Enviado por nicruz
PROTOCOLO ATM: *
La capa de adaptación de ATM: *
1)Capa de convergencia (convergence sublayer (CS)) : *
2)Capa de Segmentación y reensamblaje (segmentation and reassembly (SAR)) *
AAL1: *
Capa de convergencia: *
Capa de segmentación y reensamblaje: *
ALL 2: *
Capa de convergencia: *
Capa de segmentación y recuperación: *
AAL 3: *
Capa de convergencia: *
Capa de segmentación y reensamblaje *
ALL 4: *
PROBLEMAS EN ATM: *
INTEROPERABILIDAD ENTRE FRAME RELAY Y ATM *
PRIMER ESCENARIO: *
POSIBILIDAD 1: *
POSIBILIDAD 2: *
SEGUNDO ESCENARIO: *
CONCLUSION *
BIBLIOGRAFIA: *
ATM
Tres letras - ATM - se repiten cada vez más en estos días en los ambientes Informáticos y de Telecomunicaciones. La tecnología llamada Asynchronous Transfer Mode (ATM) Modo de Transferencia Asíncrona es el corazón de los servicios digitales integrados que ofrecerán las nuevas redes digitales de servicios integrados de Banda Ancha (B-ISDN), para muchos ya no hay cuestionamientos; el llamado tráfico del "Cyber espacio", con su voluminoso y tumultuoso crecimiento, impone a los operadores de redes públicas y privadas una voraz demanda de anchos de banda mayores y flexibles con soluciones robustas. La versatilidad de la conmutación de paquetes de longitud fija, denominadas celdas ATM, son las tablas más calificadas para soportar la cresta de esta "Ciberola" donde los surfeadores de la banda ancha navegan. Algunos críticos establecen una analogía de la tecnología ATM con la red digital de servicios integrados o ISDN por sus siglas en inglés. Al respecto se escuchan respuestas de expertos que desautorizan esta comparación aduciendo que la ISDN es una gran tecnología que llegó en una época equivocada, en términos de que el mercado estaba principalmente en manos de actores con posiciones monopolísticas. Ahora el mercado está cambiando, la ISDN está encontrando una gran cantidad de aplicaciones. De toda forma la tecnología ATM se proyecta para diferentes necesidades, a pesar de su estrecha relación con ISDN, en términos de volúmenes de datos, flexibilidad de conmutación y facilidades para el operador. Los conmutadores ATM aseguran que el tráfico de grandes volúmenes es flexiblemente conmutado al destino correcto. Los usuarios aprecian ambas cosas, ya que se cansan de esperar los datos y las pantallas de llegada a sus terminales. Estas necesidades cuadran de maravilla para los proveedores de servicios públicos de salud, con requerimientos de videoconferencias médicas, redes financieras interconectadas con los entes de intermediación y validación, o con las exigencias que pronto serán familiares como vídeo en demanda para nuestros hogares con alta definición de imágenes y calidad de sonido de un CD, etc. Para el operador, con la flexibilidad del ATM, una llamada telefónica con tráfico de voz será tarifado a una tasa diferente a la que estaría dispuesto a pagar un cirujano asistiendo en tiempo real a una operación al otro lado del mundo. Ese es una de las fortalezas de ATM usted paga solamente por la carga de celdas que es efectivamente transportada y conmutada para usted. Además la demanda por acceso a Internet ha tomado a la industria de telecomunicaciones como una tormenta. Hoy día los accesos conmutados a Internet están creando "Cuellos de Botella" en la infraestructura. Para copar este problema los fabricantes no solo han desarrollado sistemas de acceso sino aplicaciones para soluciones de fin a fin con conmutadores ATM, con solventes sistemas de administración de la red (Network Management). En varios aspectos, ATM es el resultado de una pregunta similar a la de teoría del campo unificada en física ¿Cómo se puede transportar un universo diferente de servicio de voz, vídeo por un lado y datos por otro de manera eficiente usando una simple tecnología de conmutación y multiplexación?. ATM contesta esta pregunta combinando la simplicidad de la multiplexación por división en el tiempo (Time Division Multiplex TDM) encontrado en la conmutación de circuitos, con la eficiencia de las redes de conmutación de paquetes con multiplexación estadística. Por eso es que algunos hacen reminiscencias de perspectivas de conmutación de circuitos mientras que otros lo hacen a redes de paquetes orientados a conexión. Un examen más cercano del protocolo ATM y cómo opera ayudará a explicar cómo los circuitos virtuales, las rutas virtuales, los conmutadores y los servicios que ellos acarrean se afectan entre sí. La figura No.1 muestra un formato básico y la jerarquía de ATM. Una conexión ATM, consiste de "celdas" de información contenidos en un circuito virtual (VC). Estas celdas provienen de diferentes fuentes representadas como generadores de bits a tasas de transferencia constantes como la voz y a tasas variables tipo ráfagas (bursty traffic) como los datos. Cada celda compuesta por 53 bytes, de los cuales 48 (opcionalmente 44) son para trasiego de información y los restantes para uso de campos de control (cabecera) con información de "quién soy" y "donde voy"; es identificada por un "virtual circuit identifier" VCI y un "virtual path identifier" VPI dentro de esos campos de control, que incluyen tanto el enrutamiento de celdas como el tipo de conexión. La organización de la cabecera (header) variará levemente dependiendo de sí la información relacionada es para interfaces de red a red o de usuario a red. Las celdas son enrutadas individualmente a través de los conmutadores basados en estos identificadores, los cuales tienen significado local - ya que pueden ser cambiados de interface a interface.
La técnica ATM multiplexa muchas celdas de
circuitos
virtuales en una ruta (path) virtual colocándolas en
particiones (slots), similar a la técnica TDM. Sin
embargo, ATM llena cada slot con celdas de un circuito virtual
a la primera oportunidad, similar a la operación de una
red conmutada de paquetes. La figura No.2 describe los procesos de
conmutación implícitos los VC switches y los VP
switches.
Los slots de celda no usados son llenados con celdas
"idle", identificadas por un patrón específico en
la cabecera de la celda. Este sistema no es
igual al llamado "bit stuffing"en la multiplexación
Asíncrona, ya que aplica a celdas enteras.
Diferentes categorías de tráfico son
convertidas en celdas ATM vía la capa de
adaptación de ATM (AAL - ATM Adaptation Layer), de
acuerdo con el protocolo
usado. (Más adelante se explica este protocolo).
La tecnología ATM ha sido definida tanto por el
ANSI como por el CCITT a través de sus respectivos
comités ANSI T1, UIT SG XVIII, como la tecnología
de transporte
para la B-ISDN (Broad Band Integrated Services Digital
Network), la RDSI de banda ancha.
En este contexto "transporte"
se refiere al uso de técnicas de conmutación y
multiplexación en la capa de enlace (Capa 2 del modelo OSI)
para el trasiego del tráfico del usuario final de la
fuente al destino, dentro de una red. El ATM Forum, grupo de
fabricantes y usuarios dedicado al análisis y avances de ATM, ha aprobado
cuatro velocidades UNI (User Network Interfases) para ATM: DS3
(44.736 Mbit/s), SONET STS3c (155.52 Mbit/s) y 100 Mbit/s para
UNI privados y 155 Mbit/s para UNI privadas. UNI privadas se
refieren a la interconexión de usuarios ATM con un
switch ATM
privado que es manejado como parte de la misma red corporativa.
Aunque la tasa de datos original
para ATM fue de 45 Mbit/s especificado para redes de operadores
(carriers) con redes T3 existentes, velocidades UNI adicionales
se han venido evaluando y están ofreciéndose.
También hay un alto interés
en interfases, para velocidades EI (2Mbps) y T1 (1,544 Mbps)
para accesos ATM de baja velocidad.
El protocolo
ATM consiste de tres niveles o capas básicas (Ver figura
No 3).
La primera capa llamada capa física (Physical
Layer), define los interfases físicos con los medios de
transmisión y el protocolo de
trama para la red ATM es responsable de la correcta
transmisión y recepción de los bits en el medio
físico apropiado. A diferencia de muchas
tecnologías LAN como
Ethernet,
que especifica ciertos medios de
transmisión, (10 base T, 10 base 5, etc.) ATM es
independiente del transporte
físico. Las celdas ATM pueden ser transportadas en redes
SONET (Synchronous Optical Network), SDH (Synchronous Digital
Hierarchy), T3/E3, TI/EI o aún en modems de 9600 bps.
Hay dos subcapas en la capa física que separan
el medio físico de transmisión y la
extracción de los datos:
La subcapa PMD (Physical Medium Depedent) tiene que ver
con los detalles que se especifican para velocidades de
transmisión, tipos de conectores físicos,
extracción de reloj, etc., Por ejemplo, la tasa de datos
SONET que se usa, es parte del PMD. La subcapa TC (Transmission
Convergence) tiene que ver con la extracción de información contenida desde la misma capa
física.
Esto incluye la generación y el chequeo del Header Error
Corrección (HEC), extrayendo celdas desde el flujo de
bits de entrada y el procesamiento de celdas "idles" y el
reconocimiento del límite de la celda. Otra
función importante es intercambiar información de
operación y mantenimiento (OAM) con el plano de administración.
Las celdas son transmitidas serialmente y se propagan en
estricta secuencia numérica a través de la red.
El tamaño de la celda ha sido escogido como un
compromiso entre una larga celda, que es muy eficiente para
transmitir largas tramas de datos y longitudes de celdas cortas
que minimizan el retardo de procesamiento de extremo a extremo,
que son buenas para voz, vídeo y protocolos
sensibles al retardo. A pesar de que no se diseñó
específicamente para eso, la longitud de la celda ATM
acomoda convenientemente dos Fast Packets IPX de 24 bytes cada
uno.
Los comités de estándares han definido dos
tipos de cabeceras ATM: los User-to-Network Interface (UNI) y
la Network to Network Interface (UNI). La UNI es un modo nativo
de interfaz ATM que define la interfaz entre el equipo del
cliente
(Customer Premises Equipment), tal como hubs o routerss ATM y
la red de área ancha ATM (ATM WAN). La NNI define la
interfase entre los nodos de la redes (los switches o
conmutadores) o entre redes. La NNI puede usarse como una
interfase entre una red ATM de un usuario privado y la red ATM
de un proveedor público (carrier).
Específicamente, la función principal de ambos
tipos de cabeceras de UNI y la NNI, es identificar las "Virtual
paths identifiers" (VPIS) y los "virtual circuits" o virtual
channels"(VCIS) como identificadores para el ruteo y la
conmutación de las celdas ATM.
La tercer capa es la ATM Adaptation Layer (AAL). La AAL
juega un rol clave en el manejo de múltiples tipos de
tráfico para usar la red ATM, y es dependiente del
servicio.
Especificamente, su trabajo es adaptar los servicios dados por
la capa ATM a aquellos servicios que son requeridos por las
capas más altas, tales como emulación de circuitos,
(circuit emulation), vídeo, audio, frame relay,
etc. La AAL recibe los datos de varias fuentes o
aplicaciones y las convierte en los segmentos de 48 bytes.
Cinco tipos de servico AAL están definidos
actualmente:
La capa de Adaptación de ATM yace entre el ATM
layer y las capas más altas que usan el servicio
ATM. Su propósito principal es resolver cualquier
disparidad entre un servicio
requerido por el usuario y atender los servicios disponibles
del ATM layer. La capa de adaptación introduce la
información en paquetes ATM y controla los errores de la
transmisión. La información transportada por la
capa de adaptación se divide en cuatro clases
según las propiedades siguientes:
1)Capa de convergencia (convergence sublayer (CS)) :
En esta capa se calculan los valores que debe llevar la cabecera y los payloads del mensaje. La información en la cabecera y en el payload depende de la clase de información que va a ser transportada.2)Capa de Segmentación y reensamblaje (segmentation and reassembly (SAR))
Esta capa recibe los datos de la capa de convergencia y los divide en trozos formando los paquetes de ATM. Agrega la cabecera que llevara la información necesaria para el reensamblaje en el destino. La figura siguiente aporta una mejor comprensión de ellas. La subcapa CS es dependiente del servicio y se encarga de recibir y paquetizar los datos provenientes de varias aplicaciones en tramas o paquete de datos longitud variable.
Estos paquetes son conocidos como (CS - PDU) CONVERGENCE
SUBLAYER PROTOCOL DATA UNITS.
Luego, la sub capa recibe los SAR CS - PDU, los reparte
en porciones del tamaño de la celda ATM para su
transmisión. También realiza la función
inversa (reemsamblado) para las unidades de información
de orden superior. Cada porción es ubicada en su propia
unidad de protocolo de segmentación y reemsable conocida
como (SAR - PDU) SEGMENTATION AND REASSEMBLER PROTOCOL DATA
UNIT, de 48 bytes.
Finalmente cada SAR - PDU se ubica en el caudal de celdas
ATM con su header y trailer respectivos.
AAL-1 se usa para transferir tasas de bits constantes que
dependen del tiempo. Debe
enviar por lo tanto información que regule el tiempo con los
datos. AAL-1 provee recuperación de errores e indica la
información con errores que no podrá ser
recuperada.
Las funciones
provistas a esta capa difieren dependiendo del servicio que se
proveyó. Provee la corrección de errores.
Capa de segmentación y reensamblaje:
En esta capa los datos son segmentados y se les añade una cabecera. La cabecera contiene 3 campos (ver diagrama)

Capa de segmentación y recuperación:
El mensaje es segmentado y se le añade una cabecera a cada paquete. La cabecera contiene dos campos.
Capa de segmentación y reensamblaje
En esta capa los datos son partidos en paquetes de ATM. Una cabecera y el payload que contiene la información necesaria para la recuperación de errores y reensamblaje se añaden al paquete. La cabecera contiene 3 campos: 1) Tipo de segmento que indica que parte de un mensaje contiene en payload. Tiene uno de los siguientes valores:
(El término orientado a conexión describe
la transferencia de datos después del establecimiento de
un circuito virtual).
En el pasado los protocolos
de comunicaciones de datos evolucionaron en
respuesta a circuitos poco confiables. Los protocolos
en general detectan errores en bits y tramas perdidas, luego
retransmiten los datos.
Los usuarios puede que jamás vean estos errores
reportados, la degradación de respuesta o de caudal
(through put) serían los únicos
síntomas.
A diferencia de los mecanismos de control extremo a
extremo que utiliza TCP en internerworking, la capacidad de
Gbit/seg de la red ATM genera un juego de
requerimientos necesarios para el control de flujo. Si el
control del flujo se hiciese como una realimentación del
lazo extremo a extremo, en el momento en que el mensaje de
control de flujo arribase a la fuente, ésta
habría transmitido ya algunos Mbytes de datos en el
sistema,
exacerbando la congestión. Y en el momento en que la
fuente reaccionase al mensaje de control, la condición
de congestión hubiese podido desaparecer apagando
innecesariamente la fuente. La constante de tiempo de la
realimentación extremo a extremo en las redes ATM
(retardo de realimentación por producto
lazo - ancho de banda) debe ser lo suficientemente alta como
para cumplir con las necesidades del usuario sin que la
dinámica de la red se vuelva
impractica.
Las condiciones de congestión en las redes ATM
están previstas para que sean extremadamente
dinámicas requiriendo de mecanismos de hardware lo
suficientemente rápidos para llevar a la red al estado
estacionario, necesitando que la red en sí, éste
activamente involucrada en el rápido establecimiento de
este estado
estacionario. Sin embargo, esta aproximación simplista
de control reactivo de lazo cerrado extremo a extremo en
condiciones de congestión no se considera suficiente
para las redes ATM.
El consenso entre los investigadores de este campo arroja
recomendaciones que incluyen el empleo de
una colección de esquemas de control de flujo, junto con
la colocación adecuada de los recursos y
dimensionamiento de las redes, para que aunados se pueda tratar
y evadir la congestión ya sea:
Detectando y manipulando la congestión que se
genera tempranamente monitoreando de cerca las
entradas/salidas que están dentro de los conmutadores
ATM y reaccionando gradualmente a medida que vaya arribando a
ciertos niveles prefijados.
Tratando y controlando la inyección de la
conexión de datos dentro de la red en la UNI (unidad
interfaz de red) de tal forma que su tasa de inyección
sea modulada y medida allí primero, antes de tener que
ir a la conexión de usuario a tomar acciones
mas drásticas.
El estado de
la red debe ser comunicado a la UNI, generando
rápidamente una celda de control de flujo siempre que
se vaya a descartar una celda en algún nodo debido a
congestión. La UNI debe entonces manejar la
congestión, cambiando su tasa de inyección o
notificándola a la conexión de usuario para que
cese el flujo dependiendo del nivel de severidad de la
congestión.
El mayor compromiso durante el control de
congestión es el de tratar y afectar solo a los flujos
de conexión que son responsables de la
congestión y actuar de forma transparente frente a los
flujos que observan buen comportamiento. Al mismo tiempo, permitir que
el flujo de conexión utilice tanto ancho de banda como
necesite sino hay congestión.
La recomendación UIT - T I. 371 especifica un
contrato de
tráfico que define como el tráfico del usuario
seria administrado. El contrato que
existe para cada conexion virtual (virtual path o virtual
channel), es básicamente un acuerdo entre el usuario y
la red con respecto a la Calidad de
Servicio (Quality Of Service - Q o S) y los
parámetros que regulan el flujo de celdas. Estos
descriptores de trafico dependen de una particular clase de
servicio y pueden incluir bajo la especificación del
ATM Forum UNI / a cinco Q o S referenciados en los AALS. El
objetivo
de estas sub clases de servicio es agrupar características de servicio como
requerimiento de ancho de banda similares, sensibilidad a la
perdida de datos y retardos para un correcto manejo de los
datos en los puertos de acceso ATM, etc. Estos
parámetros pueden incluir el Sustained Cell Rate
(SCR), el Mínimum Cell Rate (MCR), el Peak Cell Rate
(PCR) y/o el Burst Tolerance (BT). Para soportar todas las
diferentes clases de servicios definidos por los
estándares el switch ATM
debe ser capaz de definir éstos parámetros en
base a cada VC o cada VP y debe proveer amortiguadores
(buffers) para absorber las ráfagas de trafico.
INTEROPERABILIDAD ENTRE FRAME RELAY Y ATM
El objetivo final para todos los servicios descritos anteriormente es una migración suave de Frame Relay y/o SMDS a redes ATM. Por ejemplo la recomendación UIT - T I.555, provee un marco para la interoperabilidad de Frame Relay y ATM. Para alcanzar una máxima eficiencia se trata de brindar este servicio de interoperabilidad en la capa más baja posible mediante conversión de protocolo. Cuando el servicio de Frame Relay es dado sobre la RDSI en banda ancha y los usuarios se conectan a través de la UNI de Frame Relay. En esta solución, se necesita un equipo que sirva de interfaz tanto para el usuario que recibe, como para el que transmite. Para proveer el servicio del primer escenario existen dos posibilidades:
Trabajos relacionados
Ver mas trabajos de Redes |
|
Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.
Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.
Ingrese el e-mail y contraseña con el que está registrado en Monografias.com