Cella ATM

ATM
Asynchronous Transfer Mode
Generalità
¾ Esigenza: interoperabilità di apparati di rete indipendentemente dal servizio
supportato su base mondiale
9 Unica modalità di trasferimento dell’informazione a pacchetti in grado di supportare
contemporaneamente servizi di ogni genere
9 Unico tipo di interfaccia verso ogni tipo di apperacchiatura d’utente
¾ Benefici previsti:
9 Compatibilità:
€ ogni tipo di tecnologia trasmissiva
9 Efficienza:
€ ottimizzazione dell’utilizzazione delle risorse di rete
9 Scalabilita:
€ innovazione graduale delle reti
9 Facilità di gestione:
€ insieme omogeneo delle procedure di controllo
9 Flessibilità di accesso:
€ contrattazione del tipo di servizio e dei parametri
9 Qualità di servizio:
€ parametri differenziati per tipologia di servizio
9 Sviluppo di nuove applicazioni:
€ servizi multimediali
9 Consolidamento a lungo termine:
€ rete di riferimento in area geografica
ATM
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Elementi chiave
¾ Pacchetti di lunghezza fissa denominati celle:
9 Header: 5 byte
9 Payload: 48 byte
¾ Modalità di trasferimento connection oriented
¾ Modalità di multiplazione slotted statistical
ATM
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Interfacce ATM
¾ User Network Interface (UNI): fra utente e rete
¾ Network Node Interface (NNI): fra nodi della rete
ATM
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Cella ATM
¾ Aspetti contrastanti
9 Ritardo di pacchettizzazione
9 Efficienza
ATM
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Connessioni virtuali
¾ Virtual Circuit (VC)
9 Rappresenta l’unità elementare di connessione virtuale
9 E’ identificata dall’etichetta VCI (Virtual Circuit Identifier)
¾ Virtual Path (VP)
9 Costituisce un’aggregazione di circuiti virtuali
9 E’ identificata dall’etichetta VPI (Virtual Path Identifier)
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Servizi di rete
¾ Parametri per definire la Quality of Service (QoS):
9 Maximum Cell Transfer Delay (maxCTD)
€ Valore massimo di tempo che intercorre dall’inizio della trasmissione di una cella dalla
sorgente alla completa ricezione a destinazione
9 Peak-to-peak Cell Delay Variation (CDV)
€ Definito un minCTD come il valore minimo di tempo che intercorre dall’inizio della
trasmissione di una cella dalla sorgente alla completa ricezione a destinazione sarà
CDV = maxCTD – minCTD
9 Cell Loss Ratio (CLR)
€ Rapporto tra celle perse e celle trasmesse
I parametri sono definiti su una connessione virtuale
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Servizi di rete
¾ Parametri descrittori del traffico:
9 Peak Cell Rate (PCR)
€ Massima frequenza istantanea di trasmissione delle celle
€ 1/PCR sarà il tempo minimo che intercorre fra la trasmissione di due celle consecutive
9 Sustainable Cell Rate (SCR)
€ Massima frequenza media di trasmissione delle celle
9 Minimum Cell Rate (MCR)
€ Minima frequenza istantanea di trasmissione delle celle garantita dalla rete
9 Maximum Burst Size (MBS)
€ Numero massimo di celle che possono essere inviate consecutivamente alla PCR
9 Maximum Frame Size (MFS)
€ Numero massimo di celle in cui è possibile segmentare una trama quando viene
trasportata da celle ATM
ATM
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Servizi di rete
¾ Classi supportate:
9 Constant Bit Rate (CBR)
€ Garanzia di trasporto delle celle alla frequenza PCR con in vincoli imposti sulla QoS in termini i
maxCTD, CDV e CLR
9 Real time Variable Bit Rate (rt-VBR)
€ Requisiti specificati sia in termini di PCR che SCR e MBS con vincoli meno stringenti sulla QoS in
termini i maxCTD, CDV e CLR
9 Non real time Variable Bit Rate (nrt-VBR)
€ Requisiti specificati sia in termini di PCR che SCR e MBS con vincoli sulla QoS esclusivamente in
termini di CLR
9 Unspecified Bit Rate (UBR)
€ Servizio “best effort” in cui viene specificata eslusivamente la PCR
9 Available Bit Rate (ABR)
€ Servizio “best effort” in cui viene specificata eslusivamente la PCR ma che permette di garantire
alla sorgente una MCR
9 Guaranteed Frame Rate (GFR)
€ La sorgente è specificata mediante PCR, MCR e MBS, rispetto al servizio ABR la rete è in grado di
scartare tutte le celle appartenenti alla stessa trama quando una cella viene persa
ATM
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Servizi di rete
Classe
Attributo
CBR
rt-VBR
nrt-VBR
UBR
ABR
GFR
PCR
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
SCR
Desctittore
di traffico
MCR
MBS
X
X
MFS
QoS
X
X
maxCTD
X
X
CDV
X
X
CLR
X
X
X
ATM
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Architettura di protocolli
¾ Piano d’utente
9 Trasferimento delle celle informative d’utente attuando le procedure
necessarie per garantire la QoS richiesta
¾ Piano di controllo
9 Controllo delle connessioni e delle chiamate virtuali
¾ Piano di gestione
9 Gestione della rete
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Architettura di protocolli
¾ Trasferimento dati attraverso rete ATM
ATM
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Strato fisico
¾ Physical Medium (PM)
9 Interfacciamento al mezzo trasmissivo
€ Generazione e ricezione di segnali
€ Estrazione ed inserimento di informazioni di temporizzazine
€ Attuazione di tecniche di codifica di linea
9 Interfaccie UNI a 155.520, 622.080, 2.048, 51.84 e 25.6 Mbit/s
€ Rate dello standard SDH
¾ Transmission Convergence (TC)
9 Funzioni indipendenti dal mezzo trasmissivo
€ Generazione e ricezione del flusso binario
€ Adattamento del flusso di bit al formato trasmissivo adottato (esempio SDH)
€ Allineamento di cella (per permettere al ricevitore di individuare l’inizio di ogni cella)
€ Generazione di un campo di controllo d’errore
€ Disaccoppiamento della frequenza di cifra tra flusso scambiato con il livello superiore e
quello trasmesso in linea mediante l’inserimento e la rimozione di celle vuote
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Strato fisico
¾ Trasporto di celle ATM su trama SDH
ATM
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Strato ATM
¾ Definisce il formato di cella e il protocollo di trasferimento delle
stesse
UNI
NNI
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Strato ATM
¾ Campi dell’header interfaccia UNI
9 Generic Flow Control (GFC) 4 bit
€ Controllo di flusso interfaccia UNI
9 Virtual Path Identifier (VPI) 8 bit
€ Identifica il percorso virtuale
9 Virtual Channel Identifier (VCI) 16 bit
€ Identifica il circuito virtuale
9 Payload Type Identifier (PTI) 3 bit
€ Tipo di payload della cella e informazioni di controllo
9 Cell Loss Priority (CLP) 1 bit
€ Indica se la cella può essere scartata o meno in caso di congestione della rete
9 Header Error Control (HEC) 8 bit
€ Codice di rivelazione e correzione d’errore per gli altri campi dell’header
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Strato ATM
¾ Commutazione di percorso e di circuito
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Strato AAL
¾ Segmentation And Reassembly (SAR)
9 Trasferimento di unità informative di lunghezza arbitraria utilizzando celle
di lunghezza fissa
¾ Convergence Sublayer (CS)
9 Permette di garantire gli specifici requisiti di trasporto attraverso la rete
per ognuno dei servizi supportati
¾ Sono stati definiti 4 classi di protocolli AAL
9 AAL1
€ Applicazioni CBR
9 AAL2
€ Servizi in tempo reale come voce e video a pacchetto di tipo rt-VBR
9 AAL3/4
€ Servizi connection-oriented e connectionless di tipo nrt-VBR
9 AAL5
€ Supporto di una molteplicità di classi diverse come interconnessione LAN, interlavoro
fra rete ATM e rete frame-relay o IP
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Servizi supportati dai protocolli AAL
AAL1
CBR
rt-VBR
nrt-VBR
AAL2
AAL3/4
Emulazione di circuito
AAL5
Emulazione LAN
Video a pacchetto
Voce a pacchetto
Emulazione LAN
Interlavoro ATM-Frame relay
Servizi dati generici
Emulazione LAN
Interlavoro ATM-Frame relay
Servizi dati generici
ABR
Emulazione LAN
UBR
Interlavoro ATM-IP
GFR
Interlavoro ATM-IP
ATM
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