2. ASYNCRONOUS TRANSFER MODE 2.1Características generales 2.2 Modelo de referencia del protocolo 2.3 Categorías de servicio ATM.

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1 2. ASYNCRONOUS TRANSFER MODE 2.1Características generales 2.2 Modelo de referencia del protocolo 2.3 Categorías de servicio ATM

2 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES Ha sido desarrollado por AT&T en 1983, actualmente colaboran el ITU-T y el ATM Forum Características –Flexibilidad para soportar los servicios existentes y los futuros –Permite realizar una asignación dinámica de banda, debido a que la banda es dada a las fuentes cuando la necesitan –El transporte de todos los tipos de información está integrado, independientemente de su velocidad, requerimientos de velocidad o de la naturaleza de las ráfagas –Utilización eficiente de los recursos de la red que son compartidos estadísticamente. Cualquier recurso puede ser utilizado por cualquier servicio

3 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (2) Modo de Transferencia: –hace referencia a las técnicas de multiplexación y de conmutación ATM es un compromiso –No puede manejar la voz tan eficientemente como las redes de conmutación de circuitos –No puede manejar vídeo tan fácilmente como las redes de conmutación de circuitos (aunque seguramente lo hará de forma más eficiente) –No puede manejar datos tan eficientemente como las redes de conmutación de paquetes –Puede ser problemática en entornos con muchos errores (por ejemplo en redes sin hilos)

4 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (3) Conmutación de circuitos –Los protocolos de control de conexión y de establecimiento de conexión son complicados –La banda se asigna utilizando canales de tamaño fijo –El tamaño no se puede cambiar fácilmente –Todo el circuito está dedicado durante el tiempo que dura la conexión, por lo que hay una ineficiente utilización de los recursos

5 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (4) Conmutación de paquetes –Han sido diseñados para la comunicación entre ordenadores –Para asegurarse una comunicación fiable cuando los enlaces son de baja calidad tienen mecanismos de control y de recuperación de errores –Esto hace que las comunicaciones de alta velocidad sean difíciles –Se pueden implementar fácilmente bandas de diferentes valores –Un paquete sólo es enviado cuando hay información para transferir

6 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (5) ATM utiliza conmutación rápida de paquetes ofreciendo un servicio orientado a la conexión ATM combina las ventajas de la conmutación de circuitos –requiere un overhead bajo y poco procesamiento –el retardo de transferencia es bajo y constante y la conmutación de paquetes. HANDEL pp.19 –es mucho mas fléxible en términos de la velocidad asignada a una conexión individual –se puede hacer que las celdas sean transmitidas a la misma velocidad a la que son generadas

7 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (6) La información es transportada utilizando paquetes pequeños de tamaño fijo que reciben el nombre de celdas La utilización de celdas (pequeñas y de tamaño fijo) simplifica el hardware de los conmutadores y simplifica el procesamiento necesario en cada nodo –Reduce el tamaño de los buffers internos de los conmutadores –Permite una gestión de los buffers más rápida y eficiente Cuanto mas pequeña sea la celda, menor será el retardo de transferencia Como todas las celdas tienen el mismo tamaño se reduce la variación que hay en el retardo

8 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (7) Comparación entre paquetes y celdas –Las celdas tienen una longitud fija, en cambio, los paquetes tienen fijado un tamaño máximo y pueden tomar cualquier valor más pequeño que este máximo –Las celdas tienden a ser mucho más pequeñas que los paquetes –Las redes basadas en celdas no usan la recuperación de errores a nivel de enlace

9 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (8) STM: Modo de Transferencia Síncrono –intervalos de tiempo periódicos son reservados para cada conexión, por lo que el conjunto de velocidades que se pueden asignar es fijo y rígido –se define un “frame” periódico que es dividido en intervalos pequeños –en cada uno de los “frame” se asigna un intervalo en concreto para cada conexión que comparte el enlace, cada conexión es identificada por su posición en el “frame” –por lo tanto la banda se debe asignar por la velocidad de pico –cuando una conexión no utiliza uno de sus intervalos, éste no pueden ser utilizado por ninguna otra conexión C1C2...CNC1C2...CNC1C2...CN Frame Señal de frame Intervalo de tiempo

10 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (9) Asíncrono: –no hace referencia a la transmisión física –hace referencia a como es asignada la banda entre las conexiones y los servicios –la banda es dividida en intervalos de tiempo de longitud fija –estos intervalos son asignados a una conexión cuando se necesita y por lo tanto las posiciones temporales no están predeterminadas. Las celdas que no son utilizadas en los períodos de baja actividad están disponibles para otros recursos, de esta manera es como ATM proporciona la multiplexión estadística –en lugar de identificar las conexiones por su posición temporal, los intervalos son identificados explícitamente en la cabecera de la celda C1 Celda Cabecera de la celda (contiene el identificador de encaminamiento) C3C1 C2C3C2C1 Celda no asignada

11 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (10) Utiliza un esquema orientado a la conexión para simplificar el procesamiento de las celdas –Establecimiento de una conexión (circuito virtual) Negociación de la calidad de servicio en términos de pérdida de celda y de retardos Reserva (estadística) de recursos, si no hay suficientes recursos se rechaza la conexión –Transferencia de datos –En el cierre de conexión se liberan los recursos de red

12 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (11) Las celdas de una misma conexión mantienen su orden secuencial. –En ningún sitio de la red una celda de una conexión puede “adelantar” a otra celda de esa misma conexión que ha sido enviada antes que ella. –Se garantiza que las celdas llegan al destino en el mismo orden en el que han sido transmitidas.

13 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (12) Las celdas son multiplexadas estadísticamente C3 C1C3C2 C3 C2C1C2 1 2 3 Destino Enlace ATMEnlace de acceso

14 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (13) La funcionalidad de las cabeceras es reducida –la mas importante es la identificación de las celdas que pertenecen a la misma conexión virtual para que pueda ser encaminada correctamente –las etiquetas tienen un significado local (no son direcciones explícitas) y son traducidas en cada conmutador La longitud del campo de información es relativamente pequeña y es transportado de forma transparente, por ejemplo, ningún control se realiza en el campo de información

15 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (14) En los niveles bajos no existe protección ante errores ni control de flujo –Si un enlace introduce un error durante la transmisión o temporalmente esta sobrecargado (y causando la pérdida de celdas) ninguna acción especial es considerada en este enlace para corregir este error. –Es posible ignorar la protección de errores porque los enlaces son de muy alta calidad –En las redes ATM no se definen acciones dinámicas en contra de la pérdida de celdas. Sólo se realizan acciones preventivas asignando recursos durante el establecimiento de la conexión y comprobando que existen suficientes recursos

16 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (15) –El control de flujo tampoco es soportado en una red ATM. Una adecuada asignación de recursos y de dimensionado de los buffers puede garantizar un número determinado de pérdida de celdas debido al desbordamiento del buffer –Como los protocolos han sido simplificados los paquetes pueden procesarse rápidamente a nivel de hardware para incrementar el “throughput” y reducir el retardo –Si un servicio en particular requiere estas funcionalidades se realizan extremo a extremo

17 2.1 ATM: CARACTERISTICAS GENERALES (16) Algunas desventajas –Como los recursos de la red no se reservan y los recursos de buffer son limitados, cuando a un enlace se le asigna una excesiva cantidad de tráfico podemos tener congestión y la consiguiente pérdida de celdas –La existencia de buffers en los conmutadores puede provocar a las celdas un retardo variable