Atm (Asynchronous Transfer Mode)

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Atm (Asynchronous Transfer Mode)

  1. 1. ATM (Asynchronous Transfer Mode) Modo de Transferencia Asíncrona
  2. 2. Es una tecnología basada en la transmisión de toda la información en paquetes pequeños de tamaño fijo llamados células o celdas Emplea el concepto de Conmutación de Celdas (Cell Switching), combina: - Conmutación de Paquetes utilizada en redes de datos - Conmutación de Circuitos utilizada en redes de voz ATM se basa en el concepto de Conmutación Rápida de Paquetes (Fast Packet Switching) en el que se supone una fiabilidad muy alta a la tecnología de transmisión digital, típicamente sobre fibra óptica, y por lo tanto la no necesidad de recuperación de errores en cada nodo. Ya que no hay recuperación de errores, no son necesarios los contadores de número de secuencia de las redes de datos tradicionales, tampoco se utilizan direcciones de red ya que ATM es una tecnología orientada a conexión, en su lugar se utiliza el concepto de Identificador de Circuito o Conexión Virtual (VCI).
  3. 3. ATM ha sido definido para soportar de forma flexible, la conmutación y transmisión de tráfico multimedia comprendiendo datos, voz, imágenes y vídeo. ATM soporta servicios en modo circuito, similar a la conmutación de circuitos, y servicios en modo paquete, para datos. Definiciones
  4. 4. Razones de conmutación de celdas: - Primero: la conmutación de celdas es altamente flexible y puede manejar con facilidad tanto tráfico de velocidad constante (audio, video) como variable (datos). - Segundo: por las velocidades tan altas que se contemplan (gigabits por segundo), la conmutación digital de las celdas es más fácil que el empleo de las técnicas tradicionales de multiplexión, en especial si se usa fibra óptica. -Tercero: para la distribución de televisión es esencial la difusión. Esto es proporcionado por la conmutación de celdas, pero no por la conmutación de circuitos.
  5. 5. Cada celda tiene una longitud de 53 bytes divididos en: - 5 de cabecera - 48 de información o carga útil
  6. 6. Las celdas pequeñas y de longitud constante son ventajosas para tráfico con tasa de bit constante (Voz, Vídeo) ya que permiten un tiempo de latencia bajo, constante y predecible, y una conmutación por hardware a velocidades muy elevadas. En el caso de pérdida de celdas por congestión o corrupción, la pérdida puede ser remediable o recuperable. El tráfico de Voz y Vídeo, no es muy sensible a pequeñas pérdidas de información, pero si es muy sensible a retardos variables, sucediéndole lo contrario al tráfico de datos. En una red ATM, donde las celdas no están reservadas sino asignadas bajo demanda, el conmutador receptor no puede determinar por adelantado a que canal corresponde cada celda. La Celda ATM debe transportar la identificación de la conexión a la que pertenece, de esta forma no existirán Celdas vacías ya que serán utilizadas por conexiones pendientes. La cabecera presente en cada celda, consume aproximadamente un 9.5% del ancho de banda, por el ancho de banda bajo demanda de que dispone, en lugar de tenerlo permanentemente reservado y eventualmente desperdiciado.
  7. 7. La adopción de una cabecera de 5 bytes ha sido posible, porque no se realiza recuperación de errores en los nodos intermedios, tampoco se emplean direcciones válidas a nivel de toda la red, tales como la dirección MAC en Ethernet o IP en redes tipo TCP/IP Definiciones
  8. 8. Tecnología Orientada a Conexión. Para hacer una llamada primero se debe enviar un mensaje para establecer la conexión. Después, todas las celdas subsecuentes siguen la misma trayectoria al destino. La entrega de celdas no está garantizada, pero sí su orden. Si las celdas 1 y 2 se envían en ese orden, y ambas llegan, lo harán en ese orden, nunca la 2 primero y después la 1. Las velocidades pretendidas para las redes ATM son de 155 Mbps y 622 Mbps, con la posibilidad de tener velocidades de gigabits. La velocidad de 155 Mbps se escogió porque es la velocidad más cercana a lo que se necesita para transmitir televisión de alta definición. La elección exacta de 155.52 Mbps se hizo por compatibilidad con el sistema de transmisión SONET de AT&T. La velocidad de 622 Mbps se eligió para que se pudiera mandar por ella 4 canales de 155 Mbps.
  9. 9. El modelo de referencia propuesto por el CCITT está constituido por tres niveles: Nivel Físico, Nivel ATM y Nivel de Adaptación ATM (AAL) Las funciones están divididas en tres grupos llamados planos: •Plano C de control y señalización: Estos protocolos se encargan de la señalización, es decir, del establecimiento, mantenimiento y cancelación de conexiones virtuales. •Plano U de usuario: Estos protocolos dependen de la aplicación y en general operan extremo a extremo (usuario a usuario). •Plano M de gestión: Estos protocolos se encargan de la Operación, Administración y Mantenimiento (OAM).
  10. 10. Los protocolos de los tres planos hacen uso de los servicios ofrecidos por los tres niveles ATM. Nivel Físico La capa física tiene que ver con el medio físico: voltajes, temporización de bits y varias consideraciones más. Esta tecnología no prescribe un conjunto de reglas en particular, en cambio dice que las celdas ATM se pueden enviar por sí solas por un cable o fibra o bien se pueden empacar dentro de la carga útil de otros sistemas portadores. ATM fue diseñado para que fuera independiente del medio de transmisión. Cada conexión física al conmutador ATM es un enlace dedicado y todos los enlaces pueden estar simultáneamente activos. Los conmutadores ATM están diseñados para permitir a todos los puertos comunicarse transparentemente e independiente de la velocidad física. Esto permite que la conexión física esté acoplada con los requerimientos de ancho de banda del dispositivo conectado. La conversión de velocidad es una característica inherente de ATM, tampoco tiene restricciones topológicas de las redes Token Ring o Ethernet.
  11. 11. El nivel físico (PHY), proporciona al nivel ATM los medios para transportar celdas ya configuradas. Está dividido en dos subniveles: La subcapa PMD (Physical medium dependent, dependiente del medio físico) establece la interfaz con el cable real; transfiere los bits y controla su temporización y esta información la transmite al nivel de Adaptación (AAL). Esta capa es diferente para diferentes portadoras y cables. La subcapa TC (transmission convergente, convergencia de transmisión). Cuando se transmiten las celdas, la capa TC las envía como una corriente de bits a la capa PMD. En el otro extremo, la subcapa TC obtiene una corriente entrante de puros bits de la subcapa PMD; su trabajo es convertir esta corriente de bits en una corriente de celdas para la capa ATM. La subcapa TC se encarga de todas las consideraciones que se relacionan con determinar dónde empiezan y donde terminan las celdas en la corriente de bits. (En OSI esta tarea es de la capa de enlace de datos).
  12. 12. Transmisión de células Cada célula contiene un encabezado de 5 bytes que consiste en 4 bytes de información del circuito virtual y de control seguidos de una suma de comprobación de 1 byte. La suma de comprobación sólo cubre los primeros 4 bytes de encabezado, no el campo de carga útil. Además, se agrega la constante 01010101 para proporcionar robustez ante encabezados que contengan principalmente bits 0. La decisión de obtener la suma de comprobación sólo de encabezado es para reducir la posibilidad de entregar células incorrectamente debido a un error de encabezado, y evitar obtener la suma de comprobación del campo de carga útil. Debido a que cubre sólo el encabezado, el campo de suma de comprobación de 8 bits se denomina HEC (Header Error Control, control de error de encabezado). El esquema HEC corrige todos los errores de un bit y errores multibit.
  13. 13. Una vez que se ha generado el HEC y se ha introducido en el encabezado de la célula, la célula está lista para transmitirse. Los medios de transmisión pueden ser síncronos y asíncronos. Con un medio asíncrono se puede mandar una célula cuando esté lista para irse; no existen restricciones de tiempo. En un medio síncrono las células deben transmitirse de acuerdo con un patrón de temporización predefinido. Si no hay una célula de datos disponible cuando se necesita, la subcapa TC debe inventar una. Éstas se llaman células de relleno. Otro tipo de células que no es de datos, es la célula OAM (Operation And Maintenance, operación y mantenimiento). Las células OAM son usadas por los conmutadores ATM para intercambiar información de control y otra información necesaria para mantener funcionando el sistema. Las células de relleno se procesan en la subcapa TC, pero las OAM se entregan a la capa ATM. Las células OAM se distinguen de las de datos por tener ceros en los tres bytes de encabezado, algo no permitido en las células de datos. El cuarto byte describe la naturaleza de la célula OAM.
  14. 14. Recepción de células En lo que respecta a la salida, la tarea de la subcapa TC es tomar una secuencia de células, agregarle un HEC a cada una, convertir el resultado en una corriente de bits, e igualar la corriente de bits con la velocidad de la transmisión física subyacente introduciendo células OAM como relleno. En la entrada, la subcapa TC hace exactamente lo inverso. Toma una corriente de bits de entrada, localiza los límites de las células, verifica los encabezados (descartando las células con encabezados no válidos), procesa las células OAM y pasa las células de datos a la capa ATM. A nivel de bits, una célula es sólo una secuencia de 53 X 8 = 424 bits. No hay bytes indicadores presentes para marcar el inicio y el final de una célula.
  15. 15. A medida que entran bits, la subcapa TC mantiene un registro de desplazamiento de 40 bits, entrando los bits por la izquierda y saliendo por la derecha. La subcapa TC inspecciona los 40 bits para ver si son potencialmente un encabezado de célula válida. Si lo son, los ocho bits del extremo derecho serán un HEC válido para los 32 de la izquierda. Si no se cumple esta condición, el buffer no contiene una célula válida, en cuyo caso se recorren a la derecha un bit todos los bits del buffer, haciendo que un bit caiga por el extremo y se introduzca un nuevo bit de entrada al extremo izquierdo. Este proceso se repite hasta que se localiza un HEC válido. En este punto, el límite de la célula se conoce porque el registro de desplazamiento contiene un encabezado válido. Para mejorar la precisión del algoritmo de reconocimiento, se usa la máquina de estado finito: Revisión bit por bit Detección de HEC correcto Detección de HEC incorrecto HUNT HEC incorrectos consecutivos SYNCH Revisión célula por célula PRESYNCH HEC correctos consecutivos
  16. 16. Se manejan tres estados: HUNT, PRESYNCH y SYNCH. HUNT, en este estado, la subcapa TC recorre bits en los registros de desplazamiento uno a la vez buscando un HEC válido. Tan pronto encuentra uno, la máquina de estado finito se conmuta al estado PRESYNCH, lo que quiere decir que ha localizado tentativamente un límite de célula. Ahora recorre los siguientes 424 bits (53 bytes) sin examinarlos. Si su suposición respecto al límite de la célula fue correcta, el registro de desplazamiento ahora contendrá otro encabezado de célula válida, por lo que nuevamente ejecutará el algoritmo HEC. Si el HEC es incorrecto, la TC regresará al estado HUNT y continuará buscando bit por bit un encabezado cuyo HEC sea correcto. Por otra parte, si el segundo HEC también es correcto, la TC podría haber encontrado algo, por lo que recorre otros 424 bits e intenta de nuevo. Continúa inspeccionando encabezados de esta manera, hasta que ha encontrado encabezados correctos consecutivos, momento en el cual supone que está sincronizada y pasa el estado SYNCH para comenzar la operación normal.
  17. 17. Nivel ATM La capa ATM tiene que ver con las celdas y su transporte; define la organización de las celdas y dice lo que significan los campos de encabezado. Esta capa también tiene que ver con el establecimiento y la liberación de circuitos virtuales y aquí es donde se localiza el control de la congestión. La capa ATM se orienta a conexiones, tanto en términos del servicio que ofrece como de la manera en que operan internamente. El elemento básico de la capa ATM es el circuito virtual. La capa ATM es inusual para un protocolo orientado a conexiones en el sentido de que no proporciona acuses de recibo. Su diseño: - Uso en redes de fibra óptica = altamente confiables. - El control de errores se deja a las capas superiores. Garantiza orden en las células que se envíen por un circuito virtual. Permite a la subred ATM descartar células si ocurren congestionamientos, pero ninguna circunstancia puede reordenar las células enviadas por un solo circuito virtual. No se garantiza el orden si un host envía células por diferentes circuitos virtuales.
  18. 18. La capa ATM reconoce una jerarquía de conexión de dos niveles que es visible a la capa de transporte. A lo largo de cualquier trayectoria de transmisión de un origen dado a un destino dado, un grupo de circuitos virtuales puede agruparse en lo que se llama una trayectoria virtual. Circuito virtual Trayectoria virtual Trayectoria de transmisión Una trayectoria de transmisión puede contener varias trayectorias virtuales, cada una de las cuales puede contener varios circuitos virtuales.
  19. 19. Formatos de célula En la capa ATM se distinguen dos interfaces: la UNI (User-Network Interface, interfaz usuario-red) y la NNI (Network-Network interface, interfaz red-red). La primera define el límite entre un host y una red ATM (en muchos casos, entre el cliente y la portadora). La última se aplica a la línea entre dos conmutadores ATM. En ambos casos, las células consisten en una cabecera de 5 bytes seguida de una carga útil de 48 bytes. 40 bits GFC VPI VPI VCI VCI GFC: Control general de flujo VPI: Identificador de trayectoria virtual VCI: Identificación de canal virtual C PTI L P C PTI L P HEC HEC Cabecera de la capa ATM en la UNI Cabecera de capa ATM en la NNI PTI: Tipo de carga útil CLP: Prioridad de pérdida de células HEC: Control de error de encabezado
  20. 20. Las células se transmiten comenzando por el byte más a la izquierda, y por el bit más a la izquierda de cada byte. El campo GFC está presente sólo en las células entre un host y de red; es sobrescrito por el primer conmutador al que llega, por lo que no tiene un significado de terminal a terminal, y no se entrega al destino. Originalmente se pensó que este campo tendría alguna utilidad para el control de flujo entre los host y las redes, pero no hay valores definidos para él, y la red lo ignora. Se considera como una falla del estándar. El campo VPI es un entero pequeño que selecciona una trayectoria virtual en particular. El campo VCI selecciona un circuito virtual en particular en la trayectoria virtual seleccionada. Dado que el campo VPI tiene 8 bits (en la UNI) y el campo VCI tiene 16 bits, en teoría un host puede tener hasta 256 haces de VC, conteniendo cada uno hasta 65,536 circuitos virtuales.
  21. 21. El campo PTI define el tipo de carga útil que contiene la célula. Aquí los tipos de célula son proporcionados por el usuario, pero la información de congestionamientos es proporcionada por la red. En otras palabras, una célula enviada con PTI 000 podría llegar con 010 para avisar al destino que hay problemas en el camino. Tipo de carga Significado 000 Célula de datos de usuario, sin congestionamientos, célula tipo 0 001 Célula de datos de usuario, sin congestionamientos, célula tipo 1 010 Célula de datos de usuario, hubo congestionamiento, célula tipo 0 011 Célula de datos de usuario, hubo congestionamiento, célula tipo 1 100 Información de mantenimiento entre conmutadores adyacentes 101 Información de mantenimiento entre conmutadores del origen y destino 110 Célula de administración de recursos (usada para el control de congestionamientos ABR) 111 Reservado para función futura Valores del campo PTI
  22. 22. El bit CLP puede ser establecido por un host para distinguir entre el tráfico de alta prioridad y el de baja prioridad. Si ocurre un congestionamiento y deben descartarse células, los conmutadores primero intentan descartar las que tienen el CLP establecido en 1 antes de descartar cualquiera que lo tenga establecido en 0. Por último, el campo HEC es una suma de comprobación de la cabecera; no verifica la carga útil. Un código Hamming número de 40 bits sólo requiere 5 bits, por lo que, con ocho bits, puede usarse un código más refinado. A continuación de la cabecera vienen 48 bytes de carga útil. Sin embargo, no todos los 48 bytes están disponibles para el usuario, pues algunos de los protocolos de nivel superior, ponen sus cabeceras y sus terminaciones dentro de la carga. El formato NNI es igual al formato UNI, excepto que el campo GFC no está presente y esos 4 bits se usan para hacer que el campo VPI sea de 12 bits en lugar de 8.
  23. 23. Establecimiento de la conexión El establecimiento de la conexión no es parte de la capa ATM, sino que es manejado por el plano de control usando un protocolo ITU muy complicado llamado Q-2931. Hay varias maneras de establecer una conexión. La normal es adquirir primero un circuito virtual para señalización, y usarlo. Para establecer tal circuito, células que contiene una solicitud se envían por la trayectoria virtual 0, circuito virtual 5. Si hay éxito, se abre un circuito virtual nuevo por el que pueden enviarse y recibirse solicitudes y respuestas de establecimiento de conexión. La razón de este procedimiento de establecimiento de dos pasos, es que de esta manera el ancho de banda reservado para el circuito virtual 5 puede mantenerse extremadamente bajo.
  24. 24. El establecimiento de un circuito virtual usa seis tipos de mensajes: Mensaje Significado al ser enviado por un host Significado al ser enviado por una red ESTABLECER Favor de establecer un circuito Llamada entrante LLAMADA EN PROCESO Vi la llamada entrante Se intentará su solicitud de llamada CONEXIÓN Acepto la llamada entrante Se aceptó su solicitud de llamada CONEXIÓN RECONOCIDA Gracias por aceptar Gracias por hacer la llamada LIBERACIÓN Favor de terminar la llamada La otra parte ya no quiere hacer más LIBERACIÓN COMPLETA Reconocimiento de LIBERACIÓN Reconocimiento de LIBERACIÓN Mensajes usados para establecer y liberar conexiones
  25. 25. Cada mensaje ocupa una o más células y contiene el tipo de mensaje, la longitud y algunos parámetros. Los mensajes pueden ser enviados por un host a la red o por la red a un host. El procedimiento normal para establecer una llamada es que un host envíe un mensaje de ESTABLECER (SETUP) un circuito virtual especial. La red entonces responde con LLAMADA EN PROCESO (CALL PROCEEDING) para reconocer la recepción de la solicitud. A medida que el mensaje de ESTABLECER se propaga hacia el destino, es reconocido en cada salto por un mensaje de LLAMADA EN PROCESO. Cuando el mensaje de ESTABLECER finalmente llega a su destino, el host destino puede responder con CONEXIÓN (CONNECT) para aceptar la llamada. La red envía entonces un mensaje de CONEXIÓN RECONOCIDA (CONNECT ACK) para indicar que se ha recibido un mensaje de CONEXIÓN. A medida que el mensaje de conexión se propaga de regreso al originador, cada conmutador que lo recibe lo reconoce con un mensaje de CONEXIÓN RECONOCIDA.
  26. 26. Host origen Conmutador num. 1 Host destino Conmutador num. 2 Establecer T i e m p o Establecer Llamada en proceso Establecer Llamada en proceso Conexión Conexión Conexión reconocida Conexión Conexión reconocida Conexión reconocida Para liberar un circuito virtual la secuencia que se sigue es: El host que desea colgar simplemente envía un mensaje de LIBERACIÓN (RELEASE) que se propaga al otro extremo y causa que el circuito se libere. En cada salto a lo largo del camino se reconoce el mensaje: Host origen T i e m p o Conmutador num. 1 Host destino Conmutador num. 2 Liberación Liberación Liberación completa Liberación Liberación completa Liberación completa
  27. 27. Las redes ATM permiten el establecimiento de canales multitransmisión. Un canal multitransmisión tiene un transmisor en más de un receptor; se construye estableciendo una conexión con otro de los destinos de la manera normal. Entonces se envía el mensaje AGREGAR PARTE (ADD PARTY) para sumar un segundo destino al circuito virtual devuelto por la llamada previa. Pueden enviarse posteriormente más mensajes AGREGAR PARTE para aumentar el tamaño del grupo de multitransmisión. A fin de establecer una conexión con un destino, es necesario especificar el destino, incluyendo su dirección en el mensaje de ESTABLECER. Las direcciones ATM tienen tres formas. La primera es de 20 bytes de longitud y se basa en las direcciones OSI. El primer byte indica en cuál de tres formatos está la dirección. En el primer formato, los bytes 2 y 3 especifican un país, el byte 4 da el formato del resto de la dirección, que contiene una autoridad de 3 bytes, un dominio de 2 bytes, un área de 2 bytes y una dirección de 6 bytes, más algunos otros elementos. En el segundo formato, los bytes 2 y 3 designan a una organización internacional en lugar de un país. El resto de la dirección es igual que en el formato 1.
  28. 28. Nivel de Adaptación ATM (AAL) La capa AAL permite a los usuarios enviar paquetes mayores a una celda, segmenta los paquetes, transmite las celdas de forma individual y las reensambla en el otro extremo. Cuando una trama o flujo de bits, cualquiera que sea su origen (voz, datos, imagen o vídeo), entra en una red ATM, el nivel de Adaptación la segmenta en celdas. El proceso comienza inmediatamente cuando la primera parte de la trama entra en el conmutador de acceso a la red ATM; no hay que esperar hasta que la trama entera haya llegado. Es considerada capa de transporte, es similar al UDP ya que no proporciona una conexión confiable de extremo a extremo. No hay control de errores, ni control de flujo, ni ningún otro control.
  29. 29. Los servicios en clase A y B están orientados a conexión y existe una temporización relacionada entre los usuarios origen y destino. La diferencia entre las dos clases, es que la clase A proporciona un servicio con tasa de bit constante, mientras que en la clase B la tasa de bit es variable. Un ejemplo de uso de la clase A, es la transferencia de un flujo constante de bits asociada con una llamada de voz, por ejemplo a 64Kbps (Similar a un canal B en ISDN). La clase A es también conocida, como Emulación de Circuito Conmutado. Un ejemplo de uso de la clase B, es la transmisión de un flujo de bits variable asociado con vídeo comprimido. Aunque el vídeo produce tramas a velocidad constante, un codec de vídeo produce tramas conteniendo una cantidad variable de datos comprimidos. Las clases C y D no tienen temporización relacionada entre el origen y el destino. Ambas proporcionan servicios en modo paquete, con velocidad binaria variable entre origen y destino. La clase C está orientada a conexión y la clase D es sin conexión.
  30. 30. Clases de Servicios Los servicios han sido clasificados de acuerdo con tres criterios •La existencia de una temporización relacionada entre los usuarios origen y destino (por ejemplo voz). •La tasa de bit, o velocidad binaria asociada con la transferencia (constante/CBR o variable/VBR). •El modo de conexión (con conexión o sin conexión).
  31. 31. AAL soporta cuatro tipos de servicios: Clases A, B, C y D. Hay cuatro tipos de AAL: - AAL1 y AAL2 soportan las clases A y B respectivamente - las clases C y D están indistintamente soportadas por AAL3/4 ó AAL5. El protocolo AAL5 (SEAL) es una versión más sencilla y eficiente de la AAL 3/4, soportando las clases de servicio C y D para datos de alta velocidad. El nivel AAL realiza funciones de Segmentación y Reensamblado (SAR) para mapear la información de niveles superiores, al campo de Carga Útil del la celda. Otras funciones de AAL son el control y recuperación de la temporización para las clases de servicio A y B, así como la detección y manejo de celdas perdidas o fuera de secuencia.
  32. 32. Para realizar las funciones anteriores, la capa AAL se divide en: Subcapa SAR (segmentation and reassembly, segmentación y reensamblado): es la capa más baja, divide los paquetes en celdas en el lado de la transmisión y los vuelve a armar de nuevo en el destino. Subcapa CS (convergence sublayer, subcapa de convergencia): hace posible tener sistemas ATM que ofrezcan diferentes clases de servicios a diferentes aplicaciones. Se divide en una subparte común a todas las aplicaciones y otra subparte para cada aplicación Subcapa de convergencia (parte de servicio específico) Subcapa de convergencia (parte común) Subcapa de segmentación y reenamblado Capa ATM Capa física Capa de adaptación ATM y sus subniveles
  33. 33. El funcionamiento general de las CS y SAR son: Salida de la aplicación Mensaje Apéndice Cabacera Salida de la subcapa de convergencia CS Salida de la subcapa SAR Salida de la capa ATM S A R S A R CS A S T A M R CS CS S A R S A R S A R S A R A S T A M R S A R A S T A M R Cabacera ATM Cabacera Cabacera de Apéndice SAR subcapa de SAR convergencia 44-48 48 53 Bytes CS S A R CS S A R Cola de subcapa de convergencia Sin usar Las cabeceras y apéndices que pueden ser agregados a un mensaje en una red ATM
  34. 34. Asociada con cada clase de servicio está un tipo de Punto de Acceso al Servicio (SAP) y un protocolo asociado. Clase A tiene un SAP de tipo 1, clase B de tipo 2 y así sucesivamente Los cuatro tipos o clases de servicios utilizan los 48 bytes del campo de carga útil en cada celda de forma diferente, pudiendo opcionalmente contener un campo de hasta 4 bytes para adaptación ATM.
  35. 35. Tipo 1: Velocidad Binaria Constante (CBR). AAL1 es el protocolo usado para transmitir tráfico tipo A, es decir, tráfico orientado a conexiones de tiempo real y con tasa de bit constante, como audio o vídeo sin compresión. Los bits son alimentados por la aplicación a una velocidad constante y deben entregarse en el otro lado a la misma velocidad constante, con retardo, fluctuación y carga extra mínimos. Para este tráfico no se usan los protocolos de detección de errores como el de parada y espera porque los retardos que generan las terminaciones de temporización y las retransmisiones no son aceptables. Sin embargo, las células faltantes se informan a la aplicación, que entonces puede tomar sus propias medidas para recuperarlas. AAL1 tiene una subcapa TC que detecta células perdidas y mal introducidas, también amortigua el tráfico de entrada para proporcionar entrega de células a una tasa constante. Por último, divide los mensajes o la corriente de entrada en unidades de 46 o 47 bytes que se entregan a la subcapa SAR para su transmisión. En el otro extremo se extraen estas unidades y se construye la entrada original. TC no tiene ninguna cabecera de protocolo propia.
  36. 36. Formato de célula AAL 1 Bits 1 3 3 No-P 0 SN 1 SNP Carga útil de 47 bytes Paridad par P 1 SN SNP Apuntador Carga útil de 46 bytes 48 bytes La sucapa SAR si tiene un protocolo. Ambos formatos comienzan con una cabecera de 1 byte que contiene un número de secuencia de células de 3 bits, SN, para detectar células perdidas o mal introducidas. Le sigue un número de protección de secuencia (suma de comprobación) de 3 bits, el SNP, basado en el número de secuencia, para permitir la corrección de errores individuales y la detección de errores dobles en el campo de secuencia. Un bit de paridad par que cubre el bit de cabecera reduce más la posibilidad de un número de secuencia equivocado.
  37. 37. Las células P se usan cuando deben preservarse los límites de los mensajes. El campo de apuntador sirve para indicar el desfasamiento del comienzo del siguiente mensaje. Sólo las células con un número de secuencia par pueden ser células P, por lo que el pauntador está en el intervalo de 0 a 92, para que apunte dentro de la carga útil de su propia célula o de la que sigue. El bit de orden mayor del campo apuntador se reserva para uso futuro. El bit inicial de cabecera de todas las células de número impar forma una corriente de datos usada para la sincronización de reloj. Tipo 2: Velocidad Binaria Variable (VBR). AAL2. En este tipo de servicio, aunque exista una temporización relacionada entre los SAPs fuente y el destino, la velocidad de transferencia real de información, puede variar durante la conexión. Como con el tipo 1, el segmento contiene un Número de Secuencia de 4 bits para la recuperación de celdas perdidas .
  38. 38. El campo de Tipo de Información (IT) indica, o bien la posición relativa del segmento con relación al mensaje remitido, por ejemplo, una trama comprimida procedente de un video-codec, o si el segmento contiene información de temporización, o de otro tipo. Los tres tipos de segmento con relación a la información posicional son: - Comienzo de mensaje (BOM), - Continuación de mensaje (COM) - Fin de mensaje (EOM). Debido al tamaño variable de las unidades de mensaje remitidas, un Indicador de Longitud (LI) en la cola del segmento indica el número de bytes útiles en el último segmento. Finalmente, el campo FEC habilita la detección y corrección de errores.
  39. 39. Tipo 3: Datos Orientados a Conexión. El protocolo AAL3/4 proporciona dos tipos de servicios para la transferencia de datos: uno Orientado a Conexión (CO) y otro Sin Conexión (CLS). La diferencia entre los dos es que con el primero, antes de que cualquier dato pueda ser transmitido, debe establecerse una Conexión Virtual. El servicio orientado a conexión tiene dos modos operacionales: asegurado y no asegurado, cada uno soportando envíos de Unidades de Datos del Servicio (SDUs) o mensajes de usuario, de tamaño fijo o variable. - Modo asegurado proporciona un servicio fiable que garantiza que todas las SDUs son entregadas sin errores y en la misma secuencia con que fueron remitidas. - Modo no asegurado, los segmentos son transmitidos sobre la base del mejor intento; esto es, cualquier segmento corrompido es simplemente descartado y se deja a los niveles de protocolo de usuario superar esta eventualidad. El Tipo de Segmento (ST) indica sí es: el primero (BOM), continuación (COM), el último (EOM), o el único (SSM) de una SDU remitida
  40. 40. Formato del segmento con conexión El Número de Secuencia (SN) se emplea para detectar segmentos perdidos o duplicados y también para control de flujo. Un único bit de Prioridad (P) permite que los segmentos tengan uno de dos niveles de prioridad. En la cola, el Indicador de Longitud (LI) indica el número de bytes útiles en el segmento y el CRC-10 está presente para la detección y eventual corrección de errores. Claramente LI solamente tiene significado en el último segmento de una SDU o si es el único segmento.
  41. 41. El funcionamiento del protocolo del Sub-nivel de Convergencia (CS) se puede describir mejor, considerando el formato de los mensajes o Unidades de Datos del Protocolo (CS-PDU) que genera, en relación con la SDU remitida por el usuario, y el modo que ésta es transportada por el sub-nivel SAR
  42. 42. Los campos de cabecera y cola añadidos por el protocolo CS en origen a la SDU remitida, se utilizan para habilitar al protocolo CS receptor, la detección de SDUs perdidas o malformadas. El Identificador de Protocolo CS (CPI), se utiliza para identificar el tipo de protocolo CS que está siendo utilizado. El identificador comienzo-fin (BE) es un número de secuencia módulo 256 y se repite en cola para añadir capacidad de reacción. Se utiliza para asegurarse que las SDUs son entregadas en la misma secuencia en la que se remitieron. El campo de Asignación de Buffer (BA) se inserta en la cabecera para ayudar al protocolo CS receptor, a reservar una cantidad de memoria suficiente (buffer) para contener una SDU completa. En la cola, el campo de relleno (PAD) se utiliza para hacer que el número de bytes de la unidad de datos del protocolo CS, sea un múltiplo de 4 bytes. De forma similar, el byte de Alineamiento (AL) es un byte de relleno para hacer que la cola tenga 4 bytes. El campo de longitud (Length) indica la longitud total de la unidad de datos del protocolo completa y entonces ayuda al receptor a detectar cualquier SDU malformada.
  43. 43. Tipo 4: Datos sin Conexión. El servicio de datos sin conexión es probablemente el primero que va a ser soportado. Está pensado, por ejemplo, para la interconexión de LANs a alta velocidad. A diferencia del tipo 3 no hay señalización de llamada ni terminación, en su lugar conexiones permanentes o semi-permanentes están siempre establecidas entre cada par de SAPs origen y destino. Aparte de esto, los dos servicios utilizan los mismos formatos en el Subnivel de Convergencia CS y segmento
  44. 44. Sin embargo, con los servicios sin conexión, el campo RES (reservado) está sustituido por el IDentificador del Mensaje (MID). Normalmente celdas relacionadas con diferentes tramas estarán en tránsito en cualquier instante, el campo MID se utiliza para habilitar al subnivel SAR de destino relacionar cada celda recibida a su SDU específica. La utilización del MID permite la multiplexación de múltiples sesiones en una misma conexión virtual VPI/VCI. Para que en los servicios sin conexión, el origen determine el VPI correcto a utilizar, con sólo las direcciones origen y destino (digamos MAC) de la trama remitida (SDU), el nivel ATM en cada nodo envíe todas las celdas a un nodo dado de destino conocido, en el cual está localizada una utilidad de encaminamiento de tramas, la cual conoce el camino o ruta a todas las direcciones de destino.
  45. 45. Conexiones virtuales a un Servidor de la Función de Sin Conexión (CLSF) Servicios sin conexión ATM Usualmente esta información será introducida por el gestor de la red y para minimizar la sobrecarga se deben utilizar varios de estos nodos. Estos son conocidos como Servidores de la Función Sin Conexión (CLSF). Otro tema con este tipo de servicio se relaciona con el asignamiento de MIDs. Está claro que, si dos nodos fuente utilizan simultáneamente el mismo MID y las tramas son para el mismo destino, el procedimiento de reensamblado no funcionará. En consecuencia, para superar esta eventualidad, el CLSF puede también cambiar el MID durante su operación de retransmisión, si este ya está en uso en un nodo de destino dado.
  46. 46. Comunicaciones de datos sobre ATM - AAL5 (SEAL) AAL5 es un protocolo para soportar transmisiones de datos con o sin conexión. Elimina parte de la complejidad y sobrecarga introducida por AAL3/4, proporcionando un nivel de adaptación simple y eficiente para la transmisión de tramas de datos entre dispositivos tales como "Routers", sobre una red ATM. AAL5 define un formato de trama de longitud variable, así como los procedimientos para segmentar la trama en celdas para su transmisión sobre la red ATM, y el reensamblado en destino. El subnivel de convergencia CS, para realizar sus funciones añade 8 bytes por trama: Un CRC-32 para detectar errores de trama y celdas perdidas, 2 bytes de para especificar la longitud de la trama (0-65.535 bytes), 2 bytes de control reservados. Hay un campo de relleno (PAD) conteniendo de 0 a 47 bytes con el fin de el número total de bytes sea múltiplo de 48. La unidad de datos del protocolo así generada (CSPDU), es transportada al subnivel SAR para su segmentación. El subnivel SAR utiliza un bit del campo PT de la cabecera de la celda ATM, para indicar que es la última celda (EOM) perteneciente a la trama (PT = 0x1), o no es la última (not EOM, PT = 0x0). No consume ninguna parte de la carga útil de la celda para realizar esta función, obteniéndose una mejora de 4 bytes por celda frente a AAL3/4. AAL5, a diferencia de AAL3/4, no permite la multiplexación de mensajes de diferentes usuarios (diferentes SDUs) dentro de un mismo VPI/VCI ya que no contiene el IDentificador de Mensaje (MID), así que requiere un VPI/VCI dedicado.
  47. 47. Topología de las redes ATM Con tecnología ATM se consigue crear una red de transporte de banda ancha de topología variable. Es decir, en función de las necesidades y enlaces disponibles, el administrador de la red puede optar por una topología en estrella, malla, árbol, etc. con una configuración libre de enlaces (E1, E3, OC-3, …) E1=2.048Mbps E2=8.848Mbps E3=34.304Mbps E4=139.264Mbps E5=565.148Mbps T1=1.544Mbps T2=6.312Mbps T3=44.736Mbps T4=274.176Mbps ATM no tiene topología asociada
  48. 48. La gran ventaja es la indiscutible capacidad de adaptación a las necesidades que ATM puede ofrecer. Una empresa puede empezar a desarrollar su red de transporte de banda ancha en base a unas premisas de ancho de banda y cobertura obtenidas a raíz de un estudio de necesidades. La evolución de las aplicaciones puede conducir a que una de esas premisas quede obsoleta y que se necesite una redefinición del diseño. En este caso, el administrador dispone de total libertad para cambiar enlaces o añadir nodos allí donde sea necesario.
  49. 49. Modificación de enlaces Pongamos, por ejemplo, el caso de una dependencia que accede al resto de la red de transporte ATM mediante un enlace E1 a 2Mbps. Por un crecimiento inesperado en el nombre de trabajadores en dicha dependencia, las necesidades de ancho de banda sobrepasan el umbral de los 2Mbps que, en el momento del diseño de la red, se consideró suficiente. Libertad de actuación frente a cambios de enlace
  50. 50. Ante esta situación, el administrador de la red puede optar por dos soluciones. Una de ellas consiste en contratar un segundo enlace E1 para el acceso de la dependencia (un agregado de 4Mbps) o cambiar el enlace principal al otro nivel en la jerarquía (E3 a 34Mbps) Cualquiera de las dos actuaciones será detectada instantáneamente por los conmutadores ATM afectados sin necesidad de reconfigurar la red.
  51. 51. Ampliaciones sucesivas Crecimiento ordenado en capas
  52. 52. Otro problema muy frecuente con el que se encuentran los administradores de las redes de transporte es cómo adaptarse a los cambios relativos a requerimientos de cobertura geográfica. Estos cambios, que muchas veces son debidos a cambios estratégicos de las empresas y por lo tanto imprevisibles, estaban asociados a graves problemas tecnológicos y económicos antes de la aparición de la tecnología ATM. Como hemos explicado anteriormente, los nuevos nodos insertados, son descubiertos automáticamente por el resto de conmutadores que conforman la red ATM. El procedimiento asociado a añadir una nueva dependencia a la red de transporte ATM es tan sencillo como elegir el tipo de enlace (E1, E3, …) y instalar el nuevo conmutador. La red responderá automáticamente a esta ampliación sin ninguna necesidad de reconfigurar nada.
  53. 53. PNNI En los dos puntos anteriores hemos explicado que los conmutadores que componen una red ATM son capaces de detectar, dinámicamente, los cambios de topología que ocurren a su alrededor. La base de todo este comportamiento es la existencia de un protocolo interno entre nodos: el PNNI Un conmutador ATM intenta, continuamente, establecer relaciones PNNI con otros conmutadores por cada uno de sus puertos. Tan pronto se establece una de estas relaciones (por ejemplo, entre dos conmutadores adyacentes), se procede a un intercambio de información topológica entre ellos. De esta manera, cada conmutador puede hacerse una idea de como esta diseñada la red. PNNI permite organizar las redes en áreas
  54. 54. Frente a un cambio topológico (inserción de un nuevo nodo, fallo de un enlace existente, etc.) los nodos afectados notifican el evento a través de sus relaciones PNNI a el resto de conmutadores en la red. Este procedimiento está basado en el algoritmo SPF (Shortest Path First) Para permitir que este tipo de protocolo no represente un problema a la escalabilidad de la red, el PNNI usa una aproximación jerárquica. La red puede ser dividida en áreas dentro de las cuales se ejecuta una copia independiente del algoritmo. Cada área, a su vez, puede estar compuesta por un número indeterminado de sub-áreas y así indefinidamente. Las redes basadas en tecnología ATM con PNNI pueden crecer hasta más de 2500 conmutadores.
  55. 55. Transporte de servicios tradicionales En el campo de las aplicaciones, una red de transporte digital ATM ofrece un conjunto nuevo de funcionalidades disponibles sin, por ello, dejar de ofrecer las funciones tradicionales. Emulación de circuito Mediante la emulación de circuito una red ATM se puede comportar exactamente igual que una red de transporte basada en tecnología SDH. La técnica de emulación de circuito consiste en la creación de un canal permanente sobre la red ATM entre un punto origen y otro de destino a una velocidad determinada. Este canal permanente se crea con características de velocidad de bit constante (CBR). En los puntos extremos de la red ATM se disponen interfaces eléctricos adecuados a la velocidad requerida (E1, V.35, V.11, …) y los equipos terminales a ellos conectados dialogan transparentemente a través de la red ATM.
  56. 56. Emulación de circuito
  57. 57. Los datos que envían los DTE en los extremos de la emulación de circuito, son transformados en celdas y transmitidos a través del circuito permanente CBR hacia su destino. A la vez que se procede a la transformación de la información en celdas, se ejecuta un algoritmo de extremo a extremo, que garantiza el sincronismo del circuito. Este conjunto de procedimientos está documentado en el método de adaptación a ATM AAL1. Mediante la técnica de emulación de circuito, una red ATM puede comportarse como una red de transporte basada en la multiplexación en el tiempo (TDM). Este tipo de servicio permite transportar enlaces digitales de centralita, líneas punto a punto, enlaces E1 para codecs, etc. transparentemente. El objetivo en la definición de ATM fue que ésta fuera la nueva generación de red de transporte de banda ancha, con un conjunto de funcionalidades nuevas, pero completamente compatible con los servicios tradicionales de transporte.
  58. 58. Frame Relay Sin evolucionar a aplicaciones nativas, ATM ofrece un conjunto nuevo de opciones para el transporte de datos que se benefician de la nueva concepción de la red de transporte. Este es el caso del transporte de Frame Relay sobre ATM. Una opción (no recomendada) consiste en el uso de la técnica de emulación de circuito para el transporte de FrameRelay sobre ATM. Esta aproximación obliga a la creación de una infraestructura de equipos de conmutación FrameRelay sobre la infraestructura ATM. Siguiendo este esquema, el tráfico de un DTE (DTE1) a otro DTE (DTE2) atraviesa dos veces la red ATM. La primera por la emulación de circuito hasta el conmutador FrameRelay externo y la segunda desde el conmutador FR hasta DTE2. Integración FrameRelay - ATM
  59. 59. La opción correcta para el transporte del tráfico Frame Relay sobre ATM se consigue con el uso del protocolo ATM-DXI. Mediante este protocolo se logra que la red ATM se comporte como un gran conmutador Frame Relay. Los DLCI de FR se transforman en VCI de ATM en la capa externa de la red de transporte. De este modo, los equipos terminales pueden transmitirse información directamente sobre la red ATM (sin la necesidad de un equipo externo que los interconecte) Esta aproximación tiene dos ventajas adicionales. Por un lado, la red ATM conoce el volumen de tráfico que hay en cada momento y, por lo tanto, puede reasignar el ancho de banda no utilizado hacia otros servicios de datos. Por otro lado, en caso de congestión en algún punto de la red, se pueden usar los mecanismos de Frame Relay de control de flujo para informar a los DTE que ralenticen sus transmisiones y, por lo tanto, solucionar la congestión sin descartar celdas. Independientemente del transporte ATM, el uso de Frame Relay para el transporte de datos evita el uso de grandes y costosos routers centrales de comunicaciones que concentran múltiples líneas punto a punto.
  60. 60. Conmutación de voz (VSTN) Como para el tráfico Frame Relay, ATM ofrece una nueva manera de transportar el tráfico de voz sobre la red de transporte (a parte de la obvia de emulación de circuito) La aproximación consiste en conseguir que la red de transporte ATM sea emulada como una gran centralita de tránsito (tandem PBX). Esta técnica recibe el nombre de conmutación de voz sobre ATM. Conmutación de voz sobre ATM
  61. 61. Lo que se busca es que el propio conmutador ATM pueda interpretar el canal de señalización de la centralita y crear canales conmutados para la transmisión de cada circuito de voz independientemente. El circuito va desde la centralita origen hasta la de destino sin la necesidad de pasar por ninguna centralita de tránsito externa. Al igual que en el caso de FrameRelay, la red ATM puede conocer el número de llamadas de voz que hay en cada momento del tiempo y, por lo tanto, usar únicamente el ancho de banda necesario para su transmisión (el resto se reasigna a otros servicios). Otras ventajas de esta aproximación es la capacidad de la red ATM de informar a las centralitas por el canal de señalización de como prosperan sus llamadas individualmente. Frente a estas notificaciones, una centralita puede decidir conmutar una llamada determinada por la red pública en caso de congestión en la red de transporte corporativa. En el caso que las centralitas usen compresión de voz, el uso de la técnica de conmutación de voz sobre ATM les asegura que un determinado circuito se comprime/descomprime en un único punto y, por lo tanto, la señal no sufre la pérdida de calidad asociada a las redes basadas en muchos saltos entre centralitas. La conmutación de voz sobre ATM elimina la necesidad de grandes centralitas de tránsito existentes en las grandes redes de voz y hace más sencillas las tablas de encaminamiento con lo que la escalabilidad es mucho mayor (y mucho más económica)
  62. 62. Aplicaciones Redes de empresa homogéneas ATM puede utilizarse para crear una verdadera red homogénea a través de una gran compañía. ATM puede utilizarse como una red de área local altamente efectiva, como un backbone en un campus, como red de área metropolitana, como red de área extensa, o como una combinación de todas las anteriores. Es concebible que redes de grandes empresas estén basadas principalmente en ATM, con una infraestructura que cubra la empresa entera. Esta red ATM soportaría tráfico multimedia, es decir, todo tipo de tráfico transportado por una red única y homogénea. Grupos de trabajo virtuales Con ATM como núcleo principal de una red de empresa, los usuarios remotos pueden pertenecer al mismo grupo de trabajo, sin notar el impacto de la distancia geográfica mientras se comunican con miembros del mismo grupo. ATM conmuta y transmite las celdas sobre los enlaces de alta velocidad proporcionando una latencia muy baja independientemente de la localización. Las limitaciones físicas de las redes de hoy desaparecen, y la red se convierte en transparente para las aplicaciones remotas.
  63. 63. Desarrollos en colaboración Los departamentos de ingeniería de diferentes países pueden trabajar conjuntamente en la especificación de un nuevo diseño, utilizando una aplicación de conferencia para documentación sobre una red ATM. El documento podría ser un sencillo texto, o un documento complejo constando de una combinación de texto, gráficos de alta resolución, anotaciones de voz y un vídeo clip. Los beneficios resultantes incluyen un mejor diseño, aumento de la productividad, y un menor tiempo para su comercialización. Computación distribuida con uso intensivo de ancho de banda Con la difusión de la arquitectura cliente-servidor, y el rápido aumento del número de servidores, se necesita un mayor ancho de banda. Con la escalabilidad de ATM, el ancho de banda de la red se puede incrementar añadiendo puertos de acceso a los conmutadores, o incrementado la velocidad de algunos de los puertos. Cuando los 155 Mbps destinados a un servidor se convierten en un cuello de botella, se puede añadir una interfase de 622 Mbps sin impacto sobre el resto de la red. El beneficio es la protección de la inversión en la infraestructura de red.
  64. 64. Vídeo conferencia de sobremesa multiventana Una red ATM proporciona una alta calidad a un coste efectivo en el transporte de múltiples tipos de información. Por ejemplo, un grupo de ejecutivos podría revisar los planes comerciales de un nuevo producto, un equipo de científicos podría revisar los resultados de un nuevo experimento, un equipo de doctores podría diagnosticar a un paciente en una clínica remota. La información podría ser un documento complejo, un vídeo con movimiento en tiempo real, de un experimento científico, o una combinación de radiografías, cardiogramas e imágenes TAC. Los beneficios serían menos viajes, mejor utilización de los recursos caros (tales como ejecutivos, científicos y doctores), y una comunicación muy superior a la de voz. Soporte y formación remota Un cliente llama, al centro de soporte del vendedor, con un problema. El vendedor inmediatamente obtiene sobre su pantalla la información acerca del cliente, y le transfiere al ingeniero de soporte apropiado para revisar su problema. El cliente envía un vídeo clip con los síntomas del problema, o muestra el problema en tiempo real según está ocurriendo en vídeo en movimiento, junto con los informes de diagnósticos previamente capturados. El suministrador trabaja con el cliente remotamente para resolver el problema en tiempo real. Los beneficios serían una rápida respuesta al cliente, una mejora de las relaciones entre el cliente y el suministrador, y ahorros de gastos para ambos.
  65. 65. Nuevas aplicaciones nativas en ATM En este último apartado enunciamos un pequeño conjunto de aplicaciones que disfrutan, actualmente, de los nuevos servicios ofrecidos por las redes de transporte ATM. Broadcasting de vídeo Mediante el uso de circuitos multipunto, una red ATM puede replicar en su interior una fuente de datos única hacia múltiples destinos. La replicación se realiza únicamente, siguiendo una estructura de árbol, allí donde el circuito multipunto se replica. De esta manera, el consumo de ancho de banda en el núcleo de la red se minimiza. La aplicación más inmediata de los circuitos multipunto de ATM se encuentra en la distribución masiva de señal de vídeo desde un origen hasta múltiples destinatarios (televisión por cable, broadcasting de vídeo, …) Los circuitos multipunto en aplicaciones de broadcasting de vídeo.
  66. 66. Videoconferencia Las aplicaciones de videoconferencia pueden verse como un caso específico de broadcasting de vídeo en el que múltiples fuentes envían señal hacia múltiples destinos de manera interactiva. Los circuitos multipunto conmutados abren un nuevo mundo de posibilidades para las aplicaciones de videoconferencia de alta calidad. Una determinada dependencia puede entrar a formar parte de la vídeo conferencia pidiendo, dinámicamente, una extensión de los circuitos multipunto correspondientes hacia su punto de conexión.
  67. 67. LAN virtual (VLAN) Desde el punto de vista del transporte de datos LAN, las infraestructuras de comunicaciones ATM permiten la aplicación de la técnicas de redes virtuales. El administrador de la red puede hacer que un conjunto de dependencias conectadas a la red de transporte interconecten sus LAN de manera aislada de como lo hacen otras dependencias. Las redes virtuales son muy útiles en aquellos casos en los que las dependencias conectadas a la red de transporte no forman parte de un mismo estamento y se requiere, por lo tanto, un invisibilidad de los datos para cada organismo. Aunque aisladas, se podrían interconectar las diferentes redes virtuales mediante una función de routing disponible en cualquier punto de la red que, entre otras cosas, garantizase unas determinadas políticas de seguridad.
  68. 68. ATM permite la creación de redes virtuales para el tráfico LAN
  69. 69. Conclusión ATM es igualmente adecuada para entornos de LAN y WAN, para aplicaciones de voz, datos, imagen y vídeo, para redes públicas y privadas. ATM puede manejar tráfico isócrono y tráfico en ráfagas y proporcionar la Calidad de Servicio (QoS) solicitada. Combina los beneficios de la conmutación de paquetes y la conmutación de circuitos, reservando ancho de banda bajo demanda de una manera eficaz y de coste efectivo, a la vez que garantiza ancho de banda y calidad de servicio para aquellas aplicaciones sensibles a retardos.
  70. 70. ATM (Asynchronous Transfer Mode) Modo de transferencia asíncrona. Norma internacional para cell relay, en el cual se transmiten múltiples tipos de servicio (como voz, video, o datos) en celdas de longitud fija (53 bytes). Las celdas de longitud fija permiten que el procesamiento de celdas tenga lugar en el hardware, lo que reduce los retrasos en el tránsito. ATM está diseñada para aprovechar medios de transmisión de alta velocidad como E3, SONET, y T3. VCI (virtual channel identifier) Identificador de canal virtual. Campo de 16 bits en el encabezado de una celda ATM. El VCI, junto con el VPI, se utilizan para identificar el próximo destino de una celda a medida que pasa a través de una serie de switches ATM en su recorrido hasta el destino. Los switches ATM utilizan los campos VPI/VCI para identificar el próximo VCL de red que una celda necesita para recorrer su camino hasta llegar al destino final. La función del VCI es similar a la del DLCI en Frame Relay. Compárese con DLCI. VCL (virtual channel link) Enlace de canal virtual. Conexión entre dos dispostivos ATM. Una VCC está compuesta por uno o más VCLs. VCC (virtual channel connection) conexión de canal virtual. Circuito lógico compuesto por VCLs, que transporta datos entre dos puntos finales en una red ATM. También llamada conexión de circuito virtual. Regresar
  71. 71. VPI (virtual path identifier) Identificador de ruta virtual. Campo de 8 bits en el encabezado de una celda ATM. El VPI, junto con el VCI, se utiliza para identificar el próximo destino de una celda a medida que atraviesa una serie de switches ATM hasta llegar a su destino. Los switches ATM utilizan los campos VPI/VCI para identificar el próximo VCL que una celda necesita para transitar hasta su destino final. La función del VPI es similar a la del DLCI en Frame Relay. Compárese con DLCI. CLP (Cell loss priority) Prioridad de pérdida de celda. Campo en el encabezado de celda ATM que determina la probabilidad del descarte de una celda si la red se congestiona. Las celdas con CLP = 0 son tráfico asegurado, que resulta improbable que se descarte. Las celdas con CLP = 1 son los de tráfico con mejor esfuerzo, que podría descartarse en condiciones de congestión, a los efectos de liberar recursos para manejar tráfico asegurado. Regresar
  72. 72. PBX (Private branch exchange) Central telefónica. Tablero de conmutación telefónico digital o analógico ubicado en las instalaciones del abonado y que se utiliza para conectar redes telefónicas privadas y públicas. Regresar
  73. 73. AAL (ATM adaptation layer) Capa de adaptación ATM. Subcapa dependiente del servicio de la capa de enlace de datos. AAL acepta datos de distintas aplicaciones, y los presenta a la capa ATM en forma de segmentos de payload ATM de 48 bytes. AAL consiste en dos subcapas, CS y SAR. Las AAL difieren según la temporización origen–destino utilizada, ya sea que usen CBR o VBR, y si se utilizan para una transferencia de datos de modo orientado a conexión o sin conexión. Actualmente, los cuatro tipos de AAL recomendados por ITU-T son AAL1, AAL2, AAL3/4, y AAL5. AAL1 (ATM adaptation layer 1) Capa de adaptación ATM 1. Una de las cuatro AALs recomendadas por ITU-T. AAL1 se utiliza para servicios orientados a conexión, sensibles a retrasos que requieren velocidades de bits constantes, por ejemplo, video sin comprimir y otro tipo de tráfico isócrono. AAL2 (ATM adaptation layer 2) Capa de adaptación ATM 2. Una de las cuatro AALs recomendadas por ITU-T. AAL2 se utiliza para servicios orientados a conexión que soportan una velocidad de bits variable, por ejemplo, cierto tráfico isócrono de video y voz. AAL3/4 (ATM adaptation layer 3/4) Capa de adaptación ATM 3/4. Una de las cuatro AALs (como resultado de la fusión de dos capas de adaptación originalmente distintas) recomendadas por ITU-T. AAL3/4 soporta tanto enlaces enlaces sin conexión como orientados a conexión, pero se utiliza principalmente para transmitir paquetes SMDS por redes ATM. AAL5 (ATM adaptation layer 5) Capa de adaptación ATM 5. Una de las cuatro AALs recomendadas por ITU-T. AAL5 soporta servicios VBR orientados a conexión, y se utiliza principalmente para transferir IP convencional por tráfico ATM y LANE. AAL5 usa SEAL y es la menos compleja de las recomendaciones AAL actuales. Ofrece una baja sobrecarga en el ancho de banda y requisitos de procesamiento más simples, a cambio de una capacidad de ancho de banda reducida y recuperación de errores. Regresar
  74. 74. CPCS (Common part convergence sublayer) Subcapa de convergencia de la parte común. Una de las dos subcapas de cualquier AAL. CPCS es independiente del servicio y posteriormente se divide en las subcapas CS y SAR. CPCS es responsable de la preparación de los datos para el transporte a través de la red ATM, incluyendo la creación de las celdas de payload de 48 bytes que pasan a la capa ATM. SSCS (service specific convergence sublayer) Subcapa específica de convergencia del servicio. Una de las dos subcapas de cualquier AAL. SSCS, que depende del servicio, ofrece una transmisión de datos garantizada. Los SSCS también pueden ser nulos en IP clásicos sobre ATM o en implementaciones de emulación de LAN. CS (Convergence Sublayer) Subcapa de convergencia. Una de las dos subcapas del AAL CPCS, responsable del proceso de padding y verificación de errores. Las PDUs pasadas desde SSCS se juntan con un trailer de 8 bytes (para verificación de errores y otra información de control) y se le hace padding, de ser necesario, de forma tal que la longitud del PDU resultante sea divisible por 48. Estas PDUs se pasan a la subcapa SAR del CPCS para su posterior procesamiento. SAR (Segmentation and Reassembly) Segmentación y rensamblado. Una de las dos subcapas del CPCS de AAL, responsables de dividir (en el origen) y de rensamblar (en el destino) los PDU transmitidos desde el CS. La subcapa SAR toma los PDU procesados por el CS y, después de dividirlos en trozos de datos payload de 48 bytes, los pasa a la capa ATM para su posterior procesamiento. Regresar a AAL Regresar
  75. 75. UNI (User-Network Interface) Interfaz de red de usuario. Especificación del Forum ATM que define un estándar de interoperabilidad para la interfaz entre productos basados en ATM (un router o un switch ATM) ubicados en una red privada y los switches ATM ubicados dentro de las redes portadoras públicas. Se la utiliza también para describir conexiones similares en redes Frame Relay. NNI (Network-to-Network Interface) Interfaz red-a-red. Norma del Foro ATM que define la interfaz entre dos switches ATM, ambos situados en una red privada, o ambos situados en una red pública. La interfaz entre un switch público y uno privado es definida por la norma UNI. También, la interfaz de norma entre dos switches de Frame Relay que reúnen los mismos criterios. Regresar
  76. 76. ISDN (Integrated Services Digital Network) Red digital de servicios integrados. Protocolo de comunicaciones que ofrecen las empresas telefónicas y que permite que las redes telefónicas transmitan datos, voz y tráfico de otros orígenes. Regresar
  77. 77. CBR Tasa de bits constante. Clase QOS definida por el Foro ATM para redes ATM. CBR se utiliza para las conexiones que dependen de sincronizaciones precisas para garantizar una entrega no distorsionada. VBR (variable bit rate) velocidad binaria variable. Clase de QOS definida por el Forum ATM para redes ATM. VBR se subdivide en dos clases: tiempo real (RT) y no tiempo real (NRT). VBR (RT) se utiliza para las conexiones en las cuales existe una relación de tiempo fijo entre las muestras. VBR (NRT) se utiliza para las conexiones en las cuales no existe una relación de tiempo fijo entre las muestras pero que aún así necesitan un QOS garantizado. Regresar
  78. 78. SAP (Service Access Point) Punto de acceso al servicio. Campo definido por la especificación IEEE 802.2 que forma parte de una especificación de dirección. De este modo, el destino más el DSAP definen al receptor de un paquete. Lo mismo se aplica al SSAP. Regresar
  79. 79. PNNI (Private Network-Network Interface) Interfaz privada de red-a-red. Especificación del Forum ATM que describe un protocolo de enrutamiento de circuito virtual ATM así como el protocolo de señalización entre switches ATM. Utilizado para permitir la interconexión de switchs ATM dentro de una red privada. Algunas veces denominada Interfaz privada del nodo de la red. Regresar
  80. 80. SPF (shortest path first algorithm) Algoritmo de enrutamiento que itera sobre la longitud de la ruta para determinar el spanning tree de la ruta más corta. Comúnmente empleado en los algoritmos de enrutamiento de estado de enlace. También llamado algoritmo de Dijkstra. Algoritmo de enrutamiento del estado de enlace Algoritmo de enrutamiento en el cual cada router realiza un broadcast o multicast de información referente al costo de hacer llegar a cada uno de sus vecinos a todos los nodos de la internetwork. Los algoritmos de estado de enlace crean una vista consistente de la red y por lo tanto no son propensos a bucles de enrutamiento, pero logran esto al costo de dificultades computacionales relativamente mayores y un tráfico más diseminado (comparado con los algoritmos de enrutamiento por vector de distancia). Algoritmo de enrutamiento por vector de distancia Clase de algoritmos de enrutamiento que iteran sobre el número de saltos en una ruta para encontrar un spanning-tree del camino más corto. Los algoritmos de enrutamiento por vector de distancia piden a cada router que envíe su tabla de enrutamiento total en cada actualización, pero solamente a sus vecinos. Los algoritmos de enrutamiento por vector de distancia pueden ser propensos a los bucles de enrutamiento, pero son computacionalmente más simples que los algoritmos de enrutamiento del estado de enlace. También denominados algoritmo de enrutamiento Bellman-Ford. Regresar
  81. 81. TDM (time-division multiplexing) Multiplexación por división de tiempo. Técnica en la cual se puede asignar ancho de banda a la información de múltiples canales en un solo cable, en base a espacios de tiempo asignados previamente. Se asigna ancho de banda a cada canal, sin tomar en cuenta si la estación tiene datos para transmitir. Regresar
  82. 82. DXI (InteData Exchange rface) Interfaz de intercambio de datos. Especificación del Forum ATM, descripta en RFC 1483, que define la forma en la que un dispositivo de red, tal como un bridge, router o hub puede actuar efectivamente como un FEP en una red ATM, realizando la interfaz con una DSU especial que realiza la segmentación y rearmado del paquete. FEP (front-end processor) Procesador frontal. Dispositivo o panel que proporciona capacidades de interfaz de red a un dispositivo en red. En SNA, por lo general, un dispositivo IBM 3745. Regresar

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