Gestão de Redes e Sistemas Distribuídos. Setembro Conceitos fundamentais Evolução das Redes (parte II)

Transcrição

1 Gestão de Redes e Sistemas Distribuídos Setembro 2006 Conceitos fundamentais Evolução das Redes (parte II)

2 Sumário???? Módulo I: Conceitos fundamentais Tecnologias de Rede-parte II Rede Global Redes de Longa Distância Redes de Área Metropolitana ou de Área Alargada Redes de Acesso Modelos de estruturação da gestão Arquitectura genérica dum Sistema de Gestão Gestão de infra-estruturas de comunicação TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 2

3 TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 3

4 Evolução das redes Rede Global Estruturação Redes de Longa Distância Malha Ligação Ponto-a-Ponto Anel WAN/MAN 1 Ligações Intra-domínio Ligação Inter-Domínio WAN/MAN 2 Ligações Intra-domínio Redes de Área Metropolitana Rede residencial DLS, HFC SONET POTS WiFi ISP POP Serviços IP Rede Empresarial Frame-Relay Fibra Gigabit Ethernet Redes de Acesso TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 4

5 Evolução das redes Rede Global Estruturação Redes de Longa Distância Núcleo do sistema de comunicação global Dominado por um grupo pequeno de operadores globais ou transnacionais. Objectivo único é transportar grandes volumes de informação. Necessitam de grande capacidade Suportadas em tecnologia SDH ou Sonet. Novos desafios colocados pela necessidade crescente de largura de banda. Redes de Acesso Redes que estão mais próximas dos utilizadores Diversos tipos de utilizadores: residenciais ou empresariais Diversos tipos de infra-estruturas: protocolos e larguras de banda. Novos desafios colocados pelo tráfego IP, de natureza imprevisível e assimétrica, tornam-se particularmente relevantes nas novas aplicações. WAN/MAN Intermediário entre os dois tipos de redes Diversos tipos de infra-estruturas: protocolos e larguras de banda. Necessidade de maior largura de banda por parte das Redes de Longa Distância. Novos requisitos de acesso resulta na necessidade de serviços de dados de alta velocidade costumizados. TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 5

6 Evolução das redes Rede Global Evolução A explosão do IP traduz-se numa importância contínua e crescente do tráfego de dados, face ao tráfego de voz. Tráfego proveniente de redes com diferentes técnicas de comutação: Circuitos (Voz e fax) Pacotes (IP) Célula (ATM ou Frame-Relay) Necessidade de substituir o TDM por outra técnica de comutação, mais adequada para tráfego de dados. Novas aplicações com diferentes requisitos, nomeadamente VoIP TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 6

7 Evolução das redes Rede Global Evolução Liberalização das Telecomunicações Aparecimento de novos operadores introduz Competição. Competição entre operadores permite: Oferta de novos serviços Ex: xdsl e as VPNs nas MANs Criação de novas infra-estruturas Novos operadores podem criar a sua própria infra-estrutura, de forma a terem mais controlo sobre o aprovisionamento e fiabilidade. Redes são um factor crítico do negócio de qualquer empresa Operadores têm de criar infra-estruturas redundantes. TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 7

9 TALK / DATA TALK RS CS TR RD TD CD TALK / DATA TALK RS CS TR RD TD CD TALK / DATA TALK RS CS TR RD TD CD TALK / DATA TALK RS CS TR RD TD CD Computador Pessoal Evolução das redes Rede de Longa Distância Modem Rede telefónica - características Rede telefónica Disponibilidade à escala global Utilizada como rede de acesso Ritmos de transmissão da ordem de 56Kb/s Circuitos alugados Suporte de circuitos permanentes na rede telefónica Rede Grande disponibilidade Telefónica Modem o circuito não está sujeito à congestão da linha Computador telefónica Pessoal comutada Rapidez fase de estabelecimento da chamada inexistente Custo fixo independente do volume de tráfego do circuito Recomendação V.21 V.22 V.22 bis V.32 V.32 bis V.34 V.34 bis V.90 Débito 300 b/s 1200 b/s 2400 b/s 9600 b/s b/s b/s b/s b/s Computador Pessoal Modem Rede Telefónica Modem Computador Pessoal TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 9

10 Evolução das redes Rede de Longa Distância Rede Telefónica - características Conceito TDM Unidade original de multiplexagem: 64Kb/s (1 chamada telefónica) Nº de canais a multiplexar: EUA 24 Europa 30 Para transmissão (multiplexar usando TDM) T1 = Mb/s E1 = Mb/S Hierarquia de Multiplexagem das Telecomunicações TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 10

11 Evolução das redes Rede de Longa Distância SONET/SDH - Características Conceito SONET/SDH Synchronous Optical Network/ Synchronous Digital Hierarchy Os diversos sinais são multiplexados e modelados. A largura de banda é partilhada pelos diversos sinais Os sinais são partidos e transportados em Time Slots Canal Data Communication Channel para informação de gestão Hierarquia de Multiplexagem SONET/SDH TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 11

12 Evolução das redes Rede de Longa Distância TDM e SONET/SDH - Características TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 12

13 Evolução das redes Rede de Longa Distância WDM - Características Conceito WDM Wavelength Division Multiplexing Cada sinal é transportado independentemente dos outros. Cada canal tem a sua largura de banda atribuída Todos os sinais chegam ao mesmo tempo Transporta de forma transparente qualquer protocolo Canal de gestão para a camada óptica (out-band) Reserva duma parte de cada canal para a sua própria gestão (in-band) TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 13

15 Evolução das redes Redes de Área Metropolitana Rede Frame-Relay - Características Características gerais Ligações virtuais identificadas por DLCI (Data Link Connection Identifier) DLCIs são locais e alterados pelos comutadores Controlo de fluxo e controlo de congestão Comutação de tramas Controlo de congestão Estabelecimento dum contrato Utilizador-Operador onde se específica um ritmo contratado (CIR Commited Information Rate) Controlo pelos utilizadores Mecanismos de controlo de admissão e policiamento Controlo de fluxo A rede controla o fluxo, mas permite picos temporários de tráfego até um certo valor definido (Exceeded Burst Size) A rede pode indicar o estado de congestão (BCN, FCN) TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 15

16 Evolução das redes Redes de Área Metropolitana Rede ATM - características Características gerais Comutação de células de tamanho fixo (53 octectos) Multiplexagem estatística Possibilidade de reserva de recursos na rede Caminho virtual identificado pelo VPI/VCI Camadas de adaptação ATM AAL 1 : para suporte de circuitos; modo de ligação; débito constante AAL 2: modo de ligação; débito variável AAL 3/4: modo com ligação (3); sem ligação (4) AAL 5: transmissão de dados; sem ligação Gestão de tráfego Gestão de recursos: caminhos virtuais Controlo de admissão de chamadas Controlo de parâmetros de utilização Controlo de congestão TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 16

17 Evolução das redes Redes de Área Metropolitana Rede ATM - características Serviço Débito Atraso Perdas Aplicação CBR Constante Restrições Tolerante Voz, vídeo, emulação de circuitos VBR+rt Variável Restrições Tolerante Streaming vídeo VBR-nrt Variável Sem restrições Baixa tolerância Dados ABR Taxa mínima Sem restrições Sem restrições Dados UBR Sem garantia Sem garantia Sem garantia Dados TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 17

18 Evolução das redes avaliação final Rede de Longa Distância Dimensão da rede é superior Topologia da rede é mais estável Transferência de informação em pipes Capacidade Rede de Área Metropolitana Dimensão da rede é mais reduzida Topologia da rede pode variar Suporte de grande diversidade de serviços e de tipos de tráfego. Existência de sistemas de transmissão síncrona ou assíncrona de baixo ritmo. Protocolos eficientes Escalabilidade Aprovisionamento dinâmico TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 18

20 Evolução das redes Redes de Acesso Acesso com fios Digital Subscriber Line Débitos até 6.1Mb/s Transmisssão por par-entrançado (fio de cobre) Multiplexagem na frequência Voz, upstream e downstream ADLS Acesso residencial Largura de banda assimétrica HDLS Acesso empresarial Largura de banda simétrica Cable Modems Débitos até 10 Mb/s (ou superiores) Transmissão por cabo coaxial Acesso sem fios GSM/GPRS, UMTS Frequências licenciadas Tecnologias de Acesso TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 20

21 Evolução das redes Redes de Acesso Tecnologias de Acesso - evolução Redes ópticas de subscritores Fiber To The Office Fibra óptica em redes de grandes clientes empresariais Fiber To The Zone Extensão da anterior a grandes zonas residenciais (centenas a milhares de utilizadores) Fiber To The Building Fibra para edíficios de dimensão razoável (dezenas e centenas de utilizadores) Fiber To The Home Fibra para utilizadores individuais WiMAx Nova tecnologia de comunicação sem fios TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 21

22 3Com 3Com IBM Evolução das redes Exemplo: Interligação de Redes LAN VOZ Dados Neg. Rede Frame-Relay Rede ATM Tráfego DLCI LAN 2 VOZ 3 Dados Neg. 4 Rede SDH STM-1 STM-1 Tráfego DLCI LAN 2 VOZ 3 Dados Neg. 4 Router LAN PPCA VOZ IBM Dados Negócio TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 22

23 Evolução das redes Planeamento Instalação Gestão Contratação de serviços TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 23

24 Resumo da aula Tecnologias de Rede-Parte II Rede Global Rede de Longa Distância Rede de Área Metropolitana ou de Área Alargada Rede de Acesso TMV/RSC Gestão de Redes e de Sistemas Distribuídos 24