atm asynchronous transfer mode
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ATM Asynchronous Transfer Mode. Rede Digital de Acesso FEUP Junho 2000 João Antunes. ATM. Combinar na mesma tecnologia. Voz. Dados. Imagem. Vídeo. De forma completamente integrada. Antes…. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
ATM ATM Asynchronous Transfer ModeAsynchronous Transfer Mode
Rede Digital de AcessoFEUP
Junho 2000João Antunes
ATM
Voz
De forma completamente integrada
Combinar na mesma tecnologia
Dados
Imagem
Vídeo
Antes…
Diferentes redes baseadas em diferentes tecnologias, desenvolvidas independentemente umas das outras
Redes Telefónicas – sinais de voz e com restrições em termos de largura de banda, fax e dados
Redes exclusivamente de dados
Serviços - requisitos de LB
ATM – quais as vantagens?
Integração de vários serviços, tais como voz, imagem, vídeo, dados e multimedia, com a respectiva adaptação dos diferentes requisitos e padrões de tráfego
Standardização das estruturas de rede e respectivos componentes, permitindo reduções de custos para os operadores
Disponibilidade de largura de banda para novas tecnologias, tais como tele-medicina, VoD, e-learning, etc.
ATM – quais as vantagens?
Transmissão independente do meio. As células ATM podem ser transportadas sobre PDH, SDH, SONET, etc., todos eles transparentes para o ATM.
Escalabilidade, ou seja, flexibilidade em adaptar a largura de banda a novos requisitos.
Garantia de Qualidade de Serviço.
O ATM pode ser utilizado na rede local ou na rede alargada.
ATM – quais as desvantagens?
Complexidade
Custos elevados de implementação
ATM – o que é?
Tecnologia de comunicação de dados, baseada na comutação de células.
Usa células com comprimento fixo de 53 bytes, sendo 5 bytes para o cabeçalho (Header) e 48 bytes para os dados (Payload).
Existe um fluxo contínuo de células entre o utilizador e a rede e vice-versa. Caso não hajam dados a transportar, são introduzidas células “em branco” no fluxo. Se as necessidades de largura de banda aumentarem, o racio entre células usadas e células ”em branco” aumenta. Desta forma facilmente se adapta a largura de banda às necessidades.
ATM – Interfaces
UNI (User to Network Interface) – Norma ITU-T Q.2931
NNI (Network Node Interface) – Norma ITU-T Q.2764
Redes Públicas
Redes Privadas
Private NNI e Private UNI – ambos definidos pelo ATM Forum
ATM – Formato da célula
ATM – Circuito Virtual
Estabelecimento de circuito virtual antes do inicio da transferência da informação.
Ligação Virtual – não existe fisicamente, apenas nas “tabelas de routing”
As células são encaminhadas de acordo com a informação dos campos VPI/VCI
ATM – Modelo de Referência
ATM – Modelo de Referência
User plane – transporta a informação do utilizador para determinada aplicação. Usa os níveis físico, ATM e AAL.
Control plane – gere a activação, manutenção e desactivação das ligações usadas pelo User plane.
Management plane – inclui a gestão dos vários níveis bem como dos planos. O nível de gestão monitoriza e coordena as tarefas individuais de cada nível.
ATM – Modelo de Referência
Nível Físico – o ATM não especifica um meio de transmissão em particular. O SDH/SONET são os mais utilizados em termos de backbone, embora também se utilizem as tecnologias PDH ou xDSL.
Formato SDH
ATM – Modelo de Referência
Nível ATM – as funções mais importantes deste nível são o transporte e a comutação de células ATM. O que este nível faz é adicionar os cabeçalhos à informação recebida do nível de adaptação.
Multiplexagem / Demultiplexagem das células ATM.
Não executa quaisquer funções em termos de controlo de erros ou de fluxo.
ATM – Modelo de Referência
Nível Adaptação ATM (AAL) – a função deste nível é adaptar as características internas da rede às características dos diferentes tipos de trafego que a utilizam.
Existem 4 tipos diferentes de serviços – AAL1, AAL2, AAL3/4 e AAL5.
O AAL é dividido em dois sub-níveis:
CS – Convergence Sublayer
SAR – Segmentation and Reassembly Sublayer
ATM – Níveis de Adaptação (AAL)
AAL 1 – transporte de aplicações Real Time (voz, vídeo)
CBR – constant bit rate
AAL 2 – transporte de aplicações Real Time
VBR – variable bit rate
AAL 3/4 – transporte end-to-end de ligações orientadas à conexão e não orientadas à conexão.
O sub-nível CS é dividido em dois:
SSCS – Service Specific Convergence Sublayer
CPCS – Common Part Convergence Sublayer AAL 5 – criado para responder aos requisitos
específicos do Frame Relay, TCP/IP e LAN Emulation. É uma versão reduzida do AAL 3/4.
ATM – Sincronização das células
Como é que o receptor detecta a chegada de uma célula ATM?
ATM – Detecção e Correcção de Erros
Como se processa a detecção e correcção dos erros?
ATM – Sinalização
Tem de ser estabelecido um circuito virtual, antes de se dar início à transferência dos dados.
Os circuitos PVC (permanent virtual circuit) comportam-se como linhas dedicadas, sendo as alterações feitas unicamente pelo operador.
Os circuitos SVC (switched virtual circuit) são estabelecidos pelo utilizador, utilizando procedimentos de sinalização.
No entanto é necessário um canal separado para transporte da informação relacionada com a sinalização. Este canal é fixo para ligações extremo a extremo.
As células com um VCI=5 são detectadas pelos comutadores como contendo informação de sinalização.
ATM – Sinalização
Mensagens utilizadas pelo protocolo de sinalização:
Setup Call Proceeding Connect Connect ack Release Release complete
ATM – Categorias de Serviço
ATM – Categorias de Serviço
ATM – Contratos de trafego
Os parâmetros do trafego definem os tipos de serviço:
Peak Cell Rate (PCR) – define o valor máximo de bit rate que pode ser transmitido a partir da origem
Cell Delay Variation Tolerance (CDVT) peak – tolerância da variação do atraso da célula em relação ao PCR.
Sustainable Cell Rate (SCR) – limite máximo para valores de transmissão de células pelo emissor.
Cell Delay Variation Tolerance (CDVT) sustained – é o valor de CDVT em relação ao SCR.
ATM – Contratos de trafego
Os parâmetros do trafego definem os tipos de serviço:
Maximum Burst Size (MBS)/Burst Tolerance (BT) - valor máximo, em tempo ou número de células, que o emissor pode transmitir o PCR.
Minimum Cell Rate (MCR) – valor mínimo de transmissão de células assegurado pelo operador (para ABR).
ATM – Gestão de trafego
De forma a manter uma determinada qualidade de serviço em todos os serviços ATM, é importante que não hajam congestões na rede.
De forma a evitar estas situações, foram introduzidos mecanismos de controlo e regulação, para que os vários circuitos virtuais não interfiram entre si.
ATM – Gestão de trafego
Assim temos:
Connection admission control (CAC) – confirma, no decorrer do processo de sinalização, se o circuito poderá manter níveis de QoS e se não afectará o nível de QoS dos circuitos já estabelecidos, de acordo com o contrato de trafego estabelecido.
Usage parameter control (UCP) ou policing – verifica se os parâmetros acordados no contrato estão a ser cumpridos. As células que não estejam conformes, são colocadas com o CLP=1.
Cell loss priority control – assegura que as células com CLP=1, são rejeitadas (nos casos em que é necessário)
ATM – Qualidade de Serviço
As Classes de Serviços são independentes do tipo de serviço.
As Classes de Serviços são definidas pela especificação de diferentes valores para os seguintes parâmetros:
CTD CDV CLR
ATM – Medidas de Qualidade de Serviço
Os parâmetros apresentados estão de acordo com a recomendação ITU-T I.356:
ATM - Informação Adicional
ATM Forumwww.atmforum.org
ATM Referenceshttp://www.dit.upm.es/infowin/atmeurope/atmrefs.html
Vinay Ravuri's ATM and Multimedia Home Page:http://www.digicoms.com/atmpage/
ATM Tutorialhttp://www.scan-technologies.com/tutorials/ATM%20Tutorial.htm
ATM Pocket Guide, Wandell & Goltermannhttp://www.wg.com