PDF de programación - ATM

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

ATM

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es



Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios

Grado en Ingeniería en Tecnologías de

Telecomunicación, 2º


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Temario

Introducción

1. 
2.  Arquitecturas de conmutación y protocolos
3. 

Arquitectura de protocolos IEEE 802
LANs IEEE 802.3 (Ethernet)
LANs IEEE 802.11 (WiFi)

Introducción a las tecnologías de red
1. 
2. 
3. 
4.  WANs y PDH
5.  ATM

4.  Control de acceso al medio
5.  Conmutación de circuitos
6.  Transporte fiable
7.  Encaminamiento
8.  Programación para redes y servicios



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Objetivos

•  Ver el funcionamiento de una tecnología de

conmutación de circuitos virtuales

•  Conocer el formato de las celdas ATM
•  Conocer el funcionamiento de la conmutación

de celdas en ATM y cómo implementarla

 Comunicación dentro de una red

•  Origen y destino del paquete están en la misma red

–  Dos hosts
–  Un host y un “gateway” con otra red
–  Dos “gateways”

•  La red puede ser una LAN, MAN o WAN

• 

(...)



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Aplicación

Transporte

Red

Enlace /

Network access

Físico



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Comunicación dentro de una red

•  Origen y destino del paquete están en la misma red

–  Dos hosts
–  Un host y un “gateway” con otra red
–  Dos “gateways”

•  La red puede ser una LAN, MAN o WAN

•  Vamos a ver brevemente el caso WAN ATM

Aplicación

Transporte

Red

Enlace /

Network access

Físico

ATM


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•  ATM = Asynchronous Transfer Mode
•  Estándar de la ITU-T (I.150) y el ATM Forum
•  Años 80
•  Seleccionada por la ITU como tecnología para la RDSI de banda

ancha (BISDN)

•  Conmutación de paquetes: eficiencia ante tráfico intermitente
•  Orientado a conexión (circuitos virtuales): permite ofrecer capacidad

garantizada y retardo acotado

•  Una red para todo tipo de tráfico

–  Voz
–  Vídeo
–  Datos

5 bytes
48 bytes

•  Conmutación de celdas: Paquetes pequeños de tamaño constante
•  No asegura que lleguen
•  Mantiene el orden de las celdas


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ATM

•  Mínima funcionalidad en la cabecera de las celdas
•  Aprovecha la multiplexación estadística
•  ¿Por qué tamaño constante?

–  Más sencillo hacer conmutadores eficientes
–  Más predecible

•  ¿Por qué pequeñas?

–  Menor retardo para tráfico de alta prioridad


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Elementos de una red ATM

•  Conmutadores ATM
•  ATM endpoints
•  Enlaces punto-a-punto
•  Unidireccional o bidireccional
•  Posible punto-a-multipunto

•  UNI: User

to Network
Interface (público o privado)
•  NNI: Network to Network
Interface (público o privado)
(…)

UNI

UNI

NNI

Red ATM
NNI

NNI

UNI

UNI

NNI

UNI


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Elementos de una red ATM

•  Conmutadores ATM
•  ATM endpoints
•  Enlaces punto-a-punto
•  Unidireccional o bidireccional
•  Posible punto-a-multipunto

•  UNI: User

to Network
Interface (público o privado)
•  NNI: Network to Network
Interface (público o privado)
(…)

UNI

UNI

UNI

NNI

NNI

NNI

UNI

NNI

UNI

Conmutación en ATM

•  Orientado a conexión
•  Circuitos virtuales
•  VPI/VCI identifica al circuito
•  S o l o
t i e n e s e n t i d o

localmente al enlace

•  Mismos valores VPI/VCI en

ambos sentidos del enlace

•  Se establecen mediante

gestión o señalización


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Input port

0

VPI
VPI(1)

VCI
VCI(1)

Output port

1

VPI
VCI
VPI(2) VCI(2)

0!
UNI

1!

NNI

0!

UNI
2!

VPI(1)
VCI(1)

VPI(2)
VCI(2)

Conmutación en ATM

•  Orientado a conexión
•  Circuitos virtuales
•  VPI/VCI identifica al circuito
•  S o l o
t i e n e s e n t i d o

localmente al enlace

•  Mismos valores VPI/VCI en

ambos sentidos del enlace

•  Se establecen mediante

gestión o señalización


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Input port

0

VPI
VPI(2)

VCI
VCI(2)

Output port

2

VPI
VCI
VPI(3) VCI(3)

0!
UNI

1!

NNI

0!

UNI
2!

VPI(2)
VCI(2)

VPI(3)
VCI(3)

Conexiones en los conmutadores
•  V P C : V i r t u a l P a t h

•  V C C : V i r t u a l C h a n n e l

Connection

•  La conmutación depende

solo del VPI

•  Usadas en el backbone


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Connection

•  La conmutación depende

tanto del VPI como del VCI

VCI 32

VCI 35
VCI 43

VCI 350

VPI 1

VPI 4



VPI 2

VPI 3

VPI 5

Input port

0

0

0

VPI
1

1

4

VCI
32

35

X

Output port

1

1

1

VCI 32

VCI 65
VCI 43

VCI 350

VPI
2

3

5

VCI
32

65

X


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Ejemplo

VCI 32

VCI 65

VPI 7

VPI 5

VCI 80

VCI 81

VPI 4

VPI 6

VCI 80

VCI 81

VPI 9

VPI 11


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Ejercicio

•  Tres circuitos virtuales
•  Completar las tablas de conmutación de los switches
•  Podéis elegir los VPI/VCI que queráis siempre que no colisionen
•  Completad primero las tablas para el circuito 1 (…)
•  Una vez en funcionamiento se establece el circuito 2 (…)
•  A continuación el PVC3 (…)
• 

10 minutos

¡ Adelante !
VCI

VPI

Puerto

in

Puerto

out

VPI

VCI

S1

S2

S3

S4

0

1

3

2

Circuito 1
Circuito 2
Circuito 3

S5



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Estructura básica de las celdas

• 

5 bytes cabecera
+ 48 bytes datos
= 53 bytes

•  VPI = Virtual Path Identifier
•  VCI = Virtual Circuit Identifier

Nivel ATM
Nivel físico

Celda UNI

0 3 4 7!

GFC
VPI

VPI
VCI

VCI

VCI

PT CLP

HEC

Datos

5
3



b
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Celdas UNI y NNI

Celda NNI

0 3 4 7!

VPI

VPI

VCI

VCI

VCI

PT CLP

HEC

Datos


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Celda UNI

0 3 4 7!

GFC
VPI

VPI
VCI

VCI

VCI

PT CLP

HEC

Datos

5
3



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Celdas UNI y NNI

•  GFC: Generic Flow Control
–  Control de flujo con usuario

•  PT: Payload Type

–  3 bits: ABC
–  A: 0=data, 1=OAM
–  B: (con A=0) B=1=congestión
–  C: (usado por AAL5)
•  CLP: Cell Loss Priority

–  0: alta prioridad
–  1: baja prioridad

Celda UNI

0 3 4 7!

GFC
VPI

VPI
VCI

VCI

VCI

PT CLP

HEC

Datos

5
3



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•  PVC: Permanent Virtual Circuit

–  Configuración manual
–  Depuración más simple
–  No escala

•  SVC: Switched Virtual Circuit

–  Establecido mediante señalización
–  Optimiza el camino. Se recupera de fallos de enlaces
–  Mayor complejidad

•  Soft-PVC:

–  Configuración manual en los extremos
–  SVC en el interior de la red

•  PVP: Permanent VP

Conexiones en los conmutadores

Conf.Maual

SVC

Conf.Maual

Soft PVC


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Más sobre ATM

•  Puede ofrecer garantías de calidad al circuito (QoS)
•  Señalización para establecimiento de circuitos
•  Encaminamiento
•  Dentro de las celdas, además de voz pueden ir
paquetes de protocolos puenteados (ej: Ethernet) o
enrutados (ej: IP)

•  Protocolos transportados con PDUs de tamaño

variable requieren segmentació