

Poziom ścieżki transmisyjnej

Poziom sekcji cyfrowej

Połączenie – kanał wirtualny

Połączenie – ścieżka wirtualna

ścieżka transmisyjna

sekcja cyfrowa

sekcja regeneracji

Warstwa ATM

Warstwa Fizyczna

Łącze VC

Page 10: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

VP

Podstawy techniki ATM (4)

Poziom kanału wirtualnego (virtual channel level): Pewna koncepcja zastosowana do opisu jednokierunkowego przekazu komórek ATM mającyh taki cam identyfikator

Poziom ścieżki wirtualnej (virtual path level): Pewna koncepcja zastosowana do opisu jednokierunkowego przekazu komórek należących do takich kanałów wirtualnych, które mają taką samą wartośc identyfikatora (VPI). Pewna ścieżka wirtualna (VP) stanowi zbiór wspólnie komutowanych kanałów wirtualnych (VC)

VP

VP

VC

VC

VC

Ścieżka transmisyjna

VP VC

VP VC

VP VC

Page 11: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

2 Architektura warstwowa i protokoły

Page 12: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Architektura (1)

Model odniesienia zawiera płaszczyznę użytkownika, płaszczyznę sterowania i płaszczyznę zarządzania

Płaszczyzna użytkownika odnosi się do przekazywania informacji użytkowej

Płaszczyzna sterowania realizuje funkcje sterowania połączeniem takie jak: sygnalizacja wymagana w fazie zestawiania połączenia, utrzymanie i rozłączenie

Płaszczyzna zarządzania dotyczy zarządzania i utrzymania sieci i realizuje funkcje związane z działaniem sieci. Funkcje zarządzania warstwą zawierają zarządzanie zasobami i uaktualniania parametrów protokołów realizujących daną warstwę.

warstwa fizyczna

warstwa ATM

warstwa adaptacyjna ATM

Warstwy wyższe Warstwy wyższe

Płaszczyzna użytkownika

Płaszczyzna sterowania

Płaszczyzna

zarządzania

Zarządzanie

warstwą

Page 13: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Architektura (2) Funkcje

Zbieżności

Segmentacji i składania

Sterowanie przekazem

Generacja i odbiór nagłówków

Translacja pól VPI/VCI

Multipleksacja i demultipleksacja komórek

Obsługa pola HEC

Adaptacja ramki transmisyjnej

Generowanie i rozdział ramek

Synchronizacja bitowa

Medium fizyczne

Warstwa

AAL

ATM

Warstwa Fizyczna

Podwarstwy

CS – convergence sublayer

SAR – segmentation and assemblink

-

-

-

-

TC – Transmission convergance

TC

TC

PM – Physical medium

PM

Page 14: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Architektura (3)

Warstwa Fizyczna

Zasadniczo realizuje funkcje związane z poziomem bitowym. Obejmuje dwie podwarstwy : podwarstwę medium fizycznego (PM – Physical Layer) i podwarstwę zbieżności transmisji (TC – Transmission convergance). Podwarstwa PM wykonuje funkcje, które są zależne od użytego medium fizycznego, takie jak wyrównanie bitowe, czy tez generacja fal właściwych dla danego medium. Podwarstwa TC jest odpowiedzialna za wszelkie funkcje związane z transmisją komórek, tj. rozeznawanie szybkości transmisji komórek, podejmowanie akcji kiedy występują błędy w nagłówku, (Header Error Control – HEC), rozpoznawanie początku/końca komórek, adaptacja ramek transmisyjnych, oraz generowanie-rozeznawanie ramek transmisyjnych

Warstwa ATM

Funkcje realizowane przez warstwę ATM dotyczą sterowania przekazem komórek (flow control), generowaniem i rozpoznawaniem nagłówka komórki, komutacją komórek i multipleksacją komórek

Warstwa AAL

Wykonuje funkcje związane z adaptacją formatów używanych przez protokoły warstw wyższych do postaci komórek ATM o stałej długości. Posiada dwie podwarstwy: segmentacji i złożenia wiadomości (SAR) i zbieżności (CS). Wysyłający SAR defragmentuje PDU (Protocol Data Unit) na bloki właściwe długości pola informacyjnego komórek ATM, natomiast odbierający SAR łączy te bloki w PDU. Podwarstwa CS zależy od dostarczanej usługi warstwy AAL dla warstw wyższych – tzn, detekcji i obsługi błędów, synchronizacji itp..

Page 15: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Warstwa ATM – I.361 (1)

Specyfikacja Warstwy ATM

Format komórki ATM – 48 bajtowe pole informacyjne + 5 bajtów nagłówka

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI PT CLP

HEC

7 6 5 4 3 2 1 0

0

1

2

3

4

VPI

VPI VCI

VCI

VCI PT

HEC

7 6 5 4 3 2 1 0

0

1

2

3

4

nagłówek pole informacyjne - AAL

Styk UNI

Użytkownik - siećStyk NNI

Sieć - sieć

5 bajtów 48 bajtów

CLP

Page 16: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Warstwa ATM – I.361 (1)

Specyfikacja poszczególnych pól:

GFC – Generic Flow Control, 4 bity: Regulacja dostępu do sieci ATM

VCI – Virtual Channel Identifier, 16 bitów: Specyfikacja numeru kanału wirtualnego

VPI – Virtual Path Indentifier, 8 bitów: Specyfikacja numeru ścieżki wirtualnej

VCI+VPI: numer połączenia

PT – Payload Type, 3 bity: typ komórki: tzn.dla rozróżnienia komórek przenoszących informacje od użytkownika od komórek przenoszących informacje zarządzające

-dla komórek przenoszących informacje od użytkownika, drugi bit jest używany dla identyfikacji przeciążenia (congestion indication), trzeci bit jest wykorzystywany dla identyfikacji użytkownik-użytkownik. Bit przeciążenia jest ustawiany przez sieć, kiedy takie przeciążenie ma miejsce. Bit identyfikacji użytkownik-użytkownik pozwala użytkownikowi na wysłanie informacji przy użyciu nagłówka. Przykładowo, w AAL5, bit ten może być użyty dla przesłanie informacji o końcu ramki

-Dla komórek OAM, zarezerwowane są OAM (PT=100) dotyczące danego łącza, przez które przesyłana jest komórka oraz OAM (PT=110) związane z zarządzaniem „od końca do końca”. Dla zarządzania zasobami sieci używa się komórek z PT=100

CPL – Cell Loss Priority, 1 bit: dla oznaczenia priorytetu. CLP=1 oznacza, iż komórka ta może być odrzucona w przypadku przeciążenia

Page 17: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Funkcje warstwy ATM – I.150 (1)

(1) multipleksacja/demultipleksacja komórek

Komórki od poszczególnych źródeł są multipleksowane na jeden strumień komórek w punkcie nadawania. W punkcie odbioru są demultipleksowane

(2) Dodawanie i usuwanie nagłówka

W nadajniku, ATM dodaje nagłówek do pola informacyjnego odebranego z warstwy AAL. W odbiorniku, nagłówek jest usuwany

(3) Tłumaczenie VP/VC

Warstwa ATM tłumaczy wejściowy VPI/VCI na odpowiedni wyjściowy VPI/VCI (realizacja w komutatorach ATM)

(4) Sterowanie przepływem do sieci (GFC) na styku UNI

Poziom ATM steruje przepływem ruchu na styku UNI dla zapobiegania przeciążeniom, które mogą wystąpić w sieci abonenckiej

Page 18: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Warstwa AAL (1)

Warstwa AAL ma za zadanie zapewnienie wymagań na usługę przekazu danych dla różnych aplikacji (pod-warstwa CS) i realizacji „mappingu” PDU warstw wyższych na pola informacyjne właściwe komórkom ATM (podwarstwa SAR) i „na odwrót”.

ATM

AAL1 AAL2 AAL3 AAL4 AALn

Różne aplikacje

Page 19: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Typ AAL1AAL1 służy do realizacji usługi CBR wymagającej synchronizacji pomiędzy nadajnikiem i odbiornikiem.

Usługi, które dostarcza ta warstwa obejmują odbiór SDU (Service Data Unit) ze stałą szybkością transmisji,i ich przekazanie z tą samą szybkością, przekaz informacji synchronizacyjnych pomiędzy źródłem i odbiornikiem oraz identyfikacja straconych lub błędnych informacji.

AAL1 realizuje:

(1) segmentację i zbieranie danych od użytkownika

(2) obsługę zmiennego opóźnienia przekazu komórek (CDV – Cell Delay Variation)

(3) obsługę straconych lub „źle umiejscowionych” komórek

(4) odtworzenie w odbiorniku częstotliwości zegara nadajnika

(5) monitorowanie informacji sterującej protokołu AAL dla obsługi błędów, tj. AAL-PCI (AAL-Protocol Control Information)

(6) obsługa błędów Aal-PCI

(7) monitorowanie pół informacji użytkowych z punktu widzenia błędów bitowych i podejmowanie akcji korygujących

Nagłówek komórki

Numer sekwencyjny (SN) – 4 bity

Zabezpieczenie kodowe pola SN – 4 bity

Pole danych

Format AAL1

Page 20: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Typ AAL2

AAL2 służy do realizacji usługi VBR wymagającej synchronizacji pomiędzy nadajnikiem i odbiornikiem. Podobnie jak w AAL1, ale SDU są odbierane ze zmienną szybkością. Typ 2 AAL akceptuje CS-PDU o zmiennej długości, a zatem mogą być takie SAR-PDU, które nie są całkowicie wypełnione.

Numer sekwencyjny (SN) – 4 bity

Zabezpie-czenie kodowe

Pole da-nych

Format AAL2

Typ informa-cji

Wskaź-nik długości

Nagłó-wek komórki

Page 21: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Typ AAL3 i 4Ten typ zasadniczo dotyczy usług wymagających zestawienia połączenia nie wymagającego synchronizacji

pomiędzy źródłem i odbiornikiem. Funkcje realizowane przez typ 3 AAL obejmują segmentację i scalanie danych użytkowych generowanych o zmiennej szybkości oraz obsługę błędów. Zarówno typ 3 jak i 4 mogą być użyte dla przekazu danych przesyłanych w ramkach jak i w postaci strumienia danych. Różnica: typ 3 jest dla ruchu wymagającego zestawiania połączenia, typ 4 był dla ruchu nie wymagającego zestawienia połączenia (tzn. połączenie było zestawione wcześniej). Ponieważ te typy AAL są dla przekazu danych, zatem mają mechanizmy retransmisji.

Dwa typy usług: dla danych przekazywanych w ramkach (message mode) i dla danych strumieniowych (streaming mode).

Numer

sekwencyjny

Zabezpie-czenie kodowe

Identyfikator multipleksacji

Postać SAR-PDU – format dla AAL 3 i 4

Typ segmentu

Pole danychNagłówek

komórki

PAD Pola dodane (tailer)

Postać CS-PDU – format dla AAL 3 i 4

Informacja użytkowa (do 65553 bajtów)Nagłówek

CS-PDU

Page 22: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Typ AAL5Typ 5 AAL dotyczy usług z zestawianiem połączenia bez wymagania synchronizacji czasowej pomiędzy

źródłem i przeznaczeniem. Funkcjonalność AAL5 jest uproszczona aby obsłużyć ruch o dużej szybkości. Zakłada się, że warstwy leżące powyżej realizują funkcje związane z obsługą błędów, retransmisji i sprawdzenia kolejności komórek.

Postać SAR-PDU – format dla AAL 5

Informacja przenoszona (payload) Nagłówek komórki

Dane użytkownika PAD Sterowanie Długość CRC Warstwa CS

Warstwa SAR

Komórka AA5 Komórka AA5 Komórka AA5 Komórka AA5

Format CS-PDU, segmentacja i składanie w AAL5

Page 23: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Usługi ATM, sterowanie ruchem3

Page 24: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Sterowanie ruchem (1) • Dla zapewnienia wymagań QoS (Quality of Service) dla różnych klas usług,

ATM dostarcza następujące mechanizmy:– CAC (Call Admission Control), dla podejmowania decyzji o

przyjęciu/odrzuceniu nowego wywołania, i w przypadku przyjęcia, przydzielenia odpowiednich zasobów sieci dla realizacji połączenia

– UPC (Usage Parameter Control), polegającej na sprawdzaniu zgodności deklaracji z rzeczywistym ruchem generowanym przez użytkownika;

– NPC (Network Parameter Control), dla sterowania strumieniem komórek na styku sieć-sieć;

– PC (Priority Control), dla podejmowania decyzji, które komórki mają być stracone w przypadku przeciążenia w sieci;

– CC (Congestion Control), dla zabezpieczenia sieci przed skutkami przeciążenia– RM (Resource Management), dla podzielenia dostępnej przepływności bitowej na

poszczególne połączenia

Page 25: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Sterowanie ruchem (2) • Dwa rodzaje sterowania ruchem:

– Metoda prewencyjna– Metoda reakcyjna

Metoda prewencyjnaSterowanie ruchem w sieci ATM realizuje funkcja CAC i UPC. Możliwość realizacji multipleksacji statystycznej umożliwia efektywne wykorzystanie pasma. W fazie zestawiania połączenia użytkownik podaje wartość żądanego pasma, poprzez podanie wartości tzw. deskryptorów ruchu. Deskryptorami ruchu są: maksymalna szybkość bitowa, tzw. wartośc średnia szybkości bitowej (PCR – Peak Cell Rate), kiedy generowana jest paczka komórek (SCR - Sustainable Cell Rate) oraz maksymalna paczka komórek (Mbmax – Maximum Burst). Wartości tych deskryptorów ruchu są dla funkcji CAC podstawą do przyjęcia/odrzucenia nowego wywołania. Przykładowo, funkcja CAC mogłaby dodać wartości szczytowe wszystkich realizowanych połączeń i deklarowanej przez nowe wywołanie a następnie porównać tak uzyskaną wartość w wartością przepustowości łącza ( pomniejszoną o odpowiedni współczynnik dopuszczalnego obciążenia). W przypadku akceptacji, jest bardzo ważne, aby zabezpieczyć się przed ewentualnością generowania przez użytkownika ruchu przewyższającego deklaracje.

Page 26: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Sterowanie ruchem (3) Metoda reakcyjnaSterowanie przepływem ruchu odbywa się w tzw. pętli zamkniętej. Źródło generuje ruch z szybkością dopuszczalną, wyznaczaną przez warunki sieciowe.

źródło CAC

źródło UPC sieć

sieć

ujście

Metoda prewencyjna.

Zestawienie połączenia

Przekaz danych

źródło węzeł ujściewęzeł

Informacja o dostępnej szybkości

Zmierzenie dostępnej szybkości w sieci

Page 27: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Usługi sieciowe (1) ATM - sieć wielousługowa

Jedna sieć telekomunikacyjna

Page 28: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Usługi sieciowe (2)

• stałej szybkości bitowej CBR (Constant Bit Rate)

• zmiennej szybkości bitowej rt-VBR (real time Variable Bit Rate)

• zmiennej szybkości bitowej nrt-VBR (non-real time Variable Bit Rate)

•osiągalnej szybkości bitowej ABR (Available Bit Rate)

•nieokreślonej szybkości bitowej UBR (Unspecified Bit Rate)

• gwarantowanej szybkości przekazu ramek GFR (Guaranteed frame rate)

CBR

VBR

UBR, ABR

t

B

Bmax

Typy ruchów w łączu ATM

Usługi sieciowe oferowane przez ATM:

wyższy priorytet

niższy priorytet

Page 29: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Usługi sieciowe (3) Kontrakt ruchowy• Parametry QoS

– zmienność opóźnienia komórek CDV (Cell Delay Variation)

– maksymalne opóźnienie przesyłania komórek CTD (Cell Transfer Delay)

– prawdopodobieństwo straty komórki CLR (Cell Loss Rate)

• Deskryptory ruchu– wartość szczytowa szybkości transmisji

komórek PCR (Peak Cell Rate)– tolerancja zmienności opóźnienia komórek

CDVT (Cell Delay Variation Tolerance)– Graniczna wartość średnia szybkości

transmisji komórek SCR (Sustained Cell Rate)

– Maksymalna liczba komórek w paczce MBS (Maximum Burst Size)

czas transmisji

czas przybycia do UNI

T

ts ts ts ts

CDVT

Page 30: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

CBR • zaprojektowana dla obsługi źródeł ruchu wymagających reżimu czasu

rzeczywistego oraz generujących komórki ze stałą szybkością (PCR) przez cały czas trwania połączenia,

– VoIP– emulacja łącza

• parametry wykorzystane do opisu ruchu:– maksymalna szybkość przesyłania komórek PCR– Tolerancja zmienności opóźnienia komórek CDVT

• deklarowane parametry QoS– CLR– peak-to-peak CDV– Max CTD

Page 31: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

rt-VBR • usługa wykorzystywana przez aplikacje generujące komórki ze zmienną

szybkością, wymagające małego poziomu strat, małego opóźnienia przekazu danych jak również małej zmienności tego opóźnienia– VTC stosujące kodeki wideo o zmiennej szybkości

• parametry wykorzystane do opisu ruchu:– maksymalna szybkość przesyłania komórek PCR– tolerancja zmienności opóźnienia komórek CDVT– graniczna wartość średnia szybkości transmisji komórek SCR– maksymalna liczba komórek w paczce MBS

• deklarowane parametry QoS– CLR– peak-to-peak CDV– Max CTD

Page 32: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

nrt-VBR • usługa wykorzystywana przez aplikacje generujące komórki ze zmienną

szybkością nie wymagające ścisłych gwarancji czasowych– aplikacje medyczne, aplikacje inżynieryjne, VoD

• parametry wykorzystane do opisu ruchu:– maksymalna szybkość przesyłania komórek PCR– tolerancja zmienności opóźnienia komórek CDVT– graniczna wartość średnia szybkości transmisji komórek SCR– maksymalna liczba komórek w paczce MBS

• gwarantuje spełnienie wymagań odnośnie poziomu strat komórek – deklarowane jedynie CLR

Page 33: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

UBR • nie gwarantuje żadnych parametrów jakości obsługi, nie zapewnia spełnienia

zależności czasowych pomiędzy odbiorcą i nadawcą (usługa typu best effort), charakteryzuje się zmienną szybkością transmisji komórek – e-mail, peer-to-peer

• opcjonalne parametry wykorzystane do opisu ruchu (sieć może je zignorować):– maksymalna szybkość przesyłania komórek PCR– tolerancja zmienności opóźnienia komórek CDVT

• brak deklarowane parametrów QoS

Page 34: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

ABR • usługa wykorzystywana przez aplikacje generujące komórki ze zmienną

szybkością (zależnie od przeciążeń występujących w sieci) nie wymagające ścisłych gwarancji czasowych

– przekaz danych komputerowych (ftp)• parametry wykorzystane do opisu ruchu:

– maksymalna szybkość przesyłania komórek PCR– tolerancja zmienności opóźnienia komórek CDVT– minimalna szybkość przesyłania komórek MCR (w granicznym przypadku może

być równa zero)• W zależności od sieci może zostać wyspecyfikowany parametr CLR; ogólnie

oczekuje się, że poziom strat komórek będzie mały (ze względu na zastosowanie mechanizmów sterowania szybkością transmisji komórek przez nadajnik)

Page 35: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

ABR(2) Mechanizm sterowania przepływem wykorzystuje pętlę sprzężenia zwrotnego – przy

pomocy specjalnych komórek zarządzających RM (Resource Management Cells) nadawca jest informowany o zmianach charakterystyk ruchu w sieci, dzięki czemu może dostosować swoją szybkość transmisji do warunków panujących aktualnie w sieci

komórka RMPTI = 110

S Dwęzeł sieci

węzeł sieci

forward-RM

backward-RM

Page 36: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

ABR(3) Dwa sposoby sterowania szybkością, z jaką

nadajnik wysyła komórki do sieci• powiadomienie bitowe o przeciążeniu sieci

BCI (Binary Congestion Indication) – w metodzie tej sieć dostarcza źródłom ABR binarną informację o przeciążeniu (EFCI – Explicite Forward Congestion Indication); pozwala ona określić czy na drodze danego połączenia znajduje się przeciążony element czy nie

• powiadomienie o dostępnej szybkości bitowej ERI (Explicite Rate Indication) – w metodzie tej sieć dostarcza źródłom ABR bezpośrednią informację o dopuszczalnej szybkości transmisji, wskazując tzw. Dostępną szybkość przekazu (Explicite Rate)

MCR

PCR

Szybkość transmisji komórek

czas

gwarantowana

CLP = 1

Page 37: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

GFR • przeznaczona do obsługi aplikacji nie wymagających reżimu czasu

rzeczywistego, które żądają zagwarantowania minimalnej szybkości przesyłania komórek MCR (Minimum Cell Rate), jednakże mogą nadawać z szybkością przekraczającą deklarowaną MCR; w przypadku przeciążenia sieć nie gwarantuje dostarczenia komórek przekraczających MCR;

– ftp• aplikacja transmituje dane w postaci ramek; w przypadku przeciążenia

odrzucana jest cała ramka, a nie pojedyncza komórka• Brak sprzężenia zwrotnego; przeciążenie w sieci wykrywane poprzez

mechanizmy warstw wyższych (np. TCP)• parametry wykorzystane do opisu ruchu (sieć może je zignorować):

– maksymalna szybkość generowania komórek PCR– maksymalna liczba komórek w paczce MBS– minimalna szybkość generowania komórek MCR– maksymalna wielkość ramki MFS (Maximum Frame Size)

• W zależności od sieci może zostać wyspecyfikowany parametr CLR; ogólnie oczekuje się, że straty na poziomie ramek będą małe

Page 38: Wykład 8+9+10:  Technika ATM

Usługa emulacji łącza Usługa CES (Circuit Emulation Serivce) wykorzystywana jest do emulacji łącza

punkt-punkt E1 (DS1), bądź też jego części (N*64Kb/s), w sieci ATM

UserA CBR UserA CBRATM CES InterWorking

Function

ATM CES InterWorking

Function

UNI UNI

E1/DS1E1/DS1

ATM Constant Bit Rate Virtual Channel

• CES niezestrukturalizowana (E1/DS1 unstructured service) – cały ruch E1/DS1 przenoszony jest poprzez sieć ATM

• CES zestrukuralizowany (E1/DS1 N*64 Kbit/s structured service) – jedynie N połączeń składających się na sygnał E1 jest przenoszonych przez sieć ATM