Redes de Datos. Introducción. Objetivos de las redes de Datos

Transcripción

1 Redes de Datos Redes Corporativas Ing. José Joskowicz Introducción Redes de Datos Objetivos de las redes de Datos Compartir recursos, equipos, información y programas que se encuentren geográficamente dispersos o locales Brindar confiabilida en la información Transmitir información entre usuarios distantes de manera rápida, segura y económica Obtener una buena relación costo/beneficio 3

2 Topologías de las redes de datos Redes de Difusión Se comparte el mismo medio de transmisión entre todos los integrantes de la red Cada mensaje (típicamente llamado paquete ) emitido por una máquina es recibido por todas las otras máquinas de la misma red Ejemplo: Ethernet Redes Punto a Punto Existen muchas conexiones entre pares individuales de máquinas Ejemplo: Modems 4 Clasificación de las redes de datos Según el alcance o tamaño: LAN Local Area Networks (Redes de área local) MAN Metropolitan Area Networks (Redes de área metropolitana) WAN Wide Area Networks (Redes de área extendida) 5 Redes de área local (LAN) Tamaño limitado Dentro de edificios, oficinas o campus Peor caso de tiempo de transmisión acotado Administración simplificada Transmisión por difusión Velocidades de 0, 00 Mbps y GBps Demoras muy bajas (decenas de microsegundos) Baja tasa de errores Topologías propias bus (IEEE ethernet) anillo (IEEE token ring) 6 2

3 Redes metropolitanas (MAN) Versión ampliada de las LAN privadas o públicas soporte para comunicaciones de voz y/o datos Tecnología propia DQDB (Distributed Queue Dual Bus IEEE 802.6) 7 Redes de área amplia (WAN) Interconectan máquinas a grandes distancias. Generalmente interconectan LANs Gran variedad de tecnologías En general utilizan enlaces punto a punto La topología puede ser estrella, anillo, mallas, o árboles. 8 Modelo de capas Modelo de capas para el diseño y análisis Para reducir la complejidad del diseño, la mayoría de las redes están organizadas en niveles o capas. Cada capa realiza un conjunto bien definido de funciones que ofrece como servicios a las capas superiores Entidades elementos activos en las capas las entidades de la capa N implementan los servicios de esa capa que son usados por las entidades de la capa N+ 9 3

4 Modelo de capas Parejas de entidades entidades de capas iguales en máquinas diferentes Protocolos horizontales las parejas de entidades se comunican por protocolos de la capa Transferencia vertical de la información el flujo real de información transcurre verticalmente por debajo de la capa está el medio físico 0 Modelos de referencia OSI y TCP/IP Redes de Datos Modelo de Referencia OSI El modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection, Interconexión de Sistemas Abiertos) es un modelo de siete capas desarrollado por la Organización Internacional de Normas (ISO). Muchas arquitecturas basadas en capas partieron del modelo de referencia OSI y a partir de éste se generaron muchas otras arquitecturas como TCP/ IP y B- ISDN. 2 4

5 Modelo de Referencia OSI Comunicación entre Capas Adyacentes Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física Comunicación entre Capas Paralelas Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física Medio Físico (Transmisión de la Información) 3 Modelo TCP/IP Modelo ISO-OSI Modelo TCP/IP Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física Aplicación No están presentes Transporte Red Enlace Física 4 Modelo de capas Capa física (Capa ) Se encarga del transporte de los bits de un extremo al otro del medio de comunicación. Debe asegurarse de que cuando un extremo envía un 0 el extremo distante reciba efectivamente un 0. Se especifican cosas tales como: Medio de transmisión Voltajes o potencias Codificación Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física 5 5

6 Modelo de capas Capa de enlace (Capa 2) Se encarga de brindar una comunicación adecuada entre los dos extremos de un canal de comunicación. Principales funciones Armado y separación en tramas Detección de errores Control de flujo Adecuación para acceso al medio Subcapa de control de enlace Subcapa de acceso al medio (MAC Médium Access Control) Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física 6 Modelo de capas Capa de red (Capa 3) Se encarga de que la información llegue a destino Para esto puede ser necesario pasar por varias máquinas intermedias. Es de hacer notar la diferencia con la capa de enlace, cuya función se limita a transportar en forma segura tramas de un punto a otro de un canal de transmisión. Se clasifican en: Orientadas a conexión la capa de red establece circuitos virtuales en el proceso de conexión No orientadas a conexión Los paquetes enviados se llaman normalmente datagramas Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física 7 Modelo de capas Capa de transporte (Capa 4) Su función principal es proporcionar un transporte de datos confiable y económico de la máquina de origen a la máquina de destino, independientemente de la red o redes físicas en uso. Es la primera capa en la que los corresponsales son directamente los extremos Debe corregir o disimular las limitaciones, defectos y problemas de la capa de red. Se clasifican en: Orientadas a conexión (TCP) Proporciona flujos de información seguros y confiables No orientadas a conexión (UDP) muy sencillo (básicamente el paquete más un encabezado), y no seguro Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física 8 6

7 Modelo de capas Capa de aplicación (Capa 5 o 7) Es dónde se encuentran las aplicaciones de los usuarios. Las capas por debajo de la de aplicación existen únicamente para brindar un transporte confiable a las aplicaciones residentes en la capa de aplicación. En la capa de aplicación se implementan los temas de seguridad, presentación de la información, y cualquier aplicación útil para los usuarios (correo electrónico, world wide web, etc.) Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física 9 Redes LAN Redes de Datos Ethernet IEEE El estándar original fue el protocolo de facto Ethernet desarrollado por Xerox Luego el IEEE estandarizó algo muy similar: IEEE 802.3, parte del conjunto de normas IEEE 802 El medio es un bus. Se transmite a 0, 00 o 000 Mbps, halfduplex (por ser un bus) o full-duplex (en medios punto a punto). 2 7

8 Recomendaciones IEEE Rec Año Descripción 802.3a 985 0Base2 (thin Ethernet) 802.3c Mb/s repeater specifications (clause 9) 802.3d 987 FOIRL (fiber link) 802.3i 990 0Base-T (twisted pair) 802.3j 993 0Base-F (fiber optic) 802.3u Base-T (Fast Ethernet and autonegotiation) 802.3x 997 Full-duplex 802.3z Base-X (Gigabit Ethernet) 802.3ab Base-T (Gigabit Ethernet over twisted pair) 802.3ac 998 VLAN tag (frame size extension to 522 bytes) 802.3ad 2000 Parallel links (link aggregation) 802.3ae Gigabit Ethernet 802.3af 2003 PoE (Power over Ethernet) 22 IEEE Acceso al medio Cuando una estación requiere transmitir, escucha para asegurarse que nadie esté transmitiendo. Si nadie lo está, transmite. Puede suceder que dos estaciones transmitan a la vez, se produce lo que se denomina colisión. Las tramas se pierden y hay que retransmitir. Mecanismo de retransmisión: cada estación elige al azar entre retransmitir enseguida o esperar 52 µs. Si vuelven a colisionar eligen entre 0, 52, 024 o 2048 µs, y así sucesivamente. Resulta en una baja eficiencia del canal. 23 Medio Físico en Ethernet Cable Coaxial Grueso ("Thick wire" o "Thick Ethernet") (0BASE5) Cable Coaxial Fino ("Thin wire" o "Thin Ethernet") (0BASE2) Par Trenzado Sin Malla ("Unshielded Twisted Pair" o "UTP") para redes 0BASE-T, 00BASE-T o 000BASE-T Fibra Optica para redes 0/00/000 BASE-FL o para redes de Vínculos Inter-repetidores de Fibra Optica ("Fiber-Optic Inter-repeater Link" o "FOIRL"). 24 8

9 Ethernet con cable Coaxial Cable coaxial grueso (0Base-5): El cable va de estación a estación. Permite tramos de hasta 500 metros entre repetidores. Cable coaxial fino (0Base-2): El cable va de estación a estación. Permite tramos de hasta 85 metros entre repetidores. 25 Ethernet con par trenzado Par trenzado (0/00/000Base-T): Se usa en arquitecturas tipo estrella. Largo máximo de cada tramo 00m Hub UTP 26 Reglas de acceso al medio Cada máquina Ethernet opera en forma independiente del resto de las máquinas de la red. No se dispone de controladores centrales. Cada máquina en la red está conectada al mismo medio de transmisión compartido. Las señales Ethernet que genera cada máquina son transmitidas en forma serial, un bit a continuación de otro, sobre el medio físico compartido. Para enviar datos, las máquinas tratan de asegurarse que el medio físico esté libre (es decir, que ninguna otra máquina está transmitiendo bits). 27 9

10 Reglas de acceso al medio Cada máquina escucha el medio físico, y cuando entiende que está libre, transmite los datos en la forma de una trama Ethernet. Luego de la transmisión de cada trama, todas las máquinas de la red compiten nuevamente por el medio para el envío de nuevas tramas. Las reglas de acceso al medio físico están determinadas por una sub-capa de control de acceso al medio, llamada MAC (Medium access control). El mecanismo de control de acceso al medio está basado en un sistema denominado CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collition Detection). 28 Colisiones Es posible que dos máquinas en localizaciones físicas distantes traten de enviar datos al mismo tiempo. Cuando ambas máquinas intentan transmitir un paquete a la red al mismo tiempo se produce una colisión. Trama Ethernet Colisión Trama Ethernet 29 IEEE Largos mínimos y distancias máximas La trama tiene un largo mínimo de 64 bytes y el dominio de colisión un diámetro menor a aproximadamente 2500m para asegurar que se detecten las colisiones. 30 0

11 Trama Ethernet SFD Preámbulo Dir Origen Dir Destino L Datos / Relleno FCS Preámbulo 7 bytes, que contienen los bits 0000 como un patrón fijo Genera una onda cuadrada de 0 Mhz durante 5.6 µs (para 0 Mb/s), lo que permite sincronizar los relojes de las máquinas receptoras con el reloj de la máquina que origina la trama 3 Trama Ethernet SFD Preámbulo Dir Origen Dir Destino L Datos / Relleno FCS SFD Luego del preámbulo se transmite el byte 000, indicando el comienzo efectivo de la trama. 32 Trama Ethernet SFD Preámbulo Dir Origen Dir Destino L Datos / Relleno FCS Direcciones de Origen y Destino Las direcciones Ethernet consisten en 6 bytes, los primeros 3 correspondientes al fabricante del controlador Ethernet (excluyendo los 2 primeros bits, que están reservados), y los últimos 3 al número de dispositivo fabricado Con 46 bits, hay aproximadamente 7 x0 3 direcciones Ethernet posibles La dirección consistente en todos los bits en es reservada para difusión (broadcast). Una trama que contiene todos los bits en en la dirección de destino es recepcionada por todas las máquinas de la red 33

12 Trama Ethernet SFD Preámbulo Dir Origen Dir Destino L Datos / Relleno FCS Longitud de datos Indica la longitud del campo de datos, desde 0 a.500. Dado que las tramas Ethernet deben tener como mínimo 64 bytes, si los datos a transmitir son menos de 46 bytes, se completan con relleno. 34 Trama Ethernet SFD Preámbulo Dir Origen Dir Destino L Datos / Relleno FCS Datos Contiene los datos de información real, que debe ser transmitida a las capas superiores en la máquina de destino Debe tener una longitud mínima de 46 bytes, y puede llegar hasta.500 bytes 35 Trama Ethernet SFD Preámbulo Dir Origen Dir Destino L Datos / Relleno FCS FCS (Frame Check Sequence) Suma de comprobación, utilizada por el receptor para validar la ausencia de errores en la trama recibida 36 2

13 Hubs Son repetidores. Trabajan a nivel de la capa física regenerando la señal que reciben por un puerto y transmitiéndola por los demás Son una extensión transparente del bus Ethernet Repetidor Segmento Segmento 2 37 Hubs Las redes UTP son siempre en estrella, por lo que es siempre necesario un concentrador que a su vez realice las funciones de repetidor. Este equipo se conoce habitualmente como Hub Hub UTP 38 Hubs La función principal del Hub es la de repetir la señal que ingresa por cada una de sus puertas hacia todas las otras puertas, realizando por tanto la difusión que requiere Ethernet (y que se daba naturalmente en las topologías de bus sobre cables coaxiales). los Hubs también monitorizan el estado de los enlaces de las conexiones a sus puertas, para verificar que la red funciona correctamente HUB HUB 39 3

14 Switches Trabajan a nivel de capa 2. Reciben la trama, y (generalmente) luego la transmiten por el puerto que corresponde. Cuando una estación envía una trama el switch aprende la ubicación de dicha estación y tramas dirigidas a ella serán enviadas solo por ese puerto, lo que mejora mucho la performance de la red. Pero los broadcasts siguen enviándose a todos los puertos. 40 Comparación entre Hubs y Switches HUB HUB HUB 2 HUB Colisión HUB 3 4 Comparación entre Hubs y Switches SWITCH SWITCH SWITCH SWITCH SWITCH SWITCH

15 Spanning Tree 2 Máquina LAN 2 2 Switch A 2 LAN 2 Switch B 2 2 Switch C Máquina 2 LAN Spanning Tree Si existen bucles en la interconexión de switches, una trama puede quedar atrapada eternamente en un bucle, degradando completamente la performance de la red, o pueden descartarse tramas, imposibilitando la comunicación. Para evitar esta situación, se ha desarrollado un algoritmo conocido como Spanning Tree, que se ha estandarizado en la Recomendación IEEE 802.d La idea es bloquear los enlaces que cierran los bucles, dejando a la red siempre con una topología del tipo árbol 44 VLANs Las VLANs (Virtual LANs, o redes LAN virtuales) permiten utilizar los mismos medios físicos para formar varias redes independientes, a nivel de la capa 2 Estandarizadas en la norma IEEE 802.q Si la separación está bien hecha brinda seguridad y mejora la performance al limitar los broadcasts. 45 5

16 VLANs VLAN por puertos Las máquinas conectadas a un puerto únicamente ven a las máquinas que están conectadas a puertos de la misma VLAN VLAN por direcciones MAC Se pude restringir la red únicamente a ciertas direcciones MAC, independientemente de en que puerto de los switches se conecten VLAN por protocolo Algunos switches que soportan VLAN pueden inspeccionar datos de la capa 3, como el protocolo utilizado, y formar redes independientes según estos protocolos VLAN por direcciones IP Las direcciones IP (de capa 3) pueden ser leídas, y formar redes independientes con conjuntos de direcciones IP 46 VLANs Se agregan 4 bytes TPI: Son fijos e identifican a la trama como una trama 802.q. TAG. Incluyen Prioridad (802.p) y VLAN ID Pueden existir VLAN IDs Máquina, VLAN X Switch A Switch B Trama 802.q Preámb S Orige Desti T T L Datos / Relleno F ulo F n no P A C D I G Máquina 2, VLAN X 47 VLANS - Y si se requiere tráfico entre distintas VLANS? Se requiere de un router que, trabajando a nivel de capa 3, conecte las diferentes redes que creamos a nivel de capa 2. ROUTER Switch de capa 3 VLAN 7 VLAN 5 VLAN 4000 SWITCH 48 6

17 Switch de capa 3 Es un switch con facilidades de VLANs al que se le agregaron funcionalidades de enrutamiento También incorporan filtros para permitir limitar el tráfico entre VLANs. 49 Redes Inalámbricas WLAN En 997 la IEEE publicó el primer estándar para redes de datos inalámbricas, la Recomendación IEEE Esta recomendación define la sub-capa MAC y la capa física (PHY) para las redes inalámbricas. La recomendación 802.a estandariza la operación de las WLAN en la banda de los 5 GHz, con velocidades de datos de hasta 54 Mb/s. La recomendación 802.b, también conocida con WiFi, estandariza la operación de las WLAN en la banda de los 2.4 GHz, con velocidades de datos de hasta Mb/s. 50 Arquitectura 802. Distribution System Access Point AP AP Basic Service Set (Celda) 5 7

18 Capa Física Fue especificada para trabajar a y 2 Mb/s, en la banda de los 2.4 GHz. Utiliza las técnicas FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) o DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). 802.b Es una extensión de 802. y trabaja también a 5.5 y Mb/s. Utiliza CCK (Complementary Code Keying) con modulación QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) y tecnología DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum). La recomendación 802.b soporta cambios de velocidad dinámicos 52 Capa Física a Es una extensión de 802.b, y trabaja hasta 54 Mb/s en la banda de los 5 GHz. Utiliza técnicas de multiplexación ortogonal por división de frecuencia (OFDM), en vez de FHSS o DSSS. 802.g Es una extensión de 802.b, y trabaja hasta 54 Mb/s en la misma banda que 802.b (2.4 GHz). Utiliza técnicas de multiplexación ortogonal por división de frecuencia (OFDM). 53 Capa MAC 802. CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collition Avoidance) En las redes inalámbricas es muy dificultoso utilizar mecanismos de detección de colisiones, y por lo tanto se utilizan mecanismos que aseguren la NO existencia de las mismas Se utilizana protocolos del tipo RTS CTS para asegurar la disposición del canal durante todo el período de transmisión. 54 8

19 Seguridad en WLAN WEP (Wired Equivalent Privacy) Mecanismo diseñado de manera de ofrecer una seguridad equivalente a la que existe en las redes cableadas Encripta las tramas 802. antes de ser transmitidas, utilizando RC4 Requiere de una clave compartida entre todas las máquinas de la WLAN WEP utiliza claves de 64 bits WEP2 utiliza claves de 28 bits 55 Algunos otros protocolos de la familia IEEE 802 Token bus (IEEE 802.4) Adecuado para operación en tiempo real. Pensado para soluciones de automatización. Desarrollado por General Motors. Token Ring (IEEE 802.5) Funciona 4 o 6Mbps. Desarrollado por IBM.. Comparación: Ethernet: simple, se instalan estaciones sin detener la red, cable pasivo, retardo 0 a baja carga No determinista, min. 64 bytes, malo en alta carga Token bus: tiempo real - Complejo Token ring: buena performance - monitor central Los factores no técnicos son más importantes 56 Redes WAN Redes de Datos 9

20 Redes WAN Las redes de área extendida (WAN: Wide Area Network) son aquellas que conectan dos o más redes LAN ubicadas en sitios geográficos distantes. Las WAN generalmente utilizan protocolos punto a punto, de velocidades bajas a medias (usualmente menores a 2 Mb/s), y se basan en servicios públicos o en líneas punto a punto. 58 Frame Relay Surgió como sucesor de X.25 para redes de datos alta velocidad. Su éxito fue en gran medida gracias a su simplicidad. Brinda servicios de circuitos virtuales, orientados a conexión. Las conexiones pueden ser: Permanentes (PVC) Temporales (SVC) Elementos de la red: Routers, FRADs y Switches 59 Frame Relay Red típica 60 20

21 Frame Relay Trama 6 Frame Relay DLCI Tiene sólo significado local Hasta 023 (0 bits) normalmente. Puede extenderse a 23 bits (~8 millones de valores) Valores reservados: 0 Señalización (ITU) -5 Reservados Frame Relay managment Reservados 023 Señalización (FRF) 62 Frame Relay Manejo de congestión Utiliza FECN y BECN para señalizar que hay congestión Se descartan prioritariamente las tramas con DE=. 63 2

22 Frame Relay LMI (Local Management Interface) Permite el intercambio de información entre los equipos del prestador de servicio y del cliente final Se implementa mediante el uso de tramas especiales de administración, que disponen de números de DLCI reservados para estos fines Existen tres versions de LMI: LMI: Frame Relay Forum Implementation Agreement (IA), FRF. superceded by FRF.. Annex D: ANSI T.67 Annex A: ITU Q.933 referenced in FRF.. 64 Frame Relay Velocidades de los DLCI Velocidad de acceso es la velocidad física de la interfase utilizada Commited Rate Measurement Interval (Tc) Intervalo de tiempo utilizado para medidas Commited Burst Size (Bc) Cantidad máxima de bits que la red puede absorber en un intervalo Tc garantizando su entrega en condiciones normales Commited Information Rate (CIR) CIR=Bc/Tc Excess Burst Size (Be) Cantidad máxima de bits por sobre el Bc que la red acepta intentar entregar en un interval Tc Excess Information Rate (EIR) EIR=Be/Tc Maximum Information Rate (MIR) MIR=CIR+EIR 65 Frame Relay Especificación de las velocidades de los DLCI bits Be DE= Descartada Bc DE=0 DE=0 Tc Tiempo 66 22

23 Frame Relay Oversubscription Se llama oversubscription a la asignación, a diferentes circuitos sobre una misma interfase, de más capacidad acumulada de la que dicha interfase efectivamente puede manejar. Puede ser: Commited Traffic Oversubscription Excess Traffic Oversubscription Puede darse: En la interfase del usuario En interfases internas de la red 67 Frame Relay Service Level Agreement Retardo máximo de la red: influye fuertemente en la performance de las aplicaciones. Disponibilidad de la red Tiempo medio de restauración Throughput: porcentaje de los datos efectivamente transmitidos Intervalo de medida: con que frecuencia el operador mide estos elementos Reporte: forma y frecuencia con que los resultados de las medidas son informados. 68 ATM Asynchronous Transfer Mode Surgió como respuesta a la necesidad de tener una red multiservicio que pudiera manejar velocidades muy dispares. Para poder manejar requerimientos de tiempo real se optó por usar unidades de tamaño fijo y pequeño (celdas). Al igual que Frame Relay, brinda un servicio orientado a conexión, basado en circuitos virtuales permanentes (PVC) o temporales (SVC) 69 23

24 ATM Conexiones Maneja dos tipos de conexiones: de caminos virtuales (virtual path connection -VPC-) de circuitos virtuales (virtual circuit connection - VCC - ) 70 ATM Conexiones Identificación de las conexiones: VPC se identifican por el Virtual Path Identifier (VPI) VCC se indentifican por VPI/VCI (Virtual Circuit Identifier) 7 ATM Estructura de capas Plano de Management Capas superiores Capa AAL (ATM Adaptation Layer) Capa ATM Capa física 72 24

25 ATM Estructura de capas 73 ATM Capa física Las velocidades típicas son de kb/s (55 Mb/s) o kb/s (622 Mb/s), acuerdo a la recomendación I.432 Los medios son todos punto a punto El medio de transporte puede ser eléctrico u óptico. ATM es generalmente transportado sobre SDH (Synchronous Digital Hierarchy). 74 ATM Capa ATM Es la responsable de transportar la información a través de la red. ATM utiliza conexiones virtuales para el transporte de la información. Estas conexiones virtuales, pueden ser permanentes (PVC) o del tipo llamada a llamada (SVC). Para poder manejar los requerimientos de tiempo real, se optó por usar unidades de tamaño fijo y pequeño. Estas unidades, llamadas celdas, contiene 48 bytes de información y 5 bytes de cabecera

26 ATM Estructura de Celdas HEADER INFORMATION 5 48 GFC VPI VPI VCI VCI VCI PTI C HEC Byte Byte 5 8 bits 76 ATM Estructura de Celdas GFC (Generic Flow Control) Información de control de flujo VPI (Virtual Path Identifier) Identificador del camino virtual al que pertenece la trama VCI (Virtual Channel Identifier) Identifica cada circuito o canal virtual dentro del camino virtual PTI (Payload Type Identifier) Indica que tipo de información viaja en la celda CLP (Cell Loss Priority) Al revés que el DE de Frame Relay. CLP= es alta prioridad. HEC (Header Error Control) CRC de 8 bits para control de errores del encabezado. 77 ATM Clases de servicio Clase A B C D Relaciones de tiempo entre fuente y destino Requerido No Requerido Bit-Rate Constante Variable Modo de Conexión Orientado a la conexión No orientado a la conexión 78 26

27 ATM Capa AAL (ATM Adaptation Layer) La capa AAL realiza el mapeo necesario entre la capa ATM y las capas superiores. Esto es generalmente realizado en los equipos terminales, en los límites de las redes ATM. Adapta los diversos servicios o protocolos a transportar, a las características de la red ATM Se subdivide en: Segmentation and Reassemby (SAR): Se encarga de dividir la información para transmitirla en celdas y de reensamblarla en el destino Convergence Sublayer (CS): Es la encargada de las adaptaciones específicas a las clases de servicio. 79 ATM Capa AAL- Pensada para servicios de emulación de circuitos (CES) La subcapa CS se encarga de detectar celdas pérdidas o mal insertadas, y de tener un throughput uniforme Se utiliza para transporte de servicios sincrónicos (por ejemplo, servicios sincrónicos de 64 kb/s) o asincrónicos de velocidad constante (por ejemplo, líneas E de 2 Mb/s). 80 ATM Capa AAL-2 Pensada para servicios de tiempo real, de velocidad variable, orientados a conexión, sin detección de errores. Ha sido la más difícil de desarrollar, debido a la dificultad de recuperar en el destino el reloj de referencia de la fuente cuando no se reciben datos por un periodo prolongado de tiempo (En AAL- esto no sucede, ya que los flujos de información son constantes) Puede utilizarse, por ejemplo, para la transmisión de video comprimido. 8 27

28 ATM Capa AAL-3/4 Originalmente, la capa AAL-3 fue pensada para servicios orientados a la conexión y la AAL-4 para servicios no orientados a la conexión. Actualmente se han fusionado en la capa AAL-3/4, ya que las diferencias originales eran menores. AAL-3/4 no utiliza todos los bytes de información de la celda ATM, lo que reduce el ancho de banda real apreciablemente 82 ATM Capa AAL-5 Nombre original SEAL (Simple and Effective Adaptation Layer) Pensada para transferencia de datos tanto en modo mensaje como flujo. No provee secuenciamiento ni corrección de errores, sino que delega estas tareas en las capas superiores 83 Routers Para poder interconectar redes LAN distantes, mediante algún protocolo de WAN, es necesario disponer de equipos de interconexión, que cumplan varias funciones, entre las que se destacan: Posibilidad de rutear tráfico, para disminuir el tráfico de WAN no deseado (Broadcast, etc.) Posibilidad de manejar protocolos de LAN y de WAN

29 Routers LAN Router WAN Router LAN 2 85 Tecnologías de acceso xdsl Redes de Datos Conexiones digitales Las redes WAN requieren conexiones digitales desde las oficinas de las empresas hasta las oficinas de los presadores de servicio Estos sitios pueden estar alejados algunos kilómetros Existen tecnologías inalámbricas para transmisión digital, y tecnologías que utilizan la planta telefónica externa existente

30 DSL: Digital Subscriber Loop Las tecnologías conocidas como DSL (o xdsl) utilizan los cables telefónicos existentes para enviar datos digitales, de media y alta velocidad Hay tecnlogías simétricas (misma velocidad de subida y de bajada ) y asimétricas downstream Exchange upstream User 88 Tipos de DSL Asymmetric DSL (ADSL) ADSL Light Rate-Adaptive DSL (RADSL) ADSL 2 ADSL 2+ High bit rate DSL (HDSL) Symmetric DSL (SDSL) Single-pair high speed DSL (SHDSL/HDSL2) Very High Data Rate DSL (VDSL) Otras tecnologías DSL: IDSL & VoDSL 89 ADSL ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Loop Brinda una conexión digital dedicada sobre líneas telefónicas analógicas Como su nombre indica, es asimétrico en lo referente a las velocidades de subida y de bajada Las velocidades de bajada y subida son variables, y pueden llegar a: 7 Mbits/s bajada & 928 kbits/s subida El alcance tipico es de hasta to 5 km Coexiste con los teléfonos analógicos POTS (Plain Old Telephone Service) ITU-T Recomendación G

31 Arquitectura de ADSL Linea de Transmisión DSLAM Modem ADSL Splitter Exchange Customer Premises Splitter Splitter Twisted Pair DSL Modem Computer DSLAM PSTN Telephone PSTN 9 Espectro de ADSL 92 Distancias típicas en ADSL (km) 93 3

32 ADSL Light o G.Light Similar a ADSL, pero no requiere de splitter ITU-T Recommendation G Exchange Customer Premises Splitter Splitter Twisted Pair DSL Modem Computer DSLAM Telephone PSTN 94 HDSL HDSL = High bit rate Digital Subscriber Loop Brinda una conexión digital dedicada sobre 2 pares de cobre Es simétrico en lo referente a las velocidades de subida y de bajada Fue diseñado para velocidades de.5 y 2.0 Mb/s (T y E) El alcance tipico es de hasta to 3.5 km ITU-T Recomendación G Arquitectura de HDSL Interface Mapping HTU - C HTU-R Mapping Interface DCS CPE CO 784 kbps 3,7 24 AWG 784 kbps RT 96 32

33 HDSL: Codificación de línea y Modulación 2BQ: 2 binary quaternary 97 HDSL2 HDSL2 = Igual a HDSL, pero utiliza solo un par de cobre CO.544 Mbps 3,7 24 AWG RT 98 SDSL SDSL = Symmetric Digital Subscriber Loop Es una variante de HDSL, pero con velocidad variable, y utilizando un solo par CO Velocidad configurable, hasta 2 Mbps El alcance depende de la velocidad CPE 99 33

34 Comparación de las tecnologías xdsl ADSL ADSL light HDSL SDSL Distance a la Central (km) 00 Comparación de las tecnologías xdsl xdsl Modulation Method Symmetric or Asymmetric POTS Support # of Twisted Pairs Maximum Reach (km) Maximum Bitrate Downstrea m Maximum Bitrate Upstream ADSL QAM/CAP or DMT Asymmetric Yes Mbit/s 640 kbit/s ADSL light QAM/CAP or DMT Asymmetric Yes Mbit/s 52 kbit/s HDSL 2BQ Symmetric No, 2, Mbit/s 2 Mbit/s SDSL 2BQ Symmetric No Mbit/s 2.3 Mbit/s SHDSL PAM Symmetric No, Mbit/s 4 Mbit/s IDSL 2BQ Symmetric No kbit/s 44 kbit/s VDSL QAM/CAP or DMT Asymmetric or Symmetric Yes 52 Mbit/s 6 Mbit/s 0 Administración de Redes Redes de Datos 34

35 Gerenciamiento de Redes Debe tener como objetivo obtener en forma predecible y consistente una calidad de servicio adecuada a las necesidades, tendiente a bajar los costos operativos para la corporación Las Redes incluyen los sistemas de telecomunicaciones de Voz y Datos Hay 3 aproximaciones al tema: ISO ITU-T Internet (IETF) 03 Modelos de Gerenciamiento de Redes Network Management Computer Networks Telecommunication Networks ISO OSI Internet ITU-T TMN 04 Modelo ISO Estructura General Estructura de Información 065-x Protocolos (CMIP) Funciones 064-x (FCAPS) 05 35

36 Modelo ITU-T Estructura General M.30xx Estructura de la Información M.3xx Protocolos Q.8xx Funciones M.32xx M.3300 M.3400 Gestión específica de la tecnología 06 Modelo Internet Estructura General RFC 052 RFC 55 Estructura de Información RFC 23 MIB Protocolos RFC 57 (SNMP) 07 Funciones a considerar en la administración (Según ISO) Fault Managment: Gestión de fallas Configuration Managment: Gestión de configuración Accounting: Gestión de costos Performance Managment: Gestión del desempeño Security: Gestión de la seguridad 08 36