Aula 13 - Professor Diovani
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Transcript Aula 13 - Professor Diovani
Redes de alta velocidade
A célula ATM
Estrutura
A célula ATM
célula ATM
...
...
cabeçalho
(rótulo)
5 octetos
(5 x 8 bits)
...
...
campo de informação
(“payload”)
48 octetos
(48 x 8 bits)
Os dados transportados no “payload” podem ter sido gerados em
qualquer fonte e trafegar em qualquer velocidade.
2
A vantagem da segmentação
As informações são segmentadas em células:
Mensagens de dados podem ser longas (até 64 kbytes).
Pela segmentação, informações de voz e vídeo podem ter
prioridade e não precisam esperar mais do que o tempo
necessário para a transmissão de 53 octetos (3 ms em 155
Mb/s) para ter acesso ao canal de transmissão.
Com Frame Relay a espera é um intervalo aleatório que
pode chegar a vários milissegundos.
3
A estrutura da célula ATM
Bit no
8
7
6
5
4
3
2
GFC
VPI
VPI
VCI
1
5
VCI
VCI
PTI
HEC
CLP
b
y
t
e
s
4
8
Campo de informações
(payload)
b
y
t
e
s
VCI : Virtual Channel Identifier; VPI : Virtual Path Identifier; GFC : Generic Flow Control;
HEC : Header Error Check; PTI: Payload Type Identifier; CLP: Cell Loss Priority.
cabeçalho
campo
GFC
VPI
VCI
PTI
CLP
HEC
TOTAL
no de
bits
4
8
16
3
1
8
40 bits
(5 bytes)
4
A estrutura das células UNI e NNI
UNI (user network interface)
NNI (node network interface)
8
8
7
6
5
4
3
2
GFC
VPI
VPI
VCI
1
7
6
4
3
2
1
VPI
VPI
VCI
VCI
5
VCI
VCI
PTI
CLP
VCI
PTI
HEC
HEC
Campo de informações
(payload)
Campo de informações
(payload)
CLP
VCI : Virtual Channel Identifier - associa cada célula particular com um canal virtual.
VPI : Virtual Path Identifier - permite que grupos de canais virtuais sejam manuseados como entidade
única.
GFC : Generic Flow Control - relacionado com o fluxo no terminal de acesso ao enlace do usuário.
HEC : Header Error Check - detecção e correção de erros nos campos.
UNI : interface entre o equipamento do usuário e a terminação da rede.
NNI : interface entre a infra-estrutura de transmissão e o nó da rede.
5
Campos do cabeçalho das células ATM
Campo
UNI
(bits)
4
8
16
3
1
8
GFC
VPI
VCI
PTI
CLP
HEC
NNI
(bits)
---12
16
3
1
8
Descrição
Não tem significado ponta a ponta, não é utilizado
Identificador de caminho virtual
Identificador de circuito virtual
Indica o tipo de dados: de usuário ou de gerência
Indica célula sujeita a descarte, de baixa prioridade
Controle de erro do cabeçalho
UNI (user network interface)
NNI (node network interface)
8
8
7
6
5
4
GFC
VPI
3
2
1
VPI
VCI
7
6
4
3
2
1
VPI
VPI
VCI
VCI
5
VCI
VCI
PTI
CLP
VCI
PTI
HEC
HEC
Campo de informações
(payload)
Campo de informações
(payload)
CLP
VCI : Virtual Channel Identifier
VPI : Virtual Path Identifier
PTI : Payload Type Identifier
GFC : Generic Flow Control
HEC : Header Error Check
CLP : Cell Loss Priority
O campo GFC só possui
significado na célula UNI
6
Campo GFC
8
Formado pelos 4 1os bits do 1o byte (octeto) do
cabeçalho
exerce funções de controle de tráfego entre
estação terminal e rede
função apenas na UNI
define mecanismo usado pela rede para
controlar o tráfego de usuário de acordo com
perfil de qualidade de serviço (QoS)
O campo GFC é suprimido no interior da rede
4 bits são aproveitados para expandir o
campo VPI de 8 para 12 bits
amplia a capacidade de conexões VP
(VPC)
7
6
5
4
3
2
GFC
VPI
VPI
VCI
1
VCI
VCI
PTI
CLP
HEC
Campo de informações
(payload)
GFC : Generic Flow Control
7
Identificadores VPI e VCI
8
7
6
5
4
3
2
GFC
VPI
VPI
VCI
1
VCI
Identificam a rota e o canal
virtuais a serem seguidos
pelas células de uma fonte de
informação
O identificador de canal
virtual (VCI) e o identificador
de rota virtual (VPI) formam
os campos principais
associados aos conceitos de
VC e VP
VCI
PTI
CLP
HEC
Campo de informações
(payload)
VCI : Virtual Channel Identifier
VPI : Virtual Path Identifier
VC: Virtual Channel
VP: Virtual Path
8
Campo PTI-1
8
Identifica o tipo de informação
contida no campo de informação
(payload)
o 1o bit é zero
indica que é célula de usuário
o 1o bit é um
indica célula com informação de
gerenciamento de recursos (célula
RM-resource management)
controle de tráfego e
congestionamento
indica célula de operação e
manutenção (célula OAM-operation
administration maintenance)
7
6
5
4
3
2
GFC
VPI
VPI
VCI
1
VCI
VCI
PTI
CLP
HEC
Campo de informações
(payload)
PTI : Payload Type Identifier
9
Campo PTI
o 2o bit do campo PTI das
células de usuários é utilizado
para notificar a estação final de
ocorrência de
congestionamento
8
7
6
5
4
3
2
GFC
VPI
VPI
VCI
1
VCI
VCI
PTI
CLP
HEC
Quando uma célula passa por
um nó congestionado (buffers
com ocupação máxima) ela é
marcada por meio deste 2o bit
PTI :Campo
PayloaddeType
Identifier
informações
(payload)
a estação final pode enviar uma
mensagem de volta solicitando que
a estação emissora reduza a taxa
de emissão de células para
garantir QoS
10
Campo PTI
8
o 3o bit do campo PTI das
células de usuários é zero
indica que a célula é
continuação de uma seqüência
de células que compõem um
quadro SAR-SDU
o 3o bit do campo PTI das
células de usuários é um
indica que é a última célula do
quadro SAR-SDU
7
6
5
4
3
2
GFC
VPI
VPI
VCI
1
VCI
VCI
PTI
CLP
HEC
PTICampo
: Payload
Type Identifier
de informações
(payload)
O quadro SAR-SDU
(segmentation and
reassembling-service data unit)
integra o subnível SAR
(segmentation and reassembling)
do nível AAL
(ATM adaptation layer)
11
Campo PTI: codificação
PTI
000
001
010
011
100
101
110
111
Tipo de Célula
Usuário
OAM
RM
Reservado
Especificação
Célula não passou por congestionamento
Célula é continuação de uma SAR-SDU
Última célula de uma SAR-SDU
Célula passou por congestionamento
Célula é continuação de uma SAR-SDU
Última célula de uma SAR-SDU
Célula OAM associada ao fluxo F5 (nível de segmento de VCC)
Célula OAM associada ao fluxo F5 (ponta a ponta de um VCC)
Célula com informação de gerenciamento de recursos (como largura de faixa)
Para utilização futura no sistema
cabeçalho
8
7
6
5
4
3
2
GFC
VPI
VPI
VCI
1
campo
VCI
VCI
PTI
HEC
Campo de informações
(payload)
CLP
PTI : Payload Type Identifier
SAR : segmentation and reassembling
SDU : service data unit
OAM : operation administration & maintenance
RM : resource management
GFC
VPI
VCI
PTI
CLP
HEC
TOTAL
no de
bits
4
8
16
3
1
8
40 bits
(5 bytes)
12
Campo CLP
Formado por 1 único bit
define mecanismo de prioridade no descarte
de células
descarte de células pode ser necessário
quando há congestionamento em transbordo
de buffers em comutadores ATM
problema impossível de ser evitado por causa
da natureza estatística do processamento do
sinal
8
7
6
5
4
3
2
GFC
VPI
VPI
VCI
1
VCI
VCI
PTI
CLP
HEC
CLP : Cell Loss Priority
Campo de informações
(payload)
O bit CLP marca a célula
o bit CLP é um
indica prioridade para descarte de célula. Se
for preciso descartar células, esta será a
primeira
o bit CLP é zero
célula de alta prioridade. Não será descartada
na medida do possível
13
Campo CLP
Bit CLP pode ser usado tanto pela rede
quanto pelo usuário
Utilização pela rede
um contrato definindo as características de
tráfego é estabelecido durante o processo
de realização de uma VC para que a rede
garanta QoS
a rede monitora o fluxo do usuário para
garantir o cumprimento do contrato de
tráfego
se há detecção de célula violando o
parâmetro
a rede pode descartar a célula na própria
interface
pode aceitar a célula, porém marcando-a para
provável descarte se houver algum problema
8
7
6
5
4
3
2
GFC
VPI
VPI
VCI
1
VCI
VCI
PTI
HEC
CLP : Cell Loss Priority
Campo de informações
(payload)
14
CLP
Campo CLP
Bit CLP pode ser usado tanto pela rede
quanto pelo usuário
Utilização pelo usuário
pode marcar células que considera de alta
prioridade, como alguns quadros em
8
seqüência de vídeo
7CLP
6
: 5Cell4 Loss
3 Priority
2
1
GFC
VPI
VPI
VCI
VCI
VCI
PTI
CLP
HEC
Campo de informações
(payload)
15
Campo HEC
Realiza 2 funções
detecção e correção de erro de
cabeçalho
8
7
6
5
4
3
2
GFC
VPI
VPI
VCI
1
VCI
VCI
PTI
CLP
HEC
os 8 bits do HEC servem para implementar
um mecanismo do tipo cyclic redundancy
Campo de informações
(payload)
check (CRC-8) que atua sobre os 4
primeiros bytes (octetos) do cabeçalho
HEC : Header Error Correction
além de detectar pode corrigir erros de 1 bit
reduz a probabilidade de
encaminhamento errado de células e a
multiplicação de erros
identificação de início e final das
células
16
Cabeçalho da célula ATM (ITU-T)
Plano
Cell Type (UNI)
Unassigned Cell (idle cell)
Células do
Ressource Management Cells
Plano de Usuário General broadcast cells
User information cells
Segment OAM flow F4 cells
End-to-end OAM flow F4 cells
Células do plano Segment OAM flow F5 cells
de
End-to-end OAM flow F5 cells
Controle e
Poin-to-point signalling cells
Sinalização
Meta-signalling cells
VPI
0000.0000
yyyyyyyy
xxxxxxxx
yyyyyyyy
yyyyyyyy
yyyyyyyy
yyyyyyyy
yyyyyyyy
xxxxxxxx
xxxxxxxx
VCI
00000000.00000000
zzzzzzzz zzzzzzzzz
00000000.00000010
vvvvvvvv vvvvvvvv
00000000.00000011
00000000.00000100
zzzzzzzz zzzzzzzzz
zzzzzzzz zzzzzzzzz
00000000.00000101
00000000.00000001
PTI CLP
0
110
A
0AA
B
0CU
L
0A0
A
0A0
A
100
A
101
A
0AA
B
0A0
B
A : bit disponível para ser usado pelo nível ATM.
B : bit a ser posto em 0 pela entidade originadora (rede pode alterar seu valor).
C : bit usado pelo mecanismo de Explicit Forward Congestion Indication (EFCI).
L : bit do mecanismo de Cell Loss Priority.
U : bit de indicação de usuário do nível ATM para usuário do nível ATM (usado pelo AAL-5).
x : qualquer valor de VPI. (para VPI=0, o valor de VCI é valido para sinalização com troca local).
y : qualquer valor de VPI..
z : qualquer valor de VCI diferente de zero.
v : qualquer valor de VCI acima de 0031H.
17