Digital Subscriber Line (DSL)

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1 Digital Subscriber Line (DSL)

2 DSL Digital Subscriber Line Transmisión analógica
Existen cuatro tipos de DSL: ADSL Asymmetric DSL SDSL Symmetric DSL VDSL Very high rate DSL RADSL Rate Adaptive DSL La opción más común es la ADSL Permite múltiples enlaces analógicos por el mismo medio físico

3 Componentes de ADSL Transceiver ADSL (“Modem ADSL”)
En la ubicación del cliente Usualmente lo aporta el proveedor del servicio sin opción de elección por parte del usuario Puertos USB o Ethernet Algunos involucran ruteador, firewall y switch ADSL Access Multiplexer (DSLAM) En las oficinas del prestador de servicio Permite la conexión de múltiples Transceivers ADSL Algunos permiten la asignación dinámca de direcciones IP para los clientes

4 ADSL Conexión ADSL

5 Características de ADSL
Opera mejor mientras más cerca se encuentre la instalación del usuario respecto a la central telefónica (límite de 5,460 mt.) Trabaja a tasas más altas que un modem: 256 kbps (Rx 3 o 4 veces Tx) 512 kbps (Rx 3 o 4 veces Tx) 2,048 kbps (Rx 3 o 4 veces Tx) 8,192 kbps (Rx 13 o más veces Tx , < 1,820 mt.) Utiliza los mismos pares de cobre que la RTC (con restricciones) Dos estándares de ADSL DMT (Discrete multitone) definido por la ANSI CAP (Carrrier amplitude/phase)

6 CAP Carrierless Amplitud / Phase Primer estándar de ADSL
La voz es transmitida en la banda más baja (4KHz) Los canales de salida son transmitidos en la banda entre 25 y 160 KHz Los canales de entrada son transmitidos en la banda que empieza en los 240 KHz

7 DMT Discrete Multi-Tone Estándar mas reciente de ADSL
Multiples canales de 4 KHz El primer canal para voz (0-4KHz) Constantemente se evalua la calidad de cada canal y se muda a otro si la calidad no es buena

8 Filtro pasa-bajo Tanto DMT como CAP utilizan filtros pasa- bajo para bloquar señales que puedan interferir con las comunicaciones de voz Bloquean todas las señales arriba de 4 KHz

9 Impedimentos para enlaces ADSL
Puenteos Extensión de la red telefónica pero incompatible con ADSL Fibra óptica No se permiten las conversiones Analógica- Digital-Analógica para intercomunicar par trenzado con fibra óptica Distancia ADSL es muy sensible a la distancia

10 4.2 CONMUTACIÓN DE PAQUETES
En esta sección se exponen las características de las redes de conmutación de paquetes. Los objetivos de conocimiento son los siguientes: X.25 Frame Relay

11 Redes de conmutación de paquetes
Existen fundamentalmente dos redes de conmutación de paquetes: X.25 Frame Relay Las redes X.25 iniciaron en 1976 y su orientación fundamental era la de interconectar equipos terminales a bajo costo y bajas tasas de transmisión sobre medios poco confiables Las redes Frame Relay iniciaron en 1988 y su orientación fué la de interconectar redes locales geográficamente dispersas con tasas superiores a las de X.25 sobre medios de transmisión confiables

12 X.25

13 X.25 Comunicación de equipos terminales a bajo costo
Tasas de transmisión de 300 bps hasta 64 kbps, siendo 9.6 kbps lo más común Protocolo con un gran nivel de chequeo de errores y por lo tanto opera bien en medios de transmisión poco confiables (redes telefónicas basadas en conductores de cobre, enlaces satelitales, etc.) Operando virtualmente en todo el mundo El costo de transmisión es fundamentalmente el volumen de información enviada y no la distancia recorrida Pueden presentarse fuertes retrasos y variaciones en los retrasos Apto para sesiones tipo datos pero no sesiones tipo voz Utiliza PVCs (Permanent Virtual Circuits) y SVCs (Switch Virtual Circuits)

14 Red X.25 DTE DTE DCE DCE DCE Nube X.25 DCE DTE DTE DCE DCE PAD DTE DTE

15 Comparación con el modelo OSI
X Modelo OSI Capas: 7 6 5 4 3 2 1 APLICACION PRESENTACION SESION TRANSPORTE RED ENLACE FISICA Packet Link Physical Capas: 3 2 1

16 Capas y protocolos de X.25 Red X.25 Red X.25 Packet Link Link Physical
DCE Red X.25 DCE PAD DTE X.75 DTE X.25 X.29 X.25 X.28 Red X.25

17 Circuitos virtuales } ... Enlace físico (medio) Circuitos virtuales

18 Proceso de comunicación
DTE / DCE DCE / DTE Establecimiento Call request Incomming call Call accepted Call connected Solo SVCs Transferencia Datos Datos PVCs y SVCs Clear request Clear indication Terminación Clear Confirmation Clear confirmation Solo SVCs Red X.25

19 Trama LAPB para establecer un SVC
SD destino control info FCS ED [1] [1] [1] [8-4096] [2] [1] SD: Start Delimiter ( ) destino: indica el tipo de dispositivo (DTE: 0316; DCE: 0116) control: identifica el tipo de trama info: PDU de la capa 3 conteniendo un encabezado de 7 a 70 Bytes con un Logical Channel Group Number de 4 bits, GFI (General Format Identifier) de 4 bits, LCN (Logical Channel Number) de 8 bits, Packet Type Identifier ( ), Called DTE Address Length de 4 bits, Calling DTE Address Length de 4 bits, Called DTE Address de 8 bytes, Calling DTE Address de 8 bytes [estos últimos dos campos con un máximo de 15 dígitos representados por un nibble (4 bits) cada uno, Facility Field Length de 6 bits, 2 bits en ceros, y Facility Field de 0 a 63 Bytes. Después el NLPID (Network Level Protocol Identifier) de 8 bits (0016: Null Encapsulation; 8016: SNAP Encapsulation; 8116: ISO CLNP; 8216: ISO ES-IS; CC16: IP); por último la info de la capa 3 [el encapsulamiento SNAP incluye OUI (Organizationally Unique Identifier) de 3 Bytes, y PID (Protocol Identifier) de 2 Bytes] FCS: Frame Check Sequence: chequeo de integridad CRC (Cyclic Redundancy Check) realizado sobre los campos desde destino hasta info ED: End Delimiter ( )

20 Trama LAPB de datos SD destino control info FCS ED
[1] [1] [1] [4-4096] [2] [1] SD: Start Delimiter ( ) destino: indica el tipo de dispositivo (DTE: 0316; DCE: 0116) control: identifica el tipo de trama info: PDU de la capa 3 conteniendo un encabezado de 3 Bytes con un Logical Channel Group Number de 4 bits, GFI (General Format Identifier) de 4 bits, LCN (Logical Channel Number) de 8 bits, y Packet Type Identifier de 8 bits {1 bit en cero, P(S) [Packet Send Sequence Number] de 3 bits, M [More] de 1 bit, y P(R) [Packet Receive Sequence Number] de 3 bits}. Después el NLPID (Network Level Protocol Identifier) de 8 bits (0016: Null Encapsulation; 8016: SNAP Encapsulation; 8116: ISO CLNP; 8216: ISO ES-IS; CC16: IP); por último la info de la capa 3. [el encapsulamiento SNAP incluye OUI (Organizationally Unique Identifier) de 3 Bytes, y PID (Protocol Identifier) de 2 Bytes] FCS: Frame Check Sequence: chequeo de integridad CRC (Cyclic Redundancy Check) realizado sobre los campos desde destino hasta info ED: End Delimiter ( )

21 Frame Relay

22 Frame Relay Comunicación entre redes locales a tasas medias
Tasas de transmisión hasta 2 Mbps Protocolo sin chequeo de errores y por lo tanto opera bien en medios de transmisión altamente confiables (fibra óptica) pero no es apropiado para medios poco confiables No existe aún en todo el mundo redes públicas de Frame Relay El costo de transmisión es fundamentalmente el volumen de tráfico pactado mensualmente entre el usuario y el prestador de servicio Frame Relay: Commited Information Rate (CIR) y tasa máxima permitida para picos (MIR). Pueden presentarse retrasos y variaciones en los retrasos Apto para sesiones tipo datos pero, usando tramas de longitud fija se transmiten sesiones tipo voz

23 Frame Relay (cont.) Solo utiliza PVCs (Permanent Virtual Circuits) identificándolos como DLCIs (Data Link Connection Identifier) No tiene capa 3 sino que toma la correspondiente del modelo de comunicación que lo utiliza (ejemplo: IP del modelo TCP/IP), aunque incluyen en la capa 2 algunas funciones de la capa superior como son el direccionamiento y la selección de rutas Se pueden tener múltiples circuitos virtuales establecidos a través de un mismo enlace físico Prevé mecanismos para evitar o reducir el congestionamiento Utiliza Fast Packet Switching (empieza a enviar la trama hacia el puerto de salida correspondiente del switch antes de que termine de entrar y el FCS sea checado) No realiza ningún esfuerzo por corregir errores, sino que lo deja a las capas superiores para resolverlo, logrando mayor transferencia (throughput)

24 Red Frame Relay Red Frame Relay DTE DTE DCE DCE DCE DCE DTE DTE DCE
DLCI DCE DCE DLCI DCE DCE DTE DTE DCE DLCI DLCI DTE

25 Comparación con el modelo OSI
Frame Relay Modelo OSI Capas: 7 6 5 4 3 2 1 APLICACION PRESENTACION SESION TRANSPORTE RED ENLACE FISICA LAPD Physical 2 1 Capas:

26 Capas de Frame Relay Red Frame Relay Data Link Data Link Physical
DCE DCE DTE DTE

27 Trama LAPD SD destino control info FCS ED
[1] [2] [1] [4-4096] [2] [1] SD: Start Delimiter ( ) destino: PVC a usar conteniendo 1 bit de EA (Extended Address: 02), 1 bit de C/R (Command/Response), los 6 bits más significativos del DLCI (Data Link Connection Identifier), 1 bit de EA: 12 , 1 bit de DE (Discard Eligibility), 1 bit de BECN (Backward Explicit Congestion Notification), 1 bit de FECN (Forward Explicit Congestion Notification), y los 4 bits menos significativos del DLCI control: 0316: Unnumbered Information Frame info: PDU de la capa 3 conteniendo un pad (opcional) para iniciar en fronatera de Byte, el NLPID (Network Level Protocol Identifier) de 8 bits (0316: Null Encapsulation; 8016: SNAP Encapsulation; 8116: ISO CLNP; 8216: ISO ES-IS; CC16: IP); por último la info de la capa 3. [el encapsulamiento SNAP incluye OUI (Organizationally Unique Identifier) de 3 Bytes, y PID (Protocol Identifier) de 2 Bytes] FCS: Frame Check Sequence: chequeo de integridad CRC (Cyclic Redundancy Check) realizado sobre los campos desde destino hasta info ED: End Delimiter ( )

28 4.3 CONMUTACIÓN DE CELDAS En esta sección se exponen las características de las redes de conmutación de celdas. Los objetivos de conocimiento son los siguientes: ATM

29 ATM (Asynchronous Transfer Mode)
ATM es la evolución de ISDN, conocido inicialmente como B-ISDN (Broadband ISDN) Fué diseñado para transportar cualquier tipo de información (datos, imágenes, voz, audio y video) Utiliza celdas de tamaño fijo de 53 Bytes (5 Bytes para direccionamiento y control, y 48 para información) Es inmune a las diferentes tasas de transmisión que pueden utilizarse (25.6, 51.84, 100, y Mbps) Es el único tipo de red que puede trabajar a nivel de LAN, WAN y MAN

30 Información transmitida por ATM
UNI privada UNI pública UNI pública Red ATM The cell can be viewed as the fundamental element of ATM. It is similar to the standard container in containerized shipping. Using this element, the ATM vision is to build an infrastructure, represented by the cloud in this chart, that is dedicated to moving cells from place to place with very high performance. Like containerized shipping, the ATM Network does not examine the content of the cell payloads. All handling decisions are made based on the cell header. Thus, all manner of different traffic types can be supported without changing the ATM Network. In order to move traffic through the ATM Network, devices at the edge must convert, if necessary, traffic streams into cells. Notice that this means that to add a new traffic type only requires a new edge device and these new edge devices need only be deployed in the places where there is demand. Thus, a single infrastructure, the ATM Network, can be deployed and used to carry all types of traffic. The use of a single infrastructure is expected to yield big economic and operational benefits for network managers. This is the essence of the ATM vision. With only 5 bytes of header, it is not possible to carry the full destination address for each cell. Thus, an abbreviated address, called a virtual channel identifier is used. This requires a connection to be established (the defining of the abbreviated address) before information cells can be sent. The concept is much like that of virtual connections in Frame Relay and X.25. The requirement to set up a connection is why ATM is considered inherently connection-oriented. The connection between the edge device and the ATM Network is called the User Network Interface (UNI). This is a key standard in ATM. Among other things, the UNI specifies the protocol that allows the ATM Network and edge device to control the virtual connections. NNI NNI La red ATM transporta celdas de tamaño fijo con poco retraso y pocas variaciones del retraso Los dispositivos en la frontera de la red ATM traducen entre el tráfico original y las celdas La comunicación no puede realizarse hasta que se establece una conexión dentro de la red UNI: User-Network Interface NNI: Network-Network Interface

31 Principales estándares
ITU-T: Definió y controla la UNI y las NNI públicas (anteriormente conocida como CCITT) ATM Forum: Definió y controla la UNI y la NNI privadas

32 Comunicación en ATM Dos equipos ATM se comunican entre sí por medio de un canal o circuito virtual (VC), que pueden ser permanentes (PVC o Permanent Virtual Circuit) o que se establecen por demanda (SVC o Switched Virtual Circuit) Un enlace virtual (VP o Virtual Path) es un conjunto de canales virtuales Uno o más VPs son transportados en un medio físico (enlace de fibra, par trenzado, etc.) VP VP VCs Enlace físico (medio) VCs

33 Virtual Channel Connection
Conexiones virtuales Nodo ATM Nodo ATM Aplicación Capas ATM Tabla VPI / VCI Aplicación Capas ATM Tabla VPI / VCI Switch ATM Switch ATM Switch ATM The cell can be viewed as the fundamental element of ATM. It is similar to the standard container in containerized shipping. Using this element, the ATM vision is to build an infrastructure, represented by the cloud in this chart, that is dedicated to moving cells from place to place with very high performance. Like containerized shipping, the ATM Network does not examine the content of the cell payloads. All handling decisions are made based on the cell header. Thus, all manner of different traffic types can be supported without changing the ATM Network. In order to move traffic through the ATM Network, devices at the edge must convert, if necessary, traffic streams into cells. Notice that this means that to add a new traffic type only requires a new edge device and these new edge devices need only be deployed in the places where there is demand. Thus, a single infrastructure, the ATM Network, can be deployed and used to carry all types of traffic. The use of a single infrastructure is expected to yield big economic and operational benefits for network managers. This is the essence of the ATM vision. With only 5 bytes of header, it is not possible to carry the full destination address for each cell. Thus, an abbreviated address, called a virtual channel identifier is used. This requires a connection to be established (the defining of the abbreviated address) before information cells can be sent. The concept is much like that of virtual connections in Frame Relay and X.25. The requirement to set up a connection is why ATM is considered inherently connection-oriented. The connection between the edge device and the ATM Network is called the User Network Interface (UNI). This is a key standard in ATM. Among other things, the UNI specifies the protocol that allows the ATM Network and edge device to control the virtual connections. Tabla VPI / VCI Tabla VPI / VCI Tabla VPI / VCI Virtual Path Virtual Channel Virtual Path Virtual Channel Virtual Path Virtual Channel Virtual Path Virtual Channel Virtual Channel Connection

34 Swapping VPI & VCI swapping VPI swapping Enlace 1 Enlace 2
VCI Enlace VPI VCI VCI Enlace VPI VCI VPI Enlace VPI VCI

35 Direcciones ATM AFI campos del AFI RD Area ESI SEL Prefijo de la red (Network Prefix) de 13 Bytes Usuario de 7 Bytes AFI: Authority and Format Identifier (formato Data Country Identifier o DCC: 39; formato E-164: 45; formato International Code Designator o ICD: 47) RD: Routing Domain Area: Subdominio de ruteo ESI: End Station Identifier que identifica cada dispositivo en forma única y comúnmente se utiliza la dirección MAC del mismo SEL: Selector, su uso está analizándose en el ATM Forum para uso de VLANs

36 Direcciones ATM (cont.)
Formato DCC AFI DCC DFI AA RSRVD RD Area ESI SEL AFI: Authority and Format Identifier (39) DCC: Código de país según la ISO 3166 DFI: Domain Format Identifier que define la estructura de la dirección AA: Subcódigo según el país RSRVD: Reservado (00) Formato ICD AFI ICD DFI AA RSRVD RD Area ESI SEL AFI: Authority and Format Identifier (47) ICD: Código de organización según la ISO 6523 DFI: Domain Format Identifier que define la estructura de la dirección AA: Subcódigo según la organización RSRVD: Reservado (00)

37 Direcciones ATM (cont.)
Formato E.164 AFI ICD E RD Area ESI SEL AFI: Authority and Format Identifier (45) ICD: Código de organización según la ISO 6523 E.164: 15 dígitos de número telefónico de ISDN en nibbles (4 bits cada uno)

38 Clases de servicios Clase A Clase B Clase C Clase D Requiere timing
Constant bit-rate (CBR) Orientado a conexión Sesiones tipo voz de alta calidad Clase B Variable bit-rate (VBR) Sesiones tipo voz de menor calidad Clase C No requiere timing Variable bit-rate (ABR / UBR) Orientado a conexión Sesiones tipo datos (WAN) Clase D No orientado a conexión Sesiones tipo datos (LAN)

39 Tipos de tráfico CBR VBR ABR UBR Constant Bit Rate
Equivalente a conmutación de circuitos Se aloja la cantidad de tráfico independienteente si se ocupa o no VBR Variable Bit Rate Se es pecifica un máximo y un mínimo de tráfico garantizados ABR Available Bit Rate Se especifica un mínimo garantizado, pero no se garantiza ningún máximo UBR Unspecified Bit Rate No se garantiza nada, la red le da lo que tiene disponible