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Configurazione B-ISDN

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Configurazione B-ISDN

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Presentation Transcript

  1. TE Public UNI Public NNI Public UNI Public UNI Public ATM VP/VC Network Public ATM VP/VC Network TE TE Public UNI Public UNI Private ATM network Private ATM network TE TE Private NNI Private UNI Private UNI Private UNI TE Configurazione B-ISDN

  2. ATMAsyncronous Transfer Mode • tecnica di commutazione e multiplazione • unità dati di dimensione fissa dette celle • flessibilità nell’allocazione di banda • (multiplazione asincrona) • protocolli scarni all’interno della rete • (core and edge) • circuiti virtuali • segnalazione e controllo su canali separati

  3. Commutazione e Multiplazione

  4. Cella ATM - Cella UNI 5 byte di intestazione e 48 di dati GFC V P I V C I V P I V C I header V C I HEC PT CLP payload

  5. La cella ATM: circuito e cammino virtuale • GFC (Generic Flow Control) • VPI (Virtual Path Identifier) • VCI (Virtual Channel Identifier) • PT (Payload Type) • CLP (Cell Loss Priority) • HEC (Header Error Control) L’insieme del campo VPI e del campo VCI permette di identificare la connessione alla quale la cella appartiene

  6. Cella ATM - Cella NNI 5 byte di intestazione e 48 di dati V P I V P I V C I V C I header V C I HEC PT CLP payload

  7. Cella ATM - Cella NNI 5 byte di intestazione e 48 di dati V P I V P I V C I V C I V C I HEC PT CLP occorre mantenere la sequenza delle celle!

  8. Circuiti e cammini virtuali • Circuito virtuale (VCI) è associato a un canale • di comunicazione • Cammino virtuale (VPI) è associato a un gruppo • di VC VCI a VCI b Physical Layer Connection VPI x VPI y

  9. Instradamento a livello VP VCI 23 VCI 21 VPI 1 VPI 4 VCI 24 VCI 25 VCI 22 VCI 23 VPI 5 VPI 2 VCI 24 VCI 21 VCI 22 VCI 24 VCI 25 VPI 3 VPI 6 VCI 24 VP switch / cross-connect

  10. Instradamento a livello VC VCI 25 VCI 25 VPI 4 VCI 21 VCI 21 VPI 5 VCI 23 VCI 23 VCI 24 VPI 2 VCI 24 VC switch / cross-connect

  11. Commutazione ATM ingresso n. 2 porta etichetta i D 2 C 1 1 2 2 i n m C D

  12. Commutazione ATM In ogni nodo l’etichetta (VPI/VCI) della cella in ingresso determina una nuova etichetta e il canale di uscita Commutazione di spazio, tempo ed etichetta L’etichetta (identificativo di connessione) ha significato locale

  13. Multiplazione statistica?

  14. Multiplazione statistica • il traffico sovente è di tipo impulsivo (burst): • la velocità media (average rate) è inferiore alla • velocità di picco (peak rate)

  15. Multiplazione statistica • il traffico sovente è di tipo impulsivo (burst): • la velocità media (average rate) è inferiore alla • velocità di picco (peak rate) • si ha multiplazione statistica se la capacità di un • canale d’uscita è inferiore alla somma delle • velocità di picco entranti

  16. Multiplazione statistica • il traffico sovente è di tipo impulsivo (burst): • la velocità media (average rate) è inferiore alla • velocità di picco (peak rate) • si ha multiplazione statistica se la capacità di un • canale d’uscita è inferiore alla somma delle • velocità di picco entranti • rischio di congestione, perdita di celle e iniquità

  17. Protocolli di liv. superiore Protocolli di liv. superiore Protocolli di liv. superiore Protocolli di liv. superiore HDLC HDLC HDLC HDLC PHY PHY PHY PHY Rete pubblica a pacchetto Terminale utente Terminale utente Nodo di commutazione X.25 L>=3 L2 L1 Controllo di errore Controllo di errore

  18. Terminale utente Terminale utente Nodo di commutazione ATM Protocolli di liv. superiore Protocolli di liv. superiore Controllo di errore end-to-end (solo per alcuni servizi e su richiesta) L>=3 L2 L1 AAL AAL ATM ATM ATM ATM PHY PHY PHY PHY Protocolli Core & Edge

  19. ATMil modello di riferimento Management Plane Control Plane User Plane Plane Management Higher layers Higher layers Layer Management ATM adaptation layer ATM layer ATM physical layer

  20. L’architettura di protocolli è suddivisa in tre piani. • User Plane, trasporto delle informazioni utente • Control Plane, trasporto e trattamento • dell’informazione di segnalazione • Management Plane, suddiviso in • Layer Management Subplane: gestisce i flussi • informativi di OAM (Operation And Maintenance) • Plane Management Subplane: coordina i piani • precedenti e effettua una supervisione del • sistema ATMil modello di riferimento

  21. I due piani di controllo e utente sono suddivisi in tre livelli sui quali appoggiano i protocolli di livello superiore: • Physical Layer • ATM Layer • ATM Adaptation Layer (AAL) ATMil modello di riferimento

  22. Protocollo di livello fisico Rende il livello ATM indipendente dal sistema trasmissivo adottato. Si appoggia su un supporto trasmissivo in fibra ottica.

  23. Protocollo di livello fisico CELL RATE DECOUPLING HEC GENERATION / VERIFIC. CELL DELINEATION TX FRAME GENERATION BIT TIMING BIT TX / RX TRANSMISSION CONVERGENCE PHYSICAL LAYER PHYSICAL MEDIUM DEPENDENT

  24. Protocollo di livello fisico • Il formato della trama adottato per il trasporto delle • celle è basato sulle gerarchie sincrone: • SONET (segnali ottici multipli della velocità base • di segnale di 51.84 Mbit/s) • SDH (equivalente internazionale della SONET) • STS (standard corrispondente per i segnali • elettrici)

  25. Protocollo di livello fisico OC level STS level SDH level Mbit /s 51.84 155.52 622.08 1244.16 2488.32 9953.28 STS - 1 STS - 3 STS - 12 STS - 24 STS - 48 STS - 192 OC - 1 OC - 3 OC - 12 OC - 24 OC - 48 OC - 192 STM - 1 STM - 4 STM - 8 STM - 16 STM - 64

  26. Gerarchia sincrona SDH - SONET • elemento base è la trama STM-1, con periodo • di ripetizione 125 ms • la trama è costituita da 19440 bit, corrispondenti • a una velocità di 155.520 Mbit/s • l’informazione è organizzata in byte su 9 righe • da 270 byte ciascuna

  27. administrative unit 270 byte 9 byte 261 byte 0 ms Framing Puntatori tempo 125 ms overhead virtual container Gerarchia sincrona SDH - SONET

  28. Gerarchia sincrona SDH • le trame dei diversi canali possono giungere al • multiplatore non allineate • si utilizza un puntatore, inserito nella sezione di • overhead, per indicare il posizionamento della • trama all’interno della STM-1

  29. l’overhead contiene le seguenti informazioni • byte di inizio frame • puntatori alla trama dei vari canali multiplati • numero di canali trasportati da un frame per • identificare i puntatori validi • informazioni di OAM che permettono la • supervisione e la manutenzione del sistema • virtual container (VC) è la sezione utile • al trasporto dati (261 x 9 = 2349 byte) • administrative unit (AU) è l’insieme di VC e • dei relativi puntatori Gerarchia sincrona SDH

  30. Gerarchia sincrona SDHSTM - 4 • Ha una capacità di 622 Mbit/s, 4 volte superiore a • quella di STM-1, pur mantenendo lo stesso periodo • di ripetizione della STM-1 • Si ottiene raggruppando in modo interlacciato • quattro AU in un unico Administrative Unit Group

  31. Gerarchia sincrona SDHSTM - 4 270 byte 9 byte 261 byte 0 ms Framing Puntatori tempo 125 ms overhead virtual container STM-1 # 1 STM-1 # 2 STM-1 # 3 STM-1 # 4

  32. ATMil modello di riferimento Management Plane Control Plane User Plane Plane Management Higher layers Higher layers Layer Management ATM adaptation layer ATM layer ATM physical layer

  33. Funzioni del livello ATM • assegnazione e rimozione della connessione • costruzione della cella • 48 byte + 5 byte = 53 byte • con generazione ed estrazione dell’intestazione • commutazione e multiplazione • traduzione delle etichette • controllo prestazioni

  34. Protocollo ATM • Controllo delle prestazioni • gestione dei ritardi • gestione del bit CLP • controllo dei parametri d’utente • FECN o BECN • discriminazione del tipo di cella • (utente, OAM, controllo)

  35. ATMil modello di riferimento Management Plane Control Plane User Plane Plane Management Higher layers Higher layers Layer Management ATM adaptation layer ATM layer ATM physical layer

  36. ATM Adaptation Layer • Integra il trasporto ATM per offrire servizi agli • utenti. Dipende dal servizio offerto. • Esempi di funzioni AAL: • gestione degli errori di trasmissione • gestione della pacchettizzazione • gestione della perdita di celle • controllo di flusso

  37. Struttura AAL SSCS CPCS CS SAR AAL CS convergence sublayer SAR segmentation and reassembly SSCS service specific CS CPCS common part CS Alcuni sottolivelli possono essere assenti

  38. Classi di servizio Classe A Classe B Classe C Classe D Riferimento temporale tra sorgente e dest. non necessario necessario variabile (VBR) costante (CBR) Velocità non connesso Modalità della connessione orientato alla connessione Tipo di AAL utilizzato AAL tipo 1 AAL tipo 3/4 - 5 AAL tipo 2 Possibili applicazioni voce 64 kbit/s video CBR video/audio VBR dati dati

  39. ATMformato delle celle AAL 1 2 3 4 5 SN SNP SAR - SDU Cell Header 47 byte Cell Header SN IT SAR - SDU LI CRC 44 byte Cell Header ST SN RES SAR - SDU LI CRC 44 byte Cell Header ST SN MID SAR - SDU LI CRC 44 byte Cell Header 48 byte

  40. AAL 1(servizio isocrono CBR) • Convergence Sublayer • pacchettizzazione e depacchettizzazione • estrazione adattativa clock di sorgente • trasferimento informazioni temporali • SAR sublayer • gestione contatore di sequenza (modulo 8) • gestione errori contatore • notifica perdite celle

  41. BE tag BE tag BA size CPI AL Lenght pad AAL user payload 1B 1B 2B 0-3B 1B 2B 2B 2 byte 44 byte 2 byte SAR - PDU SAR header SAR trailer SAR header SAR trailer ST=BOM ST=EOM SAR header SAR trailer ST=COM MID LI CRC ST SN P 2 4 1 9 bit 6 bit 10 bit AAL 3/4

  42. Funzioni SAR in AAL 3/4 • In trasmissione: • segmentazione con gestione ST (BOM, COM, • EOM, SSM) e SN • multiplazione di più CS-PDU, usando MID • diversi

  43. Funzioni SAR in AAL 3/4 • In trasmissione: • segmentazione con gestione ST (BOM, COM, • EOM, SSM) e SN • multiplazione di più CS-PDU, usando MID • diversi • In ricezione: • verifica CRC • riassemblaggio • scarto CS - PDU incomplete o con errori

  44. Funzioni CS in AAL 3/4 • mapping (tra VC e AAL - SAP) • blocking / deblocking o segmentation / • reassembly di AAL - SDU • controllo di errore sulle CS - PDU con • ritrasmissione se in classe C

  45. Struttura AAL 5 0-47 2 2 4 CS Layer PAD CRC - 32 CS Layer Payload Reserved Lenght SAR Layer 48 bytes SAR payload 48 bytes SAR payload 48 bytes SAR payload ATM Header ATM Header ATM Header End of segment = 1

  46. AAL 5 • sottolivello CS inesistente • SAR utilizza tutti i 48 byte di payload • l’ultima cella ha il bit PT nell’intestazione • ATM messo a 1 • la corretta ricezione viene verificata con il • calcolo del CRC

  47. AAL 5 (proposta SUN) + semplicità + efficienza + affidabilità (CRC - 32)

  48. AAL 5 (proposta SUN) + semplicità + efficienza + affidabilità (CRC - 32) - interviene sul bit PT - soffre la perdita della cella con PT = 1

  49. ATM forum Organizzazione internazionale di produttori e gestori di reti. • Scopi: • promuovere l’interoperabilità • coordinare i nuovi prodotti • dare indicazioni agli enti di standardizzazione • promuovere l’interesse verso ATM • omogeneizzare reti ATM private e pubbliche

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