Gestão de Redes e Sistemas Distribuídos

1. Gestão de Redes e Sistemas Distribuídos Teresa Maria Vazão Julho 2005 Conceitos fundamentais Evolução das Redes(parte 2) IST/INESC-ID Contactos: IST/Tagus-Park Email: teresa.vazao@tagus.ist.utl.pt Tel: 214233242

2. Sumário ???? • Módulo I: Conceitos fundamentais • Evolução das redes • Rede Global • Redes de Longa Distância • Redes de Área Metropolitana ou de Área Alargada • Redes de Acesso • Modelos de estruturação da gestão • Arquitectura genérica dum Sistema de Gestão • Gestão de infra-estruturas de comunicação Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

3. Rede Global Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

4. Evolução das redes – Rede Global Estruturação Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

5. Evolução das redes – Rede Global • Estruturação • Redes de Longa Distância • Núcleo do sistema de comunicação global • Dominado por um grupo pequeno de operadores globais ou transnacionais. • Objectivo único é transportar grandes volumes de informação. • Necessitam de grande capacidade • Suportadas em tecnologia SDH ou Sonet. • Novos desafios colocados pela necessidade crescente de largura de banda. • Redes de Acesso • Redes que estão mais próximas dos utilizadores • Diversos tipos de utilizadores: residenciais ou empresariais • Diversos tipos de infra-estruturas: protocolos e larguras de banda. • Novos desafios colocados pelo tráfego IP, de natureza imprevisível e assimétrica, tornam-se particularmente relevantes nas novas aplicações. • WAN/MAN • Intermediário entre os dois tipos de redes • Diversos tipos de infra-estruturas: protocolos e larguras de banda. • Necessidade de maior largura de banda por parte das Redes de Longa Distância. • Novos requisitos de acesso resulta na necessidade de serviços de dados de alta velocidade costumizados. Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

6. A explosão do IP traduz-se numa importância contínua e crescente do tráfego de dados, face ao tráfego de voz. Evolução das redes – Rede Global • Evolução • Tráfego proveniente de redes com diferentes • técnicas de comutação: • Circuitos (Voz e fax) • Pacotes (IP) • Célula (ATM ou Frame-Relay) • Necessidade de substituir o TDM por outra técnica de comutação, mais adequada para tráfego de dados. • Novas aplicações com diferentes requisitos, nomeadamente VoIP Mais Largura de Banda ! Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

7. Evolução das redes – Rede Global • Evolução • Liberalização das Telecomunicações • Aparecimento de novos operadores introduz Competição. • Competição entre operadores permite: • Oferta de novos serviços • Ex: xDSL e as VPNs nas MANs • Criação de novas infra-estruturas • Novos operadores podem criar a sua própria infra-estrutura, de forma a terem mais controlo sobre o aprovisionamento e fiabilidade. • Redes são um factor crítico do negócio de qualquer empresa • Operadores têm de criar infra-estruturas redundantes. Novos Serviços e Redundância Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

8. Rede de Longa Distância Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

9. Evolução das redes – Rede de Longa Distância • Rede telefónica - características • Rede telefónica • Disponibilidade à escala global • Utilizada como rede de acesso • Ritmos de transmissão da ordem de 56Kb/s • Circuitos alugados • Suporte de circuitos permanentes na rede telefónica • Grande disponibilidade – o circuito não está sujeito à congestão da linha telefónica comutada • Rapidez – fase de estabelecimento da chamada inexistente • Custo fixo – independente do volume de tráfego do circuito Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

10. Unidade original de multiplexagem: 64Kb/s (1 chamada telefónica) • Nº de canais a multiplexar: • EUA – 24 • Europa – 30 • Para transmissão (multiplexar usando TDM) • T1 = 1.544 Mb/s • E1 = 2.048 Mb/S Conceito TDM Hierarquia de Multiplexagem das Telecomunicações Evolução das redes – Rede de Longa Distância • Rede Telefónica - características Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

11. Conceito SONET/SDH • Synchronous Optical Network/ Synchronous Digital Hierarchy • Os diversos sinais são multiplexados e modelados. • A largura de banda é partilhada pelos diversos sinais • Os sinais são partidos e transportados em Time Slots • Canal Data Communication Channel para informação de gestão Hierarquia de Multiplexagem SONET/SDH Evolução das redes – Rede de Longa Distância • SONET/SDH - Características Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

12. Evolução das redes – Rede de Longa Distância • TDM e SONET/SDH - Características Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

13. Conceito WDM Evolução das redes – Rede de Longa Distância • WDM - Características • Wavelength Division Multiplexing • Cada sinal é transportado independentemente dos outros. • Cada canal tem a sua largura de banda atribuída • Todos os sinais chegam ao mesmo tempo • Transporta de forma transparente qualquer protocolo • Canal de gestão para a camada óptica (out-band) • Reserva duma parte de cada canal para a sua própria gestão (in-band) Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

14. MAN/WAN Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

15. Evolução das redes – Redes de Área Metropolitana • Rede Frame-Relay - Características • Características gerais • Ligações virtuais identificadas por DLCI (Data Link Connection Identifier) • DLCIs são locais e alterados pelos comutadores • Controlo de fluxo e controlo de congestão • Comutação de tramas • Controlo de congestão • Estabelecimento dum contrato Utilizador-Operador onde se específica um ritmo contratado (CIR – Commited Information Rate) • Controlo pelos utilizadores • Mecanismos de controlo de admissão e policiamento • Controlo de fluxo • A rede controla o fluxo, mas permite picos temporários de tráfego até um certo valor definido (Exceeded Burst Size) • A rede pode indicar o estado de congestão (BCN, FCN) Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

16. Evolução das redes – Redes de Área Metropolitana • Rede ATM - características • Características gerais • Comutação de células de tamanho fixo (53 octectos) • Multiplexagem estatística • Possibilidade de reserva de recursos na rede • Caminho virtual identificado pelo VPI/VCI • Camadas de adaptação ATM • AAL 1 : para suporte de circuitos; modo de ligação; débito constante • AAL 2: modo de ligação; débito variável • AAL 3/4: modo com ligação (3); sem ligação (4) • AAL 5: transmissão de dados; sem ligação • Gestão de tráfego • Gestão de recursos: caminhos virtuais • Controlo de admissão de chamadas • Controlo de parâmetros de utilização • Controlo de congestão Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

17. Evolução das redes – Redes de Área Metropolitana • Rede ATM - características Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

18. Rede de Longa Distância Dimensão da rede é superior Topologia da rede é mais estável Transferência de informação em pipes Capacidade Rede de Área Metropolitana Dimensão da rede é mais reduzida Topologia da rede pode variar Suporte de grande diversidade de serviços e de tipos de tráfego. Existência de sistemas de transmissão síncrona ou assíncrona de baixo ritmo. Protocolos eficientes Escalabilidade Aprovisionamento dinâmico Evolução das redes – avaliação final Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

19. Redes de Acesso Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

20. Evolução das redes – Redes de Acesso • Tecnologias de Acesso • Acesso com fios • Digital Subscriber Line • Débitos até 6.1Mb/s • Transmisssão por par-entrançado (fio de cobre) • Multiplexagem na frequência • Voz, upstream e downstream • ADLS • Acesso residencial • Largura de banda assimétrica • HDLS • Acesso empresarial • Largura de banda simétrica • Cable Modems • Débitos até 10 Mb/s (ou superiores) • Transmissão por cabo coaxial • Acesso sem fios • GSM/GPRS, UMTS • Frequências licenciadas Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

21. Evolução das redes – Redes de Acesso • Tecnologias de Acesso - evolução • Redes ópticas de subscritores • Fiber To The Office – Fibra óptica em redes de grandes clientes empresariais • Fiber To The Zone – Extensão da anterior a grandes zonas residenciais (centenas a milhares de utilizadores) • Fiber To The Building – Fibra para edíficios de dimensão razoável (dezenas e centenas de utilizadores) • Fiber To The Home – Fibra para utilizadores individuais • WiMAx • Nova tecnologia de comunicação sem fios Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

22. Exemplo: Interligação de Redes Evolução das redes Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

23. Planeamento Redes Locais Instalação Gestão Contratação de serviços MAN/WAN Evolução das redes Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos

24. Resumo da aula • Evolução das redes e dos sistemas distribuídos • Rede Global • Rede de Longa Distância • Rede de Área Metropolitana ou de Área Alargada • Rede de Acesso Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos