Redes de fibra óptica

Índice

• Redes de Fibra Óptica

• FDDI

• 10 base FL

• 100 base FX

• 1000 base SX

• 1000 base LX

• ATM

O que são redes de fibra óptica

• Fibra óptica é um filamento de vidro ou de materiais poliméricos com capacidade de transmitir luz.

• Tal filamento pode apresentar diâmetros variáveis, dependendo da aplicação.

• Indo desde diâmetros ínfimos, da ordem de micrômetros (mais finos que um fio de cabelo) até vários milímetros.

Fig.1 fibra óptica

O seu funcionamento

A transmissão da luz pela fibra segue um princípio único independentemente do material usado ou da aplicação: é lançado um feixe de luz numa extremidade da fibra e, pelas características ópticas do meio (fibra), esse feixe percorre a fibra por meio de reflexões sucessivas.

Cont.• A fibra possui no mínimo duas camadas: o núcleo e

o revestimento.

• No núcleo, ocorre a transmissão da luz propriamente dita.

• A transmissão da luz dentro da fibra é possível graças a uma diferença de índice de refracção entre o revestimento e o núcleo, sendo que o núcleo possui sempre um índice de refração mais elevado, característica que aliada ao ângulo de incidência do feixe de luz, possibilita o fenômeno da reflexão total.

A sua utilização

• As fibras ópticas são utilizadas como meio de transmissão de ondas electromagnéticas (como a luz) uma vez que são transparentes e podem ser agrupadas em cabos.

• Estas fibras são feitas de plástico ou de vidro. O vidro é mais utilizado porque absorve menos as ondas electromagnéticas.

• As ondas electromagnéticas mais utilizadas são as correspondentes à gama da luz infravermelha.

A sua transmissão

• O meio de transmissão por fibra óptica é chamado de "guiado", porque as ondas eletromagnéticas são "guiadas" na fibra, embora o meio transmita ondas omnidirecionais, contrariamente à transmissão "sem-fio", cujo meio é chamado de "não-guiado".

• Mesmo confinada a um meio físico, a luz transmitida pela fibra óptica proporciona o alcance de taxas de transmissão (velocidades) elevadíssimas, da ordem de dez elevado à nona potência a dez elevado à décima potência, de bits por segundo (cerca de 1Gbps), com baixa taxa de atenuação por quilômetro.

Cont.

• Mas a velocidade de transmissão total possível ainda não foi alcançada pelas tecnologias existentes.

• Como a luz se propaga no interior de um meio físico, sofrendo ainda o fenômeno de reflexão, ela não consegue alcançar a velocidade de propagação no vácuo, que é de 300.000 km/segundo, sendo esta velocidade diminuída consideravelmente.

Cont.• Cabos fibra óptica atravessam oceanos. Usar cabos para

conectar dois continentes separados pelo oceano é um projecto monumental.

• É preciso instalar um cabo com milhares de quilómetros de extensão sob o mar, atravessando fossas e montanhas submarinas.

• Nos anos 80, tornou-se disponível, o primeiro cabo fibra óptica intercontinental desse tipo, instalado em 1988, e tinha capacidade para 40.000 conversas telefônicas simultâneas, usando tecnologia digital. Desde então, a capacidade dos cabos aumentou.

• Alguns cabos que atravessam o oceano Atlântico têm capacidade para 200 milhões de circuitos telefônicos.

vantagens

• Em Virtude das suas características, as fibras ópticas apresentam bastantes vantagens sobre os sistemas eléctricos:

Dimensões Reduzidas

• Capacidade para transportar grandes quantidades de informação Dezenas de milhares de conversações num par de Fibra

• Atenuação muito baixa, que permite grandes espaçamentos entre repetidores, com distância entre repetidores superiores a algumas centenas de quilómetros.

Cont.

• Imunidade às interferências electromagnéticas;

• Matéria-prima muito abundante;

• Custo Cada vez mais baixo;

As fibras ópticas podem ser basicamente de dois modos:

• Monomodo:

– Permite o uso de apenas um sinal de luz pela fibra.

– Dimensões menores que as fibras ID.

– Maior banda passante por ter menor dispersão. – Geralmente é usado laser como fonte de geração de

sinal.

Cont.• Multimodo:

• Permite o uso de fontes luminosas de baixa ocorrência tais como LEDs (mais baratas).

• Diâmetros grandes facilitam o acoplamento de fontes luminosas e requerem pouca precisão nos conectores.

• Muito usado para curtas distâncias pelo preço e facilidade de implementação.

O que é o FDDI?

• FDDI (Fiber Distributed Data Interface) - é um padrão para o uso de cabos de fibras óticas em redes locais (LANs) e metropolitanas (MANs)

• A FDDI fornece especificações para a velocidade de transmissão de dados (alta, 100 Mbps), em redes em anel, podendo, por exemplo, conectar 1000 estações de trabalho a distâncias de até 200 Km.

Cont.

• É uma especificação criada pelo comitê ANSI X3T9.5 em 1986 que permite a interconexão de redes locais a 100Mbps, com um alcance limite de 100 quilômetros, através de um anel duplo de fibra ótica multímodo.

• Usa o método de acesso token passing e possibilita o uso de aplicações de imagem, som e vídeo, por exemplo.

• FDDI actua nas camadas Física e de Enlace do Modelo OSI e pode fornecer serviços IEE 802.2 ou LLC para as camadas superiores. Um frame FDDI pode chegar a 4500 bytes de tamanho e o endereço físico das estações, de 48 bits, segue a convenção do IEEE.

Cont.

• FDDI actua nas camadas Física e de Enlace do Modelo OSI e pode fornecer serviços IEE 802.2 ou LLC para as camadas superiores. Um frame FDDI pode chegar a 4500 bytes de tamanho e o endereço físico das

estações, de 48 bits, segue a convenção do IEEE.

O seu funcionamento no Anel

• Nesse anel duplo podem ser conectadas até 1000 estações e a distância entre dois pontos de uma rede FDDI não pode ultrapassar 2 quilômetros.

• Os dados geralmente trafegam em um dos anéis.

• Caso haja uma falha nesse anel a reconfiguração é automática e o segundo anel passa a ser utilizado.

• Uma particularidade interessante é que os dados

trafegam em sentidos contrários entre os dois anéis

Cont.

• Para fazer a conexão das redes é utilizado um concentrador (hub) FDDI em cada LAN integrante do anel.

• A esse concentradores são conectados os servidores das LANs ou outros equipamentos que não sejam desligados e religados com frequência, com estações de trabalho comuns.

• O fato de desligar e religar equipamentos conectados ao anel provoca frequentes reconfigurações no anel, o que

pode provocar impacto no desempenho global da rede.

Monitoramento das condições da rede FDDI

• O monitoramento das condições da rede FDDI é tarefa de todos os computadores a ela conectados.

• Um procedimento chamado beaconing é utilizado para detectar e isolar as falhas que ocorram no anel.

• O computador que detecta uma falha, pela ausência do token, lança através da rede um indicador de falha, a framebeacon.

Cont.

• O beacon continua sendo enviado continuamente pelo mesmo computador até que ele mesmo receba um beacon.

• Nesse momento assume-se que a falha foi corrigida, o

token é regenerado e a rede retorna à operação normal.

Cont.

• Existe uma implementação chamada CDDI semelhante à FDDI mas as distâncias cobertas são muito menores que FDDI.

• Uma rede CDDI conecta computadores em distâncias que não ultrapassam 50 metros. A IBM oferece uma versão STP para FDDI.

Fig.2 topologia de rede FDDI

Foirl

• (FOIRL) O Fiber Optic Inter-Repeater Link suporta uma media de transmissão da ordem de 10 Mbps sobre dois cabos de fibra óptica.

• Ele foi projectado para proporcionar uma relativa conexão de longa distância ponto-a-ponto entre dois repetidores.

• O padrão FOIRL originalmente foi disponibilizado em 1987. Em 1993, o padrão 10Base-FL ("fibra link") foi disponibilizado com uma actualização e expansão dos conceitos da FOIRL.

Cont.• O FOIRL suporta ligações ponto-a-ponto até 1000

metros de tamanho permitindo expansão para longas distâncias, o que não seria possível com ligação de par torcido ou coaxial.

• Como definido nos padrões, a FOIRL é restrita a ligação entre dois repetidores. Mas os fornecedores adaptaram a tecnologia para também suportar longas distâncias entre um computador e um repetidor.

• O padrão também definiu um conector com tecnologia de fibra do tipo SMA, porém o mais popular conector de fibra usado com FOIRL, é o ST.

Cont.

• Os mais recentes padrões 10Base-FL suportam interoperabilidade com a antiga tecnologia FOIRL.

• Um transceptor 10Base-FL pode ser usado numa ponta da fibra enquanto que um transceptor FOIRL é usado na outra ponta.

• Porem, o tamanho máximo do segmento é limitado aos 1000 metros de tamanho especificados para o FOIRL e não os 2000 metros suportados pelo 10Base-FL.

10 Base FL

• É uma versão actualizada do padrão FOIRL.

• Primeiro padrão de redes Ethernet usando fibras ópticas.

• Sua taxa de transferência máxima é de 10 Mbps, como o nome sugere.

• A luz usada para transmitir dados nesse padrão possui um comprimento de onda de 850 nm e a fibra possui um limite de 2 Km por segmento.

• Esse padrão usa fibras de modo múltiplo.

•

Cont.

• A 10Base-FL suporta um tamanho máximo de segmento de 2000 metros comparado aos 1000 metros suportado pelo FOIRL.

• O 10Base-FL pode ser usado para conectar dois computadores, dois repetidores ou um computador e um repetidor.

• Todos os segmentos 10Base-FL são ponto-a-ponto com um transceptor no final de cada segmento. Um computador tipicamente se encaixa através de um transceptor 10Base-FL externo.

• A placa de rede (NIC) no computador, encaixa o transceptor externo através de um cabo AUI.

Cont.

• Todos os segmentos 10Base-FL são ponto-a-ponto com um transceptor no final de cada segmento. Um computador tipicamente se encaixa através de um transceptor 10Base-FL externo.

• A placa de rede (NIC) no computador, encaixa o

transceptor externo através de um cabo AUI.

100 Base FX

• Padrão de redes Ethernet usando fibras ópticas de modo múltiplo operando a 100 Mbps.

• A luz utilizada na transmissão de dados possui um comprimento de onda de 1.350 nm e a fibra possui um limite de comprimento de 412 metros por segmento, se operando em modo half-duplex, isto é, um único cabo sendo usado tanto para transmitir quanto para receber dados

Cont.

• Operando em modo full-duplex (dois cabos), esse padrão tem um limite de 2 Km por segmento.

• Segmentos de comprimento maior que 2 Km podem ser feitos usando-se fibras de modo único.

• Sistemas 100BaseFX usando fibras de modo único podem ter segmentos de 20 Km de comprimento ou até mais.

O que é 1000 Base SX• É o padrão de redes Gigabit Ethernet usando fibras

ópticas mais usadas.

• Utiliza uma luz com comprimento de onda de 850 nm na transmissão de dados e o limite de comprimento do segmento de fibra é de 220 metros.

• Sua taxa de transmissão é de 1 Gbps.

• O SX da nomenclatura do padrão vem de Short (curto, em inglês), usado para indicar o uso de um comprimento de onda curto na transmissão dos dados.

1000 Base FX• Segundo padrão de redes Gigabit Ethernet usando

fibras ópticas, obtendo um limite de comprimento do segmento da fibra superior ao

• 1000BaseSX.

• A luz utilizada na transmissão de dados possui um comprimento de onda de 1.300 nm.

• Usando fibras ópticas de modo múltiplo, o limite de comprimento de cada trecho de fibra óptica é de 550 metros.

ATM• ATM = “Asynchronous Transfer Mode” Tecnologia

de rede, mais significativa na última década.

• Tem como objectivo integrar funções de LANs, funções de WANs, possibilitando a transmissão de voz, vídeo e dados, dentro de um único projecto de HW e um único protocolo uniforme.

• Objetiva também, scalability que simplificará o projecto, o gerenciamento de redes.

Benefícios da Tecnologia ATM• ATM oferece alguns benefícios que nenhuma outra

tecnologia de rede tem oferecido:

• VelocidadeVelocidade : ATM suporta taxas de transmissão de ate 622 Mbps.

• ScalabilityScalability : ATM permite largura de banda aumentada e um grande número de portas dentro das arquitecturas existentes.

Cont.• Largura de Banda DedicadaLargura de Banda Dedicada : Garante uma consistência

de serviço de aplicação, que não esta disponível em tecnologias compartilhadas.

• ATM oferece o potencial de uma solução fim-a-fimpotencial de uma solução fim-a-fim, isto é, que ela pode ser usada desde desktops em segmentos de redes locais (LANs) a backbones de WANs.

Benefícios da Tecnologia ATM

• Se ATM é tão significativa devemos responder :

– O que exactamente ela é ?

– Como ela pode melhorar sua rede ?

– Quanto esta tecnologia custará ?

– Quando você deve implementá-la ?

ATM - Definição• ATM implementa um protocolo ponto-a-ponto, full-

duplex, orientado a conexão, comutado por células,

que dedica largura de banda para cada estação na

rede.

• ATM utiliza multiplexação por divisão de tempo

assíncrona (TDM) para controlar o fluxo de

informações sobre a rede.

• ATM opera em larguras de banda de: 25Mbps a 622

Mbps, embora a maior parte das experiências com

ATM sejam a 155Mbps.

Outros Benefícios

• Excelente scalabilityscalability.

• Integração com redes legadasredes legadas.

• Largura de banda sob demandasob demanda.

• Tráfego de rede como vozvoz, dadosdados, imagemimagem, vídeovídeo,

gráficosgráficos e multimídiamultimídia.

• Adaptação para ambientes como LANs e WANs.

Por que ATM ?

• Como toda tecnologia de rede existente, ATM foi desenvolvida como uma alternativa a protocolos de transporte existentes, tais como Ethernet e Token Ring que são obviamente limitados em largura de banda e scalability.

• ATM foi projectado para trabalhar com múltiplos tipos de tráfego simultaneamente e com uma eficiência crescente.

Cont.

• ATM e hábil para transmitir uma ampla variedade de taxas de bits e suportar comunicações em rajadas, tais como: voz, dados e tráfego de vídeo.

Comutação de Circuito

• A maior parte das pessoas não pensam em tráfego de voz com comutação de circuito como rajada, mas assim é o ATM; De facto, uma conversação de voz por comutação de circuito utiliza menos da metade da largura de banda disponível.

Comutação de Pacotes

• Comutação de pacotes, utiliza largura de banda somente quando tráfego de dados está presente. Foi desenvolvido para manipular rajadas de tráfego de dados.

• Sistemas de comutação de pacotes não funcionam adequadamente para tempo real, por exemplo, para tráfego em duas direcções como em vídeo interactivo.

Camada Física

• Níveis físico e de enlace da OSI

• Duas sub-camadas:

• Meio físico (Physical Medium – PM)

• Convergência de Transmissão (Transmission Convergence – TC)

ATM

Física

AAL

TC

PM

Subcamada de Meio Físico - PM

• Transmissão adequada de bits

• Alinhamento de bits

• Sinalização na linha

• Conversão eletro-ótica.

Subcamada de Convergência de Transmissão - TC

• Gera o HEC

• Transforma fluxo de células em um fluxo de bits

• Desconectação da taxa de transmissão em relação à taxa de geração de células

• Embaralhamento

• Delineamento de células.

Camada ATM

• Camadas de rede e transporte da OSI

• Adição e remoção do cabeçalho das células

• Multiplexação e desmultiplicação de células

• Controle genérico de fluxo - GFC - na UNI.

ATM

Física

AAL

Conexões ATM

Forma como são estabelecidas:

Virtuais Permanentes PVCs

Virtuais comutadas SVCs

Número de usuários finais:

Conexões Ponto a Ponto

Conexões Ponto para Multiponto.

Camada AAL (ATM Adaptation Layer)

• Provê uma complementação em termos de funções específicas aos serviços que não podem ser fornecidos pelo nível ATM.

• A principal razão de não fornecer estas funções no nível ATM é a de que nem todas as aplicações necessitam destas funções.

ATM

Física

AAL

Funções da AAL

Adaptação do Serviço de Usuário ao Modo de

Transporte ATM como:

informação sobre do relógio de serviço (sincronismo),

detecção de células estranhas inseridas,

detecção de células perdidas,

meios para determinar e tratar variação do atraso de

células.

Cont.

Tornar o nível de rede ATM transparente à

aplicação do usuário.

Segmentação e remontagem em células

e multiplexação.

Células ATM

• ATM supera esta limitação porque emprega células, que são pacotes de tamanho fixo, ao contrário de pacotes de tamanho variável.

• Cada célula ATM consiste de um campo de 48 bytes (payload) e um campo de 5 bytes que contém um cabeçalho.

Célula ATM

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI PTI CLP

HEC

InformaçãoÚtil

48 bytes

( Pay Load)

Célula tipo UNI(User Network Interface)

1

2

3

4

5

51

52

53

VPI

VPI VCI

VCI

VCI PTI CLP

HEC

InformaçãoÚtil

48 bytes

( Pay Load)

Célula tipo NNI(Network Network Interface)

1

2

3

4

5

51

52

53

Definição dos Cabeçalhos

• Cabeçalho da camada ATM na UNI.

• Cabeçalho da camada ATM na NNI.

• Cada cabeçalho tem 40 bits.

• As células são transmitidas a partir do byte mais à esquerda e do bit mais à esquerda contido em um byte.

Campos do Cabeçalho

• CLP (Cell Loss Priority) - Bit que pode ser ativado por um computador na rede para distinguir um tráfego de maior prioridade de um tráfego de menor prioridade.

• HER (Header Error Check) - campo de verificação de erro que confere o cabeçalho.

• A verificação não confere a carga.

Cont.

• GFC (General Flow Control) - campo para controle de

fluxo.

• Depois do cabeçalho vêm 48 bytes de carga útil.

• No entanto, nem todos os 48 bytes estão disponíveis

para o usuário, pois alguns protocolos ALL colocam

seus cabeçalhos e trailers dentro da carga útil.

Campos e Formatos de Células

• O formato NNI é igual ao formato UNI,

excepto que o campo GFC não está

presente e que são usados 4 bits para

que, em vez de 8, o campo GFC tenha 12

bits.

Cont.

• Oferecem muitas vantagens sobre pacotes de tamanho variável.

Capacidade de Comutação a Nível de HWCapacidade de Comutação a Nível de HW :

É simples, previsível e confiável para processar células de tamanho fixo, comutação ATM pode ser feita a nível de HW, ao contrário do processamento intensivo a nível de software. Caro para gerenciar, controle de fluxo, buffers e outros esquemas de gerenciamento.

Células de Tamanho Fixo

• Níveis de Serviço Garantido :

• Atrasos de rede e de comutação são mais previsíveis com células de dados de tamanho fixo.

• Comutadores podem ser projectados para prover níveis de serviço garantidos para todos os tipos de tráfego, mesmo para serviços sensíveis a atraso tais como voz e vídeo.

Estrutura da Célula ATM

• A célula ATM é usada para portar informação transmitida entre comutadores (switches).

• Um segmento de 48 bytes contém a carga útil (payload) de informação proveniente do usuário e é colocado em uma célula com 5 bytes de cabeçalho, formando a célula ATM de 53 bytes.

• O cabeçalho suporta informação necessária para a operação de comutação.

Células de Tamanho Fixo

– Processamento ParaleloProcessamento Paralelo : Células de

tamanho fixo permitem cell-relay cell-relay

switchesswitches para processar células em

paralelo, para velocidades que excedam

as limitações das arquitecturas de

comutadores baseados em barramento

(bus-based switch).

Cont.

• Capacidade de Processamento de VozCapacidade de Processamento de Voz :

• Embora células ATM requeiram largura de banda somente quando tráfego esta presente, elas podem ainda prover o equivalente a um slot de tempo TDM para tráfego contínuo.

• Como resultado, ATM pode trabalhar com tráfego contínuo de tempo real tal como voz digitalizada e tráfego em rajada tal como transmissões de LANs, igualmente bem.

Cont.

• Todas as células ATM são, portanto,

do mesmo tamanho, diferente de

sistemas Frame-Relay e redes locais,

que tem pacotes de tamanho

variável.

Células de Mesmo Tamanho

• Permitem o seguinte :

– Largura de Banda garantida : pacotes de

tamanho variável podem causar atraso no

tráfego da rede.

– Alta Performance : grandes volumes de

dados podem fluir concorrentemente sobre

uma única conexão física.

Cont.

• Permitem também :

Comutação por HW :

acarreta alto “throughput” e durante o tempo

de vida da tecnologia, pode explorar uma

relação preço/performance melhorada, a

medida que o poder do processador aumenta

e custos incrementais diminuem.

Cont.

• Priorização de Dados :

- ATM pode entregar uma resposta

determinística, que é essencial para portar

comunicações “sensíveis a latência”, tais

como vídeo e áudio, ou missão-crítica

com tráfego interactivo de dados.

O que é Comutado ?

• ATM não emprega largura de banda largura de banda compartilhadacompartilhada.

• Ao contrário, cada porta sobre um switch é dedicada a um usuário usuário.

• Um switch ATM estabelece uma conexão virtual entre um modo transmissor e um modo receptor.

• Esta conexão é feita com base no endereço de destino de cada célula e ela dura somente durante a transferência de uma célula.

Cont.

• Estas transferências de dados podem

tomar lugar em paralelo e em toda a

velocidade da rede. Porque a célula é

transmitida somente para a porta

associada com um endereço de destino

específico, nenhuma outra porta recebe a

célula.

Exemplo de Comutação de Células

• 8

ENTRADA SAÍDA

PORTA VPI VCI PORTA VPI VCI1 5 1 4 3 6

2 7 10 1 2 121 3 8 2 0 13 2 9 3 6 2

P1

P2

P3

P4 P4

P3

P2

P1VPI = 3VCI = 8

VPI = 5VCI =1

VPI =3VCI = 6

VPI =0VCI = 1

Características das Categorias do Serviço ATM

• Garantia de largura de banda

• Adequação para tráfego em tempo real

• Adequação para tráfego em rajadas

• Feedback sobre o congestionamento

Interfaces ATM

• Na camada ATM, existem duas interfaces distintas: a UNI (User Network Interface) e a NNI (Network-Network Interface).

• UNI - define o limite entre um host e uma rede ATM (em muitos casos, entre o cliente e a concessionária de comunicações).

• NNI - diz respeito à comunicação entre dois comutadores ATM ( roteadores na tecnologia ATM ).

User Network Interface - UNI

• Protocolo UNI da ATM, provê múltiplas classes de serviços e reserva de largura de banda, durante o estabelecimento de uma conexão virtual comutada.

• Define a interoperabilidade entre o equipamento

do usuário e a porta do comutador ATM.

• A UNI privada define uma interface ATM entre o equipamento do usuário e um computador ATM privado.

Meio Físico de Transmissão

• Pode armazenar diversos caminhos virtuaiscaminhos virtuais,

que, por sua vez, podem armazenar diversos

circuitos virtuaiscircuitos virtuais.

• Em ambas as interfaces ATM, as células células

consistem em um cabeçalho de 5 bytes seguido

de uma carga útil de 48 bytes, totalizando 53

bytes por célula.

Full Duplex

• Permite transmissão sobre um par de fios e

recebimento sobre outro par simultaneamente, o

que prove utilização completa de ambos os

pares e alta taxa de dados.

• Por suportar full-duplex ATM dobra a largura de

banda efectiva com relação à transmissão hall-

duplex ordinária que é empregada pela maioria

dos protocolos de rede.

O que é Largura de Banda Dedicada

• Largura de banda para cada estação

• Estação solicita a quantidade apropriada para cada conexão e a rede automaticamente atribui essa largura de banda ao usuário.

• A largura de banda não é realmente A largura de banda não é realmente dedicadadedicada, é compartilhada por outros usuários. A rede garante o nível de serviço solicitado controlando as transmissões simultâneas.

Considerações de Cabeamento

• Topologia ATM é uma malha de comutadores.

• Qualquer ponto da rede pode ser alcançado a

partir de qualquer outro ponto via múltiplas rotas

envolvendo conexões independentes entre os

comutadores.

• ATM não requer um protocolo específico para

camada física.

Cont.

• ATM não tem limitações de distância que

são impostas pelas características de

atenuação do meio usado.

• Isto simplifica a construção da planta de

cabeamento porque não existem

quaisquer regras para restringir o projecto.

Suporte do Meio de Transmissão ATM

• Independência do meio de transmissão é um

princípio de ATM. Muitos níveis físicos são

especificados, 25Mbps, 100Mbps, 155Mbps até

622Mbps.

•

• ATM a 155Mbps incluirá suporte a cabo de fibra

ótica,fibra multimodo e fibra mono modo,

categorias 3, 4 5 de UTP, 1 de STP.

Setup e Configuração• ATM é diferente de qualquer protocolo de LAN.

• O processo de instalação e configuração não são fisicamente difíceis, porém, são complexos porque necessitam de um conhecimento detalhado dos níveis ATM e do planeamento da rede.

• É necessário tempo e dinheiro para investimento em treinamento e consultoria antes da implantação de uma rede ATM.

Gerenciamento ATM

• Backbones ATM são mais fáceis de

gerenciar do que a maioria de roteadores

de rede, porque ATM elimina a grande

complexidade necessária pra configurar

grandes inter redes que tenha diferentes

esquemas de endereçamento e

procedimentos de roteamento.

Cont.• Hubs ATM fornecem conexões entre quaisquer

dois tipos de portas, independente do tipo de dispositivo anexado a ele.

• O endereço deste dispositivos são pré-mapeados, tornando fácil enviar uma mensagem , por exemplo, de um nó a outro.

• O gerenciamento simplificado da rede é a razão principal para muitos usuários migrarem para uma solução ATM

Estabelecimento de Conexão

• Comutação ATM e Conexões VirtuaisComutação ATM e Conexões Virtuais

Para comunicar sobre uma rede ATM, aplicações devem primeiro estabelecer uma conexão virtual (VC) entre comutadores (switches).

• Uma VC é um caminho de transmissão para uma célula de dados ATM.

Conexões Virtuais

• Uma VC se estende através de um ou mais switches, estabelecendo uma conexão fim-a-fim para a transmissão de dados da aplicação via células ATM.

• Conexões virtuais podem ser estabelecidas em dois modos :– PVC (Circuito Virtual Permanente)– SVC (Circuito Virtual Comutado)

O que é ser Orientado a Conexão• Uma conexão deve ser estabelecida entre os

computadores transmissor e receptor antes que a informação seja transferida.

• Cada comutador intermediário deve ser identificado e informado da existência da conexão.

• Cada pacote é roteado independentemente, e deve carregar um endereço completo do destino.

Roteamento e Comutação• Quando um circuito virtual é estabelecido, a mensagem

SETUP percorre a rede da origem até o destino.

• O algoritmo de roteamento define o caminho a ser

percorrido por essa mensagem e, consequentemente,

pelo circuito virtual.

• O padrão ATM não especifica um algoritmo de

roteamento em particular.

Eficiência ao Roteamento

• A experiência com X.25 mostrou que uma boa parte do potencial dos comutadores pode ser desperdiçada ao se definir a conversão das informações do circuito virtual usado por cada célula na linha de saída do comutador, para uma linha de entrada por onde a célula será enviada.

• A camada ATM foi projectada de modo a proporcionar o máximo de eficiência ao roteamento.

Roteamento e Comutação

• Ideia inicial: rotear apenas pelo campo VPI, deixando o campo VCI apenas para quando as células são enviadas entre um comutador e um computador na rede, em cada direcção.

• Entre dois comutadores só pode ser usado um caminho virtual.

Roteamento e Comutação

• Há uma série de vantagens em usar os VPIs entre os comutadores internos:

1. Quando se estabelece um caminho virtual entre uma origem e um destino, os circuitos virtuais ao longo do percurso só podem seguir o caminho que já existe.

Cont.•Não se pode tomar qualquer nova decisão em termos de roteamento.

•É como se um feixe de pares trançados tivesse sido colocado entre a origem e o destino. A configuração de uma nova conexão exige apenas a alocação de um dos pares ainda não usados.

Cont.

• O roteamento de células individuais é mais fácil quando todos os circuitos virtuais de um determinado caminho já estão no mesmo feixe.

• A decisão de roteamento envolve apenas a observação de um número de 12 bits, e não um número de 12 bits e outro de 16 bits.

Cont.

• Quando se baseia todo o roteamento em caminhos virtuais fica mais fácil comutar um grupo inteiro de circuitos virtuais.

Exemplo: O roteamento de um caminho virtual redirecciona todos os seus circuitos virtuais.

Cont.

• Os caminhos virtuaiscaminhos virtuais permitem que as concessionárias de comunicações ofereçam grupos de usuários fechados (redes privadas) para clientes corporativos.

• Uma empresa pode configurar uma rede de caminhos virtuais permanentescaminhos virtuais permanentes entre seus escritórios e em seguida alocar circuitos circuitos virtuaisvirtuais dentro desses caminhos de acordo com suas necessidades.

Cont.

• Roteamento pelo campo VPI como planejado ou

pelos combinação dos campos VPI e VCI

( negando desta forma, todas vantagens aqui

apresentadas).

• Os primeiros resultados obtidos pela

combinação desses dois campos não foram

muito animadores.

Estrutura de Comutação ATM