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UNIDAD IV. CONMUTACIÓN DE PAQUETES Nivel de red. Tecnologías X.25, FR y ATM (8hT + 3hP)El primer bloque de la unidad estudia el nivel de red y sus funciones. Inicialmente, se introducen los modelosya conocidos de organización de la capa red en conmutación de paquetes (circuito virtual y datagrama) para,a continuación, abordar las funciones principales de este nivel. La capa de red necesita conocer la topologíade la red para fijar la trayectoria más apropiada en una comunicación extremo a extremo (encaminamiento)de la red para fijar la trayectoria más apropiada en una comunicación extremo a extremo (encaminamiento),debe evitar la sobrecarga de las líneas (situaciones de congestión) y resolver los problemas derivados deque la fuente y el destino estén en redes diferentes (interconexión de redes).

El segundo bloque analiza los aspectos básicos y diferenciadores de las distintas tecnologías basadas enconmutación de paquetes: X.25, FR (Frame Relay), ATM (Asynchronous Transfer Mode). En cada una seestudian los principios básicos que las caracterizan, la motivación de su aparición, su arquitectura funcional yde protocolos, tipos de servicios y procedimientos de gestión del tráfico y control de congestión.

Para completar el material de clase y los conceptos básicos de esta unidad conviene consultar los libros

T 1 NIVEL DE RED FUNCIONES

Para completar el material de clase y los conceptos básicos de esta unidad, conviene consultar los librosW.Stallings “High-Speed Networks: TCP/IP and ATM Design Principles”, 1ª ed., Prentice-Hall, 1998. yW.Stallings “ISDN and Broadband ISDN with Frame Relay and ATM” Prentice Hall 4th Ed., 2000.

Tema 1. NIVEL DE RED. FUNCIONES.- Modelos de organización de la capa de red.- Encaminamiento.- Control de congestión.

Intercone ión de redes- Interconexión de redes

Tema 2. TECNOLOGÍAS DE RED. - X.25. Definición y arquitectura funcional. Control de congestión y limitaciones. Evolución X.25 a FR.

FR Definición Arquitectura de protocolos Gestión de tráfico Control de congestión Evolución FR a ATM

Arquitectura de Redes Unidad IV. Conmutación de paquetes: X.25, FR, ATM - pág.1

- FR. Definición. Arquitectura de protocolos. Gestión de tráfico. Control de congestión. Evolución FR a ATM- ATM. Definición y estructura funcional. Arquitectura de protocolos. Conmutación. Gestión de tráfico.

Contenidos del capítuloIV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES

Modelos de organización de la capa de red. Encaminamiento. Control de congestión. Interconexión de redes

Conmutación de paquetesS t í ti bá i l ti ió d d t i ióSu característica básica es la compartición de recursos de transmisión yconmutación.

Red de comunicaciones• Interconecta máquina origen y destino

• Constituida por nodos de conmutación ylíneas de transmisión que interconectal d t ílos nodos entre sí.

• La función de los nodos es encaminar


los paquetes

MODELOS DE ORGANIZACIÓN DE LA CAPA DE REDIV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES

• Dos filosofías o modelos de organización de la capa de red:Trabajar en modo orientado a conexión A una conexión entre origen y destinoTrabajar en modo orientado a conexión. A una conexión entre origen y destinose le denomina circuito virtual en analogía con el circuito telefónico.Trabajar sin conexión. A los paquetes independientes utilizados en este modo det b j l d i d t l í l t ltrabajo se les denomina datagramas en analogía con los telegramas.

• Modelo de circuitos virtualesTres fases en la comunicación:

• Establecimiento de la conexión o circuito virtual (C.V.)(negociación de la r ta q e seg irán todos los paq etes)(negociación de la ruta que seguirán todos los paquetes).

• Transferencia de datos.• Liberación de la conexión o circuito virtual

• Modelo de datagramasLa ruta que seguirá cada paquete se decide independientemente del resto


La ruta que seguirá cada paquete se decide independientemente del resto.


Modelo de circuitos virtuales• Utilizado como ya se ha comentado en redes cuyo servicio es orientado a

conexión.

• EncaminamientoCuando se establece la conexión se selecciona una ruta entre origen y destino que semantiene durante toda la conexión.Todos los paquetes siguen esa ruta.

• DireccionamientoDurante el establecimiento de la conexiónse asigna un identificador al C.V.Los paquetes tienen un campo con elidentificador del C V al que pertenecenidentificador del C.V. al que pertenecen.

• Tablas de conmutaciónLos nodos mantienen una tabla con los identificadores de los C.V. que los atraviesan.C d t bl C V ñ d t d l t blCada vez que se establece un C.V. se añade una entrada a la tabla.Cuando se libera el C.V. se elimina la entrada de la tabla.Cuando un nodo recibe un paquete en una línea de entrada, lo reenvía por una línea desalida teniendo en cuenta la línea de entrada por la que llegó y el identificador de C.V. que


salida teniendo en cuenta la línea de entrada por la que llegó y el identificador de C.V. quecontiene.


Modelo de datagramas• No se determina por adelantado la ruta de los paquetes.• Encaminamiento

Cada paquete se encamina independientemente.Paquetes sucesivos podrán viajar por rutas diferentes (llegarán desordenados).

• DireccionamientoCada paquete contiene las direcciones completas (del nivel de red) del origen y deldestino.

• Tablas de encaminamientoLos nodos sólo tiene una tabla indicando que línea de salida debe utilizarse para alcanzarel destino.Cuando un nodo recibe un datagrama en una de sus líneas de entrada consulta la tablaCuando un nodo recibe un datagrama en una de sus líneas de entrada, consulta la tablapara buscar la línea de salida apropiada y lo reexpide a través de ella.



Comparación de modelos de organizaciónRED orientada a conexión

( i it i t l )Red no orientada a

ió (d t )

Requerido (permanente o temporal)InnecesarioEstablecimiento de la conexión

(circuitos virtuales)conexión (datagrama)

C d CV i t d l

Los paquetes solo llevan el número del CV (generalmente pequeño)

Cada paquete lleva la dirección completa de

origen y destino Direccionamiento

Cada CV requiere una entrada en las tablas de cada conmutador por

donde pasa

Ni los routers ni la subred conservan ninguna

Informaciónde estado

Todos los VC que pasan por ese Se pierden paquetes en Efecto de fallo

La ruta se elige al establecer el CV; todos los paquetes siguen esa ruta

Independiente para cada datagramaEncaminamiento

FijoDinámicoAncho de banda

En establecimientoEn cada paqueteControl de congestión

q p pconmutador se terminan

p p qtránsito solamenteen un router


Ejemplos

En establecimientoEn cada paqueteControl de congestión

X.25, Frame Relay, ATMRed IP


La capa de red es la encargada de encaminar los paquetes por la red,posiblemente a través de nodos intermedios, hasta alcanzar su destino. Para ellod b á l i l t t i á i d it l b d l lídeberá seleccionar la trayectoria más apropiada, evitar la sobrecarga de la líneasy resolver los problemas derivados de que la fuente y el destino pertenezcan aredes diferentes.

Funciones de la capa red

• Encaminamiento (routing) de paquetes desde la máquina origen al destinoEncaminamiento (routing) de paquetes desde la máquina origen al destinoNecesita conocer la topología de la red de comunicación y seleccionar dentro de ella elcamino más apropiado para alcanzar el destino.El nivel de red establece un sistema de direccionamiento propio.

• Control de congestión en la redPara realizar eficientemente sus funciones, se debe evitar la sobrecarga de las líneas.

• Interconexión de redesPara que los paquetes alcancen su destino puede que tengan que realizar varios “saltos”a través de una serie de nodos intermedios situados en redes distintas a la origen.


g

FUNCIONES DE LA CAPA DE RED. ENCAMINAMIENTOIV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONES

• ObjetivoEncontrar un camino óptimo para transportar los paquetes desde la máquina origen hastala destino.

• Factores que influyen en el encaminamientoCambios en el tráfico (carga de los enlaces)Cambios en el tráfico (carga de los enlaces).

Cambios en la topología (enlaces que se caen o se añaden).

Limitación de los recursos (colas en los nodos).

Etc.

• Cada nodo dispone de una tabla de encaminamiento o tabla de rutasDetermina la línea de salida por la cual debe reexpedir cada paquete recibido.

• Algoritmo de encaminamientoParte del software de la capa de red responsable de decidir que línea de salida debeParte del software de la capa de red responsable de decidir que línea de salida debetomar un paquete en un nodo.

Si se utilizan datagramas la decisión se toma cada vez que llega un paquete.

S C C


Si se utilizan C.V. la decisión se toma cada vez que se establece un C.V.

IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONESFUNCIONES DE LA CAPA DE RED. ENCAMINAMIENTO

Factores de diseño de las técnicas de encaminamiento• Instante de tiempo. ¿Cuándo se toma la decisión de encaminamiento?p ¿

Modelo datagramas: para cada paquete individualmente.Modelo circuitos virtuales: durante el establecimiento del circuito (sesión).

• Lugar ¿Quién toma la decisión de encaminamiento?• Lugar. ¿Quién toma la decisión de encaminamiento?Encaminamiento distribuido: cada nodoEncaminamiento centralizado: nodo centralEncaminamiento fuente: nodo origen

• Fuente de información de red. ¿De donde procede la información sobre la red?Encaminamiento aisladoEncaminamiento aislado.Encaminamiento distribuido.Encaminamiento centralizado.

Ti d t li ió C á d t li l i f ió d i i t ?• Tiempo de actualización. ¿Cuándo se actualiza la información de encaminamiento?Encaminamiento no adaptativo: nunca.Encaminamiento adaptativo: de forma regular o cuando se producen cambios.



Clasificación de las técnicas de encaminamiento (I)En función del grado de adaptación a los cambios en el tráfico y/o la topología:

N d t ti ( i i á i )• No adaptativo (encaminamiento estático)La ruta para ir desde un nodo dado a otro es siempre la misma. No tiene en cuenta los cambios en eltráfico y/o topología de la red.

• Adaptativo (encaminamiento dinámico).La ruta para ir desde el nodo dado a otro cambia dinámicamente en función de las variaciones que seproduzcan en la topología y/o el tráfico actuales.

Comparativa:• Ventajas del encaminamiento adaptativo

Adaptable a fallos en los nodos y/o congestión en la red.A d t l l tióAyuda a controlar la congestión.

• Desventajas del encaminamiento adaptativoAumenta el coste de procesamiento en los nodos para la decisión de encaminamientop pSuele utilizar información sobre la red que intercambian los nodos entre si- Debe alcanzar un compromiso entre calidad de la información y cantidad de datos a intercambiarReacción ante cambios- Demasiado rápida (puede provocar oscilaciones en la carga dando lugar a congestión)


p (p p g g g )- Demasiado lenta (decisiones sin validez)


Encaminamiento estático• Para cada par de nodos origen-destino existe una única ruta permanente• Aplica un algoritmo del mínimo coste para seleccionar el camino entre dos nodos, cuando

existe más de una alternativa.• Las rutas son estáticas (no cambian).• No existe diferencia entre C.V y datagramas

Todos los paquetes procedentes de un determinado origen con un determinado destinosiguen siempre la misma ruta.V t j• VentajaSimplicidadFunciona bien en redes con carga estacionaria y que no presentan cambios en latopologíatopología.

• DesventajaFalta de flexibilidad ante fallos en los nodos y/o congestion en la red

Encaminamiento dinámico• La ruta para ir desde el nodo dado a otro cambia dinámicamente en función de las

variaciones que se produzcan en la topología y/o el tráfico actuales.



Clasificación de las técnicas de encaminamiento (II)

En función de la procedencia de la información sobre la red:En función de la procedencia de la información sobre la red:

A. Encaminamiento aislado

Los nodos no utilizan información sobre la red, solo información local como,Los nodos no utilizan información sobre la red, solo información local como,p.e, la longitud de sus colas de espera.

B. Encaminamiento distribuido

Los nodos utilizan información local e información global, generalmenteprocedente de los nodos adyacentes.

C. Encaminamiento centralizado

Los nodos utilizan información global, recogida en todos nodos de la subred.



A. Encaminamiento aisladoClasificación de las técnicas de encaminamiento (II)

• Cada nodo construye la tabla de encaminamiento exclusivamente con información local.• No hay intercambio de información entre nodos.• Poco utilizados (no explotan con facilidad la información disponible).• Hay varios algoritmos de este tipo, algunos son:

“Patata caliente” (hot potatoe).Aprendizaje hacia atrás.InundaciónInundaciónEtc.

B. Encaminamiento distribuido• Los nodos intercambian información sobre la red• Los nodos intercambian información sobre la red.• La tabla de encaminamiento se construye utilizando la información recibida y un algoritmo

del mínimo coste (Dijkstra, Bellman-Ford,...).• Ventajaj

Bastante eficaz• Inconvenientes:

Aumento artificial del tráfico en la red para que los nodos intercambien información.Requiere determinar cada cuanto tiempo se producen los intercambios de información


Requiere determinar cada cuanto tiempo se producen los intercambios de informaciónentre nodos.


C. Encaminamiento centralizado• Existe un nodo central (CCE Centro de Control de Encaminamiento) queExiste un nodo central (CCE, Centro de Control de Encaminamiento) que

calcula las rutas.• Los nodos envían información periódicamente acerca de su estado al nodo

centralcentral.Lista de nodos adyacentes activos, longitud de las colas de espera, cantidad de tráficoprocesado desde el último informe de estado, etc.

• El CCE calcula las rutas óptimas desde cada nodo hacia el resto utilizando un• El CCE calcula las rutas óptimas desde cada nodo hacia el resto utilizando unalgoritmo de mínimo coste y después, distribuye las tablas de encaminamiento acada uno de los nodos.V t j• Ventaja:Los nodos no tienen que calcular las tablas de encaminamiento.

• InconvenientesEl calculo de las tablas de encaminamiento puede consumir mucho tiempo si la topologíao el tráfico cambian frecuentemente.Dependencia del CCE por lo que un fallo de éste provocaría un problema grave.Las tablas de encaminamiento se distribuirán primero a los nodos más cercanos al CCE


Las tablas de encaminamiento se distribuirán primero a los nodos más cercanos al CCEFuerte concentración de tráfico entorno al CCE.

IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONESFUNCIONES DE LA CAPA DE RED. CONTROL DE CONGESTIÓN

• Cuando hay muchos paquetes transitando por la red, el rendimiento se degrada. Elnúmero de paquetes presentes está cercano al límite de su capacidad de gestión. A estasituación se le denomina congestiónsituación se le denomina congestión.

• La degradación en las prestaciones y el rendimiento de la red lleva a:Incapacidad de transportar los paquetes.Pérdida de paquetesPérdida de paquetes

• La congestión puede estar producida por varios factores:Nodos lentosEn los nodos la capacidad de las líneas de entrada es superior a la de las líneas de salidaEn los nodos la capacidad de las líneas de entrada es superior a la de las líneas de salida

• La congestión suele tener un efecto de realimentación. Los paquetes que no pueden seradmitidos en las colas se descartan. Esto hace que venzan los temporizadores con losque los paquetes se vuelven a enviar.

Objetivo del control de congestión:Mantener el número de paquetesp qpresentes en la red por debajo delnivel en el cual se produce la caídadel rendimiento



Diferencia entre control de congestión y control de flujoC t l d tió• Control de congestiónComo la red consigue transportar el tráfico extremo a extremo.

C t l d fl j• Control de flujoControl del tráfico entre dos puntos. Lo controla la capa deenlaceenlace.



Efecto de la congestión sobre las colas de los nodos

• Los nodos almacenan los paquetes que llegan por una línea de entradap q q g pen buffers.

• Una vez tomada la decisión de encaminamientoUna vez tomada la decisión de encaminamiento.El paquete se mueve a un buffer de la línea de salida en espera de serretransmitido.Se intentan retransmitir tan rápido como sea posible.Se intentan retransmitir tan rápido como sea posible. Multiplexación por división de tiempo estadística.

• Si los paquetes llegan tan rápido que no da tiempo a encaminarlos, losgbuffers se llenarán.Un nivel de utilización de las colas de un 80% representa un punto critico.Los paquetes que llegan pueden ser descartados.

• Los buffers se puede controlar con técnicas de control del flujo.Si no pueden propagar la congestión a toda la red.



Efecto de la congestión sobre el rendimiento y el retardo

A b j l di i t d l d• A baja carga, el rendimiento de la red aumenta conforme a la carga.

• Síntomas de congestión moderadaSíntomas de congestión moderada

El rendimiento crece más lentamente que la carga (punto A).

• Síntomas de congestión severa

El rendimiento cae en picado alEl rendimiento cae en picado al aumentar la carga (punto B).

El retardo aumenta considerablemente.



Mecanismos para el control de la congestión

C

A

C

AB

DD



A. Contrapresión• Si un nodo sufre congestión puede frenar o detener el flujo de paquetes• Si un nodo sufre congestión puede frenar o detener el flujo de paquetes

entrantes.

La restricción sobre el flujo se propaga hacia atrás (origen).j p p g ( g )

Indicar a los nodos emisores que deben controlar la velocidad de lospaquetes entrantes

• Se puede aplicar a los enlaces o a las conexiones lógicas (circuitosvirtuales)

Se puede aplicar de forma selectiva para las conexiones lógicas quegeneran más tráfico

S tili d i t d l ió it t l d fl j• Se utiliza en redes orientadas a la conexión que permiten control de flujoa nivel de enlace (p.e., X.25).

No es válido para ATM ni para Frame Relay


No es válido para ATM ni para Frame Relay.


B. Paquetes de obstrucción (choke packets)Paquete de controlPaquete de control

• Generado por el nodo congestionado.

• Enviado hacia el origen• Enviado hacia el origen.

• Ejemplo es el mensaje source quench en TCP/IP del protocolo ICMP.

E i d t l á i d ti h i l á i iEnviado por un router o la máquina destino hacia la máquina origencuando están a punto de llenarse o están llenos sus buffers deentrada.

Si descarta datagramas envía un mensaje por cada datagramadescartado.

El origen reduce la velocidad de emisión de tráfico hasta que deja derecibir mensajes source quench.


• Método poco sofisticado.


C. Señalización implícita de congestión• El origen es capaz de detectar las evidencias implícitas de congestión y• El origen es capaz de detectar las evidencias implícitas de congestión y

actuar en consecuencia.Reduciendo el flujo de tráfico que emite hacia la red.

• Son evidencias implícitas de congestión:Aumento considerable del retardo de transmisión de los paquetes.

Existencia de paquetes descartados (rechazados).

• No intervienen los nodos de conmutación, solo las máquinas.

• Implementado en:Redes basadas en datagramas (p.e., redes TCP/IP)

P t l d t t TCP t bl ió ló i t d á iProtocolo de transporte TCP establece una conexión lógica entre dos máquinas eincluye mecanismos para controlar la congestión y regular el flujo de datos.

Redes basadas en circuitos virtuales (p.e, Frame Relay)


El protocolo LAPF establece una conexión extremo a extremo entre ambas máquinas.


D. Señalización explícita de congestión• Los nodos de conmutación notifican explícitamente a las máquinas o• Los nodos de conmutación notifican explícitamente a las máquinas o

sistemas fínales de la existencia de congestión en la redAñadiendo información de congestión a los paquetes o enviando paquetes decontrol.

• Se utiliza en redes orientadas a la conexión (C.V.) para el control delflujo de conexiones individualesflujo de conexiones individuales.

• Dos posibilidades:Notificación hacia atrásNotificación hacia atrás- Añadir información a los paquetes que viajan en sentido contrario al de la congestión- Avisa al emisor para que reduzca el flujo de paquetes que emite.

N ifi ió h i d lNotificación hacia adelante- Añadir información a los paquetes que viajan en el mismo sentido que la congestión.- El destino solicitará al origen que ajuste la carga o puede devolverle señal en lospaquetes (confirmaciones) en dirección opuesta


paquetes (confirmaciones) en dirección opuesta


Té i d ñ li ió lí it d tió

D. Señalización explícita de congestión

Técnicas de señalización explícita de congestión• Binaria

Activa un bit en un paquete transmitido por un nodo congestionadoActiva un bit en un paquete transmitido por un nodo congestionado

• Basadas en créditoEl receptor concede un crédito al emisor

Indica cuantos paquetes puede enviarSi se agota debe esperar la concesión de un crédito adicional para enviar máspaquetes.

Se suelen utilizar para el control del flujo extremo a extremo

• Basadas en velocidadSe establece explícitamente un limite para la velocidad a la que el emisorpuede enviar paquetesUtilizado por ATM.


IV.1 NIVEL DE RED. FUNCIONESFUNCIONES DE LA CAPA DE RED. INTERCONEXIÓN DE REDES

• Cuando las máquinas origen y destino están localizadas en redesdiferentes los problemas de encaminamiento aún son peores, sobretodo cuando las redes no están interconectadas directamente

• Estas redes pueden utilizar diferentes protocolos o tecnologías loque implica:que implica:Diferentes tipos de paquetes

Diferentes formas de controlar el flujoDiferentes formas de controlar el flujo

Diferentes reglas de asentimiento

• La interconexión de redes se realiza en la capa de red de los routers.p

• Deben preverse mecanismos para:Soportar los diferentes protocolos de las capas de red que específicamente seestén utilizando

Armonizar las redes que ofrecen diferentes servicios

H ibl l i i t d t t


Hacer posible el encaminamiento de extremo a extremo

IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDX.25. Definición y arquitectura funcionalX.25: estándar ITU-T (1976) que especifica una interfaz entre un sistema final y una R d d P te t e u s ste a a y u ared de conmutación de paquetes

D fi it t d

DTE PSE PSE DTERed de Paquetes

X.25

Define una arquitectura de 3 niveles:- Físico (X.21)- Enlace (LAPB)

DTE DTE(Puntos de acceso al

servicio de red)

( )- Red o paquete (X.25). Transporte

Paquete Paquete

Transporte

PaquetePaquete

DCE/PSE DCE/PSETPDU

Enlace

Física

Enlace

Física

Enlace

Física

Enlace

FísicaInformación Cola

tramaCabecera

trama

Cabecera paquete Datos

Protocolos internos de la

red deTPDU: Unidad de datos de protocolo de transporte.

Flujo de bits


red de conmutación de

paquetes

p pPSE: Nodo de conmutación de paquetes

X.25. Definición y arquitectura funcionalIV.2 TECNOLOGÍAS DE RED

Nivel de enlace• Proporciona al nivel de paquete un transporte fiable libre de errores y duplicados a través

d l l fí i t DTE PSE (DCE)del enlace físico entre DTE y PSE (DCE).• Utiliza el protocolo LAPB (Link Access Protocol Balanced), subconjunto de HDLC.• La capa de enlace no sabe a que canal lógico puede pertenecer un paquete, eso solo lo

b l d t P t t l di i t d t l d t l dsabe la capa de paquete. Por tanto, los procedimientos de control de errores y control deflujo se aplican a todos los paquetes por igual.

Nivel de paquetep q• Servicio orientado a conexión

Fiable: los paquetes no se pierden, ni se duplican y llegan en orden.• Circuitos virtuales externosCircuitos virtuales externos

Conexión lógica entre un par de abonados• Conexiones punto a punto• Multiplexación de varios circuitos virtuales sobre una conexión física• Multiplexación de varios circuitos virtuales sobre una conexión física.• Incluye mecanismos para:

Control del erroresControl del flujo


Control del flujo


Circuitos virtuales

• Circuito virtual externo:Conexión lógica entre 2 estaciones Bidireccional2 canales lógicos2 canales lógicos

• Circuito virtual interno:Ruta preestablecida a través de la red

• X.25 se puede emplear sobreredes orientadas a datagramas



Tipos de circuitos virtuales• Circuito virtual conmutado (SVC, Switched Virtual Circuit)

También denominado llamada virtual porque es similar a una llamada telefónica.Tres fases: establecimiento de la conexión, envío de datos y liberación de la conexión.Conexiones temporales para transferencias de datos esporádicas.Establecimiento y liberación de los circuitos virtualesEstablecimiento y liberación de los circuitos virtuales- Mediante paquetes de control de llamada- Se transmiten por el mismo canal y circuito virtual que los paquetes de datos (señalizacion en banda)

• Circuito virtual permanente (PVC Permanent Virtual Circuit)• Circuito virtual permanente (PVC, Permanent Virtual Circuit)Similar a una línea alquilada.Conexiones permanentes (los extremos están siempre conectados).No es necesario el establecimiento de llamada.

Identificación de los C.V.• Se identifican en cada DTE mediante el número de canal lógicoSe identifican en cada DTE mediante el número de canal lógico

Se negocian en la fase de establecimientoSólo tienen significado local

• Pueden existir varios CVs establecidos con el mismo abonado (cada uno con


distinto canal lógico).

IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDX.25. Control de congestión y limitacionesControl de congestión• Mediante control del flujo

P li l i d d t t t áfi i l ú t d l i it• Paraliza al origen cuando detecta tráfico excesivo en algún punto del circuitovirtual.

Limitaciones• Las redes actuales se caracterizan por:

Tecnologías de transmisión fiables.Enlaces de alta calidad (fibra óptica).Enlaces de alta calidad (fibra óptica).Velocidad de transmisión de datos elevada.

• X.25 representa un gran sobrecarga para la red:Los paquetes de control de llamada se transmiten por el mismo canal lógico que los deLos paquetes de control de llamada se transmiten por el mismo canal lógico que los dedatos (señalización en banda).La multiplexación de circuitos virtuales se realiza en la capa 3.Las capas 2 y 3 incluyen mecanismos para el control del flujo y de erroresLas capas 2 y 3 incluyen mecanismos para el control del flujo y de errores.

Se realiza en cada salto (enlace)Los nodos deben mantener tablas de estado para cada circuito virtual para gestionar lasllamadas y el control del flujo/errores.


y j• Puede degradar la utilización efectiva de las altas velocidades de transmisión

IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDEvolución X.25/FR

X.25:Señalización dentro de banda.Más errores en la conexión.Líneas mas lentas (64Kbps).Control nodo a nodo.

Red deTransporte

Frame Relay:Señalización fuera de bandaSeñalización fuera de banda.Menos errores en la conexión.Líneas mas rápidas (2048 Kbps).Control extremo a extremo


Control extremo a extremo.

IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDFRAME RELAY. Definición y características

• Retransmisión de tramas.

• Arquitectura de 2 capas (física y enlace).

• Versión “light” de X.25

Enlaces de alta calidad y técnicas de transmisión altamente fiables

Probabilidad de error muy bajaProbabilidad de error muy baja

Innecesario control del flujo y de errores en cada salto o enlaceentre nodosentre nodos

• Interfaz entre el equipo del usuario (DTE) y el equipo del operador(DCE)(DCE)

• El funcionamiento interno de la red no está normalizado (igual que enX 25)


X.25)


Características• Los paquetes de control de llamada se transmiten por conexiones• Los paquetes de control de llamada se transmiten por conexiones

lógicas distintas de las de datos (señalización fuera de banda).

Los nodos no necesitan mantener tablas de estado ni procesar mensajesp jrelacionados con el control de llamadas individuales

• La multiplexación y conmutación de conexiones lógicas se realiza en lacapa 2

Elimina una capa de procesamiento

• No existe control de flujo ni de errores en los enlaces entre nodos

El control de flujo y de errores se realiza extremo a extremo por las capasisuperiores

Solo se envía un trama desde el origen al destino y las capas superioresdevuelven una confirmación


devuelven una confirmación


Ventajas y desventajas• Desventaja• Desventaja.

Se pierde la posibilidad de realizar un control del flujo y de errores en cadaenlace.

No supone un problema debido a la creciente fiabilidad de las transmisión y enlos servicios de conmutación

• Ventajas

Potencia de proceso de comunicacionesp

Reduce la funcionalidad del protocolo usuario-red y en el procesado interno de red.

Menor retardo

Mayor rendimiento

Frame Relay consigue velocidades de acceso superiores a 2Mbps


Frame Relay consigue velocidades de acceso superiores a 2Mbps


X.25 vs. Frame Relay: intercambio de datos



Circuitos virtuales• Circuito virtual

Conexión a través de la red F.R. entre dos abonados (DTE)

• Dos tipos de conexiones.T l (SVC S it h d Vi t l Ci it)Temporales (SVC – Switched Virtual Circuit)

Se establecen mediante un sistema de control de llamada que provoca laactualización de las tablas de conexión de los nodos de la red.

Permanentes (PVC – Permanent Virtual Circuit)Se establecen cuando se acepta la conexión del usuario a la redFijadas mediante la configuración de los nodos de la red por tiempo indeterminado porla compañía de servicios. Conexiones más frecuentes

• El C.V. se identifica mediante el DLCI (Data Link Channel Identifier)S l l d di ió d d t t itidSe almacena en el campo de dirección de cada trama transmitida.Significado localPuede ser diferente en cada extremo de un CV.


IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDFRAME RELAY. Arquitectura de protocolosEl modelo de referencia de protocolos Frame Relay se compone de tres planos:A. Plano de Control (Plano C).

Se encarga de la señalización y del establecimiento y liberación de las conexionesSe encarga de la señalización y del establecimiento y liberación de las conexiones.B. Plano de Usuario (Plano U).

Se encarga de la transferencia de información entre usuarios.C. Plano de Gestión ( Plano G).( )

Se encarga del control y gestión de las operaciones de red. Se divide en gestión deplanos y gestión de capas.


IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDFRAME RELAY. Arquitectura de protocolos

A. Plano de control• Transmisión de información de señalización entre el abonado y la red

Comunicación del terminal de usuario con el gestor de tramas (nodo de conmutación) más próximo de lared Frame Relay para establecimiento y liberación de la conexión

• Para trabajar con Frame Relay, el usuario se conecta a un gestor de paquetes. Utiliza RDSIl d d t ió d t (i t ió d i i ) Dcomo acceso a la red de conmutación de paquetes (integración de servicios). Dos casos:

Acceso conmutadoLa central local no tiene capacidad de gestión de tramas y, por tanto, proporciona un acceso conmutado (osemipermanente) sobre el canal B entre DTE y gestor de tramas.

Comunicación modo paquete

DCEDTE

Comunicación RDSI Comunicación RDSI

Canal B bajodemanda

Canal B bajodemanda

TA NT ETET AU DCEmodo

paquete

RED CONMUTACIÓNPAQUETES

DTEmodo

paquete

CentralLocal

Canal Bsemipermanente

TA NT ET AUCanal B

semipermanente

DTEmodo

paquete

DCEmodo

paquete


AU= Unidad de acceso RDSI.Comunicación modo paquete


A. Plano de control (cont.)Acceso integradoAcceso integradoLa central local tiene capacidad de gestión de tramas sobre los canales B y D.


TA NT ET AUDCEDTE

d

Comunicación RDSI

Canal B bajodemanda

Canal B bajodemanda

TA NT ET AU modopaquete

CentralL l

modopaquete

RED CONMUTACIÓNPAQUETES

Canal Bsemipermanente

TA NT AUCanal B

semipermanente

LocalDTEmodo

paquete

DCEmodo

paquete

ET

AU = Unidad de acceso RDSI.




A. Plano de control: llamadasConexión de acceso / Conexión Frame RelayConexión de acceso / Conexión Frame RelayDemanda/ Demanda

Semipermanente / Demanda

Semipermanente /semipermanente

Q 931 por

Acceso conmutado l t d

Establecimiento conexión de acceso

Q.931 por canal D para establecer conexión por canal B

Semipermanente

al gestor de tramas Establecimiento

conexión Frame RelayMensajes de control Frame Relay

Q.933 por canal B (DLCI=0) Semipermanente

Acceso integrado al

gestor de

Establecimiento conexión de acceso

Q.931 por canal D para establecer conexión por canal B

Semipermanente

gestor de tramas

canal B

Establecimiento conexión Frame Relay

Mensajes de control Frame Relay Q.933 por canal D (SAPI=0) Semipermanente



• Establecimiento y liberación de la conexiónA. Plano de control: llamadas (cont.)

• Canal lógico separado para la información de control.Similar a la señalización por canal común para servicios de conmutación decircuitoscircuitos

• Capa de enlace (LAPD – ITU Q.921 sobre canal D)Control de enlace fiable con control del flujo y de errores entre usuario (TE) y red (NT)

Q.933Q.933

LAPD

Q.933

LAPD LAPD

Q.933

LAPD

Usuario UsuarioRed Red

I.430/I.431 I.430/I.431 I.430/I.431 I.430/I.431

LAPD LAPD LAPDLAPD

Interfaz usuario-

red

Interfaz usuario-

red

Ambos transportan mensajes de control Q.933, subconjunto de Q.931,


Ambos transportan mensajes de control Q.933, subconjunto de Q.931,para establecer y gestionar las conexiones lógicas Frame Relay.


B. Plano de usuario• Transferencia de información entre extremos (abonados).• LAPF (Link Access Procedure for Frame Mode Bearer Services, Q.922)

Versión avanzada de LAPD (ITU Q.921)• El servicio básico de Frame Relay (LAPF core) utiliza las funciones más básicas de LAPF

D li it ió d t li i t t i- Delimitación de tramas, alineamiento y transparencia- Multiplexación/demultiplexación de tramas utilizando el campo de dirección (canales lógicos)- Inspección de tramas para asegurar que constan de un número enteros de octetos(zero bit insertion/extraction)

- Inspección de tramas para asegurar que no es demasiado larga ni demasiado corta- Detección de errores en la transmisión- Control de la congestión

• LAPF Core constituye una subcapa del nivel de enlace que proporciona un servicio simple• LAPF Core constituye una subcapa del nivel de enlace que proporciona un servicio simplede transferencia de tramas entre usuarios sin control de flujo ni control de errores.

• RDSI ofrece con LAPF Core un servicio orientado a conexión con:- Preserva el orden de transferencia de tramas entre origen y destino- No duplica tramas- Baja probabilidad de pérdida de tramas.

• El usuario puede seleccionar funcionalidades adicionales extremo a extremo (control dellamada control de flujo y control de errores) tanto en nivel de enlace (LAPF Control) como


llamada, control de flujo y control de errores) tanto en nivel de enlace (LAPF Control) comoen el de red (Q.933).


B. Plano de usuario. LAPF Core

• LAPF Core solo tiene un formatode trama

No existen tramas de control

No existe señalización en banda

Sin números de secuencia

• DLCI (Data Link Connection Identifier)Número de conexión

• FECN/BECN (Forward/Backward Explicit CongestionNotification)

Sin control de flujo ni de errores.

Si un nodo detecta un error unatrama, será descartada sinnotificación) Notification).

Bits de notificación de congestión explicita haciaadelante/atrás

• DE (Discard Elegibility bit).

notificación).

Bit que indica si la trama se puede descartar• EA (Extended Address bit).

Bit de ampliación del campo de dirección.C/R (C d/R bit)


• C/R (Command/Response bit).Indica si la trama es comando/respuesta.


• En el servicio Frame Relay se utiliza en sistemas finalesB. Plano de usuario. LAPF Control

yIntroduce un campo de control tipo HDLC

Permite dar un servicio con control de flujo y de errores extremo a extremo.

Dada la trama LAPF “completa”8 16 o 24 8 o 16 variable 16 o 32 8

Flag Dirección Control Datos FCS Flag

Las opciones de utilización del campo de control

Flag Dirección Control Datos FCS Flag

Usuario - Red Usuario - RedUsuario - Usuario

LAPF Core LAPF CoreLAPFControl



Arquitectura de protocolos X.25 vs. Frame Relay

Funcionalidad adicional para soportar control de flujo y control

de errores

LAPF(control)

Red

LAPF(control)

Red

Usuario UsuarioRed Red

LAPF(core) LAPF(core)

( )

I.430/I.431 I.430/I.431 I.430/I.431

LAPF(core)

( )

I.430/I.431

LAPF(core)


Interfaz usuario-red

Interfaz usuario-red

IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDFRAME RELAY. Conmutación

Tabla de conexiones

Operación de Frame Relay PVC = Permanente Virtual CircuitDLCI = Data Link Circuit Identifier

PVC aUSUARIO

BPVC a

PVC a 5 12PVC b 7 13

Múltiples PVC’s comparten el mismo Enlace Físico

DLCI=5

DLCI=7

DLCI=12 B

USUARIOCDLCI 7

DLCI=13

PVC b

C

PVC b NODO FR

En X.25 cada circuito virtual transporta información de control y datos, mientras que en FrameR l d ió i t l t t l d t ió d t tRelay cada conexión virtual transporta solo datos a excepción de una que transportaseñalización.

Una sola conexión LAPB transporta todos los circuitos virtuales de A a B mientras que enFrame Relay hay múltiples e independiente conexiones LAPF


Frame Relay hay múltiples e independiente conexiones LAPF

IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDFRAME RELAY. Gestión de tráfico

Velocidad media

Tasa (kbps) CIR = Committed Information RateEIR = Extended Information Rate

Capacidad del enlace de acceso

No transmitir,

CIR + EIR (Caudal máximo posible)

Transmitir si es

descartar todo

CIR (Committed Information Rate)

Transmisión

posible

garantizada

Tiempo (s)t 2t 3t p ( )CIR es la tasa media garantizada que la red se compromete a dar en un intervalo de tiempo dado tEIR l t d


EIR es la tasa de exceso permitida (sobre el valor de CIR)


V l id d

CIR = Committed Information RateEIR = Extended Information Rate

CIR (Committed Information Rate)

CIR + EIR (Caudal máximo posible)

Velocidad actual

Transmitir si es

posible

Transmisión

p

No transmitirTransmisióngarantizada

No transmitir, descartar todo

0 Capacidad del enlace de accesoCIR es la tasa media garantizada

que la red se compromete a dar en un intervalo de tiempo dado tEIR l t d


EIR es la tasa de exceso permitida (sobre el valor de CIR)


YPVC

CIR 512 Kb/DLCI = 4

YCIR 512 Kb/sEIR 384 Kb/s

Red deDLCI = 1

DLCI = 7 B Z

Transporte

DLCI = 7

AX

DLCI = 4DLCI 7

C

DLCI = 5Línea de

W

DLCI = 5acceso2048 Kb/s

PVCCIR 512 Kb/sEIR 384 Kb/s


IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDFRAME RELAY. Gestión de tráfico- Se utilizan dos Leaky Bucket (cubos agujereados). Parámetros: CIR y Bc, EIR y Be- Se cumple que: Bc= CIR * t y Be= EIR * t

Cuando se supera la capacidad del primer cubo las tramas se marcan con DE =1

Tramas enviadas por Tramas que desbordan la

- Cuando se supera la capacidad del primer cubo, las tramas se marcan con DE =1.- Cuando se supera la del segundo, se descartan.

Tramas enviadas por

pel router con DE=0

Tramas que desbordan lacapacidad del cubo Bc

Bc = CIR * t

el router con DE=1

Tramas que desbordan

Be = EIR * tCIR

Tramas que desbordan la capacidad del cubo Be

DE=0

EIRDescartar


DE=1


EJEMPLOSCIR: 64 kbps. EIR: 0 kbpsTamaño tramas: 1500 octetos, 12000 bit.

Capacidad de la línea: 128 kbps. T=1 s Bc=64000 bitT=1 s. Bc=64000 bit.Número de tramas= 64000/12000 = 5 tramasTasa obtenida=5*12000=60kbps

T=0 5 s Bc=32000 bitT=0.5 s. Bc=32000 bit.Número de tramas= 32000/12000 =2 tramasTasa obtenida=2*12000/0.5=48kbps

C id d d l lí 128 kbCapacidad de la línea: 128 kbps. Tiempo de transmisión de 1 trama: 12000/128000=93.75ms

Capacidad de la línea: 64 kbps. Tiempo de transmisión de 1 trama: 12000/64000=187.5ms

Capacidad de la línea: 2048 kbps. Tiempo de transmisión de 1 trama: 12000/2048000=5.86ms


IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDFRAME RELAY. Control de congestión

3: Descarto tramas1: Monitorizar colascon DE=1

4: Identificar VCs afectados (DLCI) y sentido

Tráfico incontrolado

BECN FECN

6 Poner a 1 bit BECN2: Situación de congestión

5: Poner a 1 bit FECNen tramas de ida

6: Poner a 1 bit BECNen tramas de vuelta


IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDFRAME RELAY. Control de congestión

Procedimientos con señalización explícitaEn el campo de direccionamiento hay dos bits de señalización explícita:

BECN (B k d E li it C ti N tifi ti ) I di l i d b í i i i• BECN (Backward Explicit Congestion Notification). Indica al usuario que deberían iniciarseprocedimientos para evitar la congestión en la dirección opuesta a la trama recibida.

• FECN (Fordward Explicit Congestion Notification). Indica al usuario que deberían iniciarseprocedimientos para evitar la congestión del tráfico en la misma dirección de la trama recibida.

La respuesta del usuario viene determinada por la llegada de señales BECN o FECN.El procedimiento más simple es el de respuesta a una señal BECN, en este caso el usuariosimplemente reduce la velocidad de transmisión de tramas hasta que la señal cesa.p qLa respuesta a un FECN es más complicada , ya que requiere que el usuario pida al usuario delotro extremo de la conexión que reduzca su flujo de tramas. Estas notificaciones no las puederealizar el core FR por lo que deben realizarse a nivel superior.

El control de flujo puede efectuarse también mediante Q.922 o cualquier otro protocolo de enlaceimplementado sobre el subnivel de Frame Relay.

Procedimientos de señalización implícitaOcurre cuando la red descarta una trama y el usuario final a un nivel superior detecta este hecho.La respuesta a la señalización implícita es un mecanismo que varia la ventana de control de flujo.


IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDFRAME RELAY. Control de congestiónDescarte de tramas.Lo lleva a cabo la red. Se utiliza el bit DE. Cuando sea necesario descartar tramas se descartanaquellas marcadas con DE=1Cualquier dato que excede el CIR es susceptible de ser descartado en caso de congestión. Si unusuario transmite tramas a una velocidad superior al CIR (o mejor dicho si se supera el Bc en undeterminado intervalo de tiempo T) el conmutador FR marca sus tramas con DE=1 (Bc y CIR estánrelacionados según T=Bc/CIR)relacionados según T Bc/CIR)Adicionalmente se define una tasa máxima sobre la cual cualquier trama es descartada a la entrada delconmutador. Es decir si todas las tramas que superen el Bc+Be en un intervalo T serán descartadas.


IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDEvolución FR/ATM

Frame Relay:FECN

Control de Frame Relay:

Red deTransporte

BECNRedcongestión

binario

Transporte

ATM:ATM:Mejora de la planificaciónMejora de la gestión de tráfico

t l d tió

Red

Celdas RM

Control de tasa. Control de

congestión explícitoy control de congestión

Variable Bit RateConstant Bit Rate

pRM = Resource Management

Conmutaciónde circuitos

Conmutaciónde paquetes

ATM FrameRelay

Conmutaciónde circuitos


de circuitos de paquetesRelayde circuitos multivelocidades

IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDATM. Definición y estructura funcional• Operación por conmutación de paquetes de longitud fija. El tamaño fijo y

pequeño de las celdas permite el uso de nodos de conmutación a velocidadesmuy altasmuy altas.

• La asignación del ancho de banda (celdas) se realiza bajo demanda en funciónde la actividad de la fuente y de los recursos disponibles en la red.

• Posee dos niveles jerárquicos para las conexiones: VP, trayectos virtuales(Virtual Paths) y VC, canales virtuales (Virtual Channels)

Enlace físico

E1 (2 Mb/s)E3 (34 Mb/s)

Virtual Path (VP)

( )STM-1 u OC-3c (155 Mb/s)STM-4 u OC-12c (622 Mb/s)

Virtual Path (VP)

Cada VP ContienePor un enlace físico

pueden pasarEl VC es el caminológico entre hosts


Múltiples VCspueden pasar múltiples VPs

lógico entre hostsen la red ATM

IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDATM. Definición y estructura funcional

• VPI identifica una ruta física entre el origen y el destinoVPI / VCI (Virtual Path / Virtual Circuit Identifiers)

• VCI identifica una conexión lógica (sesión) dentro de dicha ruta:Este enfoque permite tablas de enrutamiento más pequeñas y simplifica el cálculo de lasrutas


IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDATM. Definición y estructura funcional

• Las celdas se componen decabecera (5 octetos) y campod i f ió (48 t t )

Formato de celda (UNI/NNI)UNI (User/Network Interface): Interfaz queconecta los dispositivos de usuario con la red ATM.GFC VPIo1

de información (48 octetos).• Las cabeceras tienen una

funcionalidad reducida:Identificar el par VP/VC

VPI VCI

VPIGFC (4 bits). Control de flujo genérico.VPI (8 o 12 bits). ID de camino virtual.

NNI (Network/Network Interface):Define el interfaz entre nodos ATM

o1

o2Identificar el par VP/VCgarantizando su correctoenrutamiento y detectar ycorregir errores en las mismas.

VCI

VCI PT CLP

HEC

VCI (16 bits). ID de canal virtual.PT. (Payload Type). Indica el contenido de lacarga útil (datos).CLP (Cell Loss Priority) (1 bit). Campo deprioridad. Las celdas con CLP= 1 son las primeras

o3

o4

o5g• Las celdas se transmiten a

intervalos regulares. Si no hayinformación, se transmiten

HEC

Campo datos (48 octetos)

p pen ser descartadas en caso de congestión.HEC (8 bits). Campo de control de errores en lacabecera.

o5

Voz

Canal 1 Canal 5 Canal 3 Canal 1 Canal 3celdas vacías (celdas idle).• El término asíncrono se refiere

al hecho de que las celdasasociadas a una misma

Celdas

Datos

Víd

asociadas a una mismaconexión se presentantemporalmente sin ningunaperiodicidad, dependiendo del


CeldasVídeop , ptráfico generado por la fuente.

IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDATM. Arquitectura de protocolos

Plano de Usuario. Está estructurado en capas que suministran la transferencia de información deusuario. La componente esencial es la capa ATM. Común a todos los servicios y medios físicosempleados su misión es ofrecer la funcionalidad básica para el transporte de celdas y control deempleados, su misión es ofrecer la funcionalidad básica para el transporte de celdas y control decongestión. Esta capa se complementa con la capa de adaptación ATM, cuyo objetivo esproporcionar las funcionalidades necesarias para los diversos tipos de servicios soportados(interfaz entre ATM y capas superiores), y con la capa física para la adecuación a los distintosmedios físicos y estructuras de transporte (ej. SDH).Plano de Control. También está estructurado en capas. Controla la llamada y gestiona lasconexiones. Activa circuitos virtuales conmutados estableciendo, controlando y liberando lacomunicación. No es necesario en las conexiones virtuales permanentes.Plano de Gestión Realiza funciones de gestión relacionadas con todo el sistema y suministra


Plano de Gestión. Realiza funciones de gestión relacionadas con todo el sistema y suministracoordinación entre todos los planos. Se ocupa de la gestión global tanto a nivel de plano como decapa. No está estructurado en capas.

IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDATM. Conmutación

EntradaEntrada SalidaSalidaEntradaEntrada SalidaSalidaPortPort VPI/VCIVPI/VCI PortPort VPI/VCIVPI/VCI

2 15 3 1433 1414 22 1515

PortPort VPI/VCIVPI/VCI PortPort VPI/VCIVPI/VCI11 2929 33 454522 3030 44 15153 45 1 292929 33 1414 22 15154 15 2 30

2929

151514 2

X Y

30301616

45451414

43432 3

32

3

1

X Y

EntradaEntrada SalidaSalidaPortPort VPI/VCIVPI/VCI PortPort VPI/VCIVPI/VCI

11 4545 22 1616 1010

1616EntradaEntrada SalidaSalidaPortPort VPI/VCIVPI/VCI PortPort VPI/VCIVPI/VCI

11 1616 22 4343

2

4

12Z W

11 4545 22 16162 16 1 45

1010 22 4343 11 16163 14 4 104 10 3 14


IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDATM. Gestión de tráficoClases de serviciosConjunto de servicios que pueden ser utilizadas en los contratos de conexión.Servicios en tiempo real• CBR (Constant Bit Rate).

Emulación de circuito. Adecuado para fuentes de audio y vídeo a tasa constante.• VBR rt (Variable Bit Rate real time)• VBR-rt (Variable Bit Rate-real time).

Para aplicaciones que requieren unos retardos acotados en la red con un ancho de bandaque varía a lo largo de la conexión.

Servicios en tiempo no real• VBR-nrt.(Variable Bit Rate-non real time).

Utilizado por aplicaciones que definen conexiones insensibles al retardo, de tasa variable.( f )• UBR (Unspecified Bit Rate).

Se utiliza en aplicaciones (ej. correo electrónico, transferencia de ficheros) que no requierengarantía de servicio, son tolerantes a pérdidas e insensibles a retardos (no exige QoS). Latasa de servicio depende en todo momento de la disponibilidad de la red Conceptualmentetasa de servicio depende en todo momento de la disponibilidad de la red. Conceptualmente,se puede asemejar a la idea de datagrama.

• ABR (Available Bit Rate).Se garantiza un bajo valor para las pérdidas de celdas a costa de no proporcionar ninguna

tí t l i ió d t d


garantía respecto a la variación de retardo.

IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDATM. Gestión de tráficoClases de servicios (cont.)

UBR

capacidad del enlace100

UBR

MDRABR

PDRde d

atos

(%)

PDR

VBR

CBR

caud

al d

0tiempo

0

servicio garantizado “best effort”Calidad de Serviciog

CBR VBR-nrt ABR UBRVBR-rtCalidad de Servicio

mínimaComplejidad de implementaciónmáxima

ABR VBR-nrt CBR UBRVBR-rt


IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDATM. Gestión de tráficoParámetros del servicio• Definen de que modo una fuente puede introducir tráfico a la red a través de una

ió i t lconexión virtual:- Tasa pico de celda (PCR – Peak Cell Rate)- Tasa sostenida de celda (SCR – Sustained Cell rate)- Tamaño máximo de ráfaga (MBS – Maximum Burst Size)Tamaño máximo de ráfaga (MBS Maximum Burst Size)

y su tolerancia (BT – Burst Tolerance)- Tasa mínima de celda (MCR – Minimum Cell Rate)- Tasa de celdas perdidas (CLR – Cell Loss Rate)

R t d d t i ió d ld (CTD C ll T f D l )- Retardo de transmisión de celda (CTD – Cell Transfer Delay)- Variación de retardo de celda (CDV – Cell Delay Variation)

y su tolerancia (CDVT – CDV Tolerance)

• No todos los parámetros se aplican a todas las categorías del servicio:Por ejemplo, CBR especifica PCR y CDV; VBR especifica MBR y SCR

• La red garantiza QoS siempre que el usuario se ajuste a su contrato comoespecifican los parámetros anteriores:Cuando los usuarios exceden su tasa, la red puede eliminar sus paquetesLa tasa de celda se puede controlar con el esquema de control de tasa (leaky bucket)


La tasa de celda se puede controlar con el esquema de control de tasa (leaky bucket)

IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDATM. Gestión de tráfico

Comparativa VBR con Frame Relay

T d b d lTramas enviadas por el host con DE=0 / CLP=0

Tramas que desbordan lacapacidad del cubo Bc / BT

Bc = CIR * tTramas enviadas por

el host con DE=1 / CLP=1c

BT

Tramas que desbordan la Be = EIR * tCDVT

CIR / SCR

capacidad del cubo Be / CDVT

EIR / PCR-SCRDescartar


IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDATM. Gestión de tráfico

Clase de servicio CLASE A CLASE B CLASE C CLASE D

Tipo AAL AAL1 AAL2 AAL3/4 AAL5 AAL3/4 AAL5

Modo de Conexión Orientado a conexión

Orientado a conexión

Orientado a conexión

No Orientado a conexión

Tasa Constante Variable Variable Variable

Relación temporal origen destino Necesaria Necesaria No requerida No requerida

ServiciosEmulación de

circuitos. Telefonía. Vídeo de tasa

constante.

Voz y vídeo paquetizados de

calidad constante.

Servicio de datos. X.25.

Frame RelayInternet.


IV.2 TECNOLOGÍAS DE REDATM. Ejemplo capa de adaptación AAL

Eficiencia de la encapsulación de datagramas IP sobre AAL3/4:

D IP (L )Datagrama IP (L octetos)

• AAL 3/4 permite multiplexado, fiabilidad y detección de errores, pero es bastante difícil de procesar y añade mucho encabezado

• AAL 5 se introdujo para dar soporte al tráfico IP:


• AAL 5 se introdujo para dar soporte al tráfico IP:Unas cuantas funciones menos, pero mucho menos encabezado y complejidad

unidad iv. conmutaciÓn de paquetes - unizar.es · • modelo de circuitos virtuales tres fases en...

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