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

3º Ingeniería de Telecomunicación

Temario


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Introducción

1. 
2.  Arquitecturas de protocolos
3.  Conmutación de paquetes

• 
• 
• 
• 
• 

Arquitectura de protocolos para LANs
Ethernet
LANs IEEE 802.11 (WiFi)
ATM
Protocolos de Internet

4.  Conmutación de circuitos
5.  Tecnologías
6.  Control de acceso al medio en redes de área local
7.  Servicios de Internet


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

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

• 

(...)



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Aplicación

Transporte

Red

Enlace /

Network access

Físico



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

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


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

•  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


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

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


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

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


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

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


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

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


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

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


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

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


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

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



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

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
y
t
e
s



s
e
t
y
b

5


s
e
t
y
b

8
4


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Celdas UNI y NNI

Celda NNI

0 3 4 7!

VPI

VPI

VCI

VCI

VCI

PT CLP

HEC

Datos


s
e
t
y
b



5


s
e
t
y
b



8
4

Celda UNI

0 3 4 7!

GFC
VPI

VPI
VCI

VCI

VCI

PT CLP

HEC

Datos

5
3



b
y
t
e
s



s
e
t
y
b



5


s
e
t
y
b



8
4


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

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



b
y
t
e
s



s
e
t
y
b



5


s
e
t
y
b



8
4



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

•  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


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

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 segmentación y reensamblado

•  Se planteó también su uso como LAN (fracasó)
•  Ofrece mecanismos de OAM (Operation,

Administration and Maintenance)

•  Empleado hoy en día por ejemplo en el enlace ADSL

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Concluyendo el tema…

Comunicación dentro de una red

•  Hemos visto el caso LAN Ethernet
• 

(...)



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I



I

I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Comunicación dentro de una red

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

•  Hemos visto el caso LAN Ethernet
•  El caso LAN WiFi
• 

(…)



,