modo de transferencia asíncrona atm.pptx

ATM(Asynchronous Transfer

Mode)

Modo de Transferencia Asíncrona

Es una tecnología basada en la transmisión de toda la información en paquetes pequeños de tamaño fijo llamados células o celdas.

Emplea el concepto de Conmutación de Celdas (Cell Switching), combina: - Conmutación de Paquetes utilizada en redes de datos - Conmutación de Circuitos utilizada en redes de voz

ATM se basa en el concepto de Conmutación Rápida de Paquetes (Fast Packet Switching) en el que se supone una fiabilidad muy alta a la tecnología de transmisión digital, típicamente sobre fibra óptica, y por lo tanto la no necesidad de recuperación de errores en cada nodo. Ya que no hay recuperación de errores, no son necesarios los contadores de número de secuencia de las redes de datos tradicionales, tampoco se utilizan direcciones de red ya que ATM es una tecnología orientada a conexión, en su lugar se utiliza el concepto de Identificador de Circuito o Conexión Virtual (VCI).

MODO DE TRANSFERENCIA ASÍNCRONA


ATM ha sido definido para soportar de forma flexible, la conmutación y transmisión de tráfico multimedia comprendiendo datos, voz, imágenes y vídeo. ATM soporta servicios en modo circuito, similar a la conmutación de circuitos, y servicios en modo paquete, para datos.


Dispositivos ATM

Una red ATM está formada por conmutadores ATM y puntos finales ATM. El conmutador ATM es responsable del tránsito de celdas a través de la red ATM: acepta las celdas que le llegan de un punto final ATM o un conmutador ATM, lee y actualiza la información en la cabecera de la celda, y rápidamente conmuta la celda a una interfaz de salida hacia su destino. Un punto final ATM o sistema final, contiene un adaptador de interfaz a la red ATM, el cual sí lee los bytes de datos de la celda. Ejemplos de puntos finales son: las estaciones de trabajo, routers, unidades de servicio digitales, conmutadores LAN, y codificadores y decodificadores de vídeo.


Existen dos interfases especificadas que son la interfase usuario-red UNI (user-network interface) y la de red a red NNI (network-network interface). La UNI liga un dispositivo de usuario a un switch público o privado y la NNI describe una conexión entre dos switches.

Como ATM es una red orientada a conexión, un enlace entre dos puntos empieza cuando uno transmite una solicitud a través de la UNI a la red. Un dispositivo responsable de señalización pasa la señal a través de la red a su destino. Si el sistema indica que se acepta la conexión, un circuito virtual es establecido a través de la red ATM entre los dos puntos. Ambas UNIs contienen mapas para que las celdas puedan ser ruteadas correctamente. Cada celda contiene campos, un identificador de ruta virtual VPI (virtual path identifier) y un identificador de circuito virtual VCI (virtual circuit identifier) que indican estos mapeos.


ATM está diseñado para manejar los siguientes tipos de tráfico:

Clase A - Constant Bit Rate (CBR), orientado a conexión, tráfico síncrono (Ej. voz o video sin compresión)Clase B - Variable Bit Traffic (VBR), orientado a conexión, tráfico sícrono (voz y video comprimidos).Clase C - Variable Bit Rate, orientado a conexión, tráfico asíncrono (X.25, Frame Relay, etc).Clase D - Información de paquete sin conexión (tráfico LAN, SMDS, etc).

ATM usa el concepto de control de error y flujo de "fin a fin" en contraste a la red convencional de paquete conmutado que usa un control de error y flujo interno.

ATM es totalmente transparente a protocolo. La carga de cada celda es pasada por el switch sin ser "leida" a nivel binario.


¿ Cómo funciona ATM ?

El componente básico de una red ATM es un switch electrónico especialmente diseñado para transmitir datos a muy alta velocidad. Un switch típico soporta la conexión de entre 16 y 32 nodos. Para permitir la comunicación de datos a alta velocidad la conexión entre los nodos y el switch se realizan por medio de un par de hilos de fibra óptica.

Aunque un switch ATM tiene una capacidad limitada, múltiples switches pueden interconectarse ente si para formar una gran red. En particular, para conectar nodos que se encuentran en dos sitios diferentes es necesario contar con un switch en cada uno de ellos y ambos a su vez deben estar conectados entre si.


Las conexiones entre nodos ATM se realizan en base a dos interfaces diferentes, la User to Network Interfaces o UNI se emplea para vincular a un nodo final o «edge device» con un switch. La Network to Network Interfaces o NNI define la comunicación entre dos switches.

Los diseñadores piensan en UNI como la interface para conectar equipos del cliente a la red del proveedor y a NNI como una interface para conectar redes del diferentes proveedores.


Tipos de conexiones

ATM provee servicios orientados a la conexión. Para comunicarse con un nodo remoto, un host debe solicitar a su switch local el establecimiento de una conexión con el destino. Estas conexiones pueden ser de dos naturalezas: Switched Virtual Circuits (SVC) o Permanent Virtual Circuits (PVC).

Switched Virtual Circuits (SVC) Un SVC opera del mismo modo que una llamada telefónica convencional. Un host se comunica con el switch ATM local y requiere del mismo el establecimiento de un SVC. El host especifica la dirección completa del nodo destino y la calidad del servicio requerido. Luego espera que la red ATM establezca el circuito.

Permanent Virtual Circuits (PVC) Un circuito virtual (VC por sus siglas en inglés), es un sistema de comunicación por el cual los datos de un usuario origen pueden ser transmitidos a otro usuario destino a través de más de un circuito de comunicaciones real durante un cierto periodo de tiempo, pero en el que la conmutación es transparente para el usuario. Un ejemplo de protocolo de circuito virtual es el ampliamente utilizado TCP (Protocolo de Control de Transmisión).


Paths, Circuitos e Identificadores

ATM asigna un entero único como identificador para cada path abierto por un host. Este identificador contiene mucha menos información de la que fue necesaria para la creación del circuito. Además el identificador solo es válido mientras que el circuito permanece abierto.

Otro punto a tener en cuenta es que el identificador es valido para un solo sentido del circuito. Esto quiere decir que los identificadores de circuito obtenidos por los dos hosts en los extremos del mismo usualmente son diferentes.


Modelo de capas de ATM

Capa Física:-Define la forma en que las celdas se transportan por la red-Es independiente de los medios físicosTiene dos subcapas:

• TC (Transmission Convergence Sublayer)• l PM (Physical Medium Sublayer)

Capa ATM: -Provee un solo mecanismo de transporte para múltiples opciones de servicio-Es independiente del tipo de información que es transmitida (datos, gráficos, voz. audio, video) con excepción del tipo de servicio (QOS) requeridoExisten dos tipos de header ATM:• UNI (User-Network Interface)• NNI (Network-Network Interface)


ATM Adaptation Layer:-Provee las funciones orientadas al usuario no comprendidas en la Capa ATM-Permite a la Capa ATM transportar diferentes protocolos y servicios de capas superioresTiene dos subcapas:

CS (Convergence Sublayer) SAR (Segmentation and Reassembly Sublayer)


Formato de Celdas ATM

Son estructuras de datos de 53 bytes compuestas por dos campos principales:

• Encabezado (Header). Sus 5 bytes tienen tres funciones principales: identificación del canal, información para la detección de errores y si la célula es o no utilizada. Eventualmente puede contener también corrección de errores y un número de secuencia.

• Datos de Usuario (Payload). Tiene 48 bytes fundamentalmente con datos del usuario y protocolos AAL que también son considerados como datos del usuario.

Dos de los conceptos más significativos del ATM, Canales Virtuales y Rutas Virtuales, están materializados en dos identificadores en el header de cada celda (VCI y VPI) ambos determinan el enrutamiento entre nodos.


Topología de las Redes ATM

Con tecnología ATM se consigue crear una red de transporte de banda ancha de topología variable. Es decir, en función de las necesidades y enlaces disponibles, el administrador de la red puede optar por una topología en estrella malla árbol etc una topología en estrella, malla, árbol, etc.


Componentes ATM Necesarios

En una red ATM tenemos cuatro componentes principales: clientes, switches, multiplexores e interconectores.

–Clientes: son aquellos equipos conectados a la red que pueden transmitir a través de una línea ATM.

–Multiplexor: su función es proporcionar enlaces virtuales, es decir, encapsular varios canales virtuales ATM sobre una única conexión física. –Interconector: responsable de desmontar los enlaces virtuales y convertirlos a canales individuales, tambien virtuales.

–Switch: es quien retira la virtualidad de la conexión, la clasifica y la resuelve.


Clases de Servicios

Los servicios han sido clasificados de acuerdo con tres criterios

La existencia de una temporización relacionada entre los usuarios origen y destino (por ejemplo voz). La tasa de bit, o velocidad binaria asociada con la transferencia (constante/CBR o variable/VBR). El modo de conexión (con conexión o sin conexión).


AAL soporta cuatro tipos de servicios: Clases A, B, C y D. Hay cuatro tipos de AAL:

- AAL1 y AAL2 soportan las clases A y B respectivamente

- las clases C y D están indistintamente soportadas por AAL3/4 ó AAL5.

El protocolo AAL5 (SEAL) es una versión más sencilla y eficiente de la AAL 3/4, soportando las clases de servicio C y D para datos de alta velocidad.

El nivel AAL realiza funciones de Segmentación y Reensamblado (SAR) para mapear la información de niveles superiores, al campo de Carga Útil del la celda.

Otras funciones de AAL son el control y recuperación de la temporización para las clases de servicio A y B, así como la detección y manejo de celdas perdidas o fuera de secuencia.


Beneficios

1.- Una única red ATM dará cabida a todo tipo de tráfico (voz, datos y video). ATM mejora la eficiencia y manejabilidad de la red.

2.- Capacita nuevas aplicaciones, debido a su alta velocidad y a la integración de los tipos de tráfico, ATM capacita la creación y la expansión de nuevas aplicaciones como la multimedia.

3.- Compatibilidad, porque ATM no está basado en un tipo especifico de transporte físico, es compatible con las actuales redes físicas que han sido desplegadas.ATM puede ser implementado sobre par trenzado, cable coaxial y fibra óptica.


4.- Simplifica el control de la red. ATM está evolucionando hacia una tecnología standard para todo tipo de comunicaciones. Esta uniformidad intenta simplificar el control de la red usando la misma tecnología para todos los niveles de la red.

5.- Largo periodo de vida de la arquitectura. Los sistemas de información y las industrias de telecomunicaciones se están centrando y están estandarizado el ATM. ATM ha sido diseñado desde el comienzo para ser flexible en:• Distancias geográficas• Número de usuarios• Acceso y ancho de banda (hasta ahora, las velocidades

varían de Megas a Gigas).


¿ Porqué tanto interés por ATM ?

ATM es igualmente adecuada para entornos de LAN y WAN, para aplicaciones de voz, datos, imagen y vídeo, para redes públicas y privadas. ATM puede manejar tráfico isócrono y tráfico en ráfagas y proporcionar la Calidad de Servicio (QoS) solicitada. Combina los beneficios de la conmutación de paquetes y la conmutación de circuitos, reservando ancho de banda bajo demanda de una manera eficaz y de coste efectivo, a la vez que garantiza ancho de banda y calidad de servicio para aquellas aplicaciones sensibles a retardos.

ATM es un standard para comunicaciones que esta creciendo rápidamente debido a que es capaz de transmitir a una velocidad de varios Megabits hasta llegar a Gigabits.


GRACIAS

modo de transferencia asíncrona atm.pptx

Documents