Novas Tecnologias em Redes de Computadores: xdsl, ATM e IPv6

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1 Novas Tecnologias em Redes de Computadores: xdsl, ATM e IPv6 Maio de 1998 Adailton J. S. Silva Coord. Adj. LCT/RNP Novas Tecnologias em Redes de Computadores: XDSL, ATM e IPv6

2 Índice: Acesso Remoto - xdsl Redes ATM IP Next Generation - IPv6

3 Acesso Remoto - xdsl DSL - Introdução Local Loop: Assinante/Central (last mile) Aproveita o par metálico, sem interferir na faixa de voz Frequências de até 2,2 MHz Velocidades de 128 Kbps até 52 Mbps (downstream) ANSI T1.413/ESTI DMT (Discrete Multitone Modulation), com técnicas DFFT (Discrete Fast Fourier Transform) e CAP (Carrier-less Amplitude/Phase)

4 Acesso Remoto - xdsl DSL - Par Metálico 24 AWG Tipo de Canal Velocidade (Mbps) Distância (m) DS1/T1 1, E1 2, DS2 6, E2 8, /4 STS-1 12, /2 STS-1 25, STS-1 51,

5 Acesso Remoto - xdsl O que é xdsl I, de ISDN S, de Symmetric ou ainda Single-line-high-bit-rate H, de High-bit-rate A, de Asymmetric V, de Very-high-bit-rate Nível Físico -> Multiprotocolo: ATM, PPP, Frame Relay, etc.

6 Acesso Remoto - xdsl ISDN Tipos de Canais ISDN: * canais B duplex, de 64 Kbps * canais D duplex, de 16 ou 64 Kbps * canais H duplex, de 384 Kbps (H0), 1536 Kbps (H11) e 1920 Kbps (H12)

7 Acesso Remoto - xdsl ISDN Interfaces de Acesso: * BRI = 2 canais B mais um canal D (2B+D), com o canal D de 16 Kbps * EUA/Japão(T1), PRI = 23 canais B mais um canal D (23B +D), com o canal D de 64 Kbps, ou ainda 24 canais B (24B) * Europa (E1), PRI = 30 canais B mais um canal D (30B +D), com o canal D de 64 Kbps

8 Acesso Remoto - xdsl IDSL Codificação ISDN (Interface BRI) apenas para dados Simétrica (duplex) a 128 Kbps 01 par metálico de até 6 Km Extensão com repetidores de Loop ISDN

9 Acesso Remoto - xdsl HDSL e SDSL Simétrica a T1 (2 pares) ou E1 (três pares) Distâncias de até 4 Km Podem atingir até 7,7 km, dependendo do hardware/fio SDSL: T1/E1 em 01 par metálico de até 3,4 Km

10 Acesso Remoto - xdsl ADSL Assimétrica: * downstream (rede/assinante) de 1,5 a 9 Mbps * upstream (assinante/rede) de 16 a 640 Kbps Distâncias de até 6 Km em 01 par metálico

11 Acesso Remoto - xdsl VDSL Assimétrica: * downstream (rede/assinante) de 13 a 52 Mbps * upstream (assinante/rede) de 1,5 a 2,3 Mbps Distâncias de até 335 m em 01 par metálico Há modems VDSL para 26 Mbps para até 1 Km, com suporte para ATM e e vídeo MPEG-II

12 Acesso Remoto - xdsl Referências RNP News Generation, Vol. 1 No. 5

13 Índice Redes ATM Introdução Interfaces Físicas Hierarquia SONET/SDH Model de Referência ATM Classes de Serviços e Camadas de Adaptação Endereçamento e Interfaces Lógicas LANE, IP sobre ATM, MPOA Estudo de Caso

14 Redes ATM Introdução ITU-T: Broadband ISDN - ATM Integração de serviços: voz, dados e vídeo Qualidade de Serviços (QoS): Classes de serviços Alocação dinâmica de recursos/banda Células fixas de 53 bytes: 5 no cabeçalho e 48 de payload

15 Hierarquia SONET/SDH Redes ATM STS-N/OC-N ITU-T/SDH SONET (Mbps) SDH (Mbps) STS-1-51,84 - STS-3 STM-1 155,52 155,52 STS-12 STM-4 622,08 622,08 STS-24 STM , ,16 STS-48 STM , ,32 STS-192 STM , ,00

16 Principais Interfaces Físicas Redes ATM Nome Taxa (Mbps) MMF SMF Coaxial UTP-3 UTP-5 STP DS-1/T1 1, sim E1 2, sim E sim DS-3/T sim TP sim sim TAXI (FDDI) 100 sim SONET/OC3c 155 sim sim - sim sim sim SONET/OC12c 622 sim sim

17 Modelo de Referência B-ISDN/ATM Redes ATM

18 Níveis da Arquitetura ATM Redes ATM

19 Classes de Serviços e Camadas de Adaptação Redes ATM Classe A Classe B Classe C Classe D AAL Sinc. Fim/Fim Sim Sim Não Não Taxa Constante Variável Variável Variável M. de Conexão Orientado Orientado Orientado Sem

20 Classes de Serviços e Camadas de Adaptação Redes ATM AAL-1 (CBR): Voz, Emulação de circuitos T1/E1/E3/T3 AAL-2 (VBR): Áudio e vídeo AAL-3/4 e AAL-5 (VBR): IP, SMDS, Frame Relay, X.25 VBR: tempo real (VBR-RT) e tempo não real (VBR-NRT) ABR (Available Bit Rate): garante uma banda mínima UBR (Unspecified Bit Rate): sem garantia (best effort service)

21 Endereçamento e Interfaes Lógicas Redes ATM Endereços: Formatos NSAP (20 bytes) e E.164 (8 bytes) UNI - User Network Interface (3.0, 3.1 e 4.0) ILMI (Interim Local Management Interface): MIBs SNMP Sinalização Q.2931 para estabelecer conexões virtuais NNI - Networ to Network Interface P-NNI Fase 0: IISP - Interim Inter-Switch Signaling Protocol P-NNI Fase 1: em desenvolvimento

22 Endereçamento e Interfaes Lógicas Redes ATM

23 Switch - Virtual Path e Virtual Channel Redes ATM

24 LANE - LAN Emulation Redes ATM ELAN (Emulated LAN): Redes ou sobre ATM Mapeia endereços MAC em endereços ATM Fase 1 não suporta múltiplos LES e BUS numa ELAN VLANs: Bridging/Routing entre diferentes ELANs

25 Arquitetura do Protocolo LANE Redes ATM

26 Componentes e Interfaces LANE Redes ATM

27 Componentes e Interfaces LANE Redes ATM LES (LANE Server) - Registro e resolução de endereços MAC/ATM, e roteamento de células para o destino LECS (LANE Configuration Server) - Mantém informações de configuração da rede ATM, fornece o endereço do LES para o LEC; e forma VLANs BUS (Broadcast and Unknown Server) - Trata pacotes de broadcast/multicast e de destino desconhecido LEC (LANE Client) - repasse de dados, resolução de endereços e outras funções de controle

28 IP sobre ATM Redes ATM RFC1577: Classical IP and ARP over ATM Encapsulamento de Pacote: AAL-5 com PVC ou SVC Resolução de Endereços: ATM ARP Server (IP/ATM) LIS (Logical IP Subnet): Grupo de nodes numa rede ATM com a mesma subnet IP.

29 IP sobre ATM Redes ATM

30 IP sobre ATM - Logical IP Subnet Redes ATM

31 MPOA - MultiProtocol Over ATM Redes ATM RFC1483: Multiprotocol Encapsulation over ATM Adaptation Layer 5 ATM Forum Mapeamento de todos os endereços de rede em endereços NSAP Switches da Camada 3: Edges Devices Servidores de Roteamento e hosts MPOA

32 MPOA - MultiProtocol Over ATM Redes ATM

33 Comdex Internet Brasil 96 Estudo de Caso ExperienceNet - Internet Experience Servidores ATM OC-3 Pavilhão Switch Ethernet ATM OC-3 Switch ATM ATM OC-3 Switch Ethernet UTP UTP ATM OC-3 UTP UTP Hubs Ethernet Hubs Ethernet Router Hubs Ethernet Hubs Ethernet Estações Estações UTP UTP Estações Estações Ethernet 10BT ATM SONET OC-3 Fast Ethernet 100BTx Switch Fast Ethernet Servidores Switch Ethernet Servidores

34 Expositores Rede Local - Pavilhão Estudo de Caso Palácio Expositor Expositor Servidor Sun Servidor NT Router 2 Mbps G703 Switch ATM Switch Ethernet Expositores Expositores Switch Ethernet Wireless MAN Ethernet 10BaseT ATM SONET OC Mbps

35 Referências Redes ATM Cisco, ATM InternetWorking D. McDysan e D. Spohn, ATM - Theory and Application 3Com, ATM Technology Cisco, LAN Emulation C. Partridge, Gigabit Networking G. Kessler e D. Train, Metropolitan Area Networks A. Silva, LANs e WANs TCP/IP - Implementação de Redes Corporativas

36 IP Next Generation - IPv6 IPng - Antecedentes Explosão da Internet Escassez de endereços IP (IPv4) Crescimento desordenado das tabelas de rotas Necessidade/demanda sempre crescente

37 IP Next Generation - IPv6 IPng - Histórico Em 1992 IAB com CLNP/ISO (TUBBA - TCP and UDP over Bigger Address); IP versão 7 de Robert Ulman IP in IP Simple IP (Steve Deering)

38 IP Next Generation - IPv6 IPng - Histórico Em 1993 TP/IX de Robert Ulman IPAE (IP in IP) - IP Address Encapsulation: adotado como estratégia de transição para o SIP PIP (Paul s Internet Protocol) de Paul Francis: nova estratégia de roteamento baseada em listas diretivas

39 IP Next Generation - IPv6 IPng - Histórico Em 1994 CATNIP (IP, CLNP e IPX) de Robert Ulman SIPP (Simple IP Plus): União do SIP com o PIP SIPP foi escolhido como base para o IPv6 Escolhido o tamanho do endereço IP de 128 bits

40 IP Next Generation - IPv6 IETF - Internet Engineering Task Force Em 1995 RFC Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification RFC IP Version 6 Addressing Architecture IETF -

41 IP Next Generation - IPv6 Novo Formato 08 campos de 16 bits 1080:0:0:0:8:800:200C:417A Notação Abreviada Unicast ::8:800:200C:417A Multicast - FF01::43 Loopbak - ::1

42 Novo Cabeçalho IP Next Generation - IPv6 Cabeçalho fixo com apenas 6 campos (antes com 10): version (4 bits), priority ( 4 bits), flow label (28 bits) e lengh of payload (16 bits); Remoção dos campos header lengh, type of service, identification, flags, fragment offset e header checksum e da segmentação hop-by-hop Outros foram ligeiramente modificados: length, protocol type e time-to-live Serviços especiais opcionais: extension headers

43 IP Next Generation - IPv6 Desempenho nos Roteadores Não há cálculo do tamanho do cabeçalho Não há cálculo do tamanho do checksum do cabeçalho Não há procedimentos de fragmentação/montagem

44 IP Next Generation - IPv6 Tipos de Endereços Unicast Multicast Anycast

45 IP Next Generation - IPv6 Endereços Unicast Global Provider-based Unspecified - ::0 e Loopback - ::1 IPv4-based (:: ) NSAP - prefixo IPX - prefixo Link-Local e Site-Local Geographic-based - espaço de 12,5% reservado

46 IP Next Generation - IPv6 Novas Funcionalidades Auto-configuração: stateless autoconfiguration e statefull autoconfiguration (DHCPv6) Segurança: autenticação do cabeçalho ou autenticação IP (MD5, RFC 1826) e encriptação do encapsulamento IP (Encrypted Security Payload com DES/56 bits, RFC 1872): associação de segurança Tx/Rx Multimídia: Suporte a serviços de tempo real - priority/flow label Multiprotocolos e Mobilidade

47 IP Next Generation - IPv6 Considerações para Transição Migração de todos os servidores DNS (de A para AAAA ) Pilha dupla (IPv4 e IPv6) em todos os roteadores e hosts Mecanismo de transição já embutido no IPv6 Incluído mecanismos para IPv6/IPv4 Incluído mecanismo para IPv4/IPv6 IETF Next Generation Transition Working Group (6Bone:

48 IP Next Generation - IPv6 Referências RNP News Generation, Vol. 1 No. 2