PORTADA ATM

RED ATM

Introducción ATM

ATM = Modo de Transferencia Asíncrona (Asynchronous Transfer Mode), es una tecnología para generar redes de alta capacidad y respuesta para permitir el trafico de grandes cantidades de información. A fin de aprovechar al máximo la capacidad de los sistemas de transmisión, sean estos de cable o radioeléctricos, la información no es transmitida y conmutada a través de canales asignados en permanencia, sino en forma de cortos paquetes (celdas ATM) de longitud constante y que pueden ser enrutadas individualmente mediante el uso de los denominados canales virtuales y trayectos virtuales.

El método de transmision ATM (Asynchronous Transfer Mode) consta de celdas de tamaño fijo de 53 bytes, los cuales conforman 5 bytes de header y 48 bytes de payload (carga util de la celda). Diferentes flujos de información, de características distintas en cuanto a velocidad y formato, son agrupados en el denominado Módulo ATM para ser transportados mediante grandes enlaces de transmisión. Estas tramas se multiplexan y pueden ser transportadas por redes de tipo SDH ( Syncrhonus Digital Hierachy) para norma europea y PDH para norma americana.

Las velocidades de transmisión de ATM más frecuentemente usadas son STM1 u OC3 (SDH, PDH respectivamente) que son 155,2MBits/s . Esta velocidad se puede transmitir tanto por fibra óptica como por cable del tipo STP5 y velocidades mayores solo transmitibles por fibra de STM4 - OC12 que son 622,5 Mbits/sec, STM16 - OC48 que son 2,5 Gbits/sec y una sobremultiplexacion (canalización) en STM64 - OC192 de casi 10 Gbits/sec.

Toda las transmisiones de ATM contienen parámetros de QoS (Quality of Service) , ToS (Type of Service) , conformance y muchos parámetros mas para asegurar la transmisión.

Fundamentos teoricos ATM: ¿Como funciona?

¿Como funciona?

El componente básico de una red ATM es un switch electrónico especialmente diseñado para transmitir datos a muy alta velocidad. Un switch típico soporta la conexión de entre 16 y 32 nodos. Para permitir la comunicación de datos a alta velocidad la conexión entre los nodos y el switch se realizan por medio de un par de hilos de fibra óptica.

Aunque un switch ATM tiene una capacidad limitada, múltiples switches pueden interconectarse ente si para formar una gran red. En particular, para conectar nodos que se encuentran en dos sitios diferentes es necesario contar con un switch en cada uno de ellos y ambos a su vez deben estar conectados entre si.

Las conexiones entre nodos ATM se realizan en base a dos interfaces diferentes como ya mencionamos, la User to Network Interfaces o UNI se emplea para vincular a un nodo final o «edge device» con un switch. La Network to Network Interfaces o NNI define la comunicación entre dos switches.

Los diseñadores piensan en UNI como la interface para conectar equipos del cliente a la red del proveedor y a NNI como una interface para conectar redes del diferentes proveedores.

Fundamentos teoricos ATM: Interfaces

Existen dos interfases especificadas que son la interfase usuario-red UNI (user-network interface) y la de red a red NNI (network-network interface). La UNI liga un dispositivo de usuario a un switch público o privado y la NNI describe una conexión entre dos switches.

Hay dos interfases públicas UNI, una a 45 Mbps y otra a 155 Mbps. La interfase DS3 está definida en un estándar T1 del comité ANSI, mientras que la interfase de 155 Mbps está definida por los grupos estándar del CCITT y ANSI. Tres interfases han sido desarrolladas para UNIs privadas, una a 100 Mps y dos a 155 Mbps. Es seguro que la interfase estándar internacional SDH/SONET de 155 Mbps sea la elegida porque permite interoperabilidad en UNIs públicas y privadas.

Como ATM es una red orientada a conexión, un enlace entre dos puntos empieza cuando uno transmite una solicitud a través de la UNI a la red. Un dispositivo responsable de señalización pasa la señal a través de la red a su destino. Si el sistema indica que se acepta la conexión, un circuito virtual es establecido a través de la red ATM entre los dos puntos. Ambas UNIs contienen mapas para que las celdas puedan ser ruteadas correctamente. Cada celda contiene campos, un identificador de ruta virtual VPI (virtual path identifier) y un identificador de circuito virtual VCI (virtual circuit identifier) que indican estos mapeos.

El uso de celdas para transmitir datos no significa que los protocolos de hoy no sean usados. ATM es totalmente transparente a protocolo. La carga de cada celda es pasada por el switch sin ser "leida" a nivel binario. ATM usa el concepto de control de error y flujo de "fin a fin" en contraste a la red convencional de paquete conmutado que usa un control de error y flujo interno. Esto es que la red en sí no checa la carga de datos para errores y lo deja al dispositivo terminal final (De hecho, el único chequeo de error en las celdas es en el header, así la integridad de los VCI/VPI esta asegurada).

Fundamentos teoricos ATM: Tipos de conexiones

Tipos de conexiones

ATM provee servicios orientados a la conexión. Para comunicarse con un nodo remoto, un host debe solicitar a su switch local el establecimiento de una conexión con el destino. Estas conexiones pueden ser de dos naturalezas: Switched Virtual Circuits (SVC) o Permanent Virtual Circuits (PVC).

Switched Virtual Circuits (SVC)

Un SVC opera del mismo modo que una llamada telefónica convencional. Un host se comunica con el switch ATM local y requiere del mismo el establecimiento de un SVC. El host especifica la dirección completa del nodo destino y la calidad del servicio requerido. Luego espera que la red ATM establezca el circuito.

El sistema de señalización de ATM se encarga de encontrar el path necesario desde el host origen al host destino a lo largo de varios switches. El host remoto debe aceptar el establecimiento de la conexión.

Durante el proceso de señalización (toma este nombre por analogía con el usado en sistemas telefónicos de los cuales deriva ATM) cada uno de los switches examina el tipo de servicio solicitado por el host de origen. Si acuerda propagar información de dicho host registra información acerca el circuito solicitado y propaga el requerimiento al siguiente switch de la red.

Este tipo de acuerdo reserva determinados recursos el switch para ser usados por el nuevo circuito. Cuando el proceso de señalización concluye el switch local reporta la existencia del SVC al host local y al host remoto.

La interfaz UNI identifica a cada uno de los SVC por medio de un número de 24 bits. Cuando un host acepta un nuevo SVC, el switch ATM local asigna al mismo un nuevo identificador. Los paquetes transmitidos por la red no llevan información de nodo origen ni nodo destino. El host marca a cada paquete enviado con el identificador de circuito virtual necesario para llegar al nodo destino.

Se ha evitado hablar de los protocolos usados para el establecimiento de los SVC, para los procesos de señalización y para comunicar a los hosts el establecimiento de un nuevo SVC. Además hay que tener en cuenta que comunicaciones bidireccionales van a necesitar reservar recursos a lo largo del SVC para dos sentidos de comunicación.

Permanent Virtual Circuits (PVC)

La alternativa al mecanismo de SVC descrito anteriormente es evidente: el administrador de la red puede configurar en forma manual los switches para definir circuitos permanentes. El administrador identifica el nodo origen, el nodo destino, la calidad de servicio y los identificadores de 24 bits para que cada host pueda acceder al circuito.

Fundamentos teoricos ATM: Capas

La funcionalidad de ATM se corresponde con la capa física y parte de la capa de enlace del modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection) de la ISO (International Organization for Standardization). En la Figura 4 se ilustra el modelo de referencia ATM.

El modelo de referencia ATM está compuesto por los siguientes planos:

• Control. Este plano es responsable de generar y de manejar las peticiones de señalización.
• Usuario. Este plano es responsable de manejar la transferencia de datos.
• Gestión. Este plano contiene una componente denominada gestión de la capa que maneja funciones específicas del nivel ATM, tales como la detección de fallos y los problemas de protocolo, y otra capa denotada gestión de plano que maneja y coordina funciones relacionadas con el sistema completo.

El modelo de referencia ATM se compone de los siguientes niveles:

• Nivel físico. Semejante al nivel físico del modelo de referencia OSI, el nivel físico ATM maneja la transmisión dependiente del medio físico. Define las características eléctricas y las interfaces de red.
• Nivel ATM. El nivel ATM, en combinación con el nivel de adaptación ATM, es análogo al nivel de enlace de datos del modelo de referencia OSI. El nivel ATM es responsable del establecimiento de conexiones y del paso de celdas a través de la red ATM. Para ello toma los datos que van a ser enviados y añade la información de la cabecera de 5 bytes que asegura que la celda es enviada por la conexión correcta.
• Nivel de adaptación ATM. La AAL (ATM Adaptation Layer), combinada con el nivel ATM, es semejante al nivel de enlace de datos del modelo de referencia OSI. La AAL es responsable de aislar los detalles de los procesos ATM a los protocolos de niveles superior. Se encarga de asegurar las características de servicio apropiadas y de segmentar cualquier tipo de tráfico en una carga de 48 bytes que será transmitida en las celdas ATM. Para implementar los distintos tipos de servicio ATM se han especificado varias capas AAL que adapten el flujo de celdas ATM a un flujo con las características requeridas por cada uno de ellos.
• Niveles superiores. Son los niveles que residen sobre la AAL, los cuales aceptan los datos de usuario, los clasifican en paquetes, y los pasan a la AAL.

Equipo de red ATM

TP-LINK ADSL2+ Modem Router

Transmisión de datos
Velocidad de carga de datos	3,5 Mbit/s
Velocidad de descarga e de datos	24 Mbit/s

Red
Cumplimientos estándar de la industria	IEEE 802.3, IEEE802.3u
MAC, filtro de direcciones	Si

Protocolos
Protocolos soportados	ATM Forum UNI3.1/4.0 PVC - Up to 8 PVCs PPP over ATM (RFC 2364) PPP over Ethernet (RFC2516) IPoA (RFC1577/2225)
Características de red	Fast Ethernet

Puertos e Interfaces
Puertos de módem (RJ-11)	1
Jack de entrada CD	Si
Ethernet LAN (RJ-45) cantidad de puertos	1

Condiciones ambientales
Intervalo de temperatura operativa	0 - 40 °C
Intervalo de humedad relativa para funcionamiento	10 - 90%
Intervalo de temperatura de almacenaje	-40 - 70 °C

Control de energía
Tipo de fuente de alimentación	9VDC/0.6A PSU

Indicación
LEDs de conectividad

Peso y dimensiones
Dimensiones (Ancho x Profundidad x Altura)	165 x 108 x 28 mm