ATM - FDDI- X.25

¿ Qué es ATM ? El Modo deTransferencia Asíncrono es una tecnología de conmutación que usa pequeñas celdas de tamaño fijo. En 1988, el CCITT designó a ATM como el mecanismo de transporte planeado para el uso de futuros servicios de banda ancha. ATM es asíncrono porque las celdas son transmitidas a través de una red sin tener que ocupar fragmentos específicos de tiempo en alineación de paquete, como las tramas T1. Estas celdas son pequeñas(53 bytes), comparadas con los paquetes LAN de longitud variable. Todos los tipos de información son segmentados en campos de pequeños bloques de 48 bytes, los cinco restantes corresponden a un header usado por la red para mover las celdas. ATM es una tecnología orientada a conexión, en contraste con los protocolos de base LAN, que son sin conexión. Orientado a conexión significa que una conexión necesita ser establecida entre dos puntos con un protocolo de señalización antes de cualquier transferencia de datos. Una vez que la conexión está establecida, las celdas ATM se auto-rutean porque cada celda contiene campos que identifican la conexión de la celda a la cual pertenecen.  Qué interfaces permite manejar ATM ? 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. Hay dos interfases públicas UNI, una a 45 Mbps y otra a 155 Mbps. La interfase DS3 está definida en un estándar T1 del comité ANSI, mientras que la interfase de 155 Mbps está definida por los grupos estándar del CCITT y ANSI. Tres interfases han sido desarrolladas para UNIs privadas, una a 100 Mps y dos a 155 Mbps. Es seguro que la interfase estándar internacional SDH/SONET de 155 Mbps sea la elegida porque permite interoperabilidad en UNIs públicas y privadas. 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). ¿ 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. Modelo de capas de ATM Capa Física Define la forma en que las celdas se transportan por la red Es independiente de los medios físicos Tiene 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) requerido Existen 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 superiores Tiene dos subcapas CS (Convergence Sublayer) SAR (Segmentation and Reassembly Sublayer) Si bien ATM se maneja con celdas a nivel de capas inferiores, las aplicaciones que generan la información a ser transportada por ATM no trabajan con celdas. Estas aplicaciones interactuarán con ATM por medio de una capa llamada «ATM Adaptation Layer». Esta capa realiza una serie de funciones entre las que se incluyen detección de errores (celdas corruptas). Tecnología ATM 1.- Cuando necesitamos enviar información, el emisor "negocia" un camino en la red para que su comunicación circule por él hacia el destino. Una vez asignado el camino, el emisor especifica el tipo, la velocidad y otros atributos de la comunicación. 2.- Otro concepto clave es que ATM está basado en el uso de conmutadores. Hacer la comunicación por medio de un conmutador (en vez de un bus) tiene ciertas ventajas: Reserva de ancho de banda para la conexión Mayor ancho de banda Procedimientos de conexión bien definidos Velocidades de acceso flexibles. Si usamos ATM, la información a enviar es dividida en paquetes de longitud fija. Estos son mandados por la red y el destinatario se encarga de poner los datos en su estado inicial. Los paquetes en ATM tienen una longitud fija de 53 bytes. Siendo la longitud de los paquetes fija, permite que la información sea transportada de una manera predecible. El hecho de que sea predecible permite diferentes tipos de trafico en la misma red. FDDI Las redes FDDI (Fiber Distributed Data Interface - Interfaz de Datos Distribuida por Fibra ) surgieron a mediados de los años ochenta para dar soporte a las estaciones de trabajo de alta velocidad, que habían llevado las capacidades de las tecnologías Ethernet y Token Ring existentes hasta el límite de sus posibilidades. Están implementadas mediante una física de estrella (lo más normal) y lógica de anillo doble de token, uno transmitiendo en el sentido de las agujas del reloj (anillo principal ) y el otro en dirección contraria (anillo de respaldo o back up), que ofrece una velocidad de 100 Mbps sobre distancias de hasta 200 metros, soportando hasta 1000 estaciones conectadas. Su uso más normal es como una tecnología de backbone para conectar entre sí redes LANde cobre o computadores de alta velocidad. Tramas FDDI Las tramas en la tecnología FDDI poseen una estructura particular. Cada trama se compone de los siguientes campos: Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior Preámbulo, que prepara cada estación para recibir la trama entrante. Delimitador de inicio, que indica el comienzo de una trama, y está formado por patrones de señalización que lo distinguen del resto de la trama. Control de trama, que contiene el tamaño de los campos de dirección, si la trama contiene datos asíncronos o síncronos y otra información de control. Dirección destino, que contiene la dirección física (6 bytes) de la máquina destino, pudiendo ser una dirección unicast (singular), multicast (grupal) o broadcast (cada estación). Dirección origen, que contiene la dirección física (6 bytes) de la máquina que envió la trama. Secuencia de verificación de trama (FCS), campo que completa la estación origen con una verificación por redundancia cíclica calculada (CRC), cuyo valor depende del contenido de la trama. La estación destino vuelve a calcular el valor para determinar si la trama se ha dañado durante el tránsito. La trama se descarta si está dañada. Delimitador de fin, que contiene símbolos que indican el fin de la trama. Estado de la trama, que permite que la estación origen determine si se ha producido un error y si la estación receptora reconoció y copió la tra Medios en las redes FDDI FDDI especifica una LAN de dos anillos de 100 Mbps con transmisión de tokens, que usa un medio de transmisión de fibra óptica. Aunque funciona a velocidades más altas, FDDI es similar a Token Ring. Ambas configuraciones de red comparten ciertas características, tales como sutopología (anillo) y su método de acceso al medio (transferencia de tokens). Una de las características de FDDI es el uso de la fibra óptica como medio de transmisión. La fibra óptica ofrece varias ventajas con respecto al cableado de cobre tradicional, por ejemplo: Seguridad: la fibra no emite señales eléctricas que se pueden interceptar. Confiabilidad: la fibra es inmune a la interferencia eléctrica. Velocidad: la fibra óptica tiene un potencial de rendimiento mucho mayor que el del cable de cobre. Existen dos clases de fibra: monomodo (también denominado modo único); y multimodo. La fibra monomodo permite que sólo un modo de luz se propague a través de ella, mientras que la fibra multimodo permite la propagación de múltiples modos de luz. Los modos se pueden representar como haces de rayos luminosos que entran a la fibra en un ángulo determinado. En esta configuración, todas las estaciones están conectadas a ambos anillos, el primario y el secundario. Este tipo de nodo se conoce como estación dual (dual attached station). Como alternativa, en la configuración de estación simple o única, mostrada en la figura 2, el nodo solo requiere un un cable de fibra óptica. El inconveniente es que un fallo en uno de los cables o nodos desconectará totalmente el nodo de la red. NORMA X.25 X.25 es un estándar UIT-T para redes de área amplia de conmutación de paquetes. Su protocolo de enlace, LAPB, está basado en el protocolo HDLC (publicado por ISO, y el cual a su vez es una evolución del protocolo SDLC de IBM). Establece mecanismos de direccionamiento entre usuarios, negociación de características de comunicación, técnicas de recuperación de errores. Los servicios públicos de conmutación de paquetes admiten numerosos tipos de estaciones de distintos fabricantes. Por lo tanto, es de la mayor importancia definir la interfaz entre el equipo del usuario final y la red. NIVELES DE LA NORMA X.25 El Nivel Físico La recomendación X.25 para el nivel de paquetes coincide con una de las recomendaciones del tercer nivel OSI. X.25 abarca el tercer nivel y también los dos niveles más bajos. La interfaz de nivel físico recomendado entre el ETD y el ETCD es el X.21. X.25 asume que el nivel físico X.21 mantiene activados los circuitos T(transmisión) y R(recepción) durante el intercambio de paquetes. Asume también, que el X.21 se encuentra en estado 13S(enviar datos), 13R(recibir datos) o 13(transferencia de datos). Supone también que los canales C(control) e I(indicación) de X.21 están activados. Por todo esto X.25 utiliza la interfaz X.21 que une el ETD y el ETCD como un "conducto de paquetes", en el cual los paquetes fluyen por las líneas de transmisión(T) y de recepción(R). El nivel físico de X.25 no desempeña funciones de control significativas. Se trata más bien de un conducto pasivo, de cuyo control se encargan los niveles de enlace y de red. El Nivel de Enlace En X.25 se supone que el nivel de enlace es LAPB. Este protocolo de línea es un conjunto de HDLC. LAPB y X.25 interactúan de la siguiente forma: En la trama LAPB, el paquete X.25 se transporta dentro del campo I(información). Es LAPB el que se encarga de que lleguen correctamente los paquetes X.25 que se transmiten a través de un canal susceptible de errores, desde o hacia la interfaz ETD/ETCD. La diferencia entre paquete y trama es que los paquetes se crean en el nivel de red y se insertan dentro de una trama, la cual se crea en nivel de enlace. Para funcionar bajo el entorno X.25, LAPB utiliza información(I), Receptor Preparado(RR), Rechazo(REJ), Receptor No Preparado(RNR), Desconexión(DSC), Activar Modo de Respuesta Asíncrono(SARM) y Activar Modo Asíncrono Equilibrado(SABM). Las respuestas utilizadas son las siguientes: Receptor Preparado(RR), Rechazo(REJ), Receptor No Preparado(RNR), Asentimiento No Numerado(UA), Rechazo de Trama(FRMR) y Desconectar Modo(DM). Los datos de usuario del campo I no pueden enviarse como respuesta. De acuerdo con las reglas de direccionamiento HDLC, ello implica que las tramas I siempre contendrán la dirección de destino con lo cual se evita toda posible ambigüedad en la interpretación de la trama. X.25 exige que LAPB utilice direcciones específicas dentro del nivel de enlace. Tanto X.25 como LAPB utilizan números de envío(S) y de recepción(R) para contabilizar el tráfico que atraviesan sus respectivos niveles. En LAPB los números se denotan como N(S) y N(R), mientras que en X.25 la notación de los números de secuencia es P(S) y P(R). Es un protocolo de red, para la conmutación de paquetes. servicio de circuito virtual El servicio de circuito virtual de X.25 ofrece dos tipos de ciruitos virtuales: llamadas virtuales y circuitos virtuales permanentes. Una llamada virtual es un circuito virtual que se establece dinámicamente mediante una petición de llamada y una liberación de llamada como se describe más adelante. Un circuito virtual permanente es un circuito virtual fijo asignado en la red. La tranferencia de los datos se produce como con las llamadas virtuales, pero en este caso no se necesita realizar ni el establecimiento ni el cierre de la llamada.