Redes ATM

Por

Prof. Dr. João Bosco Mangueira Sobral

Msc. Daniela Vanassi de Oliveira

Tópicos

• Introdução

• Conexão

• Camadas

• Roteamento

• Comutação

• Células

• Interfaces

• Características ATM

• LANs Virtuais

• Categorias de Serviço

• LAN Emulation

Introdução a ATM• ATM = Asynchronous Transfer Mode

• Tecnologia de rede, mais significativa na última década

• Objetiva integrar funções de LANs, funções de WANs, possibilitando a transmissão de voz, vídeo e dados, dentro de um único projeto de HW e um único protocolo uniforme.

• Objetiva também, scalabilityscalability que simplificará o projeto e 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 arquiteturas existentes.

Benefícios da Tecnologia ATM

• 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 potencial de uma solução fim-a-fimfim-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 exatamente ela é ?

– Como ela pode melhorar sua rede ?

– Quanto esta tecnologia custará ?

– Quando você deve implementá-la ?

Como tudo Iniciou

• ATM começou como parte do padrão para B-

ISDN desenvolvido em 1988 pelo então CCITT

(hoje, ITU-T).

• Modelo de Referência B-ISDN

(Fig. 16.1, Parnell)

• ATM não requer o uso de um protocolo

específico para a camada física.

Como tudo Iniciou

• O ITU-T está correntemente formalizando os padrões para ATM.

• Em 1991, o ATM Fórum, um consórcio de fornecedores da tecnologia ATM e usuários, foi formado para expedir acordos da indústria sobre interfaces ATM.

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 - Definição

• 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 projetado para trabalhar com múltiplos tipos de tráfego simultaneamente e com uma eficiência crescente.

Por que ATM ?

• ATM e hábil para transmitir uma ampla ampla

variedade de taxas de bitsvariedade de taxas de bits e suportar

comunicações em rajadascomunicações em rajadas, tais como: voz,

dados e tráfego de vídeo.

Comutação de Circuito

• Nota :

A maior parte das pessoas não pensam em

tráfego de voz com comutação de circuitotráfego de voz com comutação de circuito

como rajadarajada, mas assim é ATM; De fato,

uma conversação de voz por comutação de conversação de voz por comutação de

circuitocircuito 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 direções

como em vídeo interativo.

Camada Física

• Níveis físico e de enlace da OSI

• Duas subcamadas: – 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

• Desacoplamento 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 demultiplexação de células

• Controle genérico de fluxo - GFC - na UNI.

ATM

Física

AAL

Conexões ATM

• Forma como são estabelecidas:

– Virtuais Permanentes PVCs

– Virtuais Chaveadas SVCs

• Número de usuários finais:

– Conexões Ponto a Ponto

– Conexões Ponto para Multiponto.

Conexões: Ponto a Ponto e Ponto para Multiponto

- Ponto-a-ponto - Unidirecional/bidirecional

Usuário Final ATM Usuário Final ATMSwitch ATM

Usuário Final ATM

- Ponto para multiponto- Unidirecional

Switch ATM

Usuário Final ATM

Usuário Final ATM

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.

Funções da AAL

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

célulascélulas, que são pacotes de tamanho fixopacotes 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 dos Cabeçalhos• VPI (Virtual Path Identifier) - inteiro que

seleciona um determinado caminho virtual.

• VCI (Virtual Channel Identifier) - seleciona um circuito virtual dentro do caminho escolhido.

• PTI (Payload Type) - define o tipo de carga que uma célula contém de acordo com valores definidos para tal.

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.

Campos do Cabeçalho

• 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,

exceto 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.

Células de Tamanho Fixo• 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 GarantidoNíveis de Serviço Garantido : Atrasos de rede e

de comutação são mais previsíveis com células de dados de tamanho fixo. Comutadores podem ser projetados para prover níveis de serviço garantidos para todos os tipos de tráfego, mesmo para serviços sensíveis a atraso tais como voz e vídeo.

• Estrutura de uma Célula ATMEstrutura de uma Célula ATM :

(Fig. 16.2, Parnell)

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 arquiteturas de

comutadores baseados em barramento

(bus-based switch).

Células de Tamanho Fixo• 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.

Células de Tamanho Fixo

• 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.

Células de Mesmo Tamanho

• 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.

Células de Mesmo Tamanho

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

O que é Comutado ?

• 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.

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 efetiva 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.

Considerações de Cabeamento

• 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 projeto.

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.

Interface Física de WANs

• Interfaces físicas a 155Mbps de WANs para a

rede pública são baseada no SONET

(Synchronous Optical Network). SONET é

um esquema de transporte a nível físico

internacionalmente utilizado, desenvolvido no

início dos anos 80.

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 planejamento 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 rocedimentos

de roteamento.

Gerenciamento ATM• 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

LANs Virtuais

• Estabelecer filtragem de endereços e restrições entre diferentes grupos de usuários é uma atividade trabalhosa (consumidora de tempo), com pontes e roteadores convencionais.

• Gerentes de redes pensam em termos de workgroups, não em termos da localização dos usuários.

LANs Virtuais

• Portanto, eles não tem que estabelecer uma série de declarações de filtragem baseadas nas portas físicas.

• A natureza orientada-a-conexão de ATM e a performance de comutação de células por HW, habilita a criação de redes virtuais.

LANs Virtuais

• Ao invés de configurar e reconfigurar roteadores toda a vez que se muda as estações de trabalho de localização, gerentes de rede podem implementar LANs Virtuais.

• Uma LAN Virtual define uma lista de endereços de rede que são independentes de uma porta física.

LANs Virtuais

• Contudo, LANs Virtuais têm uma significado

amplo de rede. Um dispositivo pode acessar

qualquer outro dispositivo sobre a mesma

LAN Virtual.

• LANs Virtuais podem definir filtros entre

elas próprias, exatamente como se faz em

roteadores.

LANs Virtuais• Dispositivos sobre diferentes meios podem ser

membros de uma mesma LAN virtual. Além disso, usuários podem mover estações sobre qualquer segmento dentro de uma sub rede virtual sem requerer reconfiguração de endereços.

• LANs virtuais habilitam gerentes de rede a agrupar dispositivos logicamente, sem consideração de localização física e provem largura de banda dedicada e serviços para cada grupo.

LANs Virtuais

• Usuários podem se conectar dentro de qualquer porta na rede e a LAN Virtual manipula o resto. Em adição a filtragem de endereços, LANs Virtuais também proporcionam o seguinte:– Inserção, alteração e e movimentação simplificadas– Alocação de largura de banda– Características de segurança

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)

Conexões Virtuais• PVC - Pode ser manualmente configurado por

um gerenciador de rede. Um PVC tem largura de banda dedicada que garante um nível de serviço para uma particular estação na rede.

• Gerenciadores de rede podem configurar PVCs para aplicações de missão-crítica que devem sempre receber informação em alta prioridade por conexões permanentes, tais como entre roteadores e pontes.

Conexões Virtuais

• O segundo modo significa que o

estabelecimento de um circuito virtual

comutado (SVC). Um SVC é um VC

estabelecido sob demanda a medida que é

necessário para a aplicação.

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 projetada de modo a proporcionar o máximo de eficiência ao roteamento.

Roteamento e Comutação

• Idéia 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 direção.

• 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.

Roteamento e Comutação

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

3.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.

Roteamento e Comutação

• 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.

Roteamento e Comutação

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

Exemplo: O re-roteamento de um caminho virtual redireciona todos os seus circuitos virtuais.

Roteamento e Comutação

• 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 caminhos virtuais permanentesvirtuais permanentes entre seus escritórios e em seguida alocar circuitos virtuaiscircuitos virtuais dentro desses caminhos de acordo com suas necessidades.

Roteamento e Comutação

• 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.

Conexões Virtuais

• Canal lógico entre dois usuários finais

• Canal virtual - VC

• Conexão de canal virtual - VCC

• Identificador do canal virtual - VCI.

Relacionamento entre VC e VCC

Usuário Final ATM Usuário Final ATM

Switch ATM Switch ATM

VCC

VC VC VC

Caminhos Virtuais - VP

• Grupo de canais virtuais

• Cada VC associado a um VP

• Conexão de caminho virtual -VPC

• Identificador de caminho virtual - VPI

Estrutura de Comutação ATM

Roteamento de células

• Troca de identificadores (label swapping)

• Em cada comutador existe uma tabela de

roteamento que relaciona identificador e

porta

• O comutador atualiza o rótulo da célula e

transmite pela porta de saída

Tabela de roteamento de célulasComutação através do rótulo

Seleciona entrada natabela a partir do rótulode chegada

Troca rótulo

VCI

Tabelas de Comutação ( umapara cada porta de entrada )

Porta i

Porta Rótulo

n VPI e VCI

Tabela da porta i

Retransmite pela porta adequada

Porta n

VPI

VCIVPI

Exemplo de Comutação de CélulasP1

P2

P3

P4 P4

P3

P2

P1VPI = 3VCI = 8

VPI = 5VCI =1

VPI =3VCI = 6

VPI =0VCI = 1

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

Vantagens de uso de VPs e VCs

• Arquitetura de rede mais simplificada

• Redução no tempo de processamento e estabelecimento de conexão

• Serviços de rede melhorados. VP é enxergado pelos usuários

• Roteamento feito em hardware

• Tabela construída por aplicativos de gerenciamento de rede ou protocolos de sinalização

Categorias de Serviço

• O padrão ATM lista as categorias de serviço usadas com mais freqüência, para permitir que os fabricantes de equipamentos possam otimizar os comutadores e as placas adaptadoras para algumas ou todas essas categorias.

• As categorias mais importantes (Fig. 5.69, Tanenbaum) são:

Classe CBR

• CBR = Constant Bit Rate

• Emula um fio de cobre ou uma fibra ótica, embora tenha um custo muito mais alto.

• Bits são colocados numa extremidade e retirados na outra.

• Não há qualquer verificação, controle de fluxo ou outro processamento

• Classe essencial para a transição das redes

Classe CBR

telefônicas atuais e os futuros sistemas B-ISDN, pois os canais PCM de grau de voz, os circuitos T1 e a maioria dos outros sistemas telefônicos utilizam uma transmissão de bits síncrona com taxa constante.

• Com a classe CBR, todo esse trafego pode ser transportado diretamente por um sistema ATM.

Classe VBR

• VBR = Variable Bit Rate

• RT-VBR = Real Time VBR

• NTR -VBR = Non-Real Time VBR

• RT-VBR deve ser usada em serviços que tenham taxas de bits variáveis e extrema necessidade de tempo real.

Exemplo: videoconferência

NRT-VBR• E destinada ao tráfego no qual a entrega pontual

e importante, mas um certo retardo pode ser tolerado pela aplicação.

Exemplo: as mensagens de correio eletrônico correio eletrônico multimídiamultimídia costumam ser gravadas no disco local do receptor antes de serem apresentadas, de forma que qualquer variação nos tempos de entrega das células

seja eliminado antes da mensagem ser mostrada.

ABR• ABR = Available Bit Rate

• Projetado para um trafego em rajada cuja variação de largura de banda e praticamente desconhecida.

Exemplo: A capacidade entre dois pontos e 5 Mbps, podendo haver , no entanto, picos de 10 Mbps. O sistema garante 5 Mbps o tempo inteiro e fará tudo, sem que possa dar essa certeza, para fornecer 10 Mbps quando for preciso.

ABR

• E a única categoria de serviço que oferece um feedback em termos de taxa ao transmissor, solicitando a redução da velocidade durante os períodos de congestionamento. Se o transmissor atender a essas solicitações, a perda de células durante o trafego de ABR devera ser baixa.

UBR• UBR = Unspecified Bit Rate

• Não realiza nenhuma negociação de largura de banda entre conexões ; as aplicações utilizam a largura de banda disponível de acordo com que a rede pode oferecer.

• Serve para aplicações de tempo não-real.

• Não exige requisitos em relação ao atraso e suas variações, e nem exige uma qualidade de serviço especifica.

UBR

• Aplicações toleram um nível não especificado de perda de células.

• Não oferece feedback sobre o congestionamento na rede. Em caso de congestionamento, as células UBR serão descartadas, não havendo feedback para o transmissor nem qualquer expectativa de que ele reduza a velocidade.

UBR• Não oferece garantias de entrega. Assim, e

adequada para a transmissão de pacotes IP, pois o protocolo IP não oferece garantias de entrega.

• Em caso de congestionamento, as células UBR serão descartadas, não havendo feedback para o transmissor nem qualquer expectativa de que ele reduza a velocidade.

UBR

• Nas aplicações sem pressão de entrega, que querem fazer seu próprio controle de erros e de fluxo, a UBR e uma escolha bastante razoável.

UBR• A transferência de arquivos submetida ao

segundo plano de uma estação de trabalho, o correio eletrônico e os serviços de informação USERNET são possíveis candidatos a UBR, pois essas aplicações não tem necessidade de tempo real.

• Para tornar a UBR atraente o preço da UBR deve ser mais acessível do que o das outras classes.

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

Ver a seguir Fig. 5.70 (Tanenbaum)

LAN Emulation

• Principal obstáculo na aceitação ampla de ATM no contexto das LANs atuais é a integração dos protocolos existentes tais como Ethernet, TokenRing e FDDI.

• Sendo um protocolo orientado a conexão, ponto a ponto, ATM não suporta trabalhar diretamente com protocolos de LANs legadas.

LAN Emulation

• Redes Ethernet provavelmente continuarão a existir devido ao baixo custo, padronização, extensões de tecnologia (FastEthernet, Ethernet Gigabit).

• Portanto, sem prover um esquema de integração para esta grande base instalada, ATM permanece sendo um nicho de tecnologia para um grupo de usuários isolados.

LAN Emulation• LAN Emulation é a tecnologia de migração

que permite estações dos usuários rodando aplicações existentes serem adaptadas aos serviços ATM.

• É um programa que emula operação de redes locais convencionais.

• Provê um tipo de ponte entre os protocolos de LANs legadas e segmentos ATM.

Diferenças entre LANs existentes e ATM

• ATM é orientada a conexão, enquanto Ethernet e TokenRing são sem conexão (pacotes vão para todas as estações da rede e somente são reconhecidas pela estação para a qual os pacotes são endereçados) .

• Estações terão que prover suporte broadcast e multicast que são frequentemente usados em Ethernet e TokenRing.

Diferenças entre LANs existentes e ATM

• ATM utiliza esquema de endereçamento de

20 bytes, enquanto Ethernet e TokenRing

utilizam endereços MAC de 48 bits (6bytes)

• Portanto, LAN Emulation tem que resolver

as diferenças entre MAC e endereços ATM.

• (Parnell fig. 16.10)

Como LAN Emulation Trabalha

LAN Emulation na Prática

Parnell Figura 16.11

Múltiplas LANs Emuladas

Parnell Figura 16.12