Há 4 tipos de níveis de adaptação ao ATM: - AAL tipo 1: suporta tráfego de classe A (CBR,orientado a conexão, isócrono)

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Curso Protocolo ATM UNISANTA – Universidade Santa Cecília ( Santos – SP )

¾

Camada AAL

9 Há 4 tipos de níveis de adaptação ao ATM:

-

AAL tipo 1: suporta tráfego de classe A (CBR,orientado a conexão, isócrono) - AAL tipo 2 : suporta tráfego de classe B (VBR, orientado a conexão, isócrono) - AAL tipo 3/4 : suporta tráfego de classes C e D (VBR, anisócrono). As antigas AAL 3 e AAL 4 foram unificadas na AAL tipo 3/4 adequada para tráfego de dados sensível a perda de células, mas não a retardos -AAL tipo 5 : suporta tráfego de classe C (VBR, orientado a conexão, anisócrono)

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64

9 Além dessas 4 AALs, é usual referir-se a um quinto tipo

de AAL

AAL tipo 0 : trata-se de uma AAL nula, para quando o tráfego

oferecido já vem formatado em células. Embora não se

defina uma “AAL tipo 0” nas normas, esse termo para o

caso do tráfego já formatado está consagrado pelo uso

¾

Camada AAL

¾

SUBDIVISÕES DA CAMADA AAL

funções dos níveis superiores

subcamada de convergência segmentação e remontagem

controle genérico de fluxo geração / extração do cabeçalho da célula

tradução do VPI / VCI da célula multiplexação / demultiplexação de células

desacoplamento da taxa de células geração / verificação do HEC (por CRC)

sincronização de células adaptação dos quadros de transmissão

geração / recuperação dos quadros de transmissão relógio de bits meio físico níveis superiores

CS

SAR

AAL

ATM

TC

PM

nível

físico

Gerencia-mento dos níveis

Camada AAL

_{a CS se subdivide em}

duas outras sub-subcamadas:

SSCS e CPCS

(3)

66

¾

Subdivisões da Subcamada de Convergência - CS

9 SSCS - Service Specific Convergence Sublayer

- parte alta da CS

- pode ser nula

- até agora definida para Frame Relay e para SMDS

- não requerido para IP, pois IP é suportado diretamente pela CPCS

9 CPCS - Common Part Convergence Sublayer

- parte baixa da CS

- sempre tem que estar presente

- funções específicas para cada tipo de AAL, p/ ex., a AAL 1

especifica CPCS suportando SRTS (synchronous residual time

stamp) e SDT(structured data transfer)

¾

AAL tipo 5

9 Também conhecida como SEAL (Simple and Efficient AAL)

dados de usuário (0 a 65535 bytes)

carga útil PAD UU CPI

PDU da SAR compri-mento CRC PDU da SAR PDU da SAR carga útil cabeç.

ATM carga útil

cabeç.

ATM carga útil

cabeç. ATM CPCS Nível de Usuário SAR Nível ATM Nível AAL 48 48 48 5 5 48 5 48 48 0-47 1 1 2 4

UU: usuário a usuário CPI: indicador de parte comum

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68

¾

AAL Tipo 3/4 (Modo Mensagem)

IDU de AAL 3/4

carga de usuário PAD AL Etag compri-_mento

CS Nível de Usuário SAR Nível ATM Nível AAL carga útil cabeç. ATM trailer SDU de AAL 3/4 carga útil MID SN ST LI CRC carga útil cabeç. ATM carga útil MID SN ST Fill LI CRC CPI Btag BA cabeç. 2 bits 4 bits 10 bits 44 octetos 6 bits 10 bits 5 48 5 48 cabeç. 1 1 2 < 65535 0-3 1 1 2

SDU: unidade de dados de serviço IDU: unidade de dados intermediária

(= um quadro completo do usuário) CPI: indicador de parte comum

Btag: etiqueta de início

BA: designação de memória

AL: alinhamento de palavras de 32 bits (= 00H)

Etag: etiqueta de fim

ST: tipo de segmento (BOM, COM, EOM) SN: número sequencial

MID: identificador de multiplexação LI: indicador de comprimento

44 octetos

trailer

(5)

70

¾

AAL Tipo 1 (Emulação de Circuitos)

9 A AAL tipo 1 permite transportar sinais síncronos em

modo “emulação de circuitos

- a área de carga útil de cada célula recebe um byte de

cabeçalho de SAR (ISAR-PDU header) e 47 bytes de

carga

- Há dois modos de operação:

o método SRTS (synchronous residual time stamp) permite o transporte de sinais plesiócronos (de primeira e terceira ordens)

o método SDT (structured data transfer) permite transportar sinais síncronos de 64 kbit/s (neste caso, as células pares só contêm 46 bits de carga, pois um byte é utilizado como ponteiro)

¾

AAL Tipo 1 (cont.): Método SRTS

9 Segundo este método, os nós de origem e destino devem possuir

um relógio de grande exatidão amarrado a uma referência de rede,

onde a frequência real do sinal a ser transportado é comparada

com o relógio de referência de rede da seguinte forma:

- o relógio da rede é dividido por um fator x de tal maneira que o resultado seja um valor entre 1 e 2 vezes maior que o relógio real da carga

- o relógio da rede assim dividido incrementa um contador de 4 bits esse contador é amostrado a cada 3008 bits da carga (8 células x 47 bytes/célula x 8 bits/byte) - o valor do contador, chamado etiqueta de tempo residual síncrono, é transmitido

no cabeçalho das células ímpares (usando o bit CSI, convergence sublayer indication), levando 8 células (das quais 4 ímpares) para completar-se - esse valor permite que o relógio de referência seja corrigido no destino para

(6)

72

¾

AAL Tipo 1 (cont.): Método SRTS

1/N amostrar_{e parar} contador de 4 bits 1/x frequência da fonte frequência da rede N = 3008 (47x8x8)

para que resulte um valor ligeiramente superior ao relógio da fonte

o valor resultante do contador é a etiqueta de tempo residual (RTS) enviada no bit CSI das PDUs de SAR 1, 3, 5 e 7 de cada grupo de 8 24 tolerância (aprox. 200 ppm) frequência da fonte frequência da rede / x 3008 ciclos

_...

...

¾

AAL Tipo 1 (cont.): Método SRTS

carga útil cabeçalho ATM 48 bytes 5 bytes 47 bytes 1 byte bit CSI número sequencial (3 bits) campo de CRC (3 bits) bit de paridade

este bit contém o valor do contador (RTS) nas células ímpares

este campo contém um número que é incrementado a cada célula para permitir detectar células perdidas

este campo contém um valor calculado por CRC sobre o campo SN (número sequencial) que permite corrigir erros de 1 bit no SN paridade de 1 bit sobre os 7 bits anteriores cabeçalho da PDU de SAR

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74

47 1 PDU de SAR interv. de tempo 1 a 31 FAS

sinal de alinhamento de quadro

interv. de tempo 1 a 31

FAS FAS interv. de tempo 1 a 31

48 bytes 5 bytes carga útil cabeç. ATM 48 bytes 5 bytes 47 1 carga útil cabeç. ATM 48 bytes 5 bytes carga útil cabeç. ATM 47 1

...

¾

AAL Tipo 1 (cont.): Exemplo de Emulação de Circuito

¾

AAL Tipo 1 (cont.): Método SDT

9 A SDT (structured data transfer) é um método mais

direto

- a cada duas células, um byte adicional após o cabeçalho da

SAR contém um ponteiro

- o ponteiro indica o deslocamento do início da carga no campo

de carga das duas células (93 bytes)

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76

46 bytes de carga nas células pares

¾

AAL Tipo 1 (cont.): Método SDT

cabeç. ATM

48 bytes 5 bytes

47 bytes de carga nas células ímpares

1 byte bit CSI número sequencial (3 bits) campo de CRC (3 bits) bit de paridade

este bit indica se esta célula é ímpar ou se é par (e contém o ponteiro)

este campo contém um número que é incrementado a cada célula para permitir detectar células perdidas

este campo contém um valor calculado por CRC sobre o campo SN (número sequencial) que permite corrigir erros de 1 bit no SN paridade de 1 bit sobre os 7 bits anteriores cabeçalho da PDU de SAR

cabeçalho da PDU de SAR

ponteiro de 7 bytes: valor do deslocamento da carga (0 a 92) no campo de carga (das 2 células) 1 byte

1 byte

carga útil

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78

¾

Funções da Sinalização

9 Funções atuais (ATM Forum UNI versão 4.0)

-estabelecimento e liberação de conexões ponto a ponto - seleção e designação de VPI/VCI

- solicitação de qualidade de serviço (QoS) e seleção da rede de trânsito - identificação do assinante chamador e gerenciamento básico de erros - comunicação de informações específicas no pedido de estabelecimento - especificação dos parâmetros de tráfego PCR (peak cell rate)

-especificação de um modo de chamada no qual cada chamada pode ter múltiplas conexões, como em multimídia

- suporte a um protocolo distribuído para estabelecimento de chamadas ponto a multiponto

- renegociação dos parâmetros de tráfego com a conexão já estabelecida - suporte a chamadas multiponto e multiponto a ponto

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80

¾

Medições em ATM

9 As análises em ATM se dividem em 3 áreas básicas

1- Medições da funcionalidade da rede

- nível físico (SDH, Sonet, PDH --> G.826) - nível ATM (multiplexadores, comutadores, etc.)

taxa de células perdidas

taxa de células erradas

retardo de células

variação do retardo

razão de transferência de células (throughput)

2- Análise do tráfego transportado via ATM

- adaptação ao ATM, análise de protocolos de usuário, localização de falhas na interconexão

3- Análise da gerência ATM

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82

Sistema de Endereçamento ATM

9 AFI : Authority and Format Identifier

9 DCC : Data Country Code

9 IDP : Initial Domain Part

9 IDI : Initial Domain Identifier

9 ICD : International Code Designator (Organizations)

9 ESI : End System Identifier

9 SEL : NSAP Selector

9 DSP : Domain Specific Part

9 HO-dsp: High Order Domain Specific Part

9 E.164 : Endereço Público para redes RDSI

9 RD : Routing Domain

9 DFI : : Domain Specific part Format Identifier

9 AA : : Administrative Authority

9 ICD : : Internacional Code Designator

Sistema de Endereçamento ATM

9 O campo de identificação de autoridade e formato ( Authority and Format Identifier – AFI)

identifica qual ldos três formatos o endereço obedece.

9 O código do país ( Data Country Code – DCC) identfica o país para o qual o endereço é

registrado.

9 O designador de código internacional (Internacional Code Designator – IDC) identifica uma

organização interanacional para a qual o endereço é registrado.

9 O campo E.164 obedece à recemendação de mesmo nome que identifica a numeração

internacional para a RDSI e que inclui a numeração telefonica. Os códigos definidoss podem ter até 15 dígitos codificados em BCD.

9 O identificador do formato da parte de domínio especfico ( Domain specific part Format

Identifier – DFI) especifica o formato e a semântica do restante do endereço.

9 O campo de autoridade administrativa (Administrative Authority – AA) identifica uma

(12)

84

Sistema de Endereçamento ATM

9 Os endereços com formatos ISO e IEEE tem um campo de dois bits reservados para futuras

utilizações.

9 O domínio de roteamento (Routing Domain – RD) é um campo que deve ser único.para :

cada valor do campo E.164 ( no formato ITU-T)

cada valor da sequência DCC+DFI+AA (no formato IEEE) cada sequência IDC+DFI+AA ( no formato OSI)

9 O campo área (AREA) identifica um subdomínio de roteamento dentro do RD.

9 O campo de identicação de sistema final ( End System Identifier – ESI) identifica um sistema

terminal dentro de uma área.

9 O campo seletor (SELector – SEL) não é utilizado pelo roteamento, podendo ser utilizado por

sistemas terminais.

Tecnologias Diversas: Velocidade de Transmissão e Tipo de Rede

AFI DCC ESI SEL

IDP FORMATOATM DCC AFI=39 PRIVATE (ANSI/IEEE) 1 2 6 1 DSP

AFI ICD ESI SEL

IDP FORMATO ATM ICD

AFI=47 PRIVATE ISO (BSI) 1 2 6 1 DSP AFI E.164 HO - DSP ESI SEL IDP IDI FORMATO ATM E.164

AFI=45 PUBLIC ITU-T (ISDN)

1 8 6 1

DSP ATM Address Network Prefix ( 13 x 2 = 26 DÍGITOS )

(13)

86

¾

IISP -

Interim Interswitch Signaling Protocol

9 É o protocolo de roteamento que decide uma rota

baseada no critério de hops. (Roteamento Estático)

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SWITCH 3.1 SWITCH 3.2 SWITCH 3.3 SWITCH 7.1 SWITCH 7.2 SWITCH 7.3 C -- 100 SWITCH 5.1 NNI NET UNI NET UNI NET CLIENTE - PC LEC 12 CLIENTE - PC LEC 22 CLIENTE - WS LEC 11 CLIENTE - WS LEC 21 000 002 003 001 033 000 012 013 010 050 110 111 112 00 01 10G 10G 5G SC-1 SC-2 ELAN_1 _{ELAN_2} NNI

NET _USERUNI

UNI USER UNI USER UN_I USER NNI NET NNI NET UFG GATEWAY INTERNET UNI

NET NETUNI

UNI NET

02

UNI

NET NETUNI

UNI NET

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90

¾

Principais Características do PNNI

9 As switches trocam informações de topologia

dinamicamente sobre endereços destino ATM e

podem calcular a melhor rota.

9 Rápida convergência.

9 Suporta Classe de Serviços

9 Desenvolvido para operar em grandes redes.

¾

Porque utilizar PNNI

9 Se a rede é muito grande ou houver muitas

interligações para administração manual (ex. IISP).

(16)

92

¾

Conceitos PNNI

9 Protocolo de Roteamento com distribuição da informação de

topologia entre switches e clusters.

9 Mecanismo hierárquico que facilita alta escalabilidade, redes

mundias ATM.

9 A topologia PNNI e o roteamento são baseados o protocolo

link-state. (Algorítmo SPF)

9 Um segundo protocolo é definido para sinalização, esta

mensagem flui para estabelecer conexões ponto a ponto ou ponto

multiponto.

9 Especificações PNNI permitem

- Interoperabilidade entre switches de diferentes fabricantes - Desenvolve espansão de múltiplas organizações

¾

Principais Aspectos especificados pelo PNNI

(17)

94

¾

Address & Peer Groups

47 11 33 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX Prefixo 13 byte ATM 8 Indicador de Nível 16 24 104 Região = 47 Campus = 4711 Prédio = 471133 Switch = 471133(20X)

9 Address & Peer Groups

(18)

96

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98

¾

Métodos de Interconexão de LANs via

ATM

9 Modo nativo

utilizam-se mecanismos de resolução de endereços para mapear (ARP) os endereços de nível de rede diretamente em endereços ATM

9 Emulação de LANs (LANE)

- consiste em emular a funcionalidade de uma LAN sobre uma rede ATM - há definições para a emulação de uma Ethernet e de um Token Ring; a

emulação significa que existe uma interface de serviço para os protocolos de nível superior (isto é, de rede local), idêntica a uma interface de LAN, e os dados são encapsulados no formato MAC apropriado

¾

Emulação de LANs

9 A emulação de LANS:

- apresenta a mesma interface de serviço dos protocolos MAC comuns aos

drivers de nível de rede, por exemplo, NDIS (network device interface specification) ou ODI (open data-link interface)

9 A LANE estará disponível em dois tipos de dispositivos:

- cartões de interface ATM (NICs) : apresentam a interface de serviço comum aos drivers dos protocolos de nível de rede nos sistemas terminais, que

poderão utilizar a rede ATM sem modificações

(20)

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¾

Emulação de LANs (cont.)

9 A LANE não afeta os switches ATM diretamente,

pois utiliza um modelo de superposição

- os protocolos operam de forma transparente através dos

switches ATM

9 A função básica do protocolo LANE é resolver os

endereços MAC em endereços ATM

- isto, na realidade, representa um “protocolo” de bridging

através do ATM

- o elemento que torna essa função complexa é o suporte a

switches de LANs -- ou seja, as bridges de LANS

¾

Overview do protocolo LAN Emulation

9 O cliente (LEC) primeiro interage com LECS (só um na rede)

para encontrar o endereço do LES.

9 O endereço ATM LECS é conhecido, ou é obtido através do

ILMI.

9 Após obter o endereço ATM o cliente estabelece uma

conexão com o servidor (LES).

9 O cliente usa a conexão ATM para registrar no server seu

endereço ATM e o endereço MAC e os parâmetros

necessários para suporte ao roteamento.

9 O servidor mantém todos os registros dos clientes em

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102

¾

Fase de Inicialização

9 Conexão com o servidor de configuração (LECS)

9 Obtém o endereço ATM do servidor (LES)

9 Conecta e se agrupa ao LES

9 Envia o registro do endereço para o LES

9 Conecta ao BUS para o serviço Multicast

LES LES BUS BUS LECS LECS LEC LEC Conn ect (A ) Get L ES ad dress (B) Con_nec t (D₎

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¾

Fase de Operação

9 Envia uma requisição de LE_ARP para o LES encontrar o

endereço ATM do LEC destino (Partner).

9 Recebe a resposta LE_ARP do LES.

9 Configuração de um ponto-a-ponto com o Partner

9 Envia e recebe mensagens de Multicast

¾

Fases de Operação

PARTNER PARTNER BUS BUS LES LES LEC LEC Men_sag ens Mult_icas t (I)

Conexão Ponto a Ponto (H)

(23)

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¾

Emulação de LANs

ATM Host Nível ATM AAL5 Emulação LAN Nível 3 (IP, IPX, etc.)

IP IPX _etc.

NDIS ODI

Estação terminal ATM

Padrão LAN MAC Nível 3 (IP, IPX, etc.)

IP IPX _etc. NDIS ODI LAN Host Terminal de LAN Físico Nível ATM

switch ATM Conversor

ATM-LAN Nível Físico PMDLAN Nível ATM AAL5 Padrão LAN MAC Físico Emul. LAN Bridging NDIS = Network Device

Interface Specification (Espec.

para a Interface de Dispositivo de Rede)

ODI = Open Data-link Interface (Interface Aberta de Enlace de Dados)

Nível físico LAN PMD

(24)

108

¾

IPOA - IP Over ATM

9 Definido pelo IETF (Internet Engineering Task Force).

9 Método para transferência de pacotes IP entre LANs.

9 Executa a resolução de endereços estática ou dinâmica.

9 Utiliza o conceito de LIS (Logical IP Subnetwork).

(25)

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(26)

112

¾

Objetivos do MPOA

9 Suporta uniformemente conectividade da camada IP

sobre ATM.

9 Suporta as funções de

Bridging e Routing

nas redes

ATM.

9 Suporta de modo transparente, tecnologias da rede

LAN, tal como LANE e VLAN.

9 Suporta protocolos da camada 3 sobre redes ATM.

¾

Suporte MPOA

LANE VLAN HOSTS

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114

¾

Componentes MPOA

9 MPOA Server (MPS)

- Configuration e Discovery para instalação e set up

- Address registration e resolution para conectividade

fim-a-fim

- Suporta serviços Forwarding

- Suporta a camada Internetworking

- Suporte para QoS

- Suporta resolução de endereço multicast e multicasting

9 MPOA Cliente (MPC)

- Reside num host ATM ou um multilayer switch, como um

equipamento edge.

- Possui todas as funções NHRP Client (NHC)

- Identifica o fluxo de entrada e os trasfere para os atalhos

VCCs

¾

Grupos Funcionais e Serviços MPOA

MPS

MPC

Addrees

Resolution Configuration Discovery Forwarding

Internetworking Rounting

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116

9 Fluxo de Processo ARP no MPOA

9 MPOA Resolution Request

- Usado para a resolução do endereço ATM destino, é

enviado de um MPC ingress para um MPS ingress.

Ingress MPS, envia uma requisição de resolução NHRP

para o egress MPS resolver o endereço

.

¾

Fluxo do Processo de ARP no MPOA

Ingress MPC ELAN LIS Ingress MPS ATM CLOUD Egress MPC ELAN LIS Egress MPS MPOA Res. Req.

MPOA Res. Reply.

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