ATM – ATM – praktipraktiččne realizacijene realizacijeMr Nenad KrajnovićE-mail: krajko@etf.bg.ac.yu

Katedra za telekomunikacije

http://telekomunikacije.etf.bg.ac.yu/

Krajko©2

Zadatak Zadatak ATM ATM mremrežžee

MREMREŽŽA ZAA ZAPRENOSPRENOS

PODATAKAPODATAKA

MREMREŽŽA TELEFONIJEA TELEFONIJE

MREMREŽŽA ZA PRENOSA ZA PRENOSVIDEO SIGNALAVIDEO SIGNALA

Krajko©3

Zadatak ATM mreZadatak ATM mrežžee

INTEGRISANAMREŽA

Krajko©4

ATM - ATM - interfejsiinterfejsi

TokenRing

FDDI

PrivateNNI ATM

switch

ATMswitch

ATMswitch

ATMswitchPrivate

ATMnetwork

Public ATMnetwork

PublicNNI

UNIUNI

UNI UNI

PublicNNI

Krajko©5

Interfejsi koji se više ne koristeInterfejsi koji se više ne koriste

� DXI – Data eXchange Interface – vezaizmeđu rutera i ATM DSU uređaja

� FUNI – Frame UNI – veza sa ATMuređajem koji vrši podelu na ćelije

� B-ICI – Broadband InterCarrier Interface– koristi se za povezivanje dve ATMmreže

Krajko©6

ATM DXI interfejsATM DXI interfejsJavna ATM

mreža

ATM DSUATM DSU

ATMATM

hosthost

ATM DXIATM DXI ATM ćelije

Krajko©7

ATM FUNI interfejsATM FUNI interfejsJavna ATM

mrežaATMATM

hosthost

Variable length FUNI cells

Krajko©8

PraktiPraktiččne primene ATMne primene ATMtehnologijetehnologije

�� LAN emulacijaLAN emulacija�� Realizacija širokopojasne ISDN mreRealizacija širokopojasne ISDN mrežžee�� DSLAM – xDSL DSLAM – xDSL Access MultiplexerAccess Multiplexer�� Realizacija okosnice raRealizacija okosnice raččunarske mreunarske mrežžee�� Internet 2 u AmericiInternet 2 u Americi

Krajko©9

LAN emulacija pomoLAN emulacija pomoćću ATM-au ATM-a

�� Pre intenzivnijeg razvoja Pre intenzivnijeg razvoja ethernetethernettehnologije (tehnologije (fast ethernet, gigabit ethernetfast ethernet, gigabit ethernet),),ATM je nudio najveATM je nudio najvećći kapacitet linkovai kapacitet linkova(155mb/s)(155mb/s)

�� Nekompatibilnost ATM-a i LANNekompatibilnost ATM-a i LANtehnologija je zahtevala posebne metode zatehnologija je zahtevala posebne metode zakoriškorišććenje ATM-a u lokalnim mreenje ATM-a u lokalnim mrežžamaama

Krajko©10

ATM - LANEATM - LANELAN zahtevi:LAN zahtevi:••connectionlessconnectionless••best-effortsbest-efforts••point-to-pointpoint-to-point••multicastmulticast••broadcastbroadcast

ATM karakteristike:ATM karakteristike:��cconnection-orientedonnection-oriented��point-to-point basedpoint-to-point based��service specificservice specific

Krajko©11

LANE po principu svako-sa-LANE po principu svako-sa-svakimsvakim

NNNNNNNN22222222

problemproblemproblemproblemproblemproblemproblemproblem

Krajko©12

LANE protokolska strukturaLANE protokolska struktura

Krajko©13

Komponente LANE struktureKomponente LANE strukture

�� LEC (LAN LEC (LAN Emulation ClientEmulation Client) –) – entitet kojientitet kojije zaduje zadužžen za prosleen za prosleđđivanje podataka,ivanje podataka,razrešavanje adresa i registraciju MACrazrešavanje adresa i registraciju MACadrese u LES serveru; svaki ATM sistemadrese u LES serveru; svaki ATM sistemkoji je povezan na više ELAN-ova imakoji je povezan na više ELAN-ova imajedan LEC po ELAN-ujedan LEC po ELAN-u

�� LES (LANLES (LAN Emulation Server Emulation Server) – server koji) – server kojije zaduje zadužžen da vodi raen da vodi raččuna o MACuna o MACadresama raadresama raččunara u okviru jednogunara u okviru jednogemuliranog LAN-a (ELAN)emuliranog LAN-a (ELAN)

Krajko©14

�� BUS (BUS (Broadcast and Unknown ServerBroadcast and Unknown Server) –) –je multicast server koji se koristi prilikomje multicast server koji se koristi prilikomslanja saobraslanja saobraććaja ka odredištu saaja ka odredištu sanepoznatom MAC adresom ili za slanjenepoznatom MAC adresom ili za slanjebroadcastbroadcast i i multicastmulticast saobra saobraććaja; svakiaja; svakiELAN ima taELAN ima taččno jedan BUS serverno jedan BUS server

Komponente LANE struktureKomponente LANE strukture

Krajko©15

�� LECS (LAN LECS (LAN Emulation ConfigurationEmulation ConfigurationServerServer) – server zadu) – server zadužžen za voen za vođđenjeenjeevidencije o LEC i njihovoj pripadnostievidencije o LEC i njihovoj pripadnostiELAN-u; LECS prihvata upit od LEC-a iELAN-u; LECS prihvata upit od LEC-a ikao odgovor mu šalje identifikacijukao odgovor mu šalje identifikacijuELAN-a i ATM adresu odgovarajuELAN-a i ATM adresu odgovarajuććegegLES serveraLES servera

Komponente LANE struktureKomponente LANE strukture

Krajko©16

LANE elementiLANE elementi

Krajko©17

LANE - prenos podatakaLANE - prenos podataka

Krajko©18

LANE LANE – kontrolne VCC veze– kontrolne VCC veze

Krajko©19

Faze uspostave LANE-aFaze uspostave LANE-a�� Inicijalizacija i konfiguracijaInicijalizacija i konfiguracija

�� Pristupanje i registrovanje kod LES-aPristupanje i registrovanje kod LES-a

�� PronalaPronalažženje i pristupanje kod BUS-aenje i pristupanje kod BUS-a

�� Prenos korisniPrenos korisniččkih podatakakih podataka

Krajko©20

1) Inicijalizacija i konfiguracija1) Inicijalizacija i konfiguracija�� Po ukljuPo uključčenju LEC dobija ATM adresuenju LEC dobija ATM adresu�� OdreOdređđivanje lokacije LECS-a:ivanje lokacije LECS-a:

–– KorišKorišććenjem ILMI procedureenjem ILMI procedure–– KorišKorišććenjem dobro poznate ATM adrese LECS-aenjem dobro poznate ATM adrese LECS-a–– KorišKorišććenjem dobro poznatog PVC-a (VPI=0,enjem dobro poznatog PVC-a (VPI=0,

VCI=17)VCI=17)�� Uspostavlja se VCC sa LECS-om i od njega seUspostavlja se VCC sa LECS-om i od njega se

dobijaju parametri za rad (ATM adresa LES-a,dobijaju parametri za rad (ATM adresa LES-a,tip LAN emulacije, max velitip LAN emulacije, max veliččina paketa i imeina paketa i imeELAN-a)ELAN-a)

Krajko©21

2) Pristupanje i registrovanje2) Pristupanje i registrovanjekod LES-akod LES-a�� Uspostavlja se upravljaUspostavlja se upravljaččka VCC veza izmeka VCC veza izmeđđuu

LEC-a i LES-aLEC-a i LES-a�� LEC šalje svoju MAC adresu, i eventualno jošLEC šalje svoju MAC adresu, i eventualno još

neke MAC adrese za koje je proxy, LES-uneke MAC adrese za koje je proxy, LES-u�� LES proverava sa LECS-om validnost klijenta,LES proverava sa LECS-om validnost klijenta,

ubacuje njegove podatke u centralnu bazu iubacuje njegove podatke u centralnu bazu idodeljuje mu LECID (LEC dodeljuje mu LECID (LEC IdentificationIdentification))

�� LEC koristi LECID za filtriranje sopstvenogLEC koristi LECID za filtriranje sopstvenogbroadcast saobrabroadcast saobraććaja koji aja koji ćće mu stizati od BUS-ae mu stizati od BUS-a

Krajko©22

3) Pristupanje i registrovanje3) Pristupanje i registrovanjekod BUS-akod BUS-a�� LEC šalje LES-u LEC šalje LES-u broadcastbroadcast paket (MAC adresa paket (MAC adresa

0xFFFFFFFFFFFF)0xFFFFFFFFFFFF)�� LES prepoznaje broadcast adresu i šalje kaoLES prepoznaje broadcast adresu i šalje kao

odgovor ATM adresu BUS servera prekoodgovor ATM adresu BUS servera prekokontrolne VCC vezekontrolne VCC veze

�� LEC uspostavlja LEC uspostavlja multicast sendmulticast send VCC vezu sa VCC vezu saBUS serveromBUS serverom

�� BUS server po prijemu ovog zahteva dodaje ovajBUS server po prijemu ovog zahteva dodaje ovajLEC u grupu point-to-multipoint multicast VCCLEC u grupu point-to-multipoint multicast VCCvezaveza

Krajko©23

4) Prenos korisni4) Prenos korisniččkih podatakakih podataka

� Prvi korak je da LEC zahteva od LES-aATM adresu kojoj odgovara MAC adresapaketa

� Ako LES zna odredišnu ATM adresu, onje vraća LEC-u

� LEC uspostavlja VCC vezu saodgovarajućim odredištem i po toj vezi sešalju podaci

Krajko©24

�� Ako LES nema podatke o traAko LES nema podatke o tražženoj MAC adresienoj MAC adresitada LES šalje tada LES šalje LE_ARP_RequestLE_ARP_Request ( (LANLANEmulation Address Resolution Protocol RequestEmulation Address Resolution Protocol Request))preko kontrolnih VCC veza svim LEC-ovimapreko kontrolnih VCC veza svim LEC-ovima

�� Odgovor koji se na taj naOdgovor koji se na taj naččin dobije odin dobije ododgovarajuodgovarajuććeg LEC-a se prosleeg LEC-a se prosleđđuje izvorišnomuje izvorišnomLEC-uLEC-u

�� Uspostavlja se VCC veza za prenos korisniUspostavlja se VCC veza za prenos korisniččkihkihpodataka izmepodataka izmeđđu odgovarajuu odgovarajuććih LEC-ovaih LEC-ova

4) Prenos korisni4) Prenos korisniččkih podatakakih podataka

Krajko©25

ATM link

DSLAMDSLAMATM

switch

xDSL linkxDSL link

PVC/SVC ATM linkPVC/SVC ATM link

Krajko©26

Projekat eksperimentalne ATMProjekat eksperimentalne ATMmremrežže u Srbijie u Srbiji

◆◆ Inicijativa za eksperimentalnu ATM mreInicijativa za eksperimentalnu ATM mrežžuujanuar 1997januar 1997

◆◆ StruStruččni tim za ATM - mart 1997 :ni tim za ATM - mart 1997 :�� Telekom SrbijaTelekom Srbija�� ElektrotehniElektrotehniččki fakultet u Beograduki fakultet u Beogradu

◆◆ TehniTehniččki zahtevi - proleki zahtevi - prolećće 1997e 1997

Krajko©27

Ciljevi projektaCiljevi projekta

◆◆ Sticanje praktiSticanje praktiččnih iskustava vezanih za:nih iskustava vezanih za:●● B-ISDN, ATM, servisne kategorije, QoS ..B-ISDN, ATM, servisne kategorije, QoS ..

◆◆ Testiranje novih Testiranje novih šširokopojasnih servisairokopojasnih servisa◆◆ Testiranje ne B-ISDN servisa preko ATMTestiranje ne B-ISDN servisa preko ATM◆◆ Testiranje Testiranje interworkinginterworking--a ATM - postojea ATM - postojećće mree mrežžee◆◆ PrikljuPriključčivanje evropskim ATM projektimaivanje evropskim ATM projektima

Krajko©28

Struktura ATM mreStruktura ATM mrežžee

Krajko©29

Tri tipa ATM ureTri tipa ATM uređđajaaja

� ·Korisnički uređaji (ATM access switches)

� ·Pristupni uređaji (ATM edge switches)

� · Infrastrukturni uređaji (ATM core switches)

Krajko©30

KORISNIKORISNICCKI (KI (ACCESSACCESS) NIVO) NIVOProizvodac Oznaka uredaja

Alcatel Alcatel 1100 HSS

Alcatel Alcatel 1100 LSS

Alcatel Alcatel 1190 MAN

Alcatel Alcatel 1000 AN

Siemens/Newbridge Newbridge 36150 MainStreet

General Datacomm APEX NPX

Telematics Telematics NCX CS600

Krajko©31

PRISTUPNI (PRISTUPNI (EDGEEDGE) NIVO) NIVOProizvodac Oznaka uredaja

Siemens/Newbridge Newbridge MainStreet Xpress 36170

Cisco Systems inc. Cisco Stratacom IGX

Cisco Systems inc. Cisco LightStream 2020

Fore Systems ForeRunner ASX-200WG

Telematics Telematics NCX 1E6

Krajko©32

INFRASTRUKTURNI (INFRASTRUKTURNI (CORECORE))NIVONIVO

Proizvodac Oznaka uredajaAlcatel Alcatel 1000 AX/CL

Siemens/Newbridge Newbridge MainStreet Xpress 36190

Cisco Systems inc. Cisco Stratacom BPX

Fore Systems ForeRunner ASX-1000

Fore Systems ForeRunner ASX-200BX

General Datacomm APEX NPX

Krajko©33

NewbridgeNewbridge 36150 MainStreet36150 MainStreet

�� Access switchAccess switch�� Od 4 do 16 slotova za moduleOd 4 do 16 slotova za module�� Kapacitet Kapacitet backplanebackplane-a od 600Mb/s do-a od 600Mb/s do

2,4 Gb/s2,4 Gb/s�� Moduli – do 155Mb/s po jednom portuModuli – do 155Mb/s po jednom portu�� Standardi: Standardi: ATM UNI, PLCP, G.804,ATM UNI, PLCP, G.804,

prETSprETS 300 214, 300 214, IEEE 802.3,IEEE 802.3, IEEE 802.5,IEEE 802.5,X3T9.5 FDDI,X3T9.5 FDDI, PAL, NTSCPAL, NTSC

Krajko©34

NewbridgeNewbridge 36150 MainStreet36150 MainStreetinterfejsiinterfejsi

�� OC3 ATM 155 Mbit/s,OC3 ATM 155 Mbit/s,�� STM-1 ATM 155 Mbit/s,STM-1 ATM 155 Mbit/s,�� T1, E1, T3, E3 - ATM,T1, E1, T3, E3 - ATM,�� LATM 100, 140 Mbit/s,LATM 100, 140 Mbit/s,�� FDDI, Ethernet,FDDI, Ethernet,�� NTSC/PAL video w/JPEG compression,NTSC/PAL video w/JPEG compression,�� E1 TDM circuit emul.,E1 TDM circuit emul.,�� T1 TDM circuit emul.,T1 TDM circuit emul.,�� T3 circuit emulation,T3 circuit emulation,�� SMDS DXISMDS DXI

Krajko©35

NewbridgeNewbridge M MainStreetainStreet XpressXpress3617036170�� Edge switchEdge switch�� Do 768 slotovaDo 768 slotova�� Kapacitet Kapacitet backplanebackplane-a do 51,2 Gb/s-a do 51,2 Gb/s�� Maksimalna konfiguracija: 6000 x T1/E1,Maksimalna konfiguracija: 6000 x T1/E1,

282 x T3/E3,282 x T3/E3, 94 x OC3/STM194 x OC3/STM1 iliili 15 x15 xOC12/STM4OC12/STM4

�� Standardi:Standardi:ATM UNI 3.1, 4.0, PNNI 1.0,ATM UNI 3.1, 4.0, PNNI 1.0,B-ICI 2.0, B-1 SUP, IISP 1.0B-ICI 2.0, B-1 SUP, IISP 1.0

Krajko©36

NewbridgeNewbridge MainStreetMainStreet XpressXpress3617036170 - - interfejsiinterfejsi

�� UNI:UNI:–– 8 x T1/E1 ATM,8 x T1/E1 ATM,–– 3 x T3/E3 ATM,3 x T3/E3 ATM,–– STM-1/OC3 ATM,STM-1/OC3 ATM,–– 8 x T1/E1, 8 x T3/E3 FR8 x T1/E1, 8 x T3/E3 FR

�� NNI:NNI:–– 3 x T3/E3 NNI (optional 1+1 redund.),3 x T3/E3 NNI (optional 1+1 redund.),–– 8 x T1/E1, STM1, OC3, STM4 (1+1 red.), OC128 x T1/E1, STM1, OC3, STM4 (1+1 red.), OC12

(1+1 red.), FRF.8/ATM, FRF.5/ATM(1+1 red.), FRF.8/ATM, FRF.5/ATM �� Circuit emulation:Circuit emulation:

–– T1/E1 octal chan./unchan., T3/E3 chan. (N+1 red.)T1/E1 octal chan./unchan., T3/E3 chan. (N+1 red.)

Krajko©37

NewbridgeNewbridge MainStreetMainStreet XpressXpress3619036190�� CoreCore switchswitch�� Kapacitet Kapacitet backplanebackplane-a -a od 10 Gb/s od 10 Gb/s dodo1 1 TTb/sb/s

�� Moduli: Moduli: n*64k, n*T1, E1, T3, E3, STM-1,n*64k, n*T1, E1, T3, E3, STM-1,STM-4STM-4

�� Standardi:Standardi: ATM UNI 3.1, 4.0, ATM/NNI,ATM UNI 3.1, 4.0, ATM/NNI,PNNI, B-ISUP, N-ISUP, INPNNI, B-ISUP, N-ISUP, IN

Krajko©38

NewbridgeNewbridge MainStreetMainStreet XpressXpress3619036190 - interfejsi - interfejsi�� Multiport T1/E1 UNI,Multiport T1/E1 UNI,�� Multiport T3/E3 UNI/NNI,Multiport T3/E3 UNI/NNI,�� SDH/SONET STS3c/OC3c/STM-1SDH/SONET STS3c/OC3c/STM-1

UNI/NNI,UNI/NNI,�� STS12c/OC12c/STM-4 UNI/NNISTS12c/OC12c/STM-4 UNI/NNI�� T1/E1 circuit emulation, n*64 kbit/s CES,T1/E1 circuit emulation, n*64 kbit/s CES,�� T3 circuit emulation, n*1.5 Mbit/s CEST3 circuit emulation, n*1.5 Mbit/s CES

Krajko©39

ASCOM ATMASCOM ATM LightRing 1250LightRing 1250Access NodeAccess Node�� AccessAccess switchswitch�� 4 slota za module4 slota za module�� Kapacitet Kapacitet backplanebackplane-a -a 1,25 Gb/s1,25 Gb/s�� Moduli: Moduli: 1 x OC3c/STM-1 ATM1 x OC3c/STM-1 ATM,,

4 x E1/T14 x E1/T1, , 4 x T3/E34 x T3/E3 per 1 portper 1 port�� Standardi:Standardi: ATM UNI 3.1, I.432 ATMATM UNI 3.1, I.432 ATM

Physical LayerPhysical Layer

Krajko©40

ASCOM ATMASCOM ATM LightRing 1250LightRing 1250Access NodeAccess Node - interfejsi- interfejsi�� OC3c/STM-1 ATM w/SONET/SDHOC3c/STM-1 ATM w/SONET/SDH

framing,framing,�� T1/E1/T3/E3,T1/E1/T3/E3,�� Optical MUX for dual ring access,Optical MUX for dual ring access,�� T1/E1 circuit emulationT1/E1 circuit emulation

Krajko©41

ALCATELALCATEL 1100 HSS 7411100 HSS 741

�� AccessAccess switchswitch�� Moduli: Moduli: 1 ili 2 ATM,1 ili 2 ATM, 48 FR,48 FR,

4848 HDLC/SDLC, 40 voiceHDLC/SDLC, 40 voice�� Interfejsi:Interfejsi:

–– ATM: 155 Mbit/s, E3/DS3, T1/E1;ATM: 155 Mbit/s, E3/DS3, T1/E1;–– FR and HDLC/SDLC;FR and HDLC/SDLC;–– Voice: G.703/G.704, 2W/4W E&MVoice: G.703/G.704, 2W/4W E&M

Krajko©42

ALCATELALCATEL 1100 HSS 7611100 HSS 761

�� EdgeEdge switchswitch�� Moduli: Moduli: 120 ATM,120 ATM, 408 FR,408 FR,

408408 HDLC/SDLCHDLC/SDLC, , 360 voice ili 120 TDM360 voice ili 120 TDM�� Interfejsi:Interfejsi:

–– ATM: 155 Mbit/s,ATM: 155 Mbit/s, E3/DS3, T1/E1;E3/DS3, T1/E1;–– TDM G.703/G.704;TDM G.703/G.704;–– FR and HDLC/SDLC;FR and HDLC/SDLC;–– Voice: G.703/G.704, 2W/4W E&MVoice: G.703/G.704, 2W/4W E&M

Krajko©43

Ostali znaOstali značčajni proizvoajni proizvođđaaččii

�� Cisco SystemsCisco Systems�� Nortel NetworksNortel Networks�� Fore SystemsFore Systems�� SiemensSiemens�� ......