Trasporto InformazioniVoce FAX Dati Video

PDH-SDH-LAN

ISDN ATM FR IP

ATM ATM

ATM

FR ISDN

WDM

FO

Fasi di accettazione di una nuova tecnologia

Entusiasmo

Tempo

Felicita'

Realismo

Disillusione

Evoluzione dellacommutazione di pacchetto

Circuiti trasmissivi digitali

Tassi di errore bassi Velocità più elevata

Ridotta necessità dicorreggere errori

Commutazione alivello 2

Pacchetti corti dilunghezza fissa

Frame Switching

Cell Switching

Vecchia visione

POTS

DatiConnection less

Dati Connection

Oriented

ISDN

BISDN

Nuova Visione

POTS

DatiConnection less

Dati Connection

Oriented

ISDN/POTS

IP

ATM

POTS/ISDN

IP

FAX

ATM Nativo

VOD-SDV

Tecnologie della rete

Switching

ACCESSO

Routing

Trend previsto per l’evoluzionedei servizi e delle reti

Access/Transport

TDM

ServiziTelefonici

ServiziIP

IPRouting

OGGI:reti e servizi separati

2000:servizi preval. separati,

reti integrate a livello ATM

SVC

2004-2005:servizi integrati,

reti integrate, il protocollo unificante sarà

probabilmente IP con QoS

ATM

ServiziTelefonici

ServiziIP

TDM

Access/Transport

Voce Web MDS

Access/Transport

TDM

ATM

Servizi IP e Telefonici

Unified data connectivity

Livello di servizioLivello di servizio

Applicationi d’utente Applicationi d’utente Applicationi d’utente

IPRouting

ATM

ProtocolliDalla clessidra al calice

Rete a circuito

• Dimensionamento con il concetto dell’ora di punta .Le risorse nell 23 ore rimanenti sono sotto utilizzate in quanto non sono condivise da altri servizi( risorse dedicate ad ogni servizi)

• Le tariffe sono a durata e non a volume

• Connection oriented : le risorse sono condivise ma dedicate ad ogni connessione

• Connection less : demolisce il concetto di risorse del percorso riservata . La rete è a suddivisione di risorse

Nodi a commutazione di circuito

• Sistemi a programma registrato con matrice di tipo digitale PCM

• Interfaccia con utenti analogici POTS o numerici ISDN

• Interfaccia trasmissione a 2 Mbps PCM

• Segnalazione CAS o CCS

Nodi a circuito

• Il cuore dei sistemi è la matrice di connessione che connette le linee tra loro,le giunzioni tra loro e le linee con le giunzioni

• I moduli per interfacciamanto le linee e le giunzioni ,contengono degli elaboratori periferici detti preelaboratori

• Le linee di utente possono essere connesse direttamente al nodo o tramite apparati di concentrazione detti Digital Loop Carrier

Nodi a circuito

• Il controllo è attuato da elaboratori che trattano le chiamate,la parte di O&M e le funzioni speciali

Nodo a circuito

Contr.linee DLC Contr.Gz

InterfaccePeriferiche

POTS/ISDN V5.x CAS/CCS

Matrice

Controllo AdjunctI/O

PBX

• Nodo a commutazione di circuito presso la sede d’utente

• Interconnette linee derivate con giunzioni verso al rete pubblica o altri PBX

• Linee di derivati analogiche POTS o numeriche ISDN

• Linee digitali per raccolta d’ utenza remota (rispetto al PBX)

PBX

PBX

FXOFXS

E&M Ear and mouth (Earth and Magnet)FXO Foreign Exchange OfficeFXS Foreign Exchange Station OPX Off Premises extensionPLAR Private line Automatic ring down

Numerici II generazione

I ta lte l A lca te l E ricsson

N u m erich e

UT S12 AXE

Nodo di commutazione

Utenti GiunzioniRete diConnessione

Controllo

Interfaccia Interfaccia

Elettromeccanico Elettromeccanica ElettromeccanicoSemielettronico “ Elettronico SPCElettronico Elettronica Elettronico SPCNumerico Numerica Elettronico SPC

Rete di connessione Controllo

BORSCHT

Test

ChiamataProtezione Supervisione

Alimentazione48 V dc

Linea

LA

CODEC

PCM64 Kbps

Forchetta

O

R

T

S

B

H C

Area di commutazione

Giunzioni

SLL

SLRUCR

UCRMX

MX

Stadio diGruppo

EsercizioManutenzione

Area di commutazione UT

Giunzioni

MEPL

MEPRUCR

UCRMX

MXStadio diGruppo

EsercizioManutenzione

ES

CEM

M3R

4K

POTSISDN

IS2

M3G

M3SServer

Area di commutazione AXE

Giunzioni

SLL

SLR

UCR

MXStadio diGruppo

EsercizioManutenzione

IOG

CEM

2K

POTSGSS

TSSISDN BRA APZ

POTSISDN

Area di commutazione S12

Giunzioni

UCR

MX

Stadio diGruppo

EsercizioManutenzione

CEM

POTS

DSN

NSC

IRIM

IRSU

ASM

ISMISDN BRA

DTM

LSA

DTM

P&L

900

Ruolo della ATM

• ATM nelel WAN ad oggi vede tre prospettive di applicazione

– Trasporto di IP su ATM

– Trasporto di ATM Nativo

– Trasporto Narroband (Giunzioni SVC 64 Kbps Narrowband Transport (2 Mbps PVC)

– ATM in rete multiservizio

ATM Nativo

• Affari

– Costo al desktop o per workgroup non cometitivo con Switch Ethernet

– ATM sulleWAN è usat a liveo di trasporto

– Richiede IWU per LAN IP e PBX nativi

– PVC è domennate su SVC

• Utente residenziale

• VOD e DVB non è basato su ATM

Vantaggi di una rete ATM sovrapposta

• A breve e medio termine rete completamente separata dalla rete di base, neanche interconnesa.

• Non si intravede ad oggi la necessita di integre la rete ATM con la rete telefonica

• Non si intravede la necessita di trasformare tutto il traffico in traffico voce su ATM

• Condivisione dei locali o cabinet e di risorse trasmissive

• Modesto scenario applicativo e bassa densità di utenza

• Buon numero di piccoli nodi sparsi per la copertura completa (15-20 per Italia)

• Accesso su mezzi comuni ma separato

Channel 1

Channel 2

Channel n

Channel 1

Channel 2

Channel n

Time-slot

Periodic frame

Channel 1

Channel 5

Channel 1

Channel unused

Channel 7

Channel 5

Channel 1

Cell

AATTMM

PPRRIINNCCIIPPLLEE

AATTMM

PPRRIINNCCIIPPLLEE

0.064 2 34 Mbit/s Burstytraffic

DIGITAL PIPE

PacketizerPayloadAddress

ATM

La cella ATM

8 7 6 5 4 3 2 1

“Cosa devo dire”

“Dove devo andare”

123456

53

Payload

Header

ATM : BREVI CENNI

• Per ogni accesso fisico possono essere definiti più VP, e all’interno di questi, più VC(Virtual Channel)

• Il servizio Cammino/Canale Virtuale VP/VC realizza il trasporto trasparente di celle ATM

• La connessione é di tipo Punto-Punto

Virtual PATH VP

Virtual Channel VC

Collegamento FisicoCollegamento Fisico

ATM : BREVI CENNI

• Il servizio che TELECOM Italia offre é a livello di VC

• Per ogni VC il Cliente indicherà una delle seguenti Classi di servizio (definite in ambito ATM Forum):

– Costant Bit Rate (CBR)

– Variable Bit Rate (VBR)

– Available Bit Rate (ABR)

ATM : BREVI CENNI

CBRCBR

ABRABR

VBRVBR

Le reti ATM

Rete A Rete B

Rete pub. Rete pub.

Local Sw. Local Sw.

Terminale

Termi.

UNI PNNI UNI NNIPrivata Privata Pubblica Pubblica

Multiplexing ATM

b aa c

voicevoice

videovideo

datadata

commutazione

cambio di etichetta

lg

ed

ef

h g

voicevoice

videovideo

datadata

Segmentation/Riassembling (AAL)

Commutazione ATM

Commutazione ATM

La tecnologia TCP/IP

Applicazioni

TCP / UDP

IP

Data Link

Prot. specifici all’applicazione, eventual- mente strutturati (ad

es. HTTP+HTML)

Prot. specifici all’applicazione, eventual- mente strutturati (ad

es. HTTP+HTML)

Trasporto: TCP è CO ed offre trasporto garantito; UDP CL

senza garanzia

Trasporto: TCP è CO ed offre trasporto garantito; UDP CL

senza garanzia

Protocollo base. Offre un servizo CL “datagram” senza garanzia

(“best effort”)

Protocollo base. Offre un servizo CL “datagram” senza garanzia

(“best effort”)

Rete dati a pacchetto + eventuale adattamento (es.

Ethernet o X.25)

Rete dati a pacchetto + eventuale adattamento (es.

Ethernet o X.25)

Principi architetturali

• Comunicazione diretta tra macchine collegate ad uno stesso “Data Link”.

• “Logic IP Subnetwork” (LIS): un insieme di interfacce in grado di comunicare direttamente, con indirizzo IP garatterizzato da un prefisso (NetId) comune.

• Router: macchina attestata a due o più LIS con il compito di propagare (sulla base del NetId nell’indirizzo IP, da una LIS ad un’altra un datagram.

• Comunicazione indiretta: un datagram è inviato verso un router quando non raggiungibile sullo stesso Data Link (indirizzo IP individuante una diversa LIS).

Il protocollo IP

Version Service Type

Identification Flags Fragment Offset

Source Address

Destination Address

word1

2

3

4

5

HLen Total Length

Time to Live Protocol Header Checksum

Options (if any)...

Payload

L’intestazione di una unità data IP (datagram) è normalmente lunga 20 byte e contiene tutte le informazioni necessarie al trattamento in rete

I protocolli di trasporto• TCP (Transmission Control Protocol)

• È operato dai terminali e non dalla rete per realizzare comunicazioni con garanzia su base connessione

• Realizza Controllo d’errore e Controllo di flusso operando End-to-End, con modalità Adattative: regola il tasso di trasmissione sulla base di ritardi/perdite percepite (comportamento cooperativo).

• UDP

• Realizza comunicazioni CL senza garanzia. Non ha meccanismi di controllo d’errore ed il controllo di flusso

Routing

• Corrispondenza tra gli indirizzi IP (indirizzi di livello 3) e gli indirizzi di livello 2 gestita da ARP (Address Resolution Protocol)

• Ogni router instrada sulla base di “tabelle”

• L’insieme delle tabelle costituisce la politica d’instradamento della rete

• Routing Statico: tabelle configurate dall’esterno del Router

• Routing Dinamico: tabelle costruite dal Router interagendo con i router vicini

R

18.x.x.x162.163.x198.11.204.x

15.x.x.x108.x.x

31.188.x.x

20.x.x.x33.x.x

Routing Dinamico

• Ogni router comunica ai vicini quali destinazioni (NetId) è in grado di raggiungere, e con che costo.

• Ogni router elabora, sulla base delle informazioni ricevute, la propria tabella di instradamento

• Processo continuo: variazioni della topologia (ad es. i guasti) danno luogo a un ricalcolo degli instradamenti

• Separazione amministrativa (Autonomous System AS)

• OSPF: protocollo di routing “intra-AS”

• BGP: protocollo di routing “inter-AS”

IP su ATM• RFC 1577 e RFC 1755;

• ATM+AAL (ATM Adaptation Layer): è un DataLink;

• Un insieme di stazioni intercomunicanti a livello ATM sono configurate come LIS;

• Più LIS sono supportabili su una rete ATM;

• I datagram IP sono trasportati mediante AAL5;

• Nel caso di servizio commutato risoluzione dinamica indirizzo IP -> ATM (ATMARP);

Architettura NGNL

ivel

lo d

i tra

spor

to

Sotto-livello fisico

Sotto-livello Routing/Switching

Livello Servizi/Applicazioni

Rete Intelligente

Internet

SDH 2.5 BpsDXC

GSM 900/1800

Modem 56 Kbps

BackboneOttico

AccessoMobile

Accesso Fisso

CreazioneNuovi

Business

Larga bandaAlta capacità

FR/ATM

Cellulare

PSTN/ISDN

Multiservizio

Gateway

Rete Multiservizio

Basta su TCP/IP

SDH 40 GbpsDWDM T bps

UMTS Mbps

FTTX 100 MbpsADSL Mbps

CM Mbps

Middleware di rete

•E commerce•Mercato Inter-carrier

•Servizi definiti dall’utente

API Proprietarie

Servizi telefonici tra interfacce eterogenee

ITSP

PSTN/ISDN PSTN/ISDNTDM

VoIP

Customer Networks Supplier Networks

PSTN

ITSP

PSTN

BackboneTDM

VoIP

ATMVoATM

ATMVoATM

• E’ richiesto il supporto dei servizi telefonici alle interfacce TDM tradizionali (segn. SS #7), VoIP (con protocolli di segnalazione e di trasporto della famiglia H.323) e VoATM (supporto opzionale)

• Obiettivo: aggredire anche il mercato della Telefonia su IP (offrendogli qualità e servizi tipici della PSTN - passaggio daVoce su IP a Telefonia su IP)

• Requisito di interlavoro tra interfacce eterogenee

Architettura MSF

Chiamata da telefono a PC

Modem

PSTN

VoiceGateway

Internet Access Server

CoreInternet

SLIP/PPP su POTSVoce su IP Voce su IP

POTSTrasf.

Tipologie di Accesso ad InternetAccesso diretto da terminale

GW InternetModem

Emulazione VT100

ServerAccess Provider

Dial-up

TCP

IP

ServiziInternet

Tipologie di Accesso ad InternetAccesso diretto da rete

GW InternetDCE

Dial-up

ServiziInternet

TCP

IPTCP

IP

TCP

IP

ServiziInternet

GWServiziInternetPorzione Client

X.25ISDN

Frame Relay

Server

Tipologie di Accesso ad InternetAccesso diretto da rete

Server Novell

Client Novell Client Novell

Client Novell

AMBIENTE NOS

NOS

ModuloTCP/IP

Print Server

InternetGW

RTGISDN

PRI

HomeLAN

RASHG

CarrierNetwork

tunnel

Il Tunneling

• Transito di un passenger protocol di una data sorgente con indirizzo di destinazione non appartenente alla rete di trasporto

• Incapsulamento delle unità dati sorgente in un protocollo di tunneling

• Protezione degli indirizzi IP delle Home LAN• Garantire sicurezza accessi alla rete del Carrier Network

• Transito di un passenger protocol di una data sorgente con indirizzo di destinazione non appartenente alla rete di trasporto

• Incapsulamento delle unità dati sorgente in un protocollo di tunneling

• Protezione degli indirizzi IP delle Home LAN• Garantire sicurezza accessi alla rete del Carrier Network

Il Tunneling

RAS

Security Server (SS)Home LANHome LAN

Home Gateway

Security Server

No Proxy Security Server autenticazione dell’utente fatta

sull’SS della Home LAN il Service Provider conserva il

proprio SS minore sicurezza del carrier maggiore riservatezza per il

Service Provider

No Proxy Security Server autenticazione dell’utente fatta

sull’SS della Home LAN il Service Provider conserva il

proprio SS minore sicurezza del carrier maggiore riservatezza per il

Service Provider

• Proxy Security Server– autenticazione dell’utente fatta sul

POP ad esso più vicino – compatibilità tra i SS del Carrier e

della Home LAN– maggiore sicurezza del Carrier – minore riservatezza per il Service

Provider

• Proxy Security Server– autenticazione dell’utente fatta sul

POP ad esso più vicino – compatibilità tra i SS del Carrier e

della Home LAN– maggiore sicurezza del Carrier – minore riservatezza per il Service

Provider

CARRIERNETWORK

Router

La rete Interbusinnes

34 Mbps

2 Mbps

FDDI

CLAN

2 MBps

FDDI

BNS2000

GAAR

GIX USA

EBONE

CDNITAPAC

X25

ROMA

CGR DNS

Centro diGestione

CS

POP :Point of presence

CLAN CDNRED 1/0

ISDN

FR PRA 2Mbps

19.2/64 Kbps

PVC

Router

64 Kbps ISDN

Anello 34 Mbps

Maglia PVC FR su CLANFDDI

PC con scheda ISDN

2 Mbps

Server

I° L

POP

Collegamenti Interbusiness

InterbusinessInterbusiness

Centro GestioneInterbusiness

Internet

Alternet

Ebone

Centro Servizi(SARITEL)

2 x 2Mb 3 x 2Mb

2Mb

GARR-NIS

64Kb

2 x 64 Kb

ITAPAC

16 x 64 Kb

TOL

2Mb

ICCS

VGFDDI

CPOP

Bakbone

Global Internet

ISP

IP

Radius

CMDBINDB

SGU-O

SGU

FR

PRA

ISUP

ISUP

ASE RI

UT 100

ISUP

Chiamata da PC a telefono

Modem

PSTN

VoiceGateway

Internet Access Server

CoreInternet

SLIP/PPP su POTSVoce su IP Voce su IP

POTS