Redes WAN
Objetivo Redes WAN
Al finalizar esta unidad el participante será capaz
de describir:
Las
características principales de las redes wan
Los tipos de enlaces
Los tipos de conmutación
Los principales conectores que se utilizan
Redes públicas, ISDN, Redes X.25, Frame Relay,
ATM
El modelo de referencia ATM
Redes de área amplia
Una red de área amplia, o WAN, se
extiende sobre un área geográfica extensa,
a veces un país o un continente; contiene
una colección de máquinas dedicadas a
ejecutar programas de usuario, llamaremos
a estas máquinas hosts.
Facilidades Digitales de AT&T
N o m b re d el
S istem a
Tl
T 1C
T2
T 4M
FT3
F T 3C
F T -4E -144
F T -4E -432
M ed io
C able M etálico
C able M etálico
C able M etálico
C oaxial
F ibra O ptica
F ibra O ptica
F ibra O ptica
F ibra O ptica
C an ales
V o cales
24
48
96
4,032
672
1,344
2,016
6,048
V elo cid ad B in aria
(M b p s)
1.544
3.152
6.312
274.176
44.736
90.524
140.000
432.000
E sp arcim ien to en tre
R ep etid o res
1.8 k m
1.8 k m
1.8-45 k m
2 km
7.5 k m
7.5 k m
15-22 k m
15-22 k m
Redes WAN
Las Redes WAN nos permiten
comunicar computadoras a
largas distancias, haciendo uso
de diversos protocolos de
comunicación de datos.
Redes WAN
Las hosts están conectadas por una subred
de comunicación. El trabajo de la subred es
conducir mensajes de una host a otra, así
como el sistema telefónico conduce palabras
del que habla al que escucha.
Redes WAN
Como
término
genérico
para
las
computadoras de conmutación, usaremos la
palabra enrutador.
La colección de líneas de comunicación y
enrutadores (pero no las hosts) forman la
subred.
Redes WAN
El término "subred". Originalmente, sólo
significaba la colección de enrutadores y
líneas de comunicación que movían los
paquetes de la host de origen a la host de
destino.
Redes de área amplia
En casi todas las WAN, la red contiene
numerosos cables o líneas telefónicas, cada
una conectada a un par de enrutadores.
Si dos enrutadores que no comparten un cable
desean
comunicarse,
deberán
hacerlo
indirectamente,
por medio de otros
enrutadores.
Redes de área amplia
Cuando se envía un paquete de un enrutador a otro a
través de uno o más enrutadores intermedios, el
paquete se recibe completo en cada enrutador
intermedio, se almacena hasta que la línea de salida
requerida está libre, y a continuación se reenvía.
A este tipo de subred se le llama de punto a punto, de
almacenar y reenviar, o de paquete conmutado
Redes de área amplia

Cuando se usa una subred punto a punto, una
consideración de diseño importante es la topología
de interconexión del enrutador.

Las redes locales que fueron diseñadas como tales
usualmente tienen una topología simétrica. En
contraste, las redes de área amplia típicamente
tienen topologías irregulares
Enlaces Punto a Punto
Enlace Tipo Nube

Permiten una conectividad más económica que las de los
enlaces punto a punto

Los enlaces tipo nube operan como punto a punto
cuando se establece la comunicación entre los usuarios
finales

Existen 3 tipos de redes con enlaces tipo nube:
Conmutación
de circuitos
Conmutación
de paquetes
Conmutación
de celdas
Enlaces Tipo Nube
WAN
Conmutación de Circuitos

La conmutación de circuitos (Circuit Switching) opera
reservando un canal completo entre los usuarios finales

Se garantiza la disponibilidad de todo el canal pues no se
comparte con nadie más mientras la conexión exista

Ejemplos de Circuit Switching son: la red telefónica
conmutada (RTC) conocida en inglés como POTS (Plain
Old Telephone System) o PSTN (Public Switched
Telephone Network), y la red digital de servicios integrados
(RDSI) conocida en inglés como ISDN (Integrated Services
Digital Network)
Conmutación de Circuitos
Conmutación de paquetes

La conmutación de paquetes (Packet Switching) opera
reservando un circuito virtual entre los usuarios finales

Puede haber retrasos debido a que algunos enlaces
pueden ser compartidos entre varias parejas de usuarios
finales

Si se cae algún enlace intermedio la red intenta
restablecer el circuito virtual por otros enlaces

Ejemplos de redes Packet Switching conocidas como
Packet Switched Networks (PSN) son las redes X.25 y
Frame Relay
Conmutación de Paquetes
Conmutación de celdas

Cel Switching o Conmutación de celdas opera en forma
análoga a Packet Switching pero con unidades de
información de tamaño corto y fijo (celdas)

Los retrasos y sus variaciones son pequeños debido a que
aunque existan enlaces compartidos entre parejas de
usuarios finales las celdas son conmutadas (switcheadas)
muy rápidamente por hardware en vez de software

Si se cae algún enlace intermedio la red intenta
restablecer el circuito virtual por otros enlaces, ejemplo de
Cel Switching es ATM
Conmutación de Celdas
Redes Públicas

Las compañías de teléfonos y de otro tipo ya
empezaron a ofrecer servicios de red a cualquier
organización que desee suscribirse.

La subred es propiedad del operador de la red y
proporciona el servicio de comunicación a las hosts
y terminales del cliente.

Tal sistema se llama red pública; es análogo al
sistema telefónico público y con frecuencia es parte
de él.
Servicio de datos conmutados Multimegabits
SMDS (switched multimegabit data service,
servicio
de
datos
conmutado
de
multimegabits) se diseñó para conectar entre
sí múltiples LAN, en muchos casos en las
sucursales y en las fábricas de una sola
compañía.
Servicio de datos conmutados Multimegabits

Consideremos una compañía con cuatro oficinas en
cuatro ciudades diferentes, cada una con su propia
LAN.

A la compañía le gustaría conectar todas las LAN,
de modo que los paquetes puedan ir de una LAN a
otra.

Una solución sería rentar seis líneas de alta
velocidad y conectar por completo las LAN.

Ciertamente, tal solución es posible pero cara.
Servicios de Datos Conmutados Multimegabites
Formato del paquete SMDS

Las direcciones de origen y de destino consisten en un código de
4 bits seguido de un número telefónico de hasta 15 dígitos
decimales.

Cada dígito se codifica en un campo de 4 bits.

Los números telefónicos contienen el código del país, el código
de área y el número de suscriptor.

Cuando un paquete llega a la red SMDS, el primer enrutador
verifica que la dirección de origen corresponda a la línea entrante,
para prevenir fraudes de facturación.

Si la dirección es incorrecta el paquete simplemente se descarta;
si es correcta, el paquete se envía hacia su destino.
Formato del Paquete
Recomendaciones V.24

La especificación conocida como RS-232 es el
estándar de las interfaces que se establecen entre
el DCE (provisto por el carrier) y el DTE (provisto
por el fabricante de hardware).

El estándar V.24 es funcionalmente idéntico a RS232C y describe los parámetros operacionales de
cada una de las señales, así como las diferentes
relaciones lógicas que existen entre ellos.
Recomendaciones V.24
Este estándar establece un nivel de transmisión de
datos máximo entre el DTE y el DCE que es de 20
kbps. Debido a su uso extensivo las definiciones de
señal para cada circuito y sus relaciones son diferentes
como observaremos más adelante.
Recomendaciones Estándar V.24

Características de las señales eléctricas.

Descripción
intercambio

Una lista de subconjuntos estándar de circuitos
de intercambio específicos para ciertos grupos de
aplicaciones de sistemas de comunicación.
funcional
de
los
circuitos
de
Circuitos Intercambiables v.24
Cada interfaz es definida por una señal
específica y se adecua en su definición según
las combinaciones de diferentes tipos de
modems que se utilicen (línea privada, línea
conmutada, dial up, etc.)
Circuitos Intercambiables v.24
Características Mecánicas y Eléctricas V.24

Circuito AA (Protective ground)

Circuito AB (signal ground)

Circuito BA (transmit data)
Características Mecánicas y Eléctricas V.24
En todos los sistemas el DTE no debe transmitir
datos a menos que exista una condición de
marca en cualquiera de los siguientes circuitos:
Circuito
CA (Request to send)
Circuito
CB (Clear to send)
Circuito
CC (Data Set Ready)
Circuito
CD (Data Terminal Ready)
Características Mecánicas y Eléctricas V.24
Todas las señales de datos que sean transmitidas a
través de la interface en circuito BA durante el
tiempo que se mantenga una condición de marca
para
cualquiera
de
los
cuatro
circuitos
mencionados, será transmitida al canal de
comunicación.
Características Mecánicas y Eléctricas V.24
Circuito BB (Receve Data)
Circuito CA (Request to Send)
Circuito CB (Clear to Send)
Circuito CC (Data Set Ready)
 El DCE local esta conectado a un canal de comunicación
 El DCE local no esta en prueba, transmisión o modo de
marcaje.
 El DCE local ha terminado las funciones de tiempo
requeridas por sistemas de conmutación para completar el
establecimiento de llamadas.
Características Mecánicas y Eléctricas V.24
•
•
•
•
•
Circuito CD (Data Terminal Ready)
Circuito CC (Ring Indicator)
Circuito CF (Receive Line Signal Detector)
Circuito CG (Signal Quality Detector)
Circuito CH (Data Signal Rate Selector) utilizando la
fuente del DTE.
• Circuito CI (Data Signal Rate Selector) utilizando la
fuente del DCE.
Características Mecánicas y Eléctricas V.24
• Circuito DA (Transmiter Signal Element Timing) usando al
DTE como origen.
• Circuito DB (Transmiter Signal Element Timing) usando al
DCE como origen.
• Circuito DD (Receiver Signal Element Timing) utilizando DTE
como origen.
• Circuito SBA (Secondary Transmiter Data)
• Circuito SBB (Secondary Receive Data)
• Circuito SCA (Secondary Request to Send)
• Circuito SCB (Secondary Clear to Send)
Eliminador Modem V.24 (Null Modem) Synchronous
y Asynchronous
• Existen dos tipos de null modems:
• sincronos
• asincronos
• La diferencia estriba en la forma de transferir
los datos utilizando una parámetro de sincronía
y otro utilizando la transferencia ordenada de
datos pero sin parámetro de sincronía.
Redes X.25
•
Desarrollado por por la CCITT en los años setenta.
•
El protocolo de capa física con señalamiento digital fue
reemplazado por otro estándar similar al RS-232.
•
En la capa de enlace hay variantes orientadas al control de los
errores de la línea telefónica.
•
La capa de red se encarga de asignar direcciones, control de
flujo, confirmación de entrega e interrupciones.
•
X.25 establece circuitos virtuales y posteriormente puede enviar
paquetes de hasta 128 bytes, que se entregan en forma
confiable y ordenada
Circuitos virtuales
X.25 está orientado a la conexión y trabaja
con circuitos virtuales tanto conmutados como
permanentes. Un circuito virtual conmutado se
crea cuando una computadora envía un
paquete a la red y pide que se haga una
llamada a una computadora remota.
Circuitos Virtuales
• Un circuito virtual permanente se usa de la misma
forma que uno conmutado pero se establece
previamente por un acuerdo entre el cliente y la
portadora, siempre está presente y no se requiere una
llamada que lo establezca para poder usarlo.
• Un circuito de este tipo es semejante a una línea
rentada.
• Puesto que el mundo todavía está lleno de terminales
que no hablan X.25, se definió otro grupo de normas
que describen cómo una terminal ordinaria que se
comunica con una red pública X.25.
Eliminador Modem V.24 (Null Modem) Synchronous
y Asynchronous
• La transferencia de datos que se realiza entre dos
computadoras a corta distancia se acompaña por lo
regular de un cable llamado null modem.
• Este cable invierte el sentido de los alambres que son
conectados al puerto serial de cada computadora, de
tal forma que el extremo del cable para la
computadora A tendrá la condición de “envío de
datos” e irá conectado directamente al extremo del
cable de la computadora B que tendrá la condición de
“recepción de datos”.
Estructura de X.25
Nivel 3. Constituye la interfaz lógica del nivel de paquetes.
• A este nivel se encuentran definidos los formatos de los paquetes y los
procedimientos para su intercambio conteniendo información de
control y datos del usuario. La entidad transmitida a este nivel es un
Paquete.
Nivel 2. Constituye la interfaz lógica del nivel de Frames.
• A este nivel se define el procedimiento para accesar el enlace
DTE/DCE para permitir el intercambio de información. El elemento
transferido es el frame.
Nivel 1. En este nivel se definen las características mecánicas,
eléctricas, funcionales y de procedimientos para activar y desactivar el
medio físico entre el DTE y el DCE. El elemento transferido a este
nivel es el Bit.
Niveles de X.25
Paquetes
X.25

X.25 al Nivel 1 define:
 Las características físicas de la interfaz DTE/DCE
 Especifica las características mecánicas,
eléctricas, funcionales
 Procedimientos para activar mantener y
desactivar la conexión física entre el DCE y el
DTE.
X.21 vs. X.21 bis


El CCITT desarrollo también una serie de
recomendaciones agrupadas en la Recomendación X.21.
La diferencia entre X.21 y X.21 bis debe, por lo tanto,
estar perfectamente aclarada.
 X.21 puede ser aplicada al Nivel 1 de X.25 dado que
éste está diseñado para enlazar DTEs a una red en el
nivel físico.
 Sin embargo, X.21 no permite llevar a cabo la conexión
de un DTE a una red vía MODEM para manejar
señales de voz, (X.21 bis sí lo permite).
Características del Nivel 1

Asumiendo que se está utilizando la recomendación
X.21 bis para el Nivel 1, sus características pueden
resumirse en lo siguiente:





Tipo de Conexión:
Velocidad :
Tipo de Transmisión:
Distancia Máxima DTE/DCE:
Niveles de señales:
Punto a punto
Hasta 19,200 bits por segundo
Síncrona, 4 hilos, Full Duplex
15 metros
-3 V a -25 V = ” 1 "
+3 V a +25 V = ” 0 "
Funciones de cada Circuito en la Interfaz
DTE/DCE
DTE que se inserta con DCE
Propósito del Nivel 2
Nivel 2


El modelo OSI-ISO se refiere al Nivel 2 como Enlace de
Datos (Data link Layer)
Define su propósito como:
 La transferencia libre de errores de unidades de
información de un extremo del enlace físico de
usuario/red a otro.
 La tarea del protocolo del Nivel 2 es
Aprovechar la capacidad de transmisión
proporcionada por el enlace físico y
Transformar esto en una línea que aparezca libre de
errores de transmisión para el siguiente nivel
superior, que es el Nivel de Paquetes.
Nivel 2

Los mecanismos del Nivel 2
 Almacenan la transformación dividiendo la cadena
de bits en porciones de tamaño específico llamados
frames
 Transmite secuencialmente y
 Procesa los frames de reconocimiento que regrese el
receptor.
 No debe olvidarse que los frames serán transmitidos
utilizando el modo fullduplex de transmisión a través
de un enlace asíncrono, punto a punto.
Protocolo
Link Access Procedure Balanced (LAPB)

Responsable de :
 Establecimiento del enlace (Link Set-up).
 Asegura que ambas partes (DTE y DCE) estén listas para
transmitir y recibir frames utilizando un frame de comandos.
 Si la otra parte está lista, lo reconoce con un frame de respuesta.
 La codificación del frame es la que determina si se trata de un
comando o de una respuesta.
 Transferencia de información (Information Transfer).
 Se transfieren frames conteniendo los mensajes del usuario
 Verifica que dichos frames lleguen en la secuencia correcta y
libres de errores al receptor.
 Desconexión del enlace (Link Disconnect ).
 Establece que la transferencia de información se ha completado,
 Se desconecta lógicamente mediante un comando, recibiendo un
reconocimiento.
Tipo de Frames



Frames de formato no-numerado
(Unnumbered Format Frames)
 Llamados U Frames que son transmitidos para
desconectar y conectar lógicamente el DTE y el DCE.
Frames con el formato de información
(l Frames) que contienen paquetes y por tanto,
información del usuario.
Frames de formato de supervisión
(S Frames) que son transmitidos para mantener el enlace
DTE/DCE libre de errores controlando el flujo de los
Frames transmitidos y devolviendo frames que contengan
errores.
Procedimiento del Nivel 2
 Establecimiento
 Transferencia
 Desconexión
del enlace
de información
del enlace
Establecimiento del Enlace



El enlace DTE/DCE se establece con el frame SABM
Dado que el frame será enviado como un comando
debe ser reconocido por la parte secundaria con una
respuesta UA.
El intercambio de Frames sólo puede darse después
de haber completado exitosamente esta fase.
Transferencia de Información



Una vez que se ha establecido el enlace DTE/DCE,
puede llevarse a cabo el intercambio de información.
Durante el intercambio de información, se puede
plantear la pregunta ¿ Cuantos Frames puede recibir la
parte secundaria antes de enviar un reconocimiento?
La respuesta es un valor (llamado Parámetro K)
establecido de común acuerdo entre el usuario y la red
al momento de la subscripción.
Desconexión del Enlace




La parte primaria inicia la desconexión enviando un
comando DISC a la secundaria.
El timer T1 de la parte primaria es iniciado.
Cuando la parte secundaria recibe el comando DISC,
envía una respuesta UA a la parte primaria y entra en
la fase de desconexión.
El timer T1 de la parte primaria es detenido.
Recuperación de Errores




Un mecanismo importante del Nivel 2 es el procedimiento
de timing que mide el tiempo entre el envío de un
comando y la recepción de su reconocimiento.
Si el tiempo medido excede un valor preestablecido (T1)
el comando será transmitido con el bit P activado para
solicitar una respuesta inmediata.
El monto de posibles retransmisiones de un mismo frame
también está preestablecido por el parámetro N2.
Si N2 es excedido, se implementa un proceso adecuado
de inicialización.
X.25 Nivel 3


El nivel más alto de protocolo definido por X.25 es
llamado nivel de paquetes, o referido comúnmente como
Nivel 3.
Dado que el Nivel 3 del protocolo X.25 se aplica al nivel
de red del modelo de referencia OSI, podemos deducir
que los términos "Nivel de paquetes", "Nivel de red" o
"Nivel 3" de X.25 se refieren a la misma cosa, que
consiste en gobernar el intercambio de paquetes a
través del enlace DTE/DCE.
Objetivos del Nivel 3 de X. 25

La formación de paquetes de información y control

El procedimiento para intercambiar estos paquetes en
la interfaz DTE/DCE

Establecimiento y supervisión de circuitos virtuales
para DTE remotos en la interfaz DTE/DCE
Circuitos Virtuales
 Cuando
dos DTEs intercambian paquetes a través de
un PSN (Packed Switched Node), establecen un
circuito virtual entre ellos.
 El
término "virtual" es utilizado para describir el circuito
porqué no hay una conexión física entre los DTEs; la
red los conecta por la asociación lógica de las
direcciones de origen y destino de sus paquetes en
transito.
Circuitos Virtuales

X.25 hace una distinción importante respecto a los circuitos
virtuales:
 Si
la asociación lógica entre los dos DTEs se mantiene en
forma permanente los dos DTEs tendrán un circuito virtual
permanente (Permanent Virtual Circuit - PVC), pero si la
asociación se mantiene solamente durante la duración de
la llamada, o mientras alguno de los dos lados tenga
datos que enviar, los DTEs tendrán un circuito virtual
cambiante (Switched Virtual Circuit - SVC).
Nomenclatura de los DTEs en Circuitos
Virtuales

En el Nivel 3, la existencia de dos DTEs en los puntos terminales del
circuito virtual puede provocar confusiones para su referencia. Por
tanto se ha establecido la convención de denominar al DTE que inicia
la comunicación, DTE marcante (calling DTE) y denominar a la otra
parte DTE llamado (called DTE)

Después que la llamada se ha establecido la distinción de los DTEs ya
no es tan relevante porqué los circuitos virtuales tienen capacidades
fullduplex y por lo tanto, los DTEs involucrados pueden intercambiar
paquetes simultáneamente. Adicionalmente se ha establecido la
convención de llamar a un DTE del circuito virtual DTE loca/ y llamar al
otro remoto
Procedimiento Nivel 3
Procedimiento Nivel 3

Establecimiento de la conexión.

Esta fase aplica solamente a procesos del Nivel 3 en
SVCs (Switched Virtual Circuit ).

En este caso, un DTE indica que desea establecer un
circuito virtual con un DTE remoto enviando un
paquete CALL REQUEST.

El encabezado de este paquete contendrá entre otras
cosas la dirección del DTE remoto.
Procedimiento Nivel 3
 Transmisión
de información.
 Durante
la fase de transmisión los dos DTEs asociados
en el circuito virtual pueden intercambiar datos
simultáneamente.
 Los
mensajes de usuario cuya longitud sea mayor a la
pactada por la suscripción del servicio serán divididos en
varios paquetes asociados por un mecanismo de control.
Procedimiento Nivel 3

Desconexión.

La fase de desconexión sólo puede ocurrir en
procedimientos de intercambio de paquetes en un SVC
 Cualquiera
de los DTEs así como el DCE pueden
iniciar el proceso de desconexión enviando un paquete
CLEAR REQUEST.
 Cuando
el DTE reciba un CLEAR REQUEST en forma
de CLEAR INDICATION, deberá contestar con un
CLEAR CONFIRMATION, con lo cual se liberará el
circuito virtual en uso
Frame Relay

El frame relay (retransmisión de marco)

Es un servicio para personas que quieren una forma lo
más austera posible

Orientada a la conexión

Para mover bits de A a B a una velocidad razonable y
bajo costo

Su existencia se debe a cambios en la tecnología en las
últimas dos décadas.
Frame Relay

Se puede pensar en el frame relay como una línea virtual
rentada.

El cliente renta un circuito virtual permanente entre dos
puntos y entonces puede enviar frames (es decir,
paquetes) de hasta 1600 bytes entre ellos.

También es posible rentar circuitos virtuales
permanentes entre un lugar determinado y muchas otras
localidades, de modo que cada marco lleve un número
de 10 bits que le diga cuál circuito virtual usar.
Frame Relay

La diferencia entre una línea rentada real y una virtual es
que:
 Con una real, el usuario puede enviar tráfico durante
todo el día a máxima velocidad.
 La empresa proveedora cobra mucho menos por una
línea virtual que por una física.
 Además de competir con las líneas rentadas, el frame
relay también compite con los circuitos virtuales
permanentes de X.25, excepto que opera a altas
velocidades, usualmente a 1 .5 Mbps, y ofrece menos
funciones.
Frame Relay
•
El frame relay proporciona un servicio mínimo que básicamente es
una forma de determinar el inicio y el fin de cada marco y de
detectar errores de transmisión.
•
Si se recibe un marco defectuoso, el frame relay simplemente lo
descarta.
•
Corresponde al usuario descubrir que se perdió un bloque y
emprender la acción necesaria para recuperarlo.
•
A diferencia de X.25, frame relay no proporciona acuses de recibo
ni control de flujo normal. Sin embargo, tiene un bit en el
encabezado que un extremo de la conexión puede encender para
indicar al otro que hay problemas.
ISDN de Banda Ancha y ATM
• Aun si los servicios antes mencionados llegaran a ser
populares, las compañías telefónicas enfrentan todavía
un problema mucho más fundamental: las redes
múltiples.
• El POTS o Plain Old Telephone Service y Telex utilizan
la red antigua de circuitos conmutados.
• Todos los nuevos servicios de datos, como SMDS y
Frame Relay, emplean sus propias redes de
conmutación de paquetes.
• DQDB es diferente, y la red interna de administración
de llamadas de la compañía de teléfonos (SSN 7) es
otra red adicional.
ISDN de Banda Ancha y ATM
• El nuevo servicio de área amplia se llama B-ISDN
(Broadband Integrated Services Digital Network, Red
Digital de Servicios Integrados de Banda Ancha);
ofrecerá vídeo sobre pedido, televisión en vivo de
muchas fuentes, correo electrónico, multimedia de
movimiento total, música con calidad de disco
compacto, interconexión de LAN, transporte de alta
velocidad para datos científicos e industriales y
muchos otros servicios en los que ni siquiera se ha
pensado, todo por la línea telefónica.
ISDN de Banda Ancha y ATM
• La tecnología subyacente que hace posible
la B-ISDN se llama ATM (Asynchronous
Transfer Mode, Modo de Transferencia
Asíncrono) debido a que no es síncrono
(atado a un reloj maestro), como lo está la
mayor parte de las líneas telefónicas de
larga distancia.
ISDN de Banda Ancha y ATM
• La idea en que se basa la ATM consiste en transmitir
toda la información en paquetes pequeños de tamaño
fijo llamados células.
• Las celdas tienen una longitud de 53 bytes, de los
cuales cinco son de encabezado y 48 de carga útil.
• ATM es tanto una tecnología, como un servicio
potencial.
• A veces se llama al servicio Cell Relay, como analogía
con Frame Relay.
Bits 5, 48 Encabezado Datos del Usuario
ATM
El uso de una tecnología de conmutación de celdas es un rompimiento drástico
con la tradición centenaria de la conmutación de circuitos (estableciendo una
trayectoria de cobre) dentro del sistema de teléfonos.
Son muchas las razones por las que se escogió la conmutación de celdas, entre
ellas están las siguientes.
• Primero, la conmutación de celdas es altamente flexible y puede manejar con
facilidad tanto tráfico de velocidad constante (audio, vídeo) como variable (datos).
• Segundo, a las velocidades tan altas que se contemplan (los gigabits por segundo
están al alcance de la mano), la conmutación digital de las celdas es más fácil
que el empleo de las técnicas tradicionales de multiplexión, en especial si se usa
fibra óptica.
• Tercero, para la distribución de televisión es esencial la difusión; esto lo puede
proporcionar la conmutación de celdas pero no la de circuitos.
ATM
• Las redes ATM son orientadas a la conexión
• Las
redes
ATM
se organizan
como
las
WAN
tradicionales
• La velocidad de 155 Mbps se escogió porque es
cercana a lo que se necesita para transmitir televisión
de alta definición
El modelo de referencia B-ISDN ATM
• Regresemos ahora a la tecnología de ATM,
especialmente su aplicación en el sistema telefónico
(futuro).
• La ISDN de banda ancha con ATM tiene su propio
modelo de referencia, diferente del modelo OSI y
también del modelo TCP/IP.
• Este modelo consiste en tres capas: la capa física, la
capa ATM y la capa de adaptación de ATM, más
cualquier cosa que los usuarios quieran poner
encima.
ATM
•
La capa física tiene que ver con el medio físico: voltajes,
temporización de bits y varias consideraciones más. ATM no
prescribe un conjunto de reglas en particular, pero en cambio dice
que las celdas ATM se pueden enviar por sí solas por un cable o
fibra o bien se pueden empacar dentro de la carga útil de otros
sistemas portadores. En otras palabras, ATM se diseñó para que
fuera independiente del medio de transmisión.
•
La capa ATM tiene que ver con las celdas y su transporte; define la
organización de las celdas y dice lo que significan los campos del
encabezado. Esta capa también tiene que ver con el
establecimiento y la liberación de circuitos virtuales y aquí es donde
localiza el control de la congestión.
ATM
•
Se ha definido una capa sobre la capa ATM que permita a
los usuarios enviar paquetes mayores que una celda
porque la mayor parte de las aplicaciones no quieren
trabajar de manera directa con celdas (aunque algunas
puedan hacerlo). La interfaz ATM segmenta estos
paquetes, transmite las celdas en forma individual y las
reensambla en el otro extremo. Esta capa es la AAL (ATM
Adaptation layer, capa de adaptación de ATM).
ATM
•
•
A diferencia de los antiguos modelos de referencia
bidimensionales, el modelo ATM se define en tres dimensiones.
El plano de usuario se encarga del transporte de los datos, el
control de flujo, la corrección de errores y otras funciones de
usuario. En contraste, el plano de control tiene que ver con la
administración de la conexión. Las funciones de gestión de capas
y planos se relacionan con la administración de recursos y la
coordinación intercapas.
Las capas física y AAL se dividen, cada una, en dos subcapas,
una en el fondo que hace el trabajo y una subcapa de
convergencia en la parte superior que proporciona la interfaz
adecuada con la capa de arriba. En la figura 1-31 se indican las
funciones de las capas y subcapas.
El Modelo de Referencia B-ISDN ATM
Las Capas y Subcapas de ATM
ATM
•
La subcapa PMD (physical medium dependent, dependiente del
medio físico) establece la interfaz con el cable real; transfiere los
bits y controla su temporización. Esta capa es diferente para
diferentes portadoras y cables.
•
La otra subcapa de la capa física es la subcapa TC
(Transmission Convergence, Convergencia de Transmisión).
•
Cuando se transmiten las celdas, la capa TC las envía como una
corriente de bits a la capa PMD, lo cual es fácil de hacer. En el
otro extremo, la subcapa TC obtiene una corriente entrante de
puros bits de la subcapa PMD; su trabajo es convertir esta
corriente de bits en una corriente de celdas para la capa ATM.
ATM
•
La subcapa TC se encarga de todas las consideraciones
que se relacionan con determinar dónde empiezan y dónde
terminan las celdas en la corriente de bits.
•
En el modelo ATM, esta funcionalidad pertenece a la capa
física.
•
En el modelo OSI y en casi todas las demás redes, el
trabajo de enmarcar, esto es, de convertir una corriente de
bits en bruto en una secuencia de marcos o celdas, es tarea
de la capa de enlace de datos.
ATM
•
La capa ATM es una mezcla de las capas de enlace de datos
y de red de OSI, pero no se divide en subcapas. La capa AAL
se divide en la subcapa SAR (segmentation and reassembly,
segmentación y rensamblado) y la CS (convergence
sublayer, subcapa de convergencia).
•
La subcapa inferior divide los paquetes en celdas en el lado
de la transmisión y los vuelve a armar de nuevo en el destino.
•
La subcapa superior hace posible tener sistemas ATM que
ofrezcan diferentes clases de servicios a diferentes
aplicaciones (por ejemplo, la transferencia de archivos y el
vídeo sobre pedido tienen diferentes necesidades en lo
concerniente a manejo de errores, temporización, etcétera).
ATM
• La otra subcapa de la capa física es la subcapa TC
(transmission
convergence,
convergencia
de
transmisión).
• Cuando se transmiten las celdas, la capa TC las envía
como una corriente de bits a la capa PMD, lo cual es
fácil de hacer.
• En el otro extremo, la subcapa TC obtiene una corriente
entrante de puros bits de la subcapa PMD; su trabajo es
convertir esta corriente de bits.
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