5. előadás a hálózati réteg feladatai aszinkron Átviteli mód (atm)

64
5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Upload: dmitri

Post on 23-Jan-2016

20 views

Category:

Documents


1 download

DESCRIPTION

5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM). A hálózati réteg feladatai - útvonalkeresés és forgalom menedzsment. Áttekintés, fogalmak. az útvonalválasztás feladata, fogalma útvonalválasztás klasszikus csomagkapcsolásos és kapcsolat orientált hálózatokban - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

5. előadásA hálózati réteg feladatai

Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Page 2: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

A hálózati réteg feladatai - útvonalkeresés és forgalom

menedzsment

Page 3: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Áttekintés, fogalmak

az útvonalválasztás feladata, fogalma útvonalválasztás klasszikus csomagkapcsolásos és

kapcsolat orientált hálózatokban főbb útvonalválasztási alapelvek az útvonalválasztás megvalósítása forgalom menedzsment, hívásengedélyezés

Page 4: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Útvonalkeresés

a feladat: a felhasználó adatforgalmát a másik végpontig irányítani, esetleg több hálózaton keresztül

?

Page 5: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Útvonalkeresés

eddig: az adatkapcsolati réteg két végpont közötti átvitelt biztosít

új kihívások az útvonalválasztás során a hálózati topológia ismerete/megismerése az - valamilyen szempontból - optimális útvonal

kiválasztása szolgálatási minőség biztosítása az útvonalon

Page 6: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Útvonalkeresés: klasszikus csomagkapcsolás

útvonalválasztás és csomagtovábbítás: csomagonként

az egyes csomagok nem biztos hogy ugyanazon az útvonalon haladnak

ezért: a két végpontban mechanizmus szükséges a csomagok sorrendhelyes vételéhez

Internet: a TCP protokoll végzi ezt a csomagonkénti feldolgozás nagy késleltetést

okozhat flexibilis, nagy kihasználtságot eredményez robosztus: egy közbülső csomópont kiesése nem

akadályozza meg a kommunikációt

Page 7: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Útvonalkeresés: összeköttetés-orientált

tipikusan: ATM a kommunikáció előtt összeköttetés épül fel minden adat ugyanazon az útvonalon halad az útvonalválasztásra a kapcsolat

felépítésekor (egyszer) kerül sor hátrány: kevésbé jó kihasználtság előny: a sorrendhelyes adatátvitel kevésbé robosztus: egy csomópont kiesése a

rajta keresztül haladó forgalmat érinti

Page 8: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Egyéb szempontok

komplex feladat: a kapcsolat fenntartása, üzenetek sorba rendezése

a csomagkapcsolt elvű IP a komplexitást a végpontokba, a transzport rétegbe helyezi

az összeköttetés orientált ATM a hálózatba, a hálózati csomópontokba helyezi a komplexitást

az IP megoldás olcsóbb

Page 9: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Útvonalválasztási alapelvek

Központi útvonalválasztás a hálózat topológiáját központi egység tárolja az útvonalak meghatározása itt történik nagy mennyiségű adat tárolása, mozgatása a központi egység késleltetve szerez tudomást

a topológia változásairól, nagy hálózatban nem hatékony

előny: a topológia felderítésére nem szükséges külön algoritmusokat alkalmazni

Page 10: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Útvonalválasztási alapelvek

Elosztott útvonalválasztás az egyes csomópontok csak a szomszédaikat

ismerik az útvonalválasztáshoz először a topológia

felderítésére van szükség nincs központi egység, flexibilis, tetszőleges

méretű hálózatban a topológia felderítése időt vesz igénybe és

terheli a hálózatot

Page 11: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Útvonalválasztási alapelvek

Statikus útvonalválasztás két végpont között minden esetben ugyanazon

útvonalon halad az adat nem veszi figyelembe a hálózat forgalmát,

szuboptimális útvonalDinamikus útvonalválasztás az útvonal kiválasztását a hálózat változó

paraméterei (forgalom) is befolyásolják az optimális útvonalak a hálózat állapotától

függnek a hálózati információt állandóan frissíteni kell

Page 12: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Útvonalválasztási alapelvek

Bufferelt útvonalválasztás a csomópontokban a csomagok várakozhatnak

egy tárolóban lassabb algoritmusok esetén előnyösBuffer nélküli útvonalválasztás a csomópontok nem tárolják a csomagokat a csomagot azonnal továbbítani kell (még ha

nem optimális útvonalat is eredményez) „forró krumpli” algoritmusok

Page 13: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Útvonalválasztási alapelvek

Hierarchikus útvonalválasztás a csomópontok különböző hierarchikus

csoportokba osztva útvonalválasztás csoportonként, a felsőbb

hierarchiájú csoportoktól kezdve

Page 14: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Az útvonalválasztási probléma

Gráfelméleti feladat adott topológián melyik az optimális útvonal A-ból B-

be? az élek (fizikai összeköttetések) súlyozva

– additív mértékkel: az adott paraméter az útvonal mentén összeadódik késleltetés, csomagvesztési valószínűség logaritmusa

– „bottleneck” mérték: az útvonal mentén a legkisebb érték a meghatározó pl. elérhető sávszélesség

gráfelméleti algoritmusok: Dijkstra, Bellmann-Ford

Megvalósítási feladat hogyan lehet a topológiát felderíteni hogyan kell a topológia információt tárolni

Page 15: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Az útvonalválasztási probléma

A topológia felderítése elárasztás (flooding): minden csomópont HELLO

üzenetet küld a szomszédainak, így minden csomópontban rendelkezésre áll a topológiai térkép, az üzenetek tartalmazzák hogy melyik csomópontokon haladtak keresztül

az összeköttetések vizsgálatához ECHO üzeneteket küldenek a csomópontok, ebből késleltetési viszonyokra lehet következtetni, tartalmazhat terheltségi információt is

az így felderített topológia alapján routing táblák: adott feladó és címzett esetén a legrövidebb úthoz melyik szomzédos csomópontnak kell továbbítani a csomagot

a feltérképezés adott időközönként ismétlődik

Page 16: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Útvonalválasztási eljárások

ATM PNNI (Public Network to Network Interface,

nyilvános hálózati interfész) útvonalválasztásIP OSPF (Open Shortest Path First, legrövidebb

útvonal) a jövőben: QOSPF, szolgáltatás minőségi

kritériumokat figyelembe vevő útvonalválasztás

Page 17: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Forgalom menedzsment

a különböző alkalmazások különböző minőségi elvárásokat támaszthatnak a hálózattal szemben (késleltetés, sávszélesség, adatvesztés, stb.)

ha a hálózat garantálja ezeket, nem minden forgalmat engedélyezhet (hogy a többi felhasználó igényeit ki tudja elégíteni)

a hívásengedélyezés (CAC, Connection Admission Control) során a hálózat eldönti, hogy adott igényű forgalmat beenged-e a hálózatba

Page 18: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Hívásengedélyezés

nincs buffer a hálózati csomópontban: cellavesztési valószínűségre korlát: a pillanatnyi összforgalom kisebb legyen mint a kapacitás, illetve egy maximális értéknél nagyobb valószínűséggel ne legyen nagyobb az összforgalom

a források ismeretében tervezhető buffer a csomópontban: késleltetési és

csomagvesztési paraméterek is tervezhetők forgalom formázás: a forrás ne generáljon

„váratlan” adatfolyamot, a minőségi paraméterek biztosíthatóvá váljanak

a szolgáltatási minőségről, hívásengedélyezésről és forgalom formázásról bővebben az ATM -nél lesz szó

Page 19: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Page 20: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Az előadás kivonata

bevezetés, fogalmak az ATM-ről általánosan az ATM felépítése, működése szolgáltatási minőség az ATM -ben az Internet Protokoll és az ATM együttműködése kétirányú többpont-többpont kapcsolatok ATM -ben

Page 21: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Legfontosabb fogalmak

összeköttetés orientáltság virtuális út, virtuális kapcsolat ATM kapcsolás szolgáltatási minőség, szolgáltatási osztályok ATM adaptációs réteg IP ATM felett: természetes mód LAN emuláció

Page 22: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Szabványosítás

a nyolcvanas évek: igény egy egységes nemzetközi távközlési szabványra, amely mindenféle lehetséges átviteli igényt kielégít

ITU-T nyilvános hálózati ATM szabvány

ATMforum: cégekből álló szervezet, a szabványok, ajánlások kidolgozója

Page 23: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Mi az ATM?

Asynchronous Transfer Mode (Aszinkron Átviteli Mód)

CCITT - ITU- T definíció:

„Olyan átviteli módszer, amely az információt fix méretű cellákba rendezve továbbítja; aszinkron abban az értelemben, hogy egy felhasználó információs cellái nem periodikusan keletkeznek.”

Page 24: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Mi az ATM?

technológiailag: a csomagkapcsolás továbbfejlesztése (összeköttetés-orientált)

• összeköttetés orientált: garantálható sávszélesség és késleltetés

• csomagkapcsolás: rugalmas, szakaszosan érkező forgalom hatékony kezelése

kapcsolási és multiplexálási technika rövid, 53 byte -os csomagok (5 byte fejléc) egységes csomagformátum minden adattípusra mindenféle szolgáltatást támogat (kép, videó, hang, adat), lehetőség jövőbeli alkalmazások átvitelére

Page 25: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Mi az ATM?

szolgáltatási minőség (Quality of Service, QoS) biztosítása statisztikus multiplexálás, börsztös források támogatása jó hálózat kihasználtság nagy átviteli sebesség, gyors kapcsolás LAN, WAN technika, ATM to the desktop

Page 26: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Az ATM hálózat elemei

ATM kapcsolók: az ATM cellák irányítását végzik a hálózatban, részt vesznek az összeköttetések felépítésében, lebontásában

ATM végpontok: ATM adapter kártyával ellátott készülékek: munkaállomások, routerek, LAN kapcsolók, videó berendezések, stb.

két kapcsoló között: ATM hálózati interfész (Network to Network Interface, NNI)

végpont és kapcsoló között: felhasználó és hálózat közti interfész (User to Network Interface, UNI)

Page 27: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Protokoll architektúra

ATM adaptációs réteg (AAL)

felsőbb rétegek

vezérlési sík

felsőbb rétegek

felhasználói sík

control adat

ATM réteg

fizikai réteg

Page 28: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Az egyes rétegek feladatai

ATM adaptációs réteg: átviteli hibák javítása a felsőbb rétegekből érkező adategységek

feldarabolása vagy összeillesztése időzítési feladatok (ahol szükséges)ATM réteg: kapcsolatok felépítése, fenntartása, lebontása ATM cellák továbbítása a hálózatbanFizikai réteg: a fizikai összeköttetés biztosítása tipikusan SDH/SONET, vezetéknélküli (pl.

Hiperlan2)

Page 29: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Az ATM cella

GFC VPI

VPI VCI

VCI

VCI PTI

CLP

HEC

48 byte hasznos adat (payload), 5 byte fejléc

48 byte

Legfontosabb:

• VPI: Virtual Path Identifier, Virtuális Útvonal Azonosító

• VCI: Virtual Channel Identifier, Virtuális Csatorna Azonosító

• HEC: Header Error Control, hibavédő kódolás

Page 30: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Virtuális összeköttetések

fizikai összeköttetés, virtuális út (Virtual Path, VP), virtuális csatorna (Virtual Channel, VC)

fizikai összeköttetés

VP b

VP a VC

Page 31: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Virtuális összeköttetések

A

B

VC1

VC6

VP4

VP1

C

VP4

VP8

VC2A-B: VP4,VP1,VP4;

VC1, VC6

A-C: VP4, VP8;

VC2

Page 32: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Kapcsolatok típusai

Állandó összeköttetések (Permanent Virtual Channel, PVC, Permanent Virtual Path, PVP)

manuálisan felépített és fenntartott, manuálisan konfigurált, a rendszer üzemeltetője által lebontott kapcsolat

lebontásig folyamatosan fennáll hasznos ha hosszú idejű, állandó kapcsolatra van szükség pl. web-server, bérelt vonal jellegű kapcsolatok nehézkes, nehezen bővíthető vagy nem jó kihasználtság

Page 33: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Kapcsolat típusok

Kapcsolt összeköttetések (Switched VC, SVC, Switched VP SVP):

hívásfelépítési mechanizmus során jön létre, a hívás végén a kapcsolat lebontási procedúrával megszűnik

hatékony erőforrás-kihasználás, igény szerinti összeköttetések

jelentős jelzésátviteli igénySoft PVC: hívásfelépítési eljárással épül fel, manuálisan kell

lebontani

Page 34: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Kapcsolat típusok

VP alagutak (VP Tunnel): egyes esetekben a hálózat nem támogatja a

dinamikus kapcsolatfelépítést, illetve ATM magánhálózatokat kell nyilvános ATM hálózaton keresztül összekötni

egy állandó azonosítóval megjelölt permanens VP halad az adott hálózaton keresztül

az állandó VP -n (mint egy alagúton) kapcsolt VC -k épülnek fel és bomlanak le

a kapcsolatok felépítéséhez, lebontásához szükséges jelzések is az adott PVP -n haladnak

egyfajta bérelt vonal szolgáltatás

Page 35: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Kapcsolat típusok

nyilvános ATM hálózat

magán ATM hálózat

magán ATM hálózat

VPI=állandó

VC a

VC b

VC a

VC b

VP alagút a nyilvános hálózaton keresztül

Page 36: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Az ATM kapcsolás

ATM kapcsolókban táblázatok a táblázatokban bemeneti port, VPI, VCI összerendelések a kapcsoló a táblázat alapján eldönti, hogy adott bemeneti

porton érkező, adott VPI, VCI azonosítójú cellát melyik kimenetre kell küldenie

a cella VPI, VCI mezőit a táblázatnak megfelelően átírja a VP kapcsolók érintetlenül hagyják a VCI mezőt, illetve a

kapcsolás is csak a VPI alapján történik a VC kapcsolók mindkét mezőt megváltoztatják, illetve

mindkét mezőt figyelembe veszik a kapcsolásnál

Page 37: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

ATM kapcsolás

VCI=3, VPI=2

VCI=1, VPI=1 VCI=4, VPI=3

1. cella

2. cella 1. cella

VCI=1, VPI=3

bemenet kimenet

VCI, VPI, port VCI, VPI, port

3, 2, 1 4, 3, 2

1, 1, 2 1, 3, 2

2. cella

Page 38: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Az ATM kapcsolás

Page 39: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

ATM szolgáltatási osztályok

Állandó bitsebességű (Constant Bit-Rate, CBR) kapcsolatok a forrás állandó sebességgel generálja adatait áramkörkapcsolt átvitel emulálására szolgál

(pl. 64 kbps beszéd, 128 kbps ISDN, stb.) általában valós idejű kapcsolatok (beszéd,

n*64 kbps videó, videókonferencia) az ATM cellák késleltetésére, a késleltetés

ingadozására (jitter) érzékeny kapcsolatok kisebb mértékű cellavesztést tolerálnak

Page 40: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

ATM szolgáltatási osztályok

Valós idejű, változó bitsebességű (real time Variable Bit-Rate, rt VBR)

a bitsebesség nem állandó a forrás az adatokat „csomókban” (börszt) generálja változó bitsebességgel kódolt videó-, vagy beszéd

átvitele valós idejű: késleltetésre, késleltetés ingadozásra

érzékeny kisebb mértékű cellavesztést tolerál mivel várhatóan egyszerre nem az összes forrás ad

maximális bitsebességgel: statisztikus multiplexelés statisztikus multiplexelés: a csúcs átviteli sebességek

összegénél kisebb kapacitású összeköttetésen is át lehet vinni több forrás forgalmát

Page 41: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Statisztikus multiplexelés

0

50

100

150

200

250

300

350

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19

ido (sec)

sebe

sség

(kb

ps)

1. forrás2. forrás3. forrás4. forrásösszes

kapacitás

Page 42: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

ATM szolgáltatási osztályok

Nem valós idejű, változó bitsebességű (nrt VBR) a késleltetés ingadozására nem érzékeny ezért forgalomszabályozás van: a forrás forgalmát

a hálózatba való beengedés előtt formázzákElérhető bitsebességű (Available Bit-Rate, ABR) egy minimális átviteli sebesség garantált torlódástól függően a forrás szabályozza forgalmátNem meghatározott sebességű (Unspecified Bit-Rate,

UBR) a forrásról nincs semmi információ a hálózat nem garantál semmit best effort jellegű szolgáltatás, IP az ATM felett

Page 43: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

ATM szolgáltatás minőségi paraméterek

MCTD (Maximum Cell Transfer Delay): a legnagyobb cellakésleltetés a két végpont között

ppCDV (peak to peak Cell Delay Variation): a cellakésleltetés maximális ingadozása

CLR (Cell Loss Ratio): cellavesztési arány, az átvitel során elveszett (pl. hibás fejléc miatt törölt) ATM cellák aránya

Page 44: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

ATM forgalmi paraméterek

PCR (Peak Cell Rate): a forrás legnagyobb átviteli sebessége

SCR (Sustainable Cell Rate): hosszú idő alatti átlagos átviteli sebesség

MCR (Minimum Cell Rate): legkisebb átviteli sebesség

MBS (Maximum Burst Size): az egy csomóban érkező maximális adatmennyiség, maximális börsztméret

CDVT (Cell Delay Variance Tolerance): a forrás mennyire képes tolerálni a cellakésleltetés ingadozását

Page 45: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Szolgáltatási osztályok és paraméterek

paraméter CBR rt VBR nrt VBR ABRUBR

PCR i i i i iSCR - i i - -MBS - i i - -MCR - - - i i, nCDVT i i i i iMCTD i i n n nppCDV i i n n nCLR i i i n n

i: a paraméter garantálható, ill. a jellemző ismert

n: a paraméter nem biztosított

Page 46: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

ATM forgalom menedzsment

a forrás és a hálózat között forgalmi szerződés a forrás nem lépi túl a szerződésben vállalt értékeket:

forgalom formázás „lyukas vödör” (leaky bucket) algoritmussal

a kapcsolók figyelik a források forgalmát amelyik megszegi a szerződést, annak cellái

eldobhatók torlódás esetén (CLP=1)

Page 47: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Az ATM adaptációs réteg

ATM adaptációs réteg (ATM Adaptetion Layer, AAL) több féle szabványos AAL, a különböző adattípusoknak

megfelelően AAL 1 típus: állandó bitsebességű (Constant Bit Rate,

CBR) forrásokhoz, pl. telefonbeszélgetés az ATM cella 48 byteos hasznos része a

következőket tartalmazza:

SN: Sequence Number, a cella sorszáma

SNP: Sequence Number Protection, a sorszám mező védelmére

SN SNP adat

4-4 bit 47 byte

Page 48: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Az ATM adaptációs réteg

AAL 2 típus: összeköttetés-orientált VBR alkalmazásokhoz (pl. videotelefon)

ST SN RES/MID adat LI CRC

2; 4 bit 44 byte10 bit 6; 10 bit

ST: Segment Type; jelzi, hogy a csomag az üzenet eleje, vége vagy belseje

RES/MID: Reserved, illetve Multiplexing Identifier; több forrás adata azonos VCC -n keresztül továbbítódik

LI: Length Indicator; az adatmező „hasznos” byte -jainak száma

CRC: hibavédő kódoláshoz

Page 49: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Az ATM adaptációs réteg

AAL 3/4 típus: VBR alkalmazásokhozSN SNP IT RES/MID adat LI CRC

4-4-4 bit 42 byte10 bit 6; 10 bit

SN: Sequence Number

SNP: Sequence Number Protection

IT: Information Type

RES/MID: Reserved/Multiplexing Identifier

LI: Length Indicator

CRC: Cyclic Redundancy Check

Page 50: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Az ATM adaptációs réteg

AAL 5 típus: az AAL 3/4 egyszerűsített változata, tipikusan IP és LAN forgalom szállításához

felsőbb rétegbeli keret

PAD trailerCS

alréteg

48 byte ........... 48 byte48 byte

PAD: változó hosszúságú mező, hogy a CS keret nx48 byte legyen

trailer: 32 bites CRC + kerethossz

A keret utolsó ATM celláját a fejléc PT mezőjének 1 értéke jelzi

Page 51: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Szolgáltatási osztályok és az AAL

AAL 1: CBR forgalomhoz, kapcsolat-orientált, állandó bitsebességű, késleltetés-érzékenyt összeköttetések adott időzítési és késleltetési követelményekkel

AAL 2: kapcsolat orientált VBR forgalomhoz AAL 3/4: kapcsolat orientált és kapcsolatmentes

adatforgalomhoz AAL 5: kapcsolat-orientált és csomagkapcsolás

jellegű forgalmakhoz egyaránt, ABR, UBR, VBR forgalmat szállíthat, kis fejléc, egyszerű adatfeldolgozás, kevesebb pazarolt sávszélesség

Page 52: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Hívásfelépítés

a forrás definiálja forgalmi és QoS igényeit hívásfelépítési üzenetet küld az ATM kapcsolónak,

amelyhez csatlakozik; az üzenet tartalmazza a hívott fél ATM címét

a kapcsoló a cím alapján meghatározza, hogy melyik kapcsolóhoz kell továbbítani az üzenetet

ellenőrzi, hogy a QoS és forgalmi paramétereket biztosítani tudja-e

minden kapcsoló elvégzi ezt a hívásengedélyezést (CAC, Connection Admission Control)

ha valamelyik nem tudja a hívást kiszolgálni, felbontja a kapcsolatot, egyébként a kapcsolat felépül

Page 53: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Hálózati rétegbeli protokollok ATM felett

tipikusan: IP protokoll ATM felett (IP over ATM)– LAN emuláció (LANE): az ATM „úgy viselkedik” mint egy

LAN protokoll (pl. Ethernet), az IP protokoll az emulált LAN protokoll felett működik

– IP közvetlenül az ATM felett

címkonverzió: az IP címeknek ATM címeket kell megfeleltetni, LAN -okban az IP cím - fizikai (MAC) cím összerendelést a címfeloldó protokoll (Address Resolution Protocol, ARP) végzi

ATM LAN -okban: ATMARP szerver tartalmazza az IP cím - ATM cím összerendelést

protokoll becsomagolás (encapsulation): a nagy méretű IP csomagokat feldarabolva az ATM cella hasznos részébe kell tenni

Page 54: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Hálózati rétegbeli protokollok ATM felett

azonos IP alhálózatban található végkészülékek között

valamelyik forrás IP csomagokat akar küldeni az alhálózatban található másik host -nak

az első IP csomag az ARP szerverhez érkezik, ami válaszul elküldi a célállomás ATM címét

a forrás direkt ATM kapcsolatot épít fel a célig

a célállomás, ha válaszol, szintén az ARP szerverhez érkezik az első csomag, az elküldi a célállomásnak a forrás ATM címét

a célállomás is direkt ATM kapcsolatot épít ki a forrás felé

Page 55: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Hálózati rétegbeli protokollok ATM felett

IP subnet IP subnet

routerkérésválasz

ATMkapcsolat

ATM ARPszerver ATM ARP

szerver

kérésválasz

Page 56: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Hálózati rétegbeli protokollok ATM felett

különböző IP alhálózatban, de ugyanazon ATM hálózat eszközei között

a forgalomnak egy routeren keresztül kell haladnia, amelyik az IP csomagot is feldolgozza, lassú

NHRP (Next Hop Resolution Protocol): címfeloldást végez a teljes ATM hálózatban

az NHRP szerverek továbbítják a kérést

Page 57: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Hálózati rétegbeli protokollok ATM felett

IP subnet IP subnet

NHRP szerver NHRP

szerver

kérés válaszkérés

válasz

ATM kapcsolat

Page 58: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

LAN emuláció (LANE)

ATM fórum protokoll, LAN eszközök ATM hálózaton keresztül való összekapcsolására

LAN -ok kibővítése, összekapcsolása ATM gyökérhálózaton keresztül

nagy terhelésű eszközök összekötése LAN eszközökkel

több, logikailag elkülönített LAN kialakítása ugyanazon ATM hálózaton keresztül

Page 59: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

LAN emuláció (LANE)

LANE szolgáltatást nyújthatnak a következő eszközök:– ATM végpontok, ATM hálózati kártyával, közvetlenül

a hálózathoz csatolva– kapcsolók, LAN kapcsolók, útvonalválasztók,

mindegyikük ATM hálózati kártyával felszerelve

LAN LANATM hálózat

LANE képesLAN kapcsoló

LANE képesLAN kapcsoló

ATM kapcsoló

szerver (ATM kártyával)

Page 60: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

LAN emuláció (LANE)

ATM: kapcsolat orientált, pont-pont és pont-több pont jelzések, kapcsolatok

az ATM -ben nincs broadcast LAN protokollok: kapcsolat mentes technikák,

közös átviteli közeg (pl. sín) a LANE nem „utánozza” az adott LAN technikát a felsőbb rétegek számára azonban

megkülönböztethetetlen LANE alkalmazásához az ATM kapcsolókban

nincs szükség változtatásra néhány újabb elem szükséges

Page 61: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

LAN emuláció (LANE)

LAN emulációs kliens (LEC): minden, az emulált LAN -ban résztvevő végpont

LAN emulációs szerver (LES): nyilvántartja az ATM cím-MAC cím összerendeléseket

broadcast szerver (BUS): a LAN -ok broadcast lehetőségét biztosítja

működés: a küldő lekérdezi a célállomás ATM címét a LES -től, a MAC cím alapján, utána direkt ATM kapcsolatot épít ki felé és AAL 5 -ös keretekbe foglalja a MAC kereteket és továbbítja

broadcast információt a BUS -nak küld, aki pont-többpont kapcsolaton továbbítja azt az összes LEC felé

Page 62: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Multicast kapcsolatok

az ATM alapvetően csak a pont-pont, illetve a pont-több pont kapcsolatokat támogatja

a több pont - több pont jellegű kommunikáció (pl. konferencia beszélgetés) nehézségeket okoz

megoldások: – multicast szerver– VC szövevény (VC mesh)

Page 63: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Multicast kapcsolatok

Multicast szerver a kommunikációban résztvevő pont-pont

kapcsolatot épít fel a szerverrel a szerver pont-több pont kapcsolatot épít fel a

csoport tagjaival az egyes állomások adata a szerveren keresztül

jut el a többi állomásig a szerver a küldő állomásnak nem továbbítja az

adatot hátrány: túlzottan központosított, a szerver

gyorsasága határozza meg a kapcsolat minőségét, hibája esetén a multicast lehetetlenné válik

Page 64: 5. előadás A hálózati réteg feladatai Aszinkron Átviteli Mód (ATM)

Multicast kapcsolatok

VC szövevény minden egyes állomás egy pont-több pont

kapcsolatot létesít az összes többivel jelentős jelzésátvitelt igényel, pazarolja a

sávszélességet ha új állomás akar csatlakozni a csoporthoz, a

csoport minden tagját informálni kell erről az új állomásnak ki kell építenie a csoport

tagjai felé a pont-több pont kapcsolatot, illetve a tagoknak ki kell egészíteniük kapcsolataikat az újonnan belépő felé