Redes de alta velocidade

Aula 12

Modelos OSI e PRM

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OSI (“open systems interconnection)

Modelo de protocolo desenvolvido nos anos 80 por várias organizações de padrões, especialmente ITU-T e ISO.

O modelo é organizado em 7 camadas. Cada camada acomoda muitos protocolos, que

podem ser utilizados de acordo com a necessidade do usuário.

Modelo permite que 2 usuários utilizem um protocolo específico, escolhido com base na sessão que se desenvolve entre eles.

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Camadas OSI

Aplicação 7Aplicação 7

Apresentação 6Apresentação 6

Sessão 5Sessão 5

Transporte 4Transporte 4

Rede 3Rede 3

Linha 2Linha 2

Físico 1Físico 1

•interface de aplicações•transferência de arquivos•correio eletrônico•banco de dados

•programas de aplicações•controle da sessão

•operações da rede•comutação e roteamento•interfaces de redes

•temporização•conectores•espec. ópticas e elétricas

•sintaxe de dados•conversão de sintaxe•estrutura de dados

•def. serviços de rede•qualidade do serviço•integridade ponta-a-ponta

•integridade da linha (canal)•verificação de erros•controle de fluxo•seqüenciação do enlace

A Recomendação (ou protocolo) X.25 do ITU-T refere-se aos 3 primeiros níveis.

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Modelo referencial de protocolo-1

PLANO DE GERENCIAMENTO

PLANODE

CONTROLEE

SINALIZAÇÃO

PLANODE

USUÁRIO

Plano de usuário responsável pela transferência

de informações de usuários Plano de controle

responsável pelas funções e protocolos de sinalização entre os diversos objetos (nós de redes ou equipamentos de usuários)

Plano de gerenciamento estabelecimento de conexões e

gerenciamento de todos os níveis (plano de usuário e de controle)

PRM: Protocol ReferenceModel para RDSI-FLRecomendação I.321 (ITU,abril de 1991)

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NÍVEL FÍSICO

NÍVEL DE REDE(ATM)

NÍVEL DE ADAPTAÇÃO(AAL)

NÍVEIS SUPERIORES

Modelo referencial de protocolo

PLANO DE GERENCIAMENTO

PLANODE

CONTROLEE

SINALIZAÇÃO

PLANODE

USUÁRIO

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Subnível ATM de rota (caminho) virtual (VP)Subnível ATM de canal virtual (VC)

Subnível AAL de segmentação e remontagem (SAR)

Modelo referencial de protocolo

(dependem do tipo de serviço ou aplicação)

Subnível AAL de convergência (CS)

Subnível PM dependente do meio (PMD)Subnível PM de convergência de transmissão (TC)

Níveissuperiores

Nível deadaptação

(AAL)

Nível físico(PM)

Nível derede (ATM)

AAL: ATM adaptation layer; CS: convergence sublayer; SAR: segmentation and reassembling; VC: virtual channel; VP: virtual path; TC: transmission convergence; PM: physical medium; PMD: physical medium dependent

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Modelos OSI e PRMPLANO DE GERENCIAMENTO

PLANODE

CONTROLEE

SINALIZAÇÃO

PLANODE

USUÁRIO

PRM: tridimensionalOSI: plano

Aplicação 7Aplicação 7

Apresentação 6Apresentação 6

Sessão 5Sessão 5

Transporte 4Transporte 4

Rede 3Rede 3

Linha 2Linha 2

Físico 1Físico 1

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Funções principais dos níveis

Níveis OSIequivalentes

NíveisATM

SubníveisATM

Funções

CS Recuperação do relógio Montagem e

decomposição das PDUs3 e 4 AAL SAR Detecção de perda e

inserção de células Segmentação e

remontagem

2 e 3 ATM Controle de fluxo Geração/extração do

cabeçalho de célula Gerenciamento de

canais/rotas virtuais

AAL: ATM adaptation layer; CS: convergence sublayer; SAR: segmentation and reassembling; PDU: protocol data unit

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Funções principais dos níveis-2 Níveis OSI

equivalentesNíveisATM

SubníveisATM

Funções

TC

Adaptação taxa de célulacom taxa de bit

Verificação/geração CRCde cabeçalho

Geração de células Empacot/desempacot

células do módulo detransporte

Geração módulo detransporte (STM/STS)

1 e 2 FÍSICO

PMD Sincronismo de bit Acesso físico à rede

(HDSL ou FTTC)

TC: transmission convergence; PMD: physical medium dependent; CRC: cyclic redundancy check;STM: synchronous transport module; STS: synchronous transport signal; HDSL: high-speed digital subscriber line; FTTC: fiber to the curb

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Modelo de rede ATM (PRM, I.321)

Níveis superiores

AAL

FÍSICO

ATM

Equipamentoterminal (TE)

Níveis superiores

AAL

FÍSICO

ATM

Equipamentoterminal (TE)

FÍSICO

ATM

FÍSICO

ATM

Protocolo de adaptação ATM

UNI UNINNI

Nó 2Nó 1

ATM: asynchronous transfer mode; AAL: ATM adaptation layer; UNI: user network interface; NNI: network node interface

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Hierarquias de aplicação e transporte na rede ATM

Hierarquia Níveis Subníveissuperiores

(aplicações)CS (convergence sublayer)Aplicação

AAL SAR (segmentation andreassembly)comutação VC (virtual channel)comutação VP (virtual path)Nível ATMrota de transmissão (path)linha (line)seção de regeneração (section)

TransporteNível físico

(SONET/SDH)conversão eletroóptica

FÍSICO

ATM

FÍSICO

ATM

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Hierarquia de transporte ATM

Hierarquia de transporte formada pelo nível de rede ATM e o nível físico nível físico pode ser par trançado de assinante ou canal

óptico de SDH UNI (user network interface)

protocolos da hierarquia de transporte efetuam a comunicação entre os equipamentos terminais do usuário e o nó da rede via UNI

NNI (network node interface) protocolos da hierarquia de transporte efetuam a

comunicação entre 2 nós da rede via NNI

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Hierarquia de aplicação Hierarquia de aplicação

formada pelos níveis superiores e o nível de adaptação ATM (AAL)

Protocolos comunicação ponta-a-ponta entre os equipamentos de

usuários

Níveis superiores

AAL

FÍSICO

ATM

Equipamentoterminal (TE)

Níveis superiores

AAL

FÍSICO

ATM

Equipamentoterminal (TE)

FÍSICO

ATM

FÍSICO

ATM

Protocolo de adaptação ATM

UNI UNINNI

Nó 2Nó 1

Canal e rotas virtuais

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Canal e rota virtuais

Usuário AUsuário AUsuário AUsuário A ATMATMAA

ATMATMAA

Usuário BUsuário BUsuário BUsuário BATMATMBB

ATMATMBB

ATMATMCC

ATMATMCC

Conexão de Canal Virtual (VCC)

Conexão deRota Virtual

(VPC)

Conexão deRota Virtual

(VPC)

Conexão deRota Virtual

(VPC)

Conexão deRota Virtual

(VPC)

Rotas (caminhos) virtuais (VP) encadeadas (VPC) entre os diversos estágios da rede ATM formam um canal virtual (VC) conectando (VCC) os usuários A e B

VCC só possui significado entre 2 pontos terminais usuário-usuário; usuário-rede; rede-rede

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Enlace físico

Canal virtual (VC)

Rota virtual (VP)

Canal e rota virtuais

A rede ATM monta um canal virtual (VC) a partir do encadeamento de várias rotas virtuais (VP)

Uma maneira adequada de entender a relação entre VP e VC é considerar que os VCs estão contidos nos VPs

O enlace físico pode ser um enlace via fibra óptica (SONET), SDH, PDH, rádio

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Canal e rota virtuais: uma analogia

Cidade A

Cidade B

Cidade C

Cidade DRotas virtuaiscaminho virtual

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Canal e rota virtuais

Usuário AUsuário AUsuário AUsuário A ATMATMAA

ATMATMAA

Usuário BUsuário BUsuário BUsuário BATMATMBB

ATMATMBB

ATMATMCC

ATMATMCC

Conexão de Canal Virtual (VCC)

Conexão deRota Virtual

(VPC)

Conexão deRota Virtual

(VPC)

Conexão deRota Virtual

(VPC)

Conexão deRota Virtual

(VPC)

Circuitos virtuais podem ser de 2 tipos circuitos comutados (SVC-switched virtual channel)

alocados conforme a demanda de tráfego circuitos permanentes (PVC-permanent virtual channel)

alocados permanentemente para um determinado tráfego

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Conexões ATM

Rede ecomutadores

UNI A UNI BA

B

C

D

E

G

H

I

FEnlace 1 Enlace 1

Enlace 2 Enlace 2VC entre usuários A e I (dados)VCs entre B e G; entre C e H (voz)VC entre usuários E, D e F (vídeo)

Enlace físico ou lógico

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Identificadores de conexão ATM

Rede ecomutadores

UNI A UNI BA

B

C

D

E

G

H

I

F

Enlace 1

VC1

VC2

VC1

VC2

VP2

VP1

VC1

VC2VC1

VC2VP2

VP1

Enlace 2

VC1

VC2VC1

VC2VP2

VP1

VC1

VC2

VC1

VC2

VP2

VP1VP1

VP2

Enlace 1

Enlace 2

A para I : UNI A, ENLACE 1, VCI 1, VPI 1 UNI B, ENLACE 2, VCI 2, VPI 2 B para G : UNI A, ENLACE 2, VCI 1, VPI 1 UNI B, ENLACE 2, VCI 1, VPI 1 C para H : UNI A, ENLACE 2, VCI 2, VPI 1 UNI B, ENLACE 2, VCI 2, VPI 1

E para F e G : UNI B, ENLACE 1, VCI 2, VPI 1 UNI A, ENLACE 2, VCI 1, VPI

2, e UNI B, ENLACE 1, VCI 1, VPI 2