ATM:Asynchronous TransferMode

(Modo de transferencia asíncrona)Calidad de Servicios.

Presentado por:Randol H GonzalezLesther Barria

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Historia

• A principios de 1992 se formó el ATM Forum, que publicó su primera especificación en Junio de ese mismo año. ATM fue diseñada para el transporte de datos sobre fibra óptica, de forma que el ancho de banda se reparte en bloques de tamaño idéntico denominados células (cells).

• Es una técnica del tipo Cell Relay orientada a la conmutación de células de tamaño constante a alta velocidad. El objetivo de ATM es realizar el routing y la multiplexación de las células

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El funcionamiento básico de un conmutador ATM es el siguiente:

• Los circuitos que establece ATM son de dos tipos: • caminos virtuales y circuitos virtuales, que son la unión de un conjunto de

caminos virtuales.• una vez recibida una celda a través de un camino o circuito virtual asigna

un puerto de salida y un número de camino o circuito a la celda en función del valor almacenado en una tabla dinámica interna.

• Posteriormente retransmite la celda por el enlace de salida y con el identificador de camino o circuito correspondiente.

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Velocidad de transferencia:

• En una red atm se encuentra entre 155 y 622 mbps.• Su alta velocidad permite transmitir voz, vídeo en tiempo real, audio con

calidad CD, imágenes y transmisiones de datos del orden de megabytes.• Utilizando atm, podemos enviar datos desde una oficina principal a una

ubicación remota. Los datos viajan desde una LAN sobre una línea digital a un conmutador atm y dentro de la red atm. Pasa a través de la red atm y llega a otro conmutador atm en la LAN de destino.

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Formato de las celdas ATM

GFC (Generic Flow Control):◦ Sólo presente en celdas entre

usuario y red◦ Usado para que el nodo controle

el flujo de usuario VPI,VCI PTI (Payload Type

Identifier):Tipo de carga útil de la celda (datos, control de red)

CLP (cell Loss Priority) Se usa la prioridad para desechar celdas en caso de congestión (CLP=0 alta prioridad, CLP=1 baja prioridad)

HEC (Header Error Checksum): CRC de losprimeros 4 octetos de la cabecera

Campos celdas

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Arquitectura de protocolos

Capa física:◦ Velocidades: 155.52 Mbps,

622.08 Mpbs. Capa ATM:◦ Encargada de transmisión

de celdas y uso de conexiones lógicas

Capa AAL:◦ Adapta los protocolos que

no se basan en ATM◦ Agrupa la información de

capas superiores en celdas ATM para enviarlas por una red ATM

◦ Extrae información de las celdas ATM y la transmite a capassuperiores

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Capa de Adaptación ATM (AAL)

Ofrece a las capas superiores varias clases de servicios para transportar mensajes

AAL convierte la información de capas superiores en flujos de segmentos de 48 octetos

Toma la carga útil de las celdas y convierte esteflujo al formato de la capa superior

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Calidad de Servicio, Tráfico y Qos

Calidad del servicio en ATMcomo funciona:

La capa de transporte de la estación o nodo negociacon la capa ATM de la red

Si no hay acuerdo, no se establece el circuitovirtual

Tanto la carga de tráfico como el servicio deben especificarse con cantidades medibles (objetivas)

ATM especifica una serie de parámetros de QoS y para c/u se especifica el caso.

Categorías de servícios en Redes ATMClase Descripción Ejemplo

CBR(Constant Bit Rate)

Tasa de bitsconstante

Circuito T1para la transmisión de voz, datos o video, con un ancho de banda de 1,544 megabits por segundo

RT-VBR (Available bit rate)

Tasa de bits variable-T real

Video conferencia

NRT-VBR (Unspecified bit rate)

Tasa de bits variable-T no real

Correo electrónico multimedia

ABR Tasa de bitsdisponible

Consultas alweb

UBR Tasa de bits no especificada

Transferencia de archivos en segundo plano

Parámetros de QoSParámetro Siglas SignificadoTasa celdas pico PCR Tasa máxima a la que se enviarán las

celdas

Tasa celdas sostenida

SCR Tasa de celdas promedio a largo plazo

Tasa celdas mín. MCR Tasa celdas mínima aceptable

Tolerancia de variac.De retardo celdas

CVDT Fluctuación de retardo máximaaceptable en las celdas

Tasa perdida celdas CLR Fracción de celdas que se pierden o entregan muy tarde

Retardo transf.celda CTD Tiempo que lleva la entrega (medio,máximo)

Variac.retardo celda CDV Variación tiempo de entrega de celdas

Tasa errores celdas CER Fracción celdas entregadas sin error

Control de tráfico y de congestión

Control de tráfico: Determina si se puede aceptar una conexión específica

La red acepta tolerar un cierto nivel de tráfico en la conexiónEl usuario acepta no exceder los límites de las

prestaciones

Control de Congestión: Funciona cuando falla el control de tráfico. Responde ante la congestión

Control de CongestiónBusca minimizar la intensidad, extensión

y duraciónde la congestión.Tiene dos mecanismos:◦ Rechazo selectivo de celdas:

Similar al control de prioridad. La red puede descartar cualquier celda de las

conexiones queincumplen su contrato de tráfico sin importar su

prioridad◦ Indicación de congestión explícita:

Similar a Frame Relay La red envía un mensaje al usuario emisor donde le indica que hay congestión en sentido contrario al de la celda. El usuario debe disminuir el tráfico. Para ello coloca el campo PT en 010. Ningún otro nodo puede borrar esta información y así llega al destino.

Jitter Redes ATM• En las redes ATM el reloj del descodificador puede ser afectado

por Jitter.

• El retardo puede producir falsas detecciones de desincronización entre el codificador y el descodificador.

• En la mayoria de las aplicaciones tanto multimedia como de difusión de video digital el flujo de transporte en paquetes puede ser afectados en redes atm.

• El Jitter afecta en el retardo de las células que afecta a la sincronización de los relojes entre codificador/descodificador y la perdida de Células afecta a la calidad recibida.

• 1.Retardo de Transmisión (td)Denominado comúnmente retardo de propagación. Este retardo depende de la distancia entre los dos puntos y de la velocidad de propagación. Dependiendo del medio de transmisión empleado, el td varía típicamente entre 4 y 5 ms por km. este retardo es independiente del tipo de tecnología o modo de transferencia empleado.

• 2. retardo de Paquetizacion (pd)Este retardo es introducido cada vez que un servicio en tiempo real (tal como voz y video) es convertido en celdas y depende de la longitud del paquete y de la velocidad a la cual la fuente genera los bits.

• 3. retardo de conmutación. en un switch atm, el retardo de conmutación está compuesto de dos partes:

• 4. retardo de conmutación fijo ( fd, fixed switching delay), que como su nombre lo indica, es un retardo fijo. Este retardo es dependiente de la implementación, y es determinado por la transferencia interna de la celda a través del hardware del switch.

• 5. retardo de la cola (qd, queuing delay), el cual es una parte variable determinada por las colas en el switch.

control del retardo

Latencia Redes ATM

• En muchos casos la Latencia Observada en aplicaciones End to End sobre ATM es similar a la Latencia obtenida con redes tradicionales como ethernet.

• Algunas de las aplicaciones que usan mensajes cortos, no se beneficiaran del uso de ATM debido a que sus enrutadores presentan una Latencia Elevada

Ancho de Banda ATM.

• Otra ventaja de la tecnología ATM es la utilización eficiente del ancho de banda: por el mismo "canal" circulan celdas que pueden llevar información de voz, datos o imagen y todas reciben el mismo tratamiento en los conmutadores.

• Cuando una comunicación finaliza, el ancho de banda que ocupaba queda liberado para otra comunicación.

• Para establecer una comunicación, se negocia el ancho de banda y la calidad de servicio con el conmutador ATM, que puede aceptar la petición o limitar sus pretensiones de acuerdo con el ancho de banda disponible

Modelo IP sobre ATM

Soluciones de ingeniería de tráfico gracias a los Soluciones de ingeniería de tráfico, gracias a los circuitos virtuales VC.

Los beneficios de superponer IP sobre ATM son los siguientes: • Se provecha la infraestructura ATM existente• Se obtiene la rapidez en el transporte de datos

proporcionada por los conmutadores.