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Integração e Qualidade de Serviço – QoS IP, Frame-Relay e ATM

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Apresentação em tema: "Integração e Qualidade de Serviço – QoS IP, Frame-Relay e ATM"— Transcrição da apresentação:

1 Integração e Qualidade de Serviço – QoS IP, Frame-Relay e ATM
Edgard Jamhour

2 Sinalização nas Interfaces
Os protocolos de sinalização do ATM são definidos para cada uma dos quatro tipos de interfaces: UNI Privada, NNI Privada, UNI Pública, NNI Pública

3 Versões de Protocolo Os protocolos também divergem se a interface é pública ou privada. Versão atual: UNI 3.1, UNI 4.0, definida pelo ATM Forum P-NNI (Private NNI), Phase 1, definida pelo ATM Forum Protocolo de sinalização Protocolo de roteamento

4 Canal de Sinalização Toda a sinalização no ATM é transportada no canal PVC (Permanet Virtual Circuit) VPI=0, VCI=5.

5 ILMI: Interim Local Management Interface
ILMI é um protocolo de gerenciamente para o ATM Implementado na UNI e na NNI Existe em todos os dispositivos de uma rede ATM (switches e dispositivos terminais) É baseado no protocolo de gerenciamento SNMP (foi definida uma MIB para ILMI) ILMI utiliza um circuito virtual definido: VPI=0, VCI=16. O protocolo ILMI permite a nós adjacentes: determinarem várias características do outro nó tipo de protocolo de sinalização opções de autoconfiguração como endereçamento.

6 Endereços ATM Endereços ATM podem ser configurados automaticamente a partir dos endereços MAC dos computadores. Esse mecanismo é implementado através do ILMI. Ao ser inicializado o nó

7 Baseado em 3 componentes:
Endereços ATM Baseado em 3 componentes: Authority and Format Identifier (AFI) Identifica o tipo de endereço e a autoridade Initial Domain Identifier (IDI): Identifica a autoridade que gerencia o endereço Domain Specific Part (DSP): Contém informaçãoes de roteamento End System Identifier (ESI): Identifica o Host

8 QoS no ATM P-NNI topology state packets (PTSP),
Permite monitorar o estado de um enlace ATM Um switch ATM pode conhecer o estado de todos os demais nós da rede e assim decidir se vale a pena encaminhar ou não uma requisição para ele. As métricas usadas para medir o estado do link são relativas: Máxima taxa de transferência de célula Variação de atraso máxima Taxa de perda de células Taxa sustentável de célula Taxa de células disponíveis (ACR – Avaiable Cell Rate)

9 Topologia Hierárquica
Para minimizar a troca de informações de QoS, as redes ATM são organizadas em grupos: O grupo é identificado pelos 12 bytes mais significativos do endereço. Os swiches se reconhecem através de um discover protocol (Hello). Eles sabem a que grupo pertencem pelo ID do seu endereço. O lider é escolhido por eleição. Envia PTSP para os outros grupos. A informação é passada de maneira sumarizada (Aggregated PTSP).

10 Estabelecimento da Conexão
DTL: Designated Transit List (DTL) Mensagem com a descrição da rota

11 SubNetwork ou Overlay Model
O modelo de integração de ATM com outros protocolos é denominado “Overlay Model”. Neste modelo, o ATM funciona como um modelo independente dos protocolos das camadas superiores. Por esta razão, os dispositivos de rede executando ATM possuem dois endereços: Endereço de rede do protocolo de rede (IP) Endereço ATM

12 Integração de ATM com outras Redes
Existem duas técnicas para integrar redes ATM com outros protocolos, como IP ou IPx: Método NATIVO: Utiliza métodos de resolução de endereços para mapear os endereços do protocolo (IP), em endereços ATM. LANE: LAN Emulation

13 LANE: LAN Emulation Princípio: VANTAGEM:
LANE faz com que a rede ATM pareça uma rede LAN convencional (Ethernet ou Token-Ring) para os protocolos das camadas superiores (IP). VANTAGEM: As redes ATM tiram proveito dos mecanismos existentes de integração de protocolos com redes do tipo Ethernet.

14 Equipamentos para LANE
A função básica do LAN é resolver endereços MAC em endereços ATM. Para isso, são utilizados dois tipos de equipamento. 1. Placas de Rede ATM Transferem informações na forma de células, isto é, conectam-se diretamente a um switch ATM. Se apresentam para o sistema operacional como se fossem uma placa de rede Ethernet (com endereço MAC). 2. Equipamentos Switch de Interconexão Possuem portas ATM e Ethernet. Permitem interconectar dispositivos Ethernet (como Switches Ethernet) e Switches ATM.

15 LANE Com LANE é possível interconectar, de maneira transparente, equipamentos Ethernet e ATM.

16 ELAN – Emulated LANs Redes LANs ATM são denominadas ELANs

17 Elementos da ELAN

18 Elementos da LANE LAN Emulation Client (LEC)
Interface ATM de um host ou outro dispositivo (roteador, switch) LAN Emulation Server (LES) Responsável por simular o funcionamento da LAN Broadcast and Unknown Server (BUS) Simula broadcast e multicast para rede ATM LAN Emulation Configuration Server (LECS) Responsável por controlar quais LECs pertencem a cada ELAN.

19 Protocolos de Modo NATIVO
LANE transporta todos os tráfegos num único circuito virtual, por isso não suporta QoS. Apenas os modos ABR e UBR são suportados. Os Protocolos de Modo Nativo são uma alternativa para permitir a utilização de redes ATM com tráfego do tipo VBR, com QoS garantida. Os principais protocolos que se integram ao ATM de modo nativo são: IP over ATM MHS MPOA

20 IP over ATM IP over ATM utiliza realiza várias comunicações no mesmo circuito virtual, com ABR e UBR, mas utiliza um circuitos virtual para cada comunicação quando QoS é exigido (VBR). A adaptação do IP sobre o ATM é feita através da AAL5.

21 Resolução de Endereços

22 Roteamento em IP sobre ATM
Circuitos virtuais são criados entre as interfaces ATM dos roteadores. Uma interface do roteador pode ter várias conexões ATM. Cada conexão ATM é facilmente identificada pelo endereço IP do gateway de destino. O roteamento é feito utilizando tabelas de roteamento IP em modo convencional. O mapeamento entre os endereços IP’s e os identificadores de circuito virtual pode ser feito de duas formas: Manualmente Automaticamente: IP Clássico sobre ATM

23 Exemplo de Configuração Manual
CONFIGURAÇÃO DE UMA PVC Criar a PVC (Obrigatório) Mapear o IP na PVC (Obrigatório) Definir o tipo de encapsulamento AAL (Opcional) Configurar os parâmetros de tráfego PVC (Opcional)

24 PASSOS 1. Criar um PVC 2. Mapear um endereço de protocolo ao PVC
Para criar a PVC deve atribuir-se um VPI/VCI a interface do roteador: pvc VPI/VCI Exemplo: pvc 10/31 2. Mapear um endereço de protocolo ao PVC Vários protocolos podem ser mapeados a uma única interface ATM. protocol protocol protocol-address Exemplo: Protocol IP 3. Configurar o Tipo de Encapsulamento AAL O tipo de encapsulamento default num roteador CISCO é o AAL5. Encapsulation aal5-encap

25 PASSOS 4. Configurar os parâmetros de tráfego PVC
abr output-pcr output-mcr Available Bit Rate (ABR). PCR: taxa de pico e MCR: taxa mínima. ubr output-pcr Unspecified Bit Rate (UBR). ubr+ output-pcr output-mcr UBR com taxa máxima e mínima. vbr-nrt output-pcr output-scr output-mbs Variable Bit Rate-Non Real Time (VBR-NRT) QOS. vbr-rt peak-rate average-rate burst Configure the real-time Variable Bit Rate (VBR). atm abr rate-factor [ rate-increase-factor][rate-decrease-factor] Indica como a interface responde aos comandos de controle de congestionamento (valor default 1/16).

26 IP Clássico Sobre ATM IP Clássico Sobre ATM
Permite a resolução automática de endereços IP em circuitos virutais. Definido pela RFC 1577 É Baseado no Conceito de LIS: Logical IP Subnet Uma LIS é uma rede IP ligada a um circuito virtual ATM, isto é, uma rede LOCAL IP ligada a um roteador com interface ATM. LIS define um dispositivo denominado ATMARP server Todos os elementos de uma LIS são configurados com o endereço ATM do ARPServer. Ao ser inicializado o elemento da LIS (cliente) faz uma conexão com o ARPServer. ARPServer responde, enviando ao cliente uma requisição Inverse ARP para o novo cliente e armazena seu IP e endereço ATM numa tabela interna. Para descobrir o endereço ATM de outro computador da rede, todos os computadores enviam uma requisição ARPRequest para o LIS.

27 IP Clássico Sobre ATM Limitação: Dois dispositivos pertences a LIS diferentes sempre se comunicam através de roteadores, mesmo que estejam ligados a mesma rede ATM.

28 IP Clássico sobre ATM Servidor Servidor ARP ARP SWITCH ATM TE TE TE TE
LIS 1 LIS 2 Servidor ARP Servidor ARP SWITCH ATM TE TE TE TE TE TE Roteador

29 Para permitir a resolução de endereços
NHRP IP clássico sobre ATM é destinado a redes pequenas, pois sua capacidade de resolver endereços é limitada. O IETF definiu um outro protocolo denominado NHRP Next Hop Resolution Protocol No lugar dos ARP Servers, NHRP usa a noção de NHRP server (NHS). Cada NHS mantém informações de roteamento ("next-hop resolution“), com o mapeamento de IP para ATM de todos os nós alcançáveis. Os NHS se comunicam Para permitir a resolução de endereços Em redes muito maiores. Protocolo de roteamento interdomínio

30 MPOA – Multiprotocol Over ATM
Definido pelo ATM Forum em conjunto com o IETF MPOA funciona como um roteador virtual. Permite integrar os conceitos de: LANE (IP Clássico) (comunicação na Subnet) NHRP (Comunicação entre Subnets) Switch Camada 3 IP e ATM


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