Um Protocolo de Alto Desempenho para Rajadas emRedes pticas

MC116- Projeto e Validao de Protocolos2 Semestre - 2007Lucas Augusto Scotta Merlo Lucio Agostinho Rocha{lucasscotta,outrosdiasvirao}@yahoo.com.br

Sumrio1. Introduo2. Redes WDM3. Reserva one-way 4. O protocolo JET5. Especificao do protocolo JET6. Consideraes Finais

1. Introduo Aumento do fluxo de informao.

Exigncia de que os meios de transmisso ofeream servios confiveis e de alto desempenho, essenciais para oferecer servios de comunicao com qualidade.

O aumento da velocidade e da taxa de transmisso de dados necessrio para garantir o pronto atendimento s necessidades de comunicao atuais.

Necessidade de otimizar o desempenho do trfego de informao junto banda disponvel.

WDM.2/13

2. Redes WDM WDM (Wavelength Division Multiplexing ).

Tecnologia que promove a reunio de diversos comprimentos de onda luminosa em uma nica fibra ptica, aumentando a capacidade de transmisso.Comprimento de onda corresponde uma determinada cor. Cada sinal trafega dentrode uma nica cor de banda, que modula os dados (ex.: texto, voz e vdeo).

Nanmetro: unidade de comprimento ().

Utiliza mltiplos laser para gerar vrios comprimentos de luzSinais so multiplexados e transmitidos atravs de uma nica fibra ptica.

Transmisses em longas distncias sem repetidores.3/13

... Redes WDM Com a evoluo dos equipamentos pticos foi possvel admitir a recepo de mais entradas na fibra.Esses sistemas so denominados DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Figura 1 - WDM4/13

3. Reserva one-way Reservar o meio necessrio para a transmisso.

Protocolos de reserva do meio de transmisso em redes pticas podem reduzir o desempenho do trfego de sinais ao longo da rede.

Tell-And-Go (TAG).Envia um pacote de controle para estabelecer o caminho para a rajada seguinte, reservando um a um os recursos necessrios em cada n intermedirio (host on path hop).

Tell-And-Wait (TAW).Idem ao TAG, mas aguarda um ack. Bom para pequenas distncias (tempo);5/13

... Reserva one-way TAGa rajada com a informao transmitida aps o tempo presumido do processamento do pacote de controle no prximo n da rede.

Buffer e largura de banda so exemplos de recursos que podem ser reservados quando o pacote de controle atinge cada n.

Para cada n intermedirio feita:a contabilizao do tempo de processamento referente reserva de recursos, transmisso e recepo da rajada, traduo (ou atualizao) do endereo de destino do pacote e,o roteamento para a prxima rajada.

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... Reserva one-way O caminho permanece bloqueado at que a transmisso seja finalizada.

Problemas podem ocorrer caso ocorram atrasos de processamento nos caminhos intermedirios, o que faz com que a rajada tenha que ser particionada.Figura 2 - TAGFigura 3 - JET

4. O protocolo JETOtimizar a utilizao do canal reservando apenas os recursos que forem necessrios e pelo tempo necessrio.

DR (Reserva atrasada)pacote de controle;reserva de recursos em cada hop intermedirio;rajada lanada aps o offset t0+T (T = estimativa origem/destino).

BBM (Multiplexadores de rajada buferizada)t2

... O protocolo JETFigura 4 - JETFigura 5 DR e BBM

AFBCDEComutao por Rajadas132Ns de BordaDadosDadosRedes de AcessoNs de NcleoAs Rajadas so enviadas pelo alocadoLibera o alocadoMensagem de ControleRajadas

5. Especificao do protocolo JET1. Serviosaumentar a utilizao da largura de banda em redes pticas que utilizam WDM e facilitar o gerenciamento inteligente do buffer, resultando em alta vazo.2. Consideraes sobre o ambientecanal de fibra ptica para transmisso e recepo de dados.3. VocabulrioV = {controle, nack, erro, burst}4. Regraso pacote de controle com informao de reserva do meio;relgios sincronizados; mesmo atraso de propagao em cada enlace.

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... Especificao do protocolo JETstruct controle {varchar[] config};

struct nack {varchar[] nack_info};

struct erro {varchar[] erro_info};

enum control {controle, nack, erro};

struct pacote { varchar origem,varchar destino,integer byteCount,varchar dados};

struct burst {integer pacoteCount;struct pacote[MAX] pacotes}; 5. Codificao (formato) de cada primitiva no vocabulrio12/13

6. Consideraes FinaisAs tcnicas de DR e BBM no apenas aumentam a utilizao da largura de banda mas tambm facilitam o gerenciamento inteligente de buffer, resultando em uma baixa probabilidade de descarte de rajadas.

O protocolo JET aumenta a largura de banda, porque mais transmisses aproveitam o meio, o bloqueio feito apenas durante a transmisso da rajada.

Assim ao se enviar uma rajada entende-se que o dado foi transmitido, no necessitando de um ack excluindo ento o tempo de processamento em cada n.13/13

Referncias[1]O. Duarte. Fundamentos da Tecnologia DWDM COPPE - UFRJ Redes de Computadores. URL athttp://www.gta.ufrj.br/seminarios/semin2004_1/dwdm/trab_3.htm. Acesso: 08/11/2007.

[2] M. Yoo, et al. A High Speed Protocol for Bursty Traffic in Optical Networks. Digest of the IEEE/LEOS Summer Topical Meetings, Aug. 1997, pages:26 - 27 Digital Object.

[3] S. Arakawa, M. Murata and K. Kitayama. One-way reservation scheme using optical code processing for fast data transfer in WDM networks. Journal of Lightwave Technology, Vol. 21, Issue 11, November. 2003, pp. 2753.

[4] A.B.H. Ferreira et al. Dicionrio Aurlio verso digital 5.0, 2004 Ed.Positivo.

[5] R.F. Amorim. Problemas de Programao Inteira em Redes pticas de Telecomunicaes.Dissertao de Mestrado. Programa de Ps-Graduao em Engenharia Eltrica da PUC-Rio. 02/02/2006

[6] P. A. Humblet. An Efficient Communication Protocol for High-Speed Packet-Switched Multichannel Networks. ACM SIGCOMM Computer Communication Review Volume 22, Issue 4 (October 1992) Pages: 2 13, 1992.

[7] M. Ma et al. Providing Deterministic Quality-of-Service Guarantees on WDM Optical Networks. IEEE Journal on Selected Areas in Communications, Vol. 18, No. 10, October 2000.

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