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1(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Conceitos Básicos de ATM

• Modos de Transferência

• A Célula ATM

• Geração, multiplexação, comutação e transmissão de células

• A rede em camadas

• A rede integrada

• VP e VC

• Modelos de tráfego e recursos

• Conclusão

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Os modos de transferência tradicionais das redes públicas são o modo circuito a 64 kbit/s e o modo pacote, ambos orientados à conexão. Nas redes corporativas, o modo pacote não orientado à conexão, hoje também empregado nas redes SMDS.No modo circuito, as aplicações se adaptam à taxa constante determinada pela rede, mesmo os serviços com taxa natural variável, tais como a informação resultante do processo de compressão de vídeo. Os codecs eliminam redundância variável, tanto a espacial como temporal, e incluem buffers para regular a proporção de informação possível de ser transmitida na taxa da linha, tornando variável a qualidade da imagem recuperada.O modo pacote surgiu com o objetivo de substituir linhas dedicadas por meios compartilhados. Baseia-se na característica da comunicação de dados, de utilizar a linha por curtos períodos de tempo (burst) resultando em baixa utilização média da linha de transmissão. Essa característica levou à multiplexação estatística de meios de transmissão por diversos terminais.Os protocolos modo pacote, além das funções de multiplexação, suportam ainda funções de detecção e recuperação de erros, controle de fluxo, dependendo das limitações de qualidade dos meios de transmissão e das limitações de capacidade dos meios e dos elementos da rede.As redes CATV, inicialmente unidirecionais, visam a distribuição de sinais de vídeo, de modo broadcast, com mínima possibilidade de seletividade de canais ou programas.

2(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Modos de Transferência

• 64 kbit/s– voz e dados– vídeo

RDSItaxa de bits constante

determinado pela redeprotocolo simplestempo real

• Serviços de dados– pacotes– orientado/não orientado à

conexão

X.25, Frame Relay, SMDS, LANtaxa de dados flexívelprotocolos complexosnão tempo real

• CATV– difusão de sinal– mínima seletividade

Analógico, digital, bidirecional

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O modo ATM representa um compromisso entre as características vantajosas dos modos de comutação de circuitos e de comutação de pacotes.O protocolo X.25, que deu origem à comutação de pacotes nas redes públicas, é complexo impondo limitações às taxas de transmissão, tendo entretanto trazido grande flexibilidade de utilização de rede devido à multiplexação estatística, informação de tamanho variável e a concepção do circuito virtual. O Frame Relay resultou de simplificação do X.25, eliminando as funções de recuperação de erros e de controle de fluxo na rede, agora de responsabilidade exclusiva dos terminais. Opera em altas taxas, à custa da simplificação do protocolo e do aumento da capacidade de processamento dos terminais. Idealmente requer meios mais confiáveis para reduzir a retransmissão de informações. O pacote possui tamanho variável.Em virtude da multiplexação estatística e do compartilhamento de recursos, é necessária cuidadosa alocação de recursos da rede para garantir qualidade de serviço. Os circuitos não são absolutamente independentes, tornando-se necessário o controle contínuo sobre a utilização dos recursos da rede pelo usuário, com base em um “contrato de tráfego” estabelecido para as conexões.O modo circuito e a multiplexação e a comutação TDM é simples, assim como a alocação de recursos na rede, porém pouco flexível em taxas de transmissão. As informações são de tamanho fixo. Um circuito mantém independência dos demais, garantindo a mesma qualidade de serviço no período da conexão.O modo ATM é caracterizado pela simplicidade do protocolo, pela alta taxa, e pela utilização flexível dos recursos da rede, características herdadas do Frame Relay. Herdou do modo circuito a unidade de informação de tamanho fixo, simplificando o processo de multiplexação e comutação. Pressupõe tecnologia de fibras ópticas na transmissão em longas distâncias. A alta taxa de transmissão, o reduzido tempo de comutação, e a alta capacidade de processamento nos terminais permite a integração de múltiplos tipos de tráfego na rede.

3(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Modos de transferência - cont.

circuito 64 kbit/s (TDM)

circuito N x 64 kbit/s (TDM)

ATMATM

Frame Relay

FMBS

X.25

simplicidadeflexibilidadetaxa

confiabilidade dos meios

circuito

pacote

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As redes de faixa larga integram serviços de voz, dados e vídeo, que utilizam diferentes formas de codificação e em diferentes tipos de conexões e de classes de qualidade de serviço. Adicionalmente estes serviços operam em diferentes taxas e em taxas variáveis.Para simplificar a rede, adotando uma técnica única de multiplexação, comutação e transmissão, uma unidade de informação única é adotada para o transporte na rede, à qual as unidades de informações originais dos serviços são adaptadas. Tratando-se de alta velocidade, a rede requer meios ópticos e confiáveis. Isso permite a simplificação dos mecanismos de tratamento de erros na rede. Requer também alta velocidade e baixo retardo na comutação.O modo de transporte apropriado com estas características é o modo pacote. O pacote deverá ter formato apropriado para a comutação em alta taxa, e campos de controle que suportem as características necessárias à integração de transporte, controle e gerência.

4(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Princípios Para o Modo ATM

Unidade de informação única

Operar em altas taxas

Eficiente em taxas variáveis

Técnica para multiplexação, comutação e transmissão

Operar em meios confiáveis (ópticos), qualquer sistema de

transmissão

Integração de serviços, gerência e controle

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Resta então definir o formato e o tamanho do pacote. Os critérios utilizados nesta definição levaram em consideração a eficiência de transmissão, o comportamento do atraso de montagem do pacote, o impacto de erros nos meios de transmissão e a complexidade de implementação.

5(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Fatores Determinantes na Definição da Célula ATM

• Eficiência de transmissão

• Minimização de atraso

• Comportamento de erros

• Simplicidade de implementação

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Na técnica de comutação de pacotes, um cabeçalho contendo informações de controle, roteamento e delimitação é adicionado à informação. Este cabeçalho é o overhead na transmissão. A eficiência de transmissão é determinada pela razão entre a informação útil e a total incluindo o overhead.Pacotes longos, tanto de tamanho fixo como variável, tendem a apresentar grande eficiência, o que por sua vez requer unidades de informação grandes. Esta forma é apropriada para dados longos transmitidos em alta velocidade.Dados em baixa velocidade e informações de voz beneficiam-se de pacotes pequenos, preenchidos rapidamente, para minimizar o atraso. Com pacotes de tamanho fixo, não se atinge eficiência boa se as unidades de informações não forem do tamanho do campo de informação do pacote. Para compensar este efeito em unidades de informação do tipo byte, característico de voz e vídeo, pode-se preencher completamente o pacote antes de enviá-lo. Na comunicação de dados de baixa velocidade, o efeito da eficiência é pouco significativo nos segmentos de alta velocidade da rede.Com estas considerações, mostrou-se apropriado o pacote curto de tamanho fixo. Para acomodar as funções de protocolo necessárias para ATM adotou-se o cabeçalho de 5 bytes. A eficiência ótima neste caso é 90,5%.

6(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Célula ATM

PROPOSTA APLICAÇÃO

NTT

USA

ETSI 4 + 32 VOZ

DADO5 + 64

VOZ, DADOE VÍDEO6 + 66

5 + 48 CCITT / 1989

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AT M é u m a técnica de com utação de pacotes, de ta m a n ho fixo, utilizando o rotea mento de circuito virtu al. O pacote é deno mina do célula. AT M é u m a técnica orientada à conexão. Circuito virtu al é a técnica de conexão apropriada para a m ultiplexação de diversas conexões de taxas variáveis sobre meios de trans missão de taxa de bits constante.

Os 5 bytes do cabeçalho conté m identificadores de circuito virtual, VPI (Virtual Path Identifier) e VCI (Virtual Cha n nel Identifier), que são designados a cada enlace da conexão AT M. Alé m das infor m ações para o rotea mento, o cabeçalho d a célula conté m ca mpos de controle para supervisão e gerência.

O payload conté m os dados do usuário, constituídos de inform ações de voz, mensagens ou vídeo, convertidos e m blocos de 48 bytes.

No processo de rotea mento, a rede altera os ca mpos do cabeçalho. O payloa d entretanto é transportado intacto através da rede.

Pacote pequeno favorece retardos de montage m pequenos. Ta m a n ho fixo favorece o controle de buffers e a co m utação por hardw are.

7(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Célula ATM

5 bytes 48 bytes

cabeçalho payload

• pacote pequeno - minimizar tempo de montagem

• tamanho fixo - comutação eficiente por hardware

• cabeçalho contém identificador do circuito virtual

• multiplexação assíncrona de pacotes de diferentes circuitos virtuais no mesmo circuito físico

• payload pode ser voz, vídeo, dados, transportado intacto através da rede

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O i mpacto do ta m a n ho da célula no atraso é devido ao te mpo de e mpacota mento e dese mpacotam e nto, e m aplicações orientadas a bit ou byte. A célula só pode ser trans mitida após preenchida. Este processo utiliza o te mpo correspondente ao n ú mero de bytes do pacote vezes o te mpo entre geração de bytes. Por exe mplo 8 Kbytes/s ou 125 µs entre bytes e m aplicações de 64 kbit/s.

Te mpos de preenchi mento pacotes:

1 byte - 125 µ s

16 bytes - 2 ms

32 bytes - 4 ms

48 bytes - 6 ms

64 bytes - 8 ms

128 bytes - 16 ms

A ITU-T especifica o te mpo de retardo m á xi mo entre ter minais se m e mprego de cancelador de eco e m 25 ms.

T = TPR OPAGAÇÃ O + TTRANS MISSÃO + TPAC +(TFIXO + TFIFO ) + TDPAC

A solução do exe mplo acim a para u m a configuração típica de cha m a d a intercontinental sugere u m tam a n ho de pacote menor que 64 bytes, considerando a adição dos te mpos de e mpacota mento e dese mpacota mento, o te mpo de propagação e os te mpos de co m utação em várias centrais e os te mpos requeridos nos equipa mentos de transmissão.

8(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

125µs

lei µbuffer

A Célula ATM - atraso

COMPONENTES DE ATRASO NA REDE:– TRANSMISSÃO (TTX = TPROPAGAÇÃO +TTRANSMISSÃO) – EMPACOTAMENTO (TPAC)– DESEMPACOTAMENTO (TDPAC)– COMUTAÇÃO ATM (TFIXO + TFIFO)

. . . .147

125µs

~ 6 ms

lei µ buffer

Atraso é mais crítico para aplicações interativas, síncronas, como voz e vídeo, devido ao tempo de empacotamento e desempacotamento.O ITU-T especifica o tempo de retardo máximo entre terminais sem emprego de cancelador de eco em 25 ms.

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9(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Histórico

• 1983 Experimentos no CNET e no Bell Labs AT&T

• 1988 CCITT adota ATM como base para a RDSI FL

• 1990 Primeiro conjunto de Recomendações CCITT

• 1991 ATM Forum é formado

• 1993 Produtos ATM LAN

• 1994 Redes Públicas ATM nos EUA e Europa

• 1996 ATM no Brasil - redes privadas

U m dos objetivos na definição do ATM foi a simplicidade de im ple mentação, utilizando a tecnologia de circuitos integrados e de me m ória disponíveis. Este fator é chave na imple mentação de siste m as de grande capacidade e dese mpenho, co m custos co mparáveis a outras tecnologias.

Do ponto de vista do te mpo de processam e nto (do cabeçalho) de u m a célula, qua nto m aior a célula m ais te mpo é disponível (até chegar a próxim a) para processá-la. O processa mento de pacotes de tam a n ho fixo pode utilizar u m processador otimizado, enqua nto o processa mento de pacotes de ta m a n ho variável deve ser di mensionado para o pior caso ( menor pacote possível).

Do ponto de vista de arm a zena me nto te mporário de células nos buffers do co m utador (co m utação de pacotes store and forward), células menores necessitam menos bytes de me m ória para sere m ar m azenad as, favorecendo u m dos itens de custo m ais significativos, as m e m órias. Nova mente pacotes de tam a n ho fixo per mite m um a gerência de me m ória em blocos de tam a n ho fixo m uito m ais simples e otimizada que blocos de ta m a n ho variável.

E mbora as características do ponto de vista do processa mento e do ar m azen a me nto seja m conflitantes, é clara mente vantajoso o pacote de tam a n ho fixo e pequeno.

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As unidades de infor m ação produzidas pelas aplicações de voz, dados e vídeo necessita m ser a d aptadas para utilizar o serviço de transporte ATM. Este é o papel da função de adaptação. Diferentes métodos de ad aptação são necessários para diferentes tipos de unidades de infor m ação.

U nidades de infor m ação de voz, e em geral ta m bé m vídeo, são bytes que necessita m ser agrupados em nú mero de 48 (na verd a de 47) para preencher o payload de u m a célula. Reunir 48 bytes produzidos a cada 125 µs (ou 8 kHertz) requer 6 ms. U m a vez preenchida, a célula recebe u m identifica dor e pode ser trans mitid a. Na recepção a célula é des mo ntada e os bytes necessita m ser entregues novam e nte a 8 kHertz.

U nidades de infor m ação de dados em geral são pacotes ou m e nsagens de co mpri mento variável, às vezes de co m pri mento m u ito m aior que a célula. Neste casos, a mensagem é seg mentada e m blocos de 48 bytes (ou 44) e várias células são necessárias para transportar a m e nsage m. N a recepção o conteúdo dessas células deve ser nova me nte concatenado para reco mpor a m e nsage m.

Ao m ultiplexar as células resultantes dos processos de adaptação descritos aci m a, estas são ar m azenad a s até a sua vez de sere m trans mitidas no meio de trans missão. O m ultiplexador é imple menta do co mo um a fila (buffer FIFO), produzindo um fluxo de células que n ão guarda a cadência origin al de produção dessas células.

A capacidade do canal de transmissão associado co m a capacidade da fila do m ultiplexador, deve m ser di mensionados para suportar o fluxo de células de modo a mi ni mizar o retardo das células na fila e a perda por esgota mento da fila.

10(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Como as Células são Geradas

+ + + +

Segmentador

Cabeçalho comIdentificador

Fontesde Tráfego

Multiplex Assíncrono

vídeo voz dados multimídia

células vazias

Canal de transmissão STM1 com velocidade 155 Mbits/s - aprox. 353.000 células/s

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O objetivo do processo de a d aptação é adaptar as u nidades de infor m ação de u m ter min al para sere m tra nsportadas e m células até outro ter min al.

As células de u m ter min al são então m ultiplexa d as co m células de outros ter minais, trans mitidas através de diversos enlaces físicos e com utad as u m a ou m ais vezes.

Diversos fenôm e nos na rede pode m afetar as células de u m termi n al enquanto transitam n a rede, co mo erros causando perda de células, congestiona me nto causando retardos excessivos ou perda, retardos variáveis, erros de bits do payload, falhas de equipa me ntos. E m conseqüência o processo de adaptação provê m eca nis mos que per mitam detectar estas situações no ter minal destino no processo de ad aptação de ATM para as unidades de infor m ação originais.

As funções básicas, alé m de concatenar bytes e seg mentar mensagens são:

- identificar o início e o fim de mensagens longas;

- identificar o nú mero de bytes úteis na célula;

- auxiliar n a recuperação do sincronis mo qua n do as unidades de infor m ação são síncronas;

- auxiliar na detecção de erros de bits e perdas ou inserção de células;

11(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Segmentação em células e adaptação

B

E

B

C

E

delimitação,sequenciação,

deteção de erros,multiplexação

SERVIÇO

ADAPTAÇÃO

ATMTRANSPORTE

125 µsMENSAGENS

CIRCUITO 64 kbit/s

S

sinc

delimitaçãosequenciação

deteção de errosmultiplexação

sequenciação,recuperação do sinc.

recuperação de quadro

AAL 3/4 AAL 1

.......

........ ....

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A rede AT M é estruturada e m três ca m a d as: a ca m a d a física, a ca m a d a AT M e a ca m a d a de a d aptação (AAL - AT M Adaptation Layer).

A ca m a d a física é responsável por transportar ponto a ponto bits estruturados e m células e quadros , através do meio físico da interface entre o ter minal e a rede (UNI- User Network Interface), e entre nós da rede (NNI - Network Node Interface).

A ca m a d a AT M é responsável pela identificação, trata mento e pelo roteam e nto de células nos ter minais e na rede.

A ca m a d a de adaptação ATM é responsável pela conversão das unidades de infor m ação d a aplicação para o for m ato AT M.

Este quadro m ostra apenas o envolvim e nto da rede na troca de infor m ações entre aplicações. M ais adiante vere mos outros tipos de infor m ações trocadas entre os ter minais e a rede para controle de conexões e supervisão.

Note-se a característica de integração de serviços na rede, que transporta células independente de seu conteúdo (na verdade não total mente independente, para prover diferentes classes de serviço). A rede AT M não processa o payloa d das conexões do usuário. O protocolo de a d aptação é tratado apenas pelos ter min ais.

12(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Camadas da Rede ATM

PHY PHY PHY PHY

ATM ATM ATM ATM

AdaptaçãoAAL AAL

UNI UNINNI

AAL - ATM Adaptation Layer UNI - User Network InterfaceATM - Asynchronous Transfer Mode NNI - Network Node Interface PHY - Physical Layer

Rede ATM

Aplicação Aplicação

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A m ultiplexação STM (Synchronous Transfer Mode) é caracterizada pela divisão de u m quadro de 125 µs e m time slots de 8 bits, onde cada slot corresponde a u m can al de 64 kbit/s.

Agrupando N canais de 64 kbit/s dentro do quadro resulta nu m ca n al de N x 64 kbit/s.

U m a vez reservados, estes canais representa m conexões (circuitos físicos) de taxa constante.

A m ultiplexação AT M é caracterizada pela divisão de u m circuito de trans m issão (pode ser u m quadro) em slots de 53 bytes, que conté m células. O preenchi mento dos slots é deter minado pela existência de infor m ação útil a trans mitir. Este evento depende da existência de atividade fonte, e pode ser síncrono (voz, vídeo) ou assíncrono (d a dos).

N ão é necessário que exista u m quadro de trans missão para delimitar os slots co mo no modo STM. A própria célula ou u m bloco de células pode constituir u m quadro, para efeito de deli mitação de slots. U m m eca nis mo delimitador contido no cabeçalho da célula per mite o delinea mento das células. Na ausência de infor m ação a transmitir, são tra ns mitidos slots vazios para m a nter o sincronis mo de slots.

U m circuito virtual é caracterizado pela trans missão de células identificad as pelo mesm o identificador de circuito virtual no cabeçalho

13(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

STM

– Quadro de 125 �s– Associação de timeslots e transferência entre enlaces de circuito físico

– Circuito Virtual– Associação de um Identificador do circuito virtual– Alocação de parte da capacidade do enlace físico para células com a mesma

identificação– Transferência de células entre enlaces físicos

Multiplexação STM e ATM

MUX

125 µs

voz

dados

vídeoFrame

TIME SLOT 8 bits125 µs

MUXdados

vídeo

voz

ATM125 µs

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AT M é orientado à conexão. O papel do co m utador é rotear as células pertencentes ao circuito virtual ao longo de u m a rota pré-deter mina d a, m a ntendo a seqüência das células.

O circuito virtual precisa ser estabelecido ao longo de toda a rede, antes de se poder trans mitir células. O estabeleci mento da conexão é a configuração de tabelas dos co m utadores, que conterão para cada par enlace de entrada e identificador de canal lógico de entrada, u m par enlace de saída e identificador de canal lógico de saída

As conexões pode m ser estabelecidas por configuração e m cada co m utador (conexões semi-per m a nentes) ou sob de m a n d a do usuário (por sinalização).

O processo de co m utação corresponde à recepção de u m a célula, consulta a tabela para deter minar o enlace e identificador seguinte, e a tra ns missão naquele enlace.

Pode haver du as ou m ais células de diferentes origens disputando u m enlace de saída nu m deter minado instante. Por essa razão as células terão que ser ar m azenad a te m poraria me nte no co m utador.

14(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Roteamento de Circuito Virtual

AA

B

C

B 3

C 2

A 3

1

2

3

23

4

23

4

A

B

C

• Rota dos pacotes determinada no estabelecimento do circuito virtual.• As células seguem todas a mesma rota. • O cabeçalho contém o número do Canal Lógico (VPI/VCI), que identifica a conexão unicamente

a nível de enlace.• Cada nó traduz o identificador do cabeçalho.

enlace

conexão virtual

Z

X 2Z

X

Banda utilizada noenlace 2

1

4 1

PORTA 4

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O Nó de Co m utação e m geral é constituído por portas (interfaces) AT M, imple mentan do as funções da ca m a d a AT M e da ca m a d a física, e pela Matriz responsável pelo rotea mento de células entre portas. Estas são as funções de transporte de células.

O utras funções do Nó, co m o as de controle e de gerência, serão m ostradas adiante.

Note o reuso de VPI/VCI em diferentes portas (enlaces).

As funções do co m utador pode m ser imple menta d as co m várias tecnologias. E m geral imple mentadas e m hard w are, apresenta n do alta velocidade e com p actação do produto

15(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Comutação de Conexões Virtuais

2115

1518

dadosvídeo

vozvídeovídeo

vídeo

voz

dados

51

73

31

85

Porta VPI/VCI Porta VPI/VCIentrada entrada saída saída

vídeo A 1 0/15 3 0/51dados 1 0/21 5 0/31

vídeo B 2 0/18 6 0/85voz 2 0/15 4 0/73

13

2

4

5

6

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A m ultiplexação é a concentração de células de diferentes enlaces de entrada e m u m enlace de saída.

A tradução do VPI/VCI é necessária qua n do os m es mos são provisionados independente mente para os ter minais. Nesse caso o mux opera co mo u m cross-connect. Se provisionados por interface, não necessita m ser tra d uzidos. Neste caso o mux opera apen as co mo u m concentrador de linhas físicas.

A taxa de tra ns missão de saída deve ser di mensiona d a levando em consideração o perfil de tráfego dos ter minais.

16(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Multiplexação

CÉLULA “IDLE”

MUX

VPI/VCI = X

VPI/VCI = RVPI/VCI = Y

VPI/VCI = Z

VPI/VCI = S VPI/VCI = T

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A ca m a d a física é responsável pelo tra nsporte de células sobre os siste m as de trans missão tradicionais, SDH e PD H. Estes siste m as trans mitem infor m ações de modo estruturado e m quadros, constituídos por overhead e payload. As células deve m ocupar o payload desses quadros.

U m a seqüência de células assíncronas necessita ser adaptad a para ser trans mitida no quadro STM-1. Tanto para a taxa de 155 Mbit/s com o para o for m ato do qua dro ocupan do o ca mpo do payload do quadro. Nesse processo, nos períodos em que não há células a trans mitir, são trans mitidos slots de células vazias. Este processo per mite a sincronização de slots de células.

O processo é se melhante em outros siste m as de trans missão, com o PD H. U m modo particular de trans mitir células, deno minado tra ns missão baseada e m células, não utiliza quadro de trans missão. A própria célula constitui o quadro.

U m a i mporta nte característica do protocolo AT M é a capacida de de auto-deli mitação de células, que torna o tra nsporte de células independente de estruturas de sincronism o e deli mitação dos quadros de trans missão, tornan d o prática assim a utilização de todos os siste m as existentes hoje, seja e m redes públicas ou privativas ou redes locais.

17(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Transmissão de células

adaptação da taxa do serviço para a taxa do meio de transmissão (PDH, SDH, etc.)sincronização de células e adaptação ao quadro de transmissão (PDH, SDH, etc)funções de transmissão digital - codificação de linha

SOH

SOH31

5

9 bytes 261 bytes

1 byte

POH

AU-4 PTR

STM-1VC-4

125 us

260 bytespayload SDH:9 x 260 x 8bits / 125us= 149,76 Mbit/s

payload de células:149,76 Mbit/s x 48 / 53= 135,63 Mbit/s vazias

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A nterior mente apresentam os as ca m a d as da rede apenas do ponto de vista do transporte de células do usu ário.

Para analisar cada ca m a d a da interface de acesso à rede AT M , va mos apresentar o Modelo de Referência co mpleto da rede AT M, confor me a Reco mend ação I.321 do ITU-T. Este modelo é útil para distinguir os protocolos e procedi mentos de cada ca m a d a, considerando agora o princípio de integração de transporte, controle e gerência

As ca m a d as física e AT M são co m u ns e multiplexam as infor m ações do usuário (Plano do Usuário), as infor m ações de sinalização para controle de conexões (Plano de Controle), e as infor m ações de supervisão e gerência (Plano de Gerência). A ca m a d a AAL é dedicad a a cada serviço distinto, representado pelos protocolos de alto nível.

A cada ca m a d a é associa d a u m a Gerência de Cam a d a, que trata as funções de operação e m a n utenção da ca m a d a. A consolidação das diferentes infor m ações geradas pelo conjunto d as Gerências de Ca m a d a s representam a Gerência de Plano.

18(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

• Sinalização fora de faixa• Gerência hierarquizada• Interface ATM integra

informações da aplicação, da sinalização e de gerência

• Sinalização fora de faixa• Gerência hierarquizada• Interface ATM integra

informações da aplicação, da sinalização e de gerência

I.321

A Rede Integrada - Interface UNI

GERÊNCIADE PLANO

GERÊNCIASDE CAMADA

UNI

NNIREDE PÚBLICA

LAN

FÍSICA

ATM

AALAAL

SERVIÇODO

USUÁRIO

SERVIÇODE

SINALIZAÇÃO

PLANO DECONTROLE

PLANO DEUSUÁRIO

PLANO DE GERÊNCIA

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As entidades envolvidas nu m a conexão AT M são:

- a aplicação co m u nicando-se co m outra aplicação

- funções de controle de conexão, co m u nicando-se co m as funções de trata mento de cha m a d as e conexões da central

- funções de gerência da conexão, supervisiona n do as co m u nicações da ca m a d a física e AT M, co m u nicando-se com as funções de supervisão e operação e ma n utenção da central.

Note que há u m a co m u nicação de gerência fim a fim entre termi n ais. Nas ca m a d as ATM e superiores ocorre ta mbé m transferência de infor m a ções de supervisão de ca m a d a fim a fim.

19(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

A Rede Integrada (cont.)

Controle

Gerência

AplicaçãoAplicação

Controle

Gerência

AplicaçãoAplicação

Controle

Gerência

CentralFÍSICA

ATM

AALAAL

SERVIÇODO

USUÁRIO

SERVIÇODE

SINALIZAÇÃO

PLANO DECONTROLE

PLANO DEUSUÁRIO

PLANO DE GERÊNCIA

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O cabeçalho d a célula ATM é diferente n a UNI (User Network Interface) e na NNI (Network Node Interface).

Os ca mpos na UNI são:

GFC - Generic Flow Control - 4 bits

VPI - Virtual Path Identifier - 8 bits

VCI - Virtual Cha n nel Identifier - 16 bits

PTI - Payload Type Identifier - 3 bits

CLP - Cell Loss Priority - 1 bit

HEC - Header Error Control - 8 bits

Na NNI o cam po GFC é substituído pela extensão do VPI para 12 bits.

20(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

NNI

REDE PÚBLICA

LAN

Cabeçalho da Célula na UNI e na NNI

UNI: USER NETWORK INTERFACENNI: NETWORK NODE INTERFACEGFC: GENERIC FLOW CONTROLVPI: VIRTUAL PATH IDENTIFIER

UNI NNI

GFC VPIVPI

VCIPTI CLP

12345HEC

bit 8 7 6 5 4 3 2 1

VPIVPI

VCIPTI CLP

12345HEC

VCI: VIRTUAL CHANNEL IDENTIFIERPTI: PAYLOAD TYPE IDENTIFIERCLP: CELL LOSS PRIORITY

bit 8 7 6 5 4 3 2 1

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Os ca mpos VPI e VCI são os identificadores de circuito virtual.

U m circuito virtual, quan do identifica do apenas pelo VPI, é deno minado Virtual Path ou VP, sendo que o ca mpo VCI não é processado e é transferido se m alteração através d a rede.

U m circuito virtual identificado pelo par VPI/VCI é deno minado Virtual Channel ou VC, e a mbos os identificadores são processa dos pela rede.

O conceito de VP é bastante flexível. VP pode ser enten dido co mo u m a conexão se miper m a nente tal co m o u m a linha privativa, ou co mo u m circuito virtu al tronco que transporta tra nsparente m ente u m grupo de VC’s agregados através de u m a rede. É útil para o gerencia m ento flexível de band a nos meios de trans missão e na m ini mização de processa mento nos equipam e ntos de com utação.

O conceito de VC é geral mente entendido co m o u m canal individual de u m usuário (ter minal ou aplicação).

A capacidade de endereça me nto do VC, de 16 bits e do VP, de 8 bits, pode n a verdade ser configurado nos equipa m entos de co m utação para a utilização de u m nú mero reduzido de bits, facilitan do a implem e ntação.

Utilização de VCI:–Ca n ais dos usuários: VCI > 31–Ca n ais Gerência e Sinalização : VCI 0-15

» falhas, tráfego, dese mpenho de VP» sinalização

–Ca n ais de Engenharia de Rede e reserva dos: VCI 16 - 31

21(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Cabeçalho da Célula ATM

◆ CANAIS LÓGICOS: IDENTIFICAM CONEXÃO VP/VC– VPI - Virtual Path Identifier - 8 bits - 256 endereços– VCI - Virtual Channel Identifier - 16 bits - 65.536 endereços

53byte

GFC VPIVPI

VCIPTI CLP

123456

bit 8 7 6 5 4 3 2 1

HECUSOVCI VPI

Célula não assinaladaCélula Inválida Célula de Metassinalização (UNI)Célula de Sinalização de broadcast (UNI)Célula de Sinalização ponto-a-pontoCélula de Gerência - Supervisão de VP (F4 segmento)Célula de Gerência - Supervisão de VP (F4 fim-a-fim)Célula de Gerenciamento de Recursos de VP Reservado para funções futurasCanais para engenharia de rede (LANE, PNNI, ILMI)Disponível para transmissão de dados do usuário

00125346

7-1516-31> 31

0xxxxxxxxxx

GFC VPI VCI PTICLP

HEC4 8 16 3 1 8 53

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Este slide ilustra a hierarquia de identificadores de VP e VC. Esta notação de circuitos VP e VC será usada para representar proporções de band a da capacid a de total de band a de u m deter minado meio de trans missão (tributário ou m eio físico).

O ca minho de trans missão representa a band a (taxa útil ou payload) do quadro de trans missão (se existir) ou a taxa útil da linha. No caso do STM1 SD H, 149.760 Mbit/s.

Toda a banda não preenchida do ca m inho de transmissão é utilizada para enviar células vazias, cujo cabeçalho é codificado com tal propósito (4 pri meiros bytes = ‘0000........001’)

22(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Hierarquia da Rede ATM

CAMINHODE

TRANSMISSÃO(tributário oumeio físico)

VPI 0

VPI 1

VPI 5

VPI 0

VPI 1

VPI 5

VCI

VCI

VCI

VC

VC

VC

5

1020

10

VPI 30 VPI 30

VP Virtual Channel

VC Virtual Path

0 010 1 10 5201 10 1 05

VCI VPI

30

célula vazia

VP

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O ca mpo PTI é utilizado no co m utador para discri minar células de usuário de células de supervisão e gerência.

Células de supervisão são utilizadas para supervisionar VCs de usuário (PTI=100 relativo a seg mentos de conexão e PTI = 101 relativo à conexão fim-a-fim ). Células de gerência são utilizadas em controle de tráfego e congestiona mento de VC.

O bit CLP é utilizado para diferenciar células de conexões co m d u as classes de prioridade de perda. A aplicação do usu ário te m a opção de dividir o fluxo de células em dois fluxos, o prioritário e o não prioritário. E m caso de congestiona me n to, células não prioritárias pode m ser descartadas pri meiro. Serviços co m restrições de tem po real utiliza m apenas células prioritárias.

O ca mpo GFC é utilizado e m configurações de acesso co mpartilhado da UNI por vários ter minais, com o u m mecanis mo de acesso à band a do meio de trans missão. Opera co mo u m controle de fluxo, garantin do u m a proporção da ban d a a cada ter minal.

O ca mpo HEC é utilizado para detetar e corrigir erros no cabeçalho. Células co m erro deve m ser descartadas. É ta mbé m utilizado pelo mecanis mo de auto-delinea me nto das células.

23(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Cabeçalho da Célula ATM - cont

◆ PTI: Payload Type Identifier (3 bits)◆ PTI: Payload Type Identifier (3 bits)GFC VPIVPI

VCIPTI CLP

123456

HEC

◆ CLP: Cell Loss Priority (1 bit)– 2 Classes relativas de QOS– Critério de descarte em congestionamento

◆ GFC: Generic Flow Control–Controle de tráfego em meio de acesso

compartilhado◆ HEC: Header Error Control - código de

proteção do cabeçalho

◆ CLP: Cell Loss Priority (1 bit)– 2 Classes relativas de QOS– Critério de descarte em congestionamento

◆ GFC: Generic Flow Control–Controle de tráfego em meio de acesso

compartilhado◆ HEC: Header Error Control - código de

proteção do cabeçalho

USOPTI000001010011100101110111

Célula de usuário - s/ congestionamento - AUU=0Célula de usuário - c/ congestionamento - AUU=1Célula de usuário - c/ congestionamento - AUU=1Célula de usuário - s/ congestionamento - AUU=0Célula de Gerência - Supervisão de VC (F4 segmento)Célula de Gerência - Supervisão de VC (F4 fim-a-fim)Célula de Gerência de Recursos de VCReservado para funções futuras

53byte

bit 8 7 6 5 4 3 2 1

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As infor m ações de OA M são transportad as e m células de OA M (fluxos de OAM), e m conexões de OA M associadas às conexões VP e VC.

O cabeçalho é codificado de acordo co m a conexão supervisionad a (u m VCI ou u m PTI apropriado). O payload d a célula conté m as infor m ações de OA M, codificadas segun do regras do protocolo OA M.

As operações pode m ser de:

- gerência de falhas

- gerência de dese mpenho

- ativação e desativação de gerência de falhas e dese mpenho

- gerência de siste m a

24(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Célula de Gerência ATM

AIS ALARM INDICATION SIGNALRDI REMOTE DEFECT INDICATION

GERÊNCIA DE FALHAALARME AISALARME RDI

CHECK DE CONTINUIDADELOOPBACK

GERÊNCIA DEDESEMPENHO

ATIVAÇÃO EDESATIVAÇÃO

GERÊNCIA DESISTEMA

MONITORAÇÃO NA “TX”REPORTE NA “RX”

MONITORAÇÃO DE DESEMPENHOCHECK DE CONTINUIDADE

A SER DEFINIDO

RES RESERVEDEDC ERROR DETECTION CODE

CABEÇALHO TIPO FUNÇÃO ESPECÍFICO DA FUNÇÃO RES CRC-106 bits 10 bits4 bits 4 bits 45 bytes5 bytes

Campo de informação da célula de OAM

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Switch te m co mo característica o estabeleci mento de conexões através de procedi mentos de sinalização, ou plano de controle, porta nto sob de m a n d a direta do usuário à central.

Cross-connect te m a característica o estabeleci mento de conexões através de procedi mentos de operação da rede, ou plano de gerência, portanto as conexões são de caracter semi-per m a nente.

N a co m utação de VP, a central trad uz apenas o ca mpo VPI, ma ntendo todos os VCIs inalterados.

N a co m utação de VC, a central traduz cada VCI e VPI individual.

25(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

VP switch / cross-connect

VP e VC - Hierarquia de Comutação

VCI 21VCI 22

VCI 23VCI 24

VCI 25VCI 24

VCI 23VCI 24

VCI 25VCI 24

VCI 21VCI 22

VPI 1

VPI 2

VPI 3

VPI 4

VPI 5

VPI 6

VP SWITCH / CROSS-C0NNECT

VPI 1

VPI 4

VPI 2

VPI 3

VPI 5

VCI 21VCI 22

VCI 21VCI 22

VCI 24

VCI 23VCI 21VCI 22

VP SWITCH / CROSS-CONNECT

VC SWITCH / CROSS-CONNECT

VC switch / cross-connect

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O nú mero de bits dos ca m pos VPI e VCI efetiva mente usados nas im ple mentações, é estabelecido pela rede (por limitações dos equipa m entos) ou negociado entre o usuário e a rede.

Conexões se m i-per m a nentes são estabelecidas por procedi mentos de gerência. Conexões sob de m a n d a são estabelecidas por procedimentos de sin alização entre o usuário e a rede.

Para cada conexão são definidos ou negociados durante o estabeleci mento da cha m a d a, parâ metros de qualidade de serviço e perfis de tráfego.

U m a vez estabelecidas, as conexões pode m ser supervisionad as utilizando células de operação e ma n utenção (overhead) com infor m ações de gerência de falhas e dese mpenho.

A integridade da seqüência de células é m a ntida entre interfaces de usuário ou rede.

26(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Características de Conexões VP e VC

• Identificadores VCI e VPI

• Comutados ou permanentes - provisionamento sob demanda ou permanente

• Qualidade de serviço especificada - taxa de perda e retardo de células na rede

• Perfil de tráfego especificado, negociado entre o usuário e a rede, monitorado pela rede

• Supervisionados utilizando células em banda

• Integridade da seqüência de células

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VP pode ser considerado co mo u m agregado de VCs m ultiplexados.

U m a aplicação de VP’s é separar tráfego a fim de evitar a m ultiplexação de diferentes classes de serviço. Especial mente fontes estatísticas unifor mes resulta m e m maior ganho estatístico. Per mite ta mbém a monitoração do tráfego de menor nú mero de VP, assim com o a gerência de recursos na rede.

O utra aplicação é reunir as conexões entre as mesm as centrais locais origem e destino, e m troncos virtuais diretos entre essas centrais locais. Mini miza-se o n ú mero de circuitos virtuais n a rede trânsito e elimina-se o estabeleci mento de conexões sob de m a n d a na rede trânsito. Estes troncos virtuais são conexões se mi-per m a nentes, co m possibilidade de dim e nsiona mento de band a progra m a d a ou reconfigura d a pelo centro de gerência de rede.

27(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

VP e VC - Aplicações na Rede

Rede crossconnect

Central local Central local

elimina processamento de chamada na rede trânsito

agiliza estabelecimento de concexões

arquitetura de rede flexível para gerênciamento de recursos

VPVC VP

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A tecnologia ATM foi concebida co mo u m a rede m ultiserviço. Pode prover conexões virtuais VP e VC co m diferentes gra us de serviço. O conceito de negociação, para cad a conexão, do co mporta mento esperado da rede em ter mos de tráfego e dese mpenho, permite otimizar o uso de serviços da rede pelo usuário e ta m bé m a prestação de serviços pela operadora.

N a perspectiva do usuário, os objetivos básico são econo mizar custo de uso da rede, utilizando band a apenas quando necessário, e tanta ban d a qua nto necessária. A expectativa do usuário é poder “program ar” a rede para suas necessidades.

N a perspectiva da operadora, o objetivo é atingir o máxi mo de utilização da infraestrutura d a rede, sendo capaz de dividir seus recursos por grande nú mero de usuários m as evitan do congestionam e nto, e aten dendo as diferentes necessidades do usuário co m custo atrativo. A expectativa da operadora é m axi mizar o ganho estatístico.

28(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Expectativa do usuário

• Características de tráfego elásticas

• Banda apenas quando necessário, quanto necessário

• Economizar custo de uso da rede

Expectativa do usuário

• Características de tráfego elásticas

• Banda apenas quando necessário, quanto necessário

• Economizar custo de uso da rede

Perspectiva da rede

• Atingir o máximo de utilização da infraestrutura da rede

• Dividir seus recursos por grande número de usuários

• Evitar congestionamento e degradação de serviço

• Atender as diferentes necessidades do usuário com custo atrativo

Perspectiva da rede

• Atingir o máximo de utilização da infraestrutura da rede

• Dividir seus recursos por grande número de usuários

• Evitar congestionamento e degradação de serviço

• Atender as diferentes necessidades do usuário com custo atrativo

banda sob demanda

GANHO ESTATÍSTICO

aponte

e clique

Tráfego - Modelo de Serviço

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No modo de transferência AT M são exploradas as características intrínsecas ao tipo e ao perfil de tráfego da inform ação transferida, alocan do-se recursos na rede dependendo do serviço requisitado nu m a conexão. São aco mod a dos na mes m a rede, tanto tráfego de te m po real co mo voz e vídeo tolerantes a algu m a perda m as não a atraso. A mesm a rede ta m bé m co mporta tráfego não em te mpo real co mo por exe mplo dados e transferência de arquivos tolerantes a atraso variável mas não à perda de infor m ação.

A m aioria das fontes de tráfego gera u m a taxa de infor m ação útil de natureza variável. Por exe mplo, pacotes de dados são gerados e m "bursts", co m períodos de silêncio entre pacotes. Telas de vídeo e m movi m ento são, instantanea mente, mais ou menos co mplexas e mu d a m lenta ou rapida mente, gerando u m a taxa instantânea de bits variável na saída de codecs devido à elimi n ação de redund â ncia espacial e te mporal.

Assim, depois de adaptadas para AT M estas fontes de tráfego co m taxa variável pode m ser caracterizadas através de parâ metros co mo taxa de pico de geração de células, taxa média de células, largura e distribuição de "burst" no te mpo.

N as redes ST M, a banda reservada a u m a conexão deve ser igual à taxa de pico, desperdiçando u m a parte da capacida de de transporte. Multiplexando-se várias conexões, a band a necessária será a so m a das taxas de pico dessas conexões. A qualida de de serviço é u nifor me a todas as conexões e deve ser igual à qualidade de serviço do serviço m ais restritivo.

29(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Modelos de Tráfego e Recursos

CBRvoz, vídeo, E1

VBRvídeo, dados mux.

VBR / ABRmensagens

Alocação dinâmicade banda

vozvídeo

mensagens

RECURSOS• buffers• enlaces• matriz

taxapico

taxamédia

t t t t

taxa

multi-acesso

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N a rede AT M , a band a reservada a u m a conexão não é estrita mente a taxa de pico. Na realidade, e conceitualm e nte, são reservados um nível de recursos para a taxa média e m regi me, outro nível para os "bursts" n a taxa de pico de acordo co m sua distribuição no te mpo, e u m terceiro nível correspondente à qualida de de serviço requerida n a conexão, isto é, à sensibilid a de a perdas e atrasos.

M ultiplexando u m grande nú mero de conexões, espera-se que os bursts à taxa de pico n ão ocorra m estatistica mente todos sim ultanea mente, e sim que esteja m distribuídos aleatoria mente. A rede deverá lidar co m as taxas de pico, e com a coincidência de picos em algu m as conexões, di mensionan do adequad a me nte buffers ao longo da conexão. Este é o princípio da multiplexação estatística, que per m ite que a som a das taxas de pico, de conexões individuais agregad as e trans mitidas sobre u m mes m o enlace de trans missão, seja m aior que a taxa de bits do enlace.

U m deter min a do enlace de trans missão e u m deter minado equipa mento de co m utação, pode m transportar u m nú mero variável de conexões, co m diferentes qualid a des de serviço para conexões individuais.

O trata mento na rede é a nível individ u al de cada célula de ca d a conexão. A célula conté m infor m ações sobre priorida de, congestiona me nto, operação e m a n utenção e controle de recursos.

Co m tais características, satisfaze m-se os objetivos de utilização flexível e otimizad a dos recursos da rede, e o princípio do transporte de células AT M independente da taxa e do meio de trans missão e m cada seg mento da conexão.

O modelo da rede é u m conjunto de recursos finitos, buffers de entrada e saída, enlaces físicos e ca min hos internos ao nó de com utação.

E m virtude de não haver controle de fluxo co mo nas redes X.25, é necessária a mo nitoração do tráfego das conexões n a entrada d a rede, descartando eventual mente o tráfego excessivo que causa congestiona me nto. Vários mecanismos de controle e recuperação de congestionam e nto são imple mentados co m essa finalidade.

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O Contrato de Tráfego é constituído de u m Descritor de Tráfego e u m Descritor das exigências de qualidade de serviço, QoS. É negocia do no estabeleci mento da cha m a d a, ou n a subscrição para conexões se mi-perm a nentes, e conté m os parâ metros:

– taxa de pico de células (PCR)

– taxa média de células (SCR)

– largura de “burst” (MBS)

– taxa de perda de células (CLR)

– atraso de tra nsferência de célula (CTD)

– variação do retardo - “cell delay variation” (CDV)

31(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

pico picopico pico

Contrato de Tráfego

O Contrato de Tráfegonegociado no estabelecimento da chamada, contém:

Descritor de tráfego

Exigências de QOS da conexão

t 1 t 2 t 3 t 4 t 5

tmin

TaxaTaxapico

Taxamédia

burst

Descritor de tráfego– taxa de pico de células (PCR)– taxa média de células (SCR)– largura de “burst” (MBS)

Exigências de QOS da conexãotaxa de perda de células (CLR)atraso de transferência de célula (CTD)variação do retardo - “cell delay ariation”

(CDV)

Taxa pico = 1 / tmin

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E m função dos parâ metros de tráfego e qualidade de serviço requisitados pelo usuário e infor m a dos no “Contrato de Tráfego”, a rede avalia sua capacid a de de atender cha m a d as e decide pela su a aceitação.

U m a vez aceita, monitora o co mportam e nto do usu ário medindo estes mesm os parâ metro de tráfego, to m a n do medidas e m caso de não conformid a de. Através de medid as periódicas ou ativadas, monitora ta mbé m o dese mpenho da rede, verificando sua confor midade com os parâ metros de qualidade de serviço requisitados.

32(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Controle de Tráfego e Congestionamento

Supervisão do Contrato de Tráfego

• Controle de Admissão de novas chamadas - CACMedida da carga dos recursos da rede, visando atender a QOS da nova conexão sem afetar a QOS das conexões estabelecidas - medida preventiva

• “Usage Parameter Control” - UPC“Network Parameter Control”- NPC

Monitoração da conformidade do tráfego do usuário com os parâmetros declarados no Contrato de Tráfego

80

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33(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Modo de Transporte ATM - conclusão

• Independência temporal entre a fonte de informação e a rede de transporte

• Independência semântica - mesma unidade de informação na rede, integração de serviços

• Flexibilidade de multiplexação a qualquer taxa, sem hierarquia• Flexibilidade para suportar serviços a taxas constantes,

variáveis e burts, alocação dinâmica de banda• VP e VC oferecem flexibilidade para conexões• Independente do sistema de transmissão - a célula é auto-

delineada• Transporte de sinalização e informações de operação e

manutenção em células

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34(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Modo de Transporte ATM - conclusão - cont.

• Protocolo simples, trata apenas o cabeçalho, exceto em células de supervisão

• Comutação eficiente por hardware em alta velocidade• Gerência de tráfego por conexão virtual• Atraso variável na rede• Controle de congestionamento necessário

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1. Calcule as co mponentes de atraso na rede AT M2. Calcule o atraso total3. Qua nto seria o atraso co m células de 128 bytes de payload?

35(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Exercício 2

• taxa de transmissão = 155 Mbit/s• rede de 1000 km• 8 nós ATM• 2 nós circuito• TPROPAGAÇÃO = 5 µs/KM• TCOMUTAÇÃO = 400 µ s por nó circuito• TPAC (voz 64 kbps) = _____ µ s (célula com payload de 48 bytes)• TFIXO , TFIFO e TDPAC = 20 células por nó ATM e por adaptador receptor• TCÉLULA = _____ µ s

RedeATM

Rede ATM

Rede Síncrona

1000 Kmvoz64 Kbit/s

voz64 Kbit/s

TPAC TDPAC TDPACTFIXO , TFIFO TFIXO , TFIFO TDPACTCOMUTAÇÃO

TPROPAGAÇÃO

Page 36: Conceitos Básicos de ATM - sj.ifsc.edu.brmsobral/RCO2/docs/casagrande/MODULO3/cap1… · O Frame Relay resultou de simplificação do X.25, eliminando as funções de recuperação

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1. Calcule as co mponentes de atraso na rede AT M

TPR OPAGAÇÃ O = 5000 µ s

TCO M UTAÇÃ O = 2x400 = 800 µ s

TPAC = 48 x 125 = 6000 µ s

TFIXO , TFIFO , = 20x2,7 = 54 µ s

TDPAC = 1000 µ s

2. Calcule o atraso total

T = TPR OPAGAÇÃ O + 2 xTCO M UTAÇÃO + 2 xTPAC +8 x ( TFIXO + TFIFO ) + 2xTDPAC

T = 5000 + 2x400 + 2x6000 + 8x(54+54) + 2x1000

T = 20.664 µ s = 20,6 ms

3. Qua nto seria o atraso co m células de 64 bytes de payload?

O atraso m á xi mo especificado pelo ITU para circuitos se m canceladores de eco é 25 ms.

A solução do exe mplo acim a sugere um ta m a n ho de pacote menor que 64 bytes, considerando a eliminação da necessid a de de canceladores de eco na rede.

36(C) 2000 - Redes de Telecomunicações Introdução ao ATM

Exercício 2 - Gabarito

• taxa de transmissão = 155 Mbps• rede de 1000 km• 8 nós ATM• 2 nós circuito• TPROPAGAÇÃO = 5 µ s/KM• TCOMUTAÇÃO = 400 µ s por nó circuito• TPAC (voz 64 kbit/s) = 6000 µ s (célula com payload de 48 bytes)• TFIXO , TFIFO = 20 células por nó ATM e por adaptador receptor• TDPAC = 1 ms (compensação de variação do retard)• TCÉLULA = 2,7 µ s

RedeATM

Rede ATM

Rede Síncrona

1000 Kmvoz64 kbit/s

voz64 kbit/s

TPAC TDPAC TDPACTFIXO , TFIFO TFIXO , TFIFO TDPACTCOMUTAÇÃO

TPROPAGAÇÃO