PDF de programación - Redes de banda ancha

REDES DE BANDA ANCHA

Área de Ingeniería Telemática

ATM (1)

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Redes de Banda Ancha

5º Ingeniería de Telecomunicación




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Temario

Introducción a las Redes de Banda Ancha

1. 
2.  Redes de área local (Ethernet, WiFi)
3.  Redes de área metropolitana,

tecnologías de
acceso y el problema de la primera milla (ADSL,
HFC, Gigabit Ethernet, etc.)

4.  Redes de área extensa (SDH, ATM, MPLS)
5.  Técnicas para el diseño de redes




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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)

•  Orientado a conexión (circuitos virtuales): permite ofrecer capacidad

garantizada y retardo acotado

•  Conmutación de paquetes: eficiencia ante tráfico intermitente
•  Una red para todo tipo de tráfico

ATM

–  Voz
–  Vídeo
–  Datos

•  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)
to Network
Interface (público o privado)

•  NNI: Network

UNI

UNI

UNI

NNI

NNI

NNI

UNI

NNI

UNI





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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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5


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Cómo funciona ATM

•  Orientado a conexión
•  Circuitos virtuales
•  VPI/VCI identifica al circuito
•  Solo
sentido

tiene

localmente al enlace

•  Mismos valores VPI/VCI en

ambos sentidos del enlace

•  Se establecen mediante

gestión o señalización

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)




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Cómo funciona ATM

•  Orientado a conexión
•  Circuitos virtuales
•  VPI/VCI identifica al circuito
•  Solo
sentido

tiene

localmente al enlace

•  Mismos valores VPI/VCI en

ambos sentidos del enlace

•  Se establecen mediante

gestión o señalización

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)




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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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4

Conexiones en los conmutadores

Virtual

Channel

•  VPC:

Virtual

Path

Connection

•  La conmutación depende

solo del VPI

•  Usadas en el backbone



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•  VCC:

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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•  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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UNI Signalling

•  Especifica entre otros cómo hacer:

–  Llamadas punto-a-punto (Q.2931)
–  Llamadas punto-a-multipunto
–  Señalización de parámetros de QoS
–  Negociación de parámetros de tráfico

SETUP

CONNECT

CONNECT ACK

SETUP

ACK

CONNECT

CONNECT ACK




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PNNI

•  Private Network Node Interface o Private Network-to-Network Interface
•  Protocolo de enrutamiento link-state
• 
Jerárquico para mayor escalabilidad
•  Ofrece Topology discovery y Call establishment
•  Ante una solicitud de establecimiento, el ingress switch localiza un camino que

cumpla los requisitos de QoS

•  Source routing




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Valores

•  VPI/VCI 0/0 = unassigned cell
•  VPI > 0 , VCI = 0 no válido
•  VCI = 0-31 reservados, por ejemplo:

–  Celdas OAM F4 (para VPs): VPI/3 (segment F4) y VPI/4 (end-to-end F4)
–  Celdas OAM F5 (para VCs), celdas RM: VCI = 0,3,4,6 ó 7
–  Ver I.361
–  0/5: UNI Call signaling
–  0/16: ILMI (Integrated Link Management Interface)
–  0/18: PNNI (Private Network-to-Network Interface)

•  Direccionamiento:

–  Estándar ITU E.164 para interfaces públicos
–  Extendido por el ATM Forum para interfaces privados

(direcciones de 20 bytes)