UNIDAD IV. CONMUTACIÓN DE PAQUETES Nivel de red. Tecnologías X.25, FR y ATM (8hT + 3hP)

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1 UNIDAD IV. CONMUTACIÓN DE PAQUETES Nivel de red. Tecnologías X.25, FR y ATM (8hT + 3hP) El primer bloque de la unidad estudia el nivel de red y sus funciones. Inicialmente, se introducen los modelos ya conocidos de organización de la capa red en conmutación de paquetes (circuito virtual y datagrama) para, a continuación, abordar las funciones principales de este nivel. La capa de red necesita conocer la topología de la red para fijar la trayectoria más apropiada en una comunicación extremo a extremo (encaminamiento), debe evitar la sobrecarga de las líneas (situaciones de congestión) y resolver los problemas derivados de que la fuente y el destino estén en redes diferentes (interconexión de redes). El segundo bloque analiza los aspectos básicos y diferenciadores de las distintas tecnologías basadas en conmutación de paquetes: X.25, FR (Frame Relay), ATM (Asynchronous Transfer Mode). En cada una se estudian los principios básicos que las caracterizan, la motivación de su aparición, su arquitectura funcional y de protocolos, tipos de servicios y procedimientos de gestión del tráfico y control de congestión. Para completar el material de clase y los conceptos básicos de esta unidad, conviene consultar los libros W.Stallings High-Speed Networks: TCP/IP and ATM Design Principles, 1ª ed., Prentice-Hall, y W.Stallings ISDN and Broadband ISDN with Frame Relay and ATM Prentice Hall 4th Ed., Tema 1. NIVEL DE RED. FUNCIONES. - Modelos de organización de la capa de red. - Encaminamiento. - Control de congestión. - Interconexión de redes Tema 2. TECNOLOGÍAS DE RED. - X.25. Definición y arquitectura funcional. Control de congestión y limitaciones. Evolución X.25 a FR. - FR. Definición. Arquitectura de protocolos. Gestión de tráfico. Control de congestión. Evolución FR a ATM - ATM. Definición y estructura funcional. Arquitectura de protocolos. Conmutación. Gestión de tráfico. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.1

2 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES Contenidos del capítulo Modelos de organización de la capa de red. Encaminamiento. Control de congestión. Interconexión de redes Conmutación de paquetes Su característica ti básica es la compartición ió de recursos de transmisión ió y conmutación. Red de comunicaciones Interconecta máquina origen y destino Constituida por nodos de conmutación y líneas de transmisión que interconecta los nodos entre sí. La función de los nodos es encaminar los paquetes Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.2

3 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES MODELOS DE ORGANIZACIÓN DE LA CAPA DE RED Dos filosofías o modelos de organización de la capa de red: Trabajar en modo orientado a conexión. A una conexión entre origen y destino se le denomina circuito virtual en analogía con el circuito telefónico. Trabajar sin conexión. A los paquetes independientes utilizados en este modo de trabajo seles denomina datagramas en analogía conlos telegramas. Modelo de circuitos virtuales Tres fases en la comunicación: Establecimiento de la conexión o circuito virtual (C.V.) (negociación de la ruta que seguirán todos los paquetes). Transferencia de datos. Liberación de la conexión o circuito virtual Modelo de datagramas La ruta que seguirá cada paquete se decide independientemente del resto. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.3

4 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES MODELOS DE ORGANIZACIÓN DE LA CAPA DE RED Modelo de circuitos virtuales Utilizado como ya se ha comentado en redes cuyo servicio es orientado a conexión. Encaminamiento Cuando se establece la conexión se selecciona una ruta entre origen y destino que se mantiene durante toda la conexión. Todos los paquetes siguen esa ruta. Direccionamiento Durante el establecimiento de la conexión se asigna un identificador al C.V. Los paquetes tienen un campo con el identificador del C.V. al que pertenecen. Tablas de conmutación Los nodos mantienen una tabla con los identificadores de los C.V. que los atraviesan. Cada vez que se establece un C.V. seañade una entrada a la tabla. Cuando se libera el C.V. se elimina la entrada de la tabla. Cuando un nodo recibe un paquete en una línea de entrada, lo reenvía por una línea de salida teniendo en cuenta la línea de entrada por la que llegó y el identificador de C.V. que contiene. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.4

5 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES MODELOS DE ORGANIZACIÓN DE LA CAPA DE RED Modelo de datagramas No se determina por adelantado la ruta de los paquetes. Encaminamiento Cada paquete se encamina independientemente. Paquetes sucesivos podrán viajar por rutas diferentes (llegarán desordenados). Direccionamiento Cada paquete contiene las direcciones completas (del nivel de red) del origen y del destino. Tablas de encaminamiento Los nodos sólo tiene una tabla indicando que línea de salida debe utilizarse para alcanzar el destino. Cuando un nodo recibe un datagrama en una de sus líneas de entrada, consulta la tabla para buscar la línea de salida apropiada y lo reexpide a través de ella. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.5

6 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES MODELOS DE ORGANIZACIÓN DE LA CAPA DE RED Comparación de modelos de organización Establecimiento de la conexión Direccionamiento Información de estado Encaminamiento Efecto de fallo en un router Ancho de banda Control de congestión Ejemplos Red no orientada a conexión (datagrama) Innecesario Cada paquete lleva la dirección completa de origen y destino Ni los routers ni la subred conservan ninguna Independiente para cada datagrama Se pierden paquetes en tránsito solamente Dinámico En cada paquete Red IP RED orientada a conexión (circuitos it virtuales) Requerido (permanente o temporal) Los paquetes solo llevan el número del CV (generalmente pequeño) Cada CV requiere una entrada en las tablas de cada conmutador por donde pasa La ruta se elige al establecer el CV; todos los paquetes siguen esa ruta Todos los VC que pasan por ese conmutador se terminan Fijo En establecimiento X.25, Frame Relay, ATM Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.6

7 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES MODELOS DE ORGANIZACIÓN DE LA CAPA DE RED La capa de red es la encargada de encaminar los paquetes por la red, posiblemente a través de nodos intermedios, hasta alcanzar su destino. Para ello deberá seleccionar la trayectoriat más apropiada, evitar la sobrecarga de la líneas y resolver los problemas derivados de que la fuente y el destino pertenezcan a redes diferentes. Funciones de la capa red Encaminamiento (routing) de paquetes desde la máquina origen al destino Necesita conocer la topología de la red de comunicación y seleccionar dentro de ella el camino más apropiado para alcanzar el destino. El nivel de red establece un sistema de direccionamiento propio. Control de congestión en la red Para realizar eficientemente sus funciones, se debe evitar la sobrecarga de las líneas. Interconexión de redes Para que los paquetes alcancen su destino puede que tengan que realizar varios saltos a través de una serie de nodos intermedios situados en redes distintas a la origen. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.7

8 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. ENCAMINAMIENTO Objetivo Encontrar un camino óptimo para transportar los paquetes desde la máquina origen hasta la destino. Factores que influyen en el encaminamiento Cambios en el tráfico (carga de los enlaces). Cambios en la topología (enlaces que se caen o se añaden). Limitación de los recursos (colas en los nodos). Etc. Cada nodo dispone de una tabla de encaminamiento o tabla de rutas Determina la línea de salida por la cual debe reexpedir cada paquete recibido. Algoritmo de encaminamiento Parte del software de la capa de red responsable de decidir que línea de salida debe tomar un paquete en un nodo. Si se utilizan datagramas la decisión se toma cada vez que llega un paquete. Si se utilizan C.V. la decisión se toma cada vez que se establece un C.V. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.8

9 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. ENCAMINAMIENTO Factores de diseño de las técnicas de encaminamiento Instante de tiempo. Cuándo se toma la decisión de encaminamiento? Modelo datagramas: para cada paquete individualmente. Modelo circuitos virtuales: durante el establecimiento del circuito (sesión). Lugar. Quién toma la decisión de encaminamiento? Encaminamiento distribuido: cada nodo Encaminamiento centralizado: nodo central Encaminamiento fuente: nodo origen Fuente de información de red. De donde procede la información sobre la red? Encaminamiento aislado. Encaminamiento distribuido. Encaminamiento centralizado. Tiempo de actualización. ió Cuándo seactualiza la información ió de encaminamiento? i Encaminamiento no adaptativo: nunca. Encaminamiento adaptativo: de forma regular o cuando se producen cambios. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.9

10 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. ENCAMINAMIENTO Clasificación de las técnicas de encaminamiento (I) En función del grado de adaptación a los cambios en el tráfico y/o la topología: Noadaptativo ti (encaminamiento i estático) ái La ruta para ir desde un nodo dado a otro es siempre la misma. No tiene en cuenta los cambios en el tráfico y/o topología de la red. Adaptativo (encaminamiento dinámico). La ruta para ir desde el nodo dado a otro cambia dinámicamente en función de las variaciones que se produzcan en la topología y/o el tráfico actuales. Comparativa: Ventajas del encaminamiento adaptativo Adaptable a fallos en los nodos y/o congestión en la red. Ayuda acontrolar la congestión. Desventajas del encaminamiento adaptativo Aumenta el coste de procesamiento en los nodos para la decisión de encaminamiento Suele utilizar información sobre la red que intercambian los nodos entre si - Debe alcanzar un compromiso entre calidad de la información y cantidad de datos a intercambiar Reacción ante cambios - Demasiado rápida (puede provocar oscilaciones en la carga dando lugar a congestión) - Demasiado lenta (decisiones sin validez) Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.10

11 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. ENCAMINAMIENTO Encaminamiento estático Para cada par de nodos origen-destino existe una única ruta permanente Aplica un algoritmo del mínimo coste para seleccionar el camino entre dos nodos, cuando existe más de una alternativa. Las rutas son estáticas (no cambian). No existe diferencia entre C.V y datagramas Todos los paquetes procedentes de un determinado origen con un determinado destino siguen siempre la misma ruta. Ventaja Simplicidad Funciona bien en redes con carga estacionaria y que no presentan cambios en la topología. Desventaja Falta de flexibilidad ante fallos en los nodos y/o congestion en la red Encaminamiento dinámico La ruta para ir desde el nodo dado a otro cambia dinámicamente en función de las variaciones que se produzcan en la topología y/o el tráfico actuales. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.11

12 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. ENCAMINAMIENTO Clasificación de las técnicas de encaminamiento (II) En función de la procedencia de la información sobre la red: A. Encaminamiento aislado Los nodos no utilizan información sobre la red, solo información local como, p.e, la longitud de sus colas de espera. B. Encaminamiento distribuido Los nodos utilizan información local e información global, generalmente procedente de los nodos adyacentes. C. Encaminamiento centralizado Los nodos utilizan información global, recogida en todos nodos de la subred. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.12

13 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. ENCAMINAMIENTO Clasificación de las técnicas de encaminamiento (II) A. Encaminamiento aislado Cada nodo construye la tabla de encaminamiento exclusivamente con información local. No hay intercambio de información entre nodos. Poco utilizados (no explotan con facilidad la información disponible). Hay varios algoritmos de este tipo, algunos son: Patata caliente (hot potatoe). Aprendizaje hacia atrás. Inundación Etc. B. Encaminamiento distribuido Los nodos intercambian información sobre la red. La tabla de encaminamiento se construye utilizando la información recibida y un algoritmo del mínimo coste (Dijkstra, Bellman-Ford,...). Ventaja Bastante eficaz Inconvenientes: Aumento artificial del tráfico en la red para que los nodos intercambien información. Requiere determinar cada cuanto tiempo se producen los intercambios de información entre nodos. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.13

14 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. ENCAMINAMIENTO C. Encaminamiento centralizado Existe un nodo central (CCE, Centro de Control de Encaminamiento) que calcula las rutas. Los nodos envían información periódicamente acerca de su estado al nodo central. Lista de nodos adyacentes activos, longitud de las colas de espera, cantidad de tráfico procesado desde el último informe de estado, etc. El CCE calcula las rutas óptimas desde cada nodo hacia el resto utilizando un algoritmo de mínimo coste y después, distribuye las tablas de encaminamiento a cada uno de los nodos. Ventaja: Los nodos no tienen que calcular las tablas de encaminamiento. Inconvenientes El calculo de las tablas de encaminamiento puede consumir mucho tiempo si la topología o el tráfico cambian frecuentemente. Dependencia del CCE por lo que un fallo de éste provocaría un problema grave. Las tablas de encaminamiento se distribuirán primero a los nodos más cercanos al CCE Fuerte concentración de tráfico entorno al CCE. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.14

15 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. CONTROL DE CONGESTIÓN Cuando hay muchos paquetes transitando por la red, el rendimiento se degrada. El número de paquetes presentes está cercano al límite de su capacidad de gestión. A esta situación se le denomina congestión. La degradación en las prestaciones y el rendimiento de la red lleva a: Incapacidad de transportar los paquetes. Pérdida de paquetes La congestión puede estar producida por varios factores: Nodos lentos En los nodos la capacidad de las líneas de entrada es superior a la de las líneas de salida La congestión suele tener un efecto de realimentación. Los paquetes que no pueden ser admitidos en las colas se descartan. Esto hace que venzan los temporizadores con los que los paquetes se vuelven a enviar. Objetivo del control de congestión: Mantener el número de paquetes presentes en la red por debajo del nivel en el cual se produce la caída del rendimiento Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.15

16 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. CONTROL DE CONGESTIÓN Diferencia entre control de congestión y control de flujo Control de congestión Como la red consigue transportar el tráfico extremo a extremo. Control de flujo Control del tráfico entre dos puntos. Lo controla la capa de enlace. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.16

17 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. CONTROL DE CONGESTIÓN Efecto de la congestión sobre las colas de los nodos Los nodos almacenan los paquetes que llegan por una línea de entrada en buffers. Una vez tomada la decisión de encaminamiento. El paquete se mueve a un buffer de la línea de salida en espera de ser retransmitido. Se intentan retransmitir tan rápido como sea posible. Multiplexación por división de tiempo estadística. Si los paquetes llegan tan rápido que no da tiempo a encaminarlos, los buffers se llenarán. Un nivel de utilización de las colas de un 80% representa un punto critico. Los paquetes que llegan pueden ser descartados. Los buffers se puede controlar con técnicas de control del flujo. Si no pueden propagar la congestión a toda la red. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.17

18 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. CONTROL DE CONGESTIÓN Efecto de la congestión sobre el rendimiento y el retardo Ab baja carga, el rendimiento i de la red aumenta conforme a la carga. Síntomas de congestión moderada El rendimiento crece más lentamente que la carga (punto A). Síntomas de congestión severa El rendimiento cae en picado al aumentar la carga (punto B). El retardo aumenta considerablemente. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.18

19 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. CONTROL DE CONGESTIÓN Mecanismos para el control de la congestión C B A D Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.19

20 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. CONTROL DE CONGESTIÓN A. Contrapresión Si un nodo sufre congestión puede frenar o detener el flujo de paquetes entrantes. La restricción sobre el flujo sepropaga p hacia atrás (origen). Indicar a los nodos emisores que deben controlar la velocidad de los paquetes entrantes Se puede aplicar a los enlaces o a las conexiones lógicas (circuitos virtuales) Se puede aplicar de forma selectiva para las conexiones lógicas que generan más tráfico Se utiliza en redes orientadas a la conexión que permiten control de flujo a nivel de enlace (p.e., X.25). No es válido para ATM ni para Frame Relay. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.20

21 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. CONTROL DE CONGESTIÓN B. Paquetes de obstrucción (choke packets) Paquete de control Generado por el nodo congestionado. Enviado hacia el origen. Ejemplo es el mensaje source quench en TCP/IP del protocolo ICMP. Enviado por un router o la máquina destino hacia la máquina origen cuando están a punto de llenarse o están llenos sus buffers de entrada. Si descarta datagramas envía un mensaje por cada datagrama descartado. El origen reduce la velocidad de emisión de tráfico hasta que deja de recibir mensajes source quench. Método poco sofisticado. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.21

22 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. CONTROL DE CONGESTIÓN C. Señalización implícita de congestión El origen es capaz de detectar las evidencias implícitas de congestión y actuar en consecuencia. Reduciendo el flujo de tráfico que emite hacia la red. Son evidencias implícitas de congestión: Aumento considerable del retardo de transmisión de los paquetes. Existencia de paquetes descartados (rechazados). No intervienen los nodos de conmutación, solo las máquinas. Implementado en: Redes basadas en datagramas (p.e., redes TCP/IP) Protocolo de transportet TCP establece una conexión lógica entre dos máquinas e incluye mecanismos para controlar la congestión y regular el flujo de datos. Redes basadas en circuitos virtuales (p.e, Frame Relay) El protocolo LAPF establece una conexión extremo a extremo entre ambas máquinas. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.22

23 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. CONTROL DE CONGESTIÓN D. Señalización explícita de congestión Los nodos de conmutación notifican explícitamente a las máquinas o sistemas fínales de la existencia de congestión en la red Añadiendo información de congestión a los paquetes o enviando paquetes de control. Se utiliza en redes orientadas a la conexión (C.V.) para el control del flujo de conexiones individuales. Dos posibilidades: Notificación hacia atrás - Añadir información a los paquetes que viajan en sentido contrario al de la congestión - Avisa al emisor para que reduzca el flujo de paquetes que emite. Notificación ió hacia adelante - Añadir información a los paquetes que viajan en el mismo sentido que la congestión. - El destino solicitará al origen que ajuste la carga o puede devolverle señal en los paquetes (confirmaciones) en dirección opuesta Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.23

24 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. CONTROL DE CONGESTIÓN D. Señalización explícita de congestión Técnicas de señalización ió explícita de congestión Binaria Activa un bit en un paquete transmitido por un nodo congestionado Basadas en crédito El receptor concede un crédito al emisor Indica cuantos paquetes puede enviar Si se agota debe esperar la concesión de un crédito adicional para enviar más paquetes. Se suelen utilizar para el control del flujo extremo a extremo Basadas en velocidad Se establece explícitamente un limite para la velocidad a la que el emisor puede enviar paquetes Utilizado por ATM. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.24

25 IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. INTERCONEXIÓN DE REDES Cuando las máquinas origen y destino están localizadas en redes diferentes los problemas de encaminamiento aún son peores, sobre todo cuando las redes no están interconectadas directamente Estas redes pueden utilizar diferentes protocolos o tecnologías lo que implica: Diferentes tipos de paquetes Diferentes formas de controlar el flujo Diferentes reglas de asentimiento La interconexión de redes se realiza en la capa de red de los routers. Deben preverse mecanismos para: Soportar los diferentes protocolos de las capas de red que específicamente se estén utilizando Armonizar las redes que ofrecen diferentes servicios Hacer posible el encaminamiento i de extremo a extremo Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.25

26 X.25. Definición y arquitectura funcional X.25: estándar ITU-T (1976) que especifica una interfaz entre teun sistema sste final yuna red de conmutación de paquetes DTE PSE Rdd Red de Paquetes PSE DTE X.25 Define una arquitectura t de 3 niveles: - Físico (X.21) DTE - Enlace (LAPB) - Red o paquete (X.25). Transporte (Puntos de acceso al servicio de red) DCE/PSE DCE/PSE DTE Transporte TPDU Paquete Paquete Paquete Paquete Cabecera paquete Datos Enlace Enlace Enlace Enlace Cabecera trama Información Cola trama Física Física Física Física Flujo de bits TPDU: Unidad de datos de protocolo de transporte. PSE: Nodo de conmutación de paquetes Protocolos internos de la red de conmutación de paquetes Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.26

27 X.25. Definición y arquitectura funcional Nivel de enlace Proporciona al nivel de paquete un transporte fiable libre de errores y duplicados a través del enlace físico entre DTE y PSE (DCE). Utiliza el protocolo LAPB (Link Access Protocol Balanced), subconjunto de HDLC. La capa de enlace no sabe a que canal lógico puede pertenecer un paquete, eso solo lo sabe la capa de paquete. Por tanto, t los procedimientos i de control de errores y control de flujo se aplican a todos los paquetes por igual. Nivel de paquete Servicio orientado a conexión Fiable: los paquetes no se pierden, ni se duplican y llegan en orden. Circuitos virtuales externos Conexión lógica entre un par de abonados Conexiones punto a punto Multiplexación de varios circuitos virtuales sobre una conexión física. Incluye mecanismos para: Control del errores Control del flujo Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.27

28 X.25. Definición y arquitectura funcional Circuitos virtuales Circuito virtual externo: Conexión lógica entre 2 estaciones Bidireccional 2 canales lógicos Circuito virtual interno: Ruta preestablecida a través de la red X.25 se puede emplear sobre redes orientadas a datagramas Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.28

29 X.25. Definición y arquitectura funcional Tipos de circuitos virtuales Circuito virtual conmutado (SVC, Switched Virtual Circuit) También denominado llamada virtual porque es similar a una llamada telefónica. Tres fases: establecimiento de la conexión, envío de datos y liberación de la conexión. Conexiones temporales para transferencias de datos esporádicas. Establecimiento y liberación de los circuitos virtuales - Mediante paquetes de control de llamada - Se transmiten por el mismo canal y circuito virtual que los paquetes de datos (señalizacion en banda) Circuito virtual permanente (PVC, Permanent Virtual Circuit) Similar a una línea alquilada. Conexiones permanentes (los extremos están siempre conectados). No es necesario el establecimiento de llamada. Identificación de los C.V. Se identifican en cada DTE mediante el número de canal lógico Se negocian en la fase de establecimiento Sólo tienen significado local Pueden existir varios CVs establecidos con el mismo abonado (cada uno con distinto canal lógico). Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.29

30 X.25. Control de congestión y limitaciones Control de congestión Mediante control del flujo Paraliza al origen cuando detecta t táfi tráfico excesivo en algún punto del circuito it virtual. Limitaciones Las redes actuales se caracterizan por: Tecnologías de transmisión fiables. Enlaces de alta calidad (fibra óptica). Velocidad de transmisión de datos elevada. X.25 representa un gran sobrecarga para la red: Los paquetes de control de llamada se transmiten por el mismo canal lógico que los de datos (señalización en banda). La multiplexación de circuitos virtuales se realiza en la capa 3. Las capas 2 y 3 incluyen mecanismos para el control del flujo y de errores. Se realiza en cada salto (enlace) Los nodos deben mantener tablas de estado para cada circuito virtual para gestionar las llamadas y el control del flujo/errores. Puede degradar la utilización efectiva de las altas velocidades de transmisión Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.30

31 Evolución X.25/FR X.25: Señalización dentro de banda. Más errores en la conexión. Líneas mas lentas (64Kbps). Control nodo a nodo. Red de Transporte Frame Relay: Señalización fuera de banda. Menos errores en la conexión. Líneas mas rápidas (2048 Kbps). Control extremo a extremo. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.31

32 FRAME RELAY. Definición y características Retransmisión de tramas. Arquitectura de 2 capas (física y enlace). Versión light de X.25 Enlaces de alta calidad y técnicas de transmisión altamente fiables Probabilidad de error muy baja Innecesario control del flujo y de errores en cada salto o enlace entre nodos Interfaz entre el equipo del usuario (DTE) y el equipo del operador (DCE) El funcionamiento interno de la red no está normalizado (igual que en X.25) Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.32

33 FRAME RELAY. Definición y características Características Los paquetes de control de llamada se transmiten por conexiones lógicas distintas de las de datos (señalización fuera de banda). Los nodos no necesitan mantener tablas de estado ni procesar mensajes relacionados con el control de llamadas individuales La multiplexación y conmutación de conexiones lógicas se realiza en la capa 2 Elimina una capa de procesamiento No existe control de flujo ni de errores en los enlaces entre nodos El control de flujo y de errores se realiza extremo a extremo por las capas superiores Solo se envía un trama desde el origen al destino y las capas superiores devuelven una confirmación Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.33

34 FRAME RELAY. Definición y características Ventajas y desventajas Desventaja. Se pierde la posibilidad de realizar un control del flujo y de errores en cada enlace. No supone un problema debido a la creciente fiabilidad de las transmisión y en los servicios de conmutación Ventajas Potencia de proceso de comunicaciones Reduce la funcionalidad del protocolo usuario-red y en el procesado interno de red. Menor retardo Mayor rendimiento Frame Relay consigue velocidades de acceso superiores a 2Mbps Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.34

35 FRAME RELAY. Definición y características X.25 vs. Frame Relay: intercambio de datos Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.35

36 FRAME RELAY. Definición y características Circuitos virtuales Circuito virtual Conexión a través de la red F.R. entre dos abonados (DTE) Dos tipos de conexiones. Temporales (SVC Switched Virtual Circuit) it) Se establecen mediante un sistema de control de llamada que provoca la actualización de las tablas de conexión de los nodos de la red. Permanentes (PVC Permanent Virtual Circuit) Se establecen cuando se acepta la conexión del usuario a la red Fijadas mediante la configuración de los nodos de la red por tiempo indeterminado por la compañía de servicios. Conexiones más frecuentes El C.V. se identifica mediante el DLCI (Data Link Channel Identifier) Se almacena en el campo de direcciónió de cada trama transmitida. Significado local Puede ser diferente en cada extremo de un CV. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.36

37 FRAME RELAY. Arquitectura de protocolos El modelo de referencia de protocolos Frame Relay se compone de tres planos: A. Plano de Control (Plano C). Se encarga de la señalización y del establecimiento y liberación de las conexiones. B. Plano de Usuario (Plano U). Se encarga de la transferencia de información entre usuarios. C. Plano de Gestión ( Plano G). Se encarga del control y gestión de las operaciones de red. Se divide en gestión de planos y gestión de capas. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.37

38 FRAME RELAY. Arquitectura de protocolos A. Plano de control Transmisión de información de señalización entre el abonado y la red Comunicación del terminal de usuario con el gestor de tramas (nodo de conmutación) más próximo de la red Frame Relay para establecimiento y liberación de la conexión Para trabajar con Frame Relay, el usuario se conecta a un gestor de paquetes. Utiliza RDSI como acceso a lared de conmutación de paquetes (integración ió de servicios). i Dos casos: Acceso conmutado La central local no tiene capacidad de gestión de tramas y, por tanto, proporciona un acceso conmutado (o semipermanente) sobre el canal B entre DTE y gestor de tramas. Comunicación modo paquete Comunicación RDSI Comunicación RDSI DTE modo paquete TA NT Canal B bajo ET ET demanda Central Local Canal B bajo demanda AU DCE modo paquete RED CONMUTACIÓN PAQUETES DTE modo paquete TA NT ET AU Canal B Canal B semipermanente semipermanente DCE modo paquete Comunicación modo paquete AU= Unidad de acceso RDSI. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.38

39 FRAME RELAY. Arquitectura de protocolos A. Plano de control (cont.) Acceso integrado La central local tiene capacidad de gestión de tramas sobre los canales B y D. Comunicación modo paquete Comunicación RDSI DTE modo paquete TA NT ET AU Canal B bajo Canal B bajo demanda demanda DCE modo paquete Central Local RED CONMUTACIÓN PAQUETES DTE modo paquete TA NT ET AU Canal B semipermanente Canal B semipermanente DCE modo paquete Comunicación modo paquete AU = Unidad de acceso RDSI. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.39

40 FRAME RELAY. Arquitectura de protocolos A. Plano de control: llamadas Acceso conmutado al gestor de tramas Acceso integrado al gestor de tramas Establecimiento conexión de acceso Establecimiento conexión Frame Relay Establecimiento conexión de acceso Establecimiento conexión Frame Relay Conexión de acceso / Conexión Frame Relay Demanda/ Demanda Q.931 por canal D para establecer conexión por canal B Semipermanente / Demanda Mensajes de control Frame Relay Q.933 por canal B (DLCI=0) Q.931 por canal D para establecer conexión por canal B Mensajes de control Frame Relay Q.933 por canal D (SAPI=0) Semipermanente Semipermanente Semipermanente /semipermanente Semipermanente Semipermanente Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.40

41 FRAME RELAY. Arquitectura de protocolos A. Plano de control: llamadas (cont.) Establecimiento y liberación de la conexión Canal lógico separado para la información de control. Similar a la señalización por canal común para servicios de conmutación de circuitos Capa de enlace (LAPD ITU Q.921 sobre canal D) Control de enlace fiable con control del flujo y de errores entre usuario (TE) y red (NT) Usuario Red Red Usuario Q.933 Q.933 Q.933 Q.933 LAPD LAPD LAPD LAPD I.430/I.431 I.430/I.431 I.430/I.431 I.430/I.431 Interfaz usuariored Interfaz usuariored Ambos transportan mensajes de control Q.933, subconjunto de Q.931, para establecer y gestionar las conexiones lógicas Frame Relay. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.41

42 FRAME RELAY. Arquitectura de protocolos B. Plano de usuario Transferencia de información entre extremos (abonados). LAPF (Link Access Procedure for Frame Mode Bearer Services, Q.922) Versión avanzada de LAPD (ITU Q.921) El servicio básico de Frame Relay (LAPF core) utiliza las funciones más básicas de LAPF - Delimitación it ió de tramas, alineamiento i ytransparencia - Multiplexación/demultiplexación de tramas utilizando el campo de dirección (canales lógicos) - Inspección de tramas para asegurar que constan de un número enteros de octetos (zero bit insertion/extraction) - Inspección de tramas para asegurar que no es demasiado larga ni demasiado corta - Detección de errores en la transmisión - Control de la congestión LAPF Core constituye una subcapa del nivel de enlace que proporciona un servicio simple de transferencia de tramas entre usuarios sin control de flujo ni control de errores. RDSI ofrece con LAPF Core un servicio orientado a conexión con: - Preserva el orden de transferencia de tramas entre origen y destino - No duplica tramas - Baja probabilidad de pérdida de tramas. El usuario puede seleccionar funcionalidades adicionales extremo a extremo (control de llamada, control de flujo y control de errores) tanto en nivel de enlace (LAPF Control) como en el de red (Q.933). Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.42

43 FRAME RELAY. Arquitectura de protocolos B. Plano de usuario. LAPF Core LAPF Core solo tiene un formato de trama No existen tramas de control No existe señalización en banda Sin números de secuencia Sin control de flujo ni de errores. Si un nodo detecta un error una trama, será descartada sin notificación). DLCI (Data Link Connection Identifier) Número de conexión FECN/BECN (Forward/Backward Explicit Congestion Notification). Bits de notificación de congestión explicita hacia adelante/atrás DE (Discard Elegibility bit). Bit que indica si la trama se puede descartar EA(Extended Address bit). Bit de ampliación del campo de dirección. C/R (Command/Response bit). Indica si la trama es comando/respuesta. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.43

44 FRAME RELAY. Arquitectura de protocolos B. Plano de usuario. LAPF Control En el servicio Frame Relay se utiliza en sistemas finales Introduce un campo de control tipo HDLC Permite dar un servicio con control de flujo y de errores extremo a extremo. Dada la trama LAPF completa 8 16 o 24 8 o 16 variable 16 o 32 8 Flag Dirección Control Datos FCS Flag Las opciones de utilización del campo de control Usuario - Red Usuario - Usuario Usuario - Red Flag Dirección Control Datos FCS Flag LAPF Core LAPF Control LAPF Core Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.44

45 FRAME RELAY. Arquitectura de protocolos Arquitectura de protocolos X.25 vs. Frame Relay Funcionalidad adicional para soportar control de flujo y control de errores Usuario Red Red Usuario Red Red LAPF(control) LAPF(control) LAPF(core) LAPF(core) LAPF(core) LAPF(core) I.430/I.431 I.430/I.431 I.430/I.431 I.430/I.431 Interfaz usuario-red Interfaz usuario-red Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.45

46 FRAME RELAY. Conmutación Operación de Frame Relay Múltiples PVC s comparten el mismo Enlace Físico PVC a DLCI=5 Tabla de conexiones PVC a 5 12 PVC b 7 13 DLCI=12 PVC a PVC = Permanente Virtual Circuit DLCI = Data Link Circuit Identifier USUARIO B PVC b DLCI=7 NODO FR DLCI=13 PVC b USUARIO C En X.25 cada circuito virtual transporta información de control y datos, mientras que en Frame Relay cada conexión virtual it transportat solo datos a excepción de una que transportat señalización. Una sola conexión LAPB transporta todos los circuitos virtuales de A a B mientras que en Frame Relay hay múltiples e independiente conexiones LAPF Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.46

47 FRAME RELAY. Gestión de tráfico Tasa (kbps) Capacidad del enlace de acceso CIR + EIR (Caudal máximo posible) CIR (Committed Information Rate) Velocidad media CIR = Committed Information Rate EIR = Extended Information Rate No transmitir, descartar todo Transmitir si es posible Transmisión garantizada t 2t 3t Tiempo (s) CIR es la tasa media garantizada que la red se compromete a dar en un intervalo de tiempo dado t EIR es la tasa de exceso permitida (sobre el valor de CIR) Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.47

48 FRAME RELAY. Gestión de tráfico CIR (Committed Information Rate) Vl Velocidad idd actual CIR = Committed Information Rate EIR = Extended Information Rate CIR + EIR (Caudal máximo posible) Transmitir si es posible Transmisión garantizada No transmitir, descartar todo CIR es la tasa media garantizada que la red se compromete a dar en un intervalo de tiempo dado t EIR es la tasa de exceso permitida (sobre el valor de CIR) 0 Capacidad del enlace de acceso Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.48

49 FRAME RELAY. Gestión de tráfico PVC CIR 512 Kb/s EIR 384 Kb/s DLCI = 4 Y DLCI = 7 B Z X Línea de acceso 2048 Kb/s DLCI = 1 DLCI = 4 A PVC CIR 512 Kb/s EIR 384 Kb/s DLCI = 7 Red de Transporte DLCI = 5 W C Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.49

50 FRAME RELAY. Gestión de tráfico - Se utilizan dos Leaky Bucket (cubos agujereados). Parámetros: CIR y B c, EIR y B e - Se cumple que: B c = CIR * t y B e = EIR * t - Cuando se supera la capacidad del primer cubo, las tramas se marcan con DE =1. - Cuando se supera la del segundo, se descartan. Tramas enviadas por el router con DE=0 B c = CIR * t Tramas que desbordan la capacidad del cubo B c Tramas enviadas por el router con DE=1 Tramas que desbordan la capacidad del cubo B e CIR DE=0 EIR B e = EIR * t Descartar DE=1 Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.50

51 FRAME RELAY. Gestión de tráfico EJEMPLOS CIR: 64 kbps. EIR: 0 kbps Tamaño tramas: 1500 octetos, bit. Capacidad de la línea: 128 kbps. T=1 s. Bc=64000 bit. Número de tramas= 64000/12000 = 5 tramas Tasa obtenida=5*12000=60kbps T=0.5 s. Bc=32000 bit. Número de tramas= 32000/12000 =2 tramas Tasa obtenida=2*12000/0.5=48kbps Capacidad d de la línea: 128 kbps. Tiempo de transmisión de 1 trama: 12000/128000=93.75ms Capacidad de la línea: 64 kbps. Tiempo de transmisión de 1 trama: 12000/64000=187.5ms Capacidad de la línea: 2048 kbps. Tiempo de transmisión de 1 trama: 12000/ =5.86ms Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.51

52 FRAME RELAY. Control de congestión 1: Monitorizar colas 4: Identificar VCs afectados (DLCI) y sentido 3: Descarto tramas con DE=1 Tráfico incontrolado BECN FECN 6: Poner a 1 bit BECN en tramas de vuelta 2: Situación de congestión 5: Poner a 1 bit FECN en tramas de ida Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.52

53 FRAME RELAY. Control de congestión Procedimientos con señalización explícita En el campo de direccionamiento hay dos bits de señalización explícita: BECN (Backwardk d Explicit it Congestion Notification). ) Indica al usuario que deberían iniciarsei i procedimientos para evitar la congestión en la dirección opuesta a la trama recibida. FECN (Fordward Explicit Congestion Notification). Indica al usuario que deberían iniciarse procedimientos para evitar la congestión del tráfico en la misma dirección de la trama recibida. La respuesta del usuario viene determinada por la llegada de señales BECN o FECN. El procedimiento más simple es el de respuesta a una señal BECN, en este caso el usuario simplemente reduce la velocidad de transmisión de tramas hasta que la señal cesa. La respuesta a un FECN es más complicada, ya que requiere que el usuario pida al usuario del otro extremo de la conexión que reduzca su flujo de tramas. Estas notificaciones no las puede realizar el core FR por lo que deben realizarse a nivel superior. El control de flujo puede efectuarse también mediante Q.922 o cualquier otro protocolo de enlace implementado sobre el subnivel de Frame Relay. Procedimientos de señalización implícita Ocurre cuando la red descarta una trama y el usuario final a un nivel superior detecta este hecho. La respuesta a la señalización implícita es un mecanismo que varia la ventana de control de flujo. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.53

54 FRAME RELAY. Control de congestión Descarte de tramas. Lo lleva a cabo la red. Se utiliza el bit DE. Cuando sea necesario descartar tramas se descartan aquellas marcadas con DE=1 Cualquier dato que excede el CIR es susceptible de ser descartado en caso de congestión. Si un usuario transmite tramas a una velocidad superior al CIR (o mejor dicho si se supera el Bc en un determinado intervalo de tiempo T) el conmutador FR marca sus tramas con DE=1 (Bc y CIR están relacionados según T=Bc/CIR) Adicionalmente se define una tasa máxima sobre la cual cualquier trama es descartada a la entrada del conmutador. Es decir si todas las tramas que superen el Bc+Be en un intervalo T serán descartadas. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.54

55 Evolución FR/ATM Frame Relay: Red de Transporte Control de congestión binario Red BECN FECN ATM: Mejora de la planificación Mejora de la gestión de tráfico y control de congestión Constant Bit Rate Control de tasa. Control de congestión explícito Red Celdas RM RM = Resource Management Variable Bit Rate Conmutación de circuitos Conmutación de circuitos multivelocidades ATM Frame Relay Conmutación de paquetes Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.55

56 ATM. Definición y estructura funcional Operación por conmutación de paquetes de longitud fija. El tamaño fijo y pequeño de las celdas permite el uso de nodos de conmutación a velocidades muy altas. La asignación del ancho de banda (celdas) se realiza bajo demanda en función de la actividad de la fuente y de los recursos disponibles en la red. Posee dos niveles jerárquicos para las conexiones: VP, trayectos virtuales (Virtual Paths) y VC, canales virtuales (Virtual Channels) Enlace físico E1 (2 Mb/s) E3 (34 Mb/s) STM-1 u OC-3c (155 Mb/s) STM-4 u OC-12c (622 Mb/s) Virtual Path (VP) Virtual Path (VP) Por un enlace físico pueden pasar múltiples VPs Cada VP Contiene Múltiples VCs El VC es el camino lógico entre hosts en la red ATM Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.56

57 ATM. Definición y estructura funcional VPI / VCI (Virtual Path / Virtual Circuit Identifiers) VPI identifica una ruta física entre el origen y el destino VCI identifica una conexión lógica (sesión) dentro de dicha ruta: Este enfoque permite tablas de enrutamiento más pequeñas y simplifica el cálculo de las rutas Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.57

58 ATM. Definición y estructura funcional Las celdas se componen de cabecera (5 octetos) y campo de información ió (48 octetos). t Las cabeceras tienen una funcionalidad reducida: Identificar el par VP/VC garantizando su correcto enrutamiento y detectar y corregir errores en las mismas. Las celdas se transmiten a intervalos regulares. Si no hay información, se transmiten celdas vacías (celdas idle). El término asíncrono se refiere al hecho de que las celdas asociadas a una misma conexión se presentan temporalmente sin ninguna periodicidad, dependiendo del tráfico generado por la fuente. o1 o1 o2 o3 o4 o5 Formato de celda (UNI/NNI) GFC VPI VPI VCI VPI VCI VCI PT CLP HEC Campo datos (48 octetos) Voz UNI (User/Network Interface): Interfaz que conecta los dispositivos de usuario con la red ATM. NNI (Network/Network Interface): Define el interfaz entre nodos ATM GFC (4 bits). Control de flujo genérico. VPI (8o12bits).IDdecaminovirtual. VCI (16 bits). ID de canal virtual. PT. (Payload Type). Indica el contenido de la carga útil (datos). CLP (Cell Loss Priority) (1 bit). Campo de prioridad. Las celdas con CLP= 1 son las primeras en ser descartadas en caso de congestión. HEC (8 bits). Campo de control de errores en la cabecera. Canal 1 Canal 5 Canal 3 Canal 1 Canal 3 Datos Vídeo Celdas Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.58

59 ATM. Arquitectura de protocolos Plano de Usuario. Está estructurado en capas que suministran la transferencia de información de usuario. La componente esencial es la capa ATM. Común a todos los servicios y medios físicos empleados, su misión es ofrecer la funcionalidad básica para el transporte de celdas y control de congestión. Esta capa se complementa con la capa de adaptación ATM, cuyo objetivo es proporcionar las funcionalidades necesarias para los diversos tipos de servicios soportados (interfaz entre ATM y capas superiores), y con la capa física para la adecuación a los distintos medios físicos y estructuras de transporte (ej. SDH). Plano de Control. También está estructurado en capas. Controla la llamada y gestiona las conexiones. Activa circuitos virtuales conmutados estableciendo, controlando y liberando la comunicación. No es necesario en las conexiones virtuales permanentes. Plano de Gestión. Realiza funciones de gestión relacionadas con todo el sistema y suministra coordinación entre todos los planos. Se ocupa de la gestión global tanto a nivel de plano como de capa. No está estructurado en capas. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.59

60 ATM. Conmutación 29 Entrada Salida Port VPI/VCI Port VPI/VCI Entrada Salida Port VPI/VCI Port VPI/VCI Entrada 1 30 X Salida Port VPI/VCI Port VPI/VCI Z 3 4 Y W Entrada Salida Port VPI/VCI Port VPI/VCI Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.60

61 ATM. Gestión de tráfico Clases de servicios Conjunto de servicios que pueden ser utilizadas en los contratos de conexión. Servicios en tiempo real CBR (Constant Bit Rate). Emulación de circuito. Adecuado para fuentes de audio y vídeo a tasa constante. VBR-rt (Variable Bit Rate-real time). Para aplicaciones que requieren unos retardos acotados en la red con un ancho de banda que varía a lo largo de la conexión. Servicios en tiempo no real VBR-nrt.(Variable Bit Rate-non real time). Utilizado por aplicaciones que definen conexiones insensibles al retardo, de tasa variable. UBR (Unspecifiedf Bit Rate). ) Se utiliza en aplicaciones (ej. correo electrónico, transferencia de ficheros) que no requieren garantía de servicio, son tolerantes a pérdidas e insensibles a retardos (no exige QoS). La tasa de servicio depende en todo momento de la disponibilidad de la red. Conceptualmente, se puede asemejar a la idea de datagrama. ABR (Available Bit Rate). Se garantiza un bajo valor para las pérdidas de celdas a costa de no proporcionar ninguna garantía respecto a la variación ió de retardo. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.61

62 ATM. Gestión de tráfico Clases de servicios (cont.) 100 caudal de datos (%) UBR ABR VBR capacidad del enlace MDR PDR 0 CBR tiempo servicio garantizado Calidad de Servicio best effort CBR VBR-rt VBR-nrt ABR UBR máxima Complejidad de implementación mínima ABR VBR-rt VBR-nrt CBR UBR Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.62

63 ATM. Gestión de tráfico Parámetros del servicio Definen de que modo una fuente puede introducir tráfico a la red a través de una conexión virtual: it - Tasa pico de celda (PCR Peak Cell Rate) - Tasa sostenida de celda (SCR Sustained Cell rate) - Tamaño máximo de ráfaga (MBS Maximum Burst Size) y su tolerancia (BT Burst Tolerance) - Tasa mínima de celda (MCR Minimum Cell Rate) - Tasa de celdas perdidas (CLR Cell Loss Rate) - Retardo de transmisión ió de celda (CTD Cell Transfer Delay) - Variación de retardo de celda (CDV Cell Delay Variation) y su tolerancia (CDVT CDV Tolerance) No todos los parámetros se aplican a todas las categorías del servicio: Por ejemplo, CBR especifica PCR y CDV; VBR especifica MBR y SCR La red garantiza QoS siempre que el usuario se ajuste a su contrato como especifican los parámetros anteriores: Cuando los usuarios exceden su tasa, la red puede eliminar sus paquetes La tasa de celda se puede controlar con el esquema de control de tasa (leaky bucket) Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.63

64 ATM. Gestión de tráfico Comparativa VBR con Frame Relay Tramas enviadas por el host con DE=0 / CLP=0 Tramas que desbordan d la capacidad del cubo B c / BT B c = CIR * t BT Tramas enviadas por el host con DE=1 / CLP=1 CIR / SCR B e = EIR * t CDVT EIR / PCR-SCR Tramas que desbordan la capacidad del cubo B e / CDVT Descartar Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.64

65 ATM. Gestión de tráfico Clase de servicio CLASE A CLASE B CLASE C CLASE D Tipo AAL AAL1 AAL2 AAL3/4 AAL5 AAL3/4 AAL5 Modo de Conexión Orientado a conexión Orientado a conexión Orientado a conexión No Orientado a conexión Tasa Constante Variable Variable Variable Relación temporal origen destino Necesaria Necesaria No requerida No requerida Servicios Emulación de circuitos. Telefonía. Vídeo de tasa constante. Voz y vídeo paquetizados de calidad constante. Servicio de datos. X.25. Frame Relay Internet. Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.65

66 ATM. Ejemplo capa de adaptación AAL Eficiencia de la encapsulación de datagramas IP sobre AAL3/4: Datagrama IP(L octetos) AAL 3/4 permite multiplexado, fiabilidad y detección de errores, pero es bastante difícil de procesar y añade mucho encabezado AAL 5 se introdujo para dar soporte al tráfico IP: Unas cuantas funciones menos, pero mucho menos encabezado y complejidad Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.66