INTERCONEXÃO VIA ATM INTERCONEXÃO VIA ATM

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1 INTERCONEXÃO VIA ATM Introdução das redes ATM demandará uma infraestrutura complexa de protocolos necessidade de integração das redes ATM com as redes em operação (locais e de longa distância); Objetivo do trabalho discutir a infraestrutura de protocolos necessária; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 1 INTERCONEXÃO VIA ATM Operação das redes ATM formada por comutadores (switches) ATM interconectados através de interfaces os comutadores ATM suportam 2 tipos de interfaces: UNI - User Network Interface NNI - Network-Network Interface Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 2 1

2 INTERCONEXÃO VIA ATM Comutador ATM UNI Roteador ATM Rede ATM Privada NNI Privada UNI Comutador ATM UNI Pública UNI Comutador ATM UNI Rede ATM Pública NNI Pública Comutador ATM UNI Ethernet Token Ring FDDI Roteador ATM Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 3 Operação Básica de um Comutador ATM Entrada Saída Porta VPI/VCI Porta VPI/VCI Switch ATM 29 Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 4 2

3 Operação Básica de um Comutador ATM As tabelas de translação nos comutadores são definidas antes da transmissão dos dados; Tipos de conexão no ATM PVC(Permanent Virtual Channel); SVC(Switched Virtual Channel); Sinalização Canal Virtual -> VPI = 0; VCI = 5 Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 5 Tipos de Conexão ATM Ponto-a-Ponto Unidirecional/Bidirecional Ponto-Multiponto Unidirecional Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 6 3

4 Tipos de Conexão ATM Necessidade Capacidade de Multicasting ou Broadcasting solução Conexão multiponto-multiponto Não pode ser implementada no AAL5 o AAL não possui recursos para suportar o entrelaçamento de diferentes pacotes em uma mesma conexão; => razão pela qual a conexão ponto-multiponnto tem quer ser unidirecional; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 7 Servidor Multicast Cada nó estabelece uma conexão ponto-a-ponto com o servidor multicast; o servidor estabelece uma conexão pontomultiponto com os nós que querem receber pacotes multicast; o servidor somente transmite um pacote na conexão ponto-multiponto após ter transmitido completamente o pacote anterior; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 8 4

5 Servidor Multicast Conexão ponto-a-ponto unidirecional com o servidor Servidor Multicast sequencialização dos pacotes Conexão Ponto-Multiponto Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 9 ILMI - Interim Local Management Interface Protocolo utilizado nas interfaces UNI e NNI; permite acessar uma ILMI-MIB de modo a obter informações sobre o enlace; utiliza um canal virtual específico VPI = 0; VCI = 16; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 10 5

6 Sinalização e Endereçamento ATM Sinalização na interface UNI (VPI=0; VCI=5); especificação UNI 3.1 (baseada na Q.2931); Sinalização na interface NNI; Plano de Controle SAAL SSCF SSCOP AAL CP Plano do Usuário Q.2931 TCP/IP, FTP, etc. AAL Plano de Gerenciamento LMI, SNMP, CMIP AAL ATM SDH, SONET, DS1, E1, etc. Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 11 Sinalização e Endereçamento ATM Q > protocolo usado para estabelecimento de conexão em rede ATM (variação do protocolo Q.931); SAAL (Signaling ATM Adaptation Layer) -> suporta o transporte de mensagens Q.2931 entre duas máquinas envolvidas em SVCs ATM; AAL CP (AAL Common Part) -> deteta tráfego corrompido; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 12 6

7 Sinalização e Endereçamento ATM SSCOP (Service Specific Connection-Oriented) suporta a transferência de informações de comprimento variável; recupera unidades de dados do serviço perdidas ou corrompidas; SSCF (Service Specific Coordination Function) fornece a interface para a camada superior (no caso Q.2931). Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 13 Sinalização e Endereçamento ATM Q.2931 SSCF SSCOP AAL CP ATM SAAL Q.2931 SSCF SSCOP AAL CP ATM SAAL FÍSICO UNI FÍSICO Plano de Controle Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 14 7

8 Sinalização e Endereçamento ATM TCP/IP, etc AAL ATM FÍSICO UNI TCP/IP, etc AAL ATM FÍSICO Plano de Gerenciamento TCP/IP, etc AAL ATM FÍSICO UNI Para usuário remoto Para usuário remoto ATM FÍSICO Plano do Usuário Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 15 Sinalização e Endereçamento ATM Importância da entrega das informações de sinalização: não existem protocolos superiores para realização de teste/recuperação da informação; as máquinas de estado do protocolo de sinalização são mais simples caso uma entrega confiável da informação seja assumida; Sinalização em ATM -> método do 1-passo; Roteamento -> governado pelo protocolo P-NNI; baseado em: endereço de destino; parâmetros de tráfego e QoS; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 16 8

9 Sinalização e Endereçamento ATM O ATM Forum simplificou o protocolo Q.2931 mas estendeu-o para poder estabelecer conexões ponto-multiponto; Um nó raiz pode estabelecer uma conexão pontomultiponto e posteriormente adicionar uma folha; uma folha pode sair da conexão mas não pode introduzir-se na conexão; nova especificação -> UNI 4.0 possibilidade de uma folha introduzir-se na conexão multiponto; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 17 Estrutura de Endereçamento ATM Pública -> E.164; ATM Privada -> 2 modelos diferentes de endereçamento; Diferenças entre os 2 modelos: forma de tratar o ATM relativamente aos outros protocolos Forma 1: utiliza para o ATM o mesmo esquema de endereçamento encontrado em outros protocolos; Vantagens: protocolos de roteamento existentes poderiam ser utilizados; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 18 9

10 Estrutura de Endereçamento Forma 2: desacoplar o ATM de qualquer outro protocolo existente define uma estrutura de endereçamento nova; novo protocolo de roteamento; necessidade de alguma forma de resolução de endereço para mapear endereços dos protocolos superiores no endereço ATM correspondente; A segunda forma foi a escolhida (overlay model) razões: os protocolos desenvolvidos p/ LANs e WANs não permitem usar as propriedades de QoS do ATM; o desacoplamento do ATM relativamente a outros protocolos permite o desenvolvimento independente destes protocolos e do ATM Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 19 Estrutura de Endereçamento O ATM definiu um formato de endereço para redes privadas baseado na sintaxe do NSAP (OSI); Os endereços ATM são constituidos de 3 componentes: AFI: Identifica o tipo e o formato do IDI (Initial Domain Identifier); IDI: Especifica o domínio do endereçamento e a autoridade responsável pelos valores DSP (Domain Specific Part); Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 20 10

11 Estrutura de Endereçamento DSP: contém o endereço determinado pela autoridade de rede HO-DSP: contém uma hierarquia de endereço contendo domínio de roteamento e área dentro do domínio; ESI: identifica um sistema final dentro da área (ex: computador); (ex: endereço MAC de 48 bits); SEL: identifica a entidade de protocolo da camada superior que irá receber o tráfego a ser enviado na conexão; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 21 Estrutura de Endereçamento 20 Bytes AFI DCC HO-DSP ESI SEL IDP IDI Formato DCC-ATM AFI ICD HO-DSP ESI SEL IDP IDI Formato ICD-ATM AFI E.164 HO-DSP ESI SEL IDP IDI Formato NSAP E.164 Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 22 11

12 Estrutura de Endereçamento O ATM Forum definiu um mecanismo para registro de endereço usando o ILMI permite a um sistema final ATM: informar ao switch ATM através da UNI o seu endereço único MAC; receber o resto do endereço ATM formando o endereço completo; UNI 3.0/3.1 -> identifica somente um único ponto final => estabelecimento de conexões ponto-multiponto é realizado uma folha de cada vez através de endereçamento unicast; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 23 Estrutura de Endereçamento UNI 4.0 permitirá conexões ponto-multiponto serem estabelecidas com múltiplas folhas através de uma única requisição; conceito de endereço anycast utilizado para rotear uma requisição destinada a um nó que realiza um determinado serviço; extensão do mecanismo de registro de endereço permitirá que um nó indique que ele suporta um endereço de grupo o nó também informa o escopo desejado para o registro; a rede deve mapear esta informação nos roteadores dentro do escopo definido para o registro; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 24 12

13 Estrutura de Endereçamento Caso um nó inicie uma conexão ponto-multiponto ao endereço de grupo a rede conectará todos os nós que estão registrados com aquele endereço de grupo; Caso um nó especifique uma conexão ponto a ponto, a rede conectará ao nó registrado que se encontre mais perto Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 25 ATM e o Modelo OSI A adoção do modelo overlay faz com que muitos classifiquem o ATM como um protocolo no nível da camada 2; Outros classificam ATM como protocolo de nível 3 em função da definição de um endereço hierárquico e de um protocolo de rede complexo; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 26 13

14 ATM e o Modelo OSI Uma camada reveste a outra (overlay) quando um tipo de protocolo deve ser transportado de forma transparente através de outro protocolo; mais simples do que tentar operar os protocolos através de um gateway do protocolo; facilita portabilidade das futuras aplicações e permite utilizar a infraestrutura atual; O ATM pode ser considerado efetivamente como um protocolo de rede devido à complexidade do seu endereçamento e dos protocolos de roteamento; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 27 ATM e o Modelo OSI Endereçamento plano (flat) interconexão via bridges; permite redes simples; inundação (flooding) de pacotes na rede; escalabilidade e estabilidade reduzidas; endereçamento hierárquico política de atribuição de endereço; permite agragação de endereços: um prefixo de endereço permite atingir um conjunto de sistemas finais; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 28 14

15 ATM e o Modelo OSI protocolo de roteamento permite disseminar prefixos de endereços; reduz a necessidade de inundação de mensagens como no caso do endereçamento plano; necessita da configuração de endereços; permite redes mais estáveis e expansíveis; ATM possui efetivamente um endereço hierárquico -> os novos protocolos procuram oferecer facilidades de administração da rede; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 29 Protocolo de Roteamento ATM P-NNI - Private NNI Objetivo: definir protocolos NNI para uso em redes privadas ATM; redes que utilizam endereços ATM no formato NSAP; Redes Públicas: endereçamento E.164; Protocolo de sinalização ITU-T B-ISUP; Protocolo de roteamento nível 3 ITU-T MTP; B-ICI: Broadband Inter-Carrier Interface; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 30 15

16 Protocolo de Roteamento ATM Protocolo PNNI Protocolo de sinalização; Protocolo de roteamento de circuito virtual; Os protocolos PNNI operam entre sistemas de comutação ATM conectados através de enlaces PNNI; sistemas de comutação ATM: switches ou uma rede completa; neste último caso atuando como uma única entidade PNNI; uma rede privada ATM pode usar protocolos NNI proprietários e externamente utilizar o PNNI; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 31 Protocolo de Roteamento ATM Protocolo de sinalização PNNI -> extensão da sinalização UNI; incorpora elementos de informação (IE) para os parâmetros NNI; Protocolo de roteamento VC -> utiliza alguns conceitos presentes em protocolos tradicionais de roteamento apresenta maior complexidade permitir expansão; suportar qualidade de serviço no roteamento; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 32 16

17 Protocolo de Roteamento ATM PNNI fase 1: especificado; PNNI fase 0 : Interim Inter-Switch Signaling Protocol (IISP); Suportam somente a sinalização UNI 3.0/3.1; PNNI fase 1 suporte a QoS -> um nó pode solicitar o estabelecimento de conexão com uma determinada QoS; tipos de QoS: Constant Bit Rate (CBR)/ Variable Bit Rate (VBR)/ Available Bit Rate (ABR)/ Unknown Bit Rate (UBR); Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 33 Protocolo de Roteamento ATM Garantia de QoS -> Switches implementam CAC (Connection Admission Control) função local e dependente da arquitetura; não deve comprometer as conexões já garantidas; O protocolo de roteamento deve procurar determinar uma rota com alta probabilidade de que a QoS da conexão seja atendida; o protocolo difunde (flood) informação de QoS e alcançabilidade na rede; informação contida no PTSP (PNNI Topology State Packet); formada por PTSE (PNNI Topology State Packet); Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 34 17

18 Protocolo de Roteamento ATM PNNI <=> OSPF; diferença: o PNNI suporta um grande número de parâmetros de estado do enlace e do nó, transmitidos pelos nós em intervalos regulares; existem dois tipos de parâmetros de enlace atributo -> usado para indicar se um determinado nó ou enlace de rede pode suportar a QoS requisitada; métrica -> usada para determinar se um determinado caminho formado por enlaces e nós pode atender a QoS requisitada; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 35 Protocolo de Roteamento ATM Conjunto atual de métricas do enlace MCTD: máximo atraso de transferência de célula por classe de tráfego; MCVD: máxima variação de atraso de célula por classe de tráfego; MCLR: taxa máxima de perda de células para células com CLP = 0 p/ as classes CBR e VBR; Peso Administrativo: definido pelo administrador da rede e usado para indicar o interesse ou não de um enlace de rede; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 36 18

19 Protocolo de Roteamento ATM Conjunto atual de atributos do enlace Taxa disponível de célula (ABR) -> mede a banda passante disponível em células por segundo, por classe de tráfego; Margem de taxa de célula (CRM): Fator de variância (FV): Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 37 Protocolo de Roteamento ATM Os nós na rede possuem uma estimativa do estado da rede através dos PTSPs que inundam a rede e que contêm as informações anteriores; os nós podem representar uma rede -> neste caso a métrica do nó deve aproximar o estado da rede agregada; 2 abordagens são possíveis p/ roteamento da conexão através da rede: hop-by-hop; roteamento na origem; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 38 19

20 Protocolo de Roteamento ATM Roteamento hop-by-hop adequado aos protocolos sem conexão -> processamento reduzido nos nós intermediários; PNNI utiliza o roteamento baseado na fonte o primeiro nó determina o caminho na rede baseado na QoS solicitada e no conhecimento do estado da rede obtido através de PTSPs; o algoritmo de determinação da rota não necessita ser padronizado => diferenciação entre os vendedores; problema: devido à latência e periodicidade na difusão do PTSP a visão que um nó possui da rede é aproximada; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 39 Protocolo de Roteamento ATM PNNI tenta resolver o problema através da definição de um algoritmo CAC genérico (GCAC); GCAC: função padrão que cada nó pode utilizar para calcular o CAC esperado em outro nó; operação do GCAC quando da solicitação de uma conexão todos os enlaces que não podem suportar a ACR solicitada e cuja CLR excede àquela solicitada na conexão são eliminadas dos caminhos possíveis; a partir do conjunto reduzido e das informações de alcançabilidade determina-se o menor caminho ou um conjunto de caminhos possíveis até o destino; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 40 20

21 Protocolo de Roteamento ATM os caminhos são analisados relativamente às métricas aditivas do enlace (ex: atraso); um dos caminhos aceitáveis é selecionado, não necessariamente o caminho ótimo! construção de uma lista DTL (Designated Transit List) que descreve a rota completa; o DTL é inserido na sinalização; cada nó no caminho executa a sua CAC; caso a conexão falhe devido à CAC em algum nó -> crankback: ponto em que retorna uma conexão bloqueada ao longo do caminho selecionado - o nó tenta descobrir um novo caminho até o destino; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 41 Protocolo de Roteamento ATM PNNI fase 1: Escalabilidade e Alcançabilidade além de suportar QoS o PNNI pretende atender o requisito de escalabilidade universal; pode ser aplicado desde pequenas redes até uma internet global no futuro formada de milhões de switches; pretensão acima das possibilidades de qualquer protocolo de roteamento atual; estratégia: organização hierárquica da rede; resumo da informação de alcançabilidade entre níveis na hierarquia; OSPF -> implementa 2 níveis na hierarquia: insuficiente para grandes redes; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 42 21

22 Protocolo de Roteamento ATM Conceito de Hierarquia Comutador ATM Grupo de Comutadores ATM (Peer Group) Grupo de Peer Groups PG PG Placa Placa PG PG Placa Placa PG PG Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 43 Protocolo de Roteamento ATM: Agregação no PNNI Nó Físico Enlace Físico Rede ATM Privada com 20 nós físicos e 25 enlaces bi-direcionais Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 44 22

23 Protocolo de Roteamento ATM: Agregação no PNNI A A.1 A.1.2 A A.2 A.1 A.3 Endereço ATM de 20 bytes A B C A.1.1 A.2.1 A.2 A.2.2 A.2.3 B.1 B.1 B.2 B.1.1 B.1.2 B.2 B.2.2 B.2.1 B.2.3 A.1.3 A.1.2 A.1 A.3.1 A.3.2 A.3.3 A.3.4 A.3 = Líder de Peer Group B.1.3 Nós de borda B.2.5 B2.4 C C.1 C.2 Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 45 Protocolo de Roteamento ATM Endereço baseado no NSAP -> 20 bytes - 7 bytes (ESI + SEL) = 13 x 8 = 104 => máximo de 105 níveis hierárquicos; Uma rede global não deve necessitar mais do que 6 níveis hierárquicos; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 46 23

24 Protocolo de Roteamento ATM Modelo PNNI: define um modelo de rede uniforme que especifica: como opera cada nível da hierarquia; como múltiplos dispositivos ou nós em um nível são agregados do ponto de vista do nível superior; como a informação é trocada entre os níveis hierárquicos; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 47 Protocolo de Roteamento ATM Cada nível hierárquico é formados de nós lógicos; Nós lógicos são interconectados por enlaces lógicos; nível mais baixo: nó lógico -> sistema físico de comutação formado por switch físico ou rede de switches com Protocolo NNI proprietário e interface PNNI com o mundo externo; cada sistema de comutação possui um único endereço ATM- NSAP; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 48 24

25 Protocolo de Roteamento ATM Nós em um mesmo nível são agrupados em um grupo denominado de grupo par (peer group - PG); coleção de nós que possuem uma base de dado topológica idêntica e que trocam informações entre si sobre o estado do enlace; grupos pares são organizados hierarquicamente e são associados a um grupo par pai (Parent Peer Group - PPG); em cada PPG os PGs são representados como um único nó lógico de grupo - LGN); Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 49 Protocolo de Roteamento ATM Grupos pares -> são identificados por um prefixo no endereço ATM privado; nível mais baixo: sistema de comutação formado por comutadores reais; todo sistema final conectado ao switch obtém o seu prefixo de endereço de rede a partir do endereço do comutador; ID default do PG: 12 bytes de ordem superior => 256 comutadores no PG de nível mais baixo; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 50 25

26 Protocolo de Roteamento ATM Além dos nós o PNNI requer a identificação dos enlaces enlaces entre grupos pares devem ser identificados nos PTSPs; enlaces podem ser especificados nos DTLs; enlaces no ATM são assimétricos os enlaces são identificados por uma combinação no ID do nó transmissor e uma porta lógica; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 51 Protocolo de Roteamento ATM Cada grupo par elege um nó para ser o líder do grupo (Peer Group Lider - PGL); O PGL de cada PG troca PSTPs com os nós pares pertencentes a um mesmo PPG; informar aos nós pares do mesmo PPG os atributos e alcançabilidade dos grupos filhos; os nós filhos obtêm conhecimento sobre a hierarquia completa da rede de modo a construir rotas completas a partir da origem; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 52 26

27 Protocolo de Roteamento ATM No nível mais baixo os nós possuem informação completa sobre o seu grupo par; informação agregada sobre o seu grupo pai; informação mais agregada sobre o seu grupo avô; etc.; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 53 Protocolo de Roteamento ATM Enlaces PNNI (físico ou virtual) enlace horizontal (interior) -> conecta 2 nós dentro do mesmo PG; enlace exterior -> conecta nó dentro de um grupo par a outro nó exterior que não opera o protocolo PNNI; enlace externo -> conecta 2 nós da borda dentro de 2 PGs diferentes; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 54 27

28 Protocolo de Roteamento ATM Inicialmente nós coletam informações sobre os outros nós através de pacotes do protocolo HELLO enviados regularmente aos nós vizinhos; 2 vizinhos descobrem que estão dentro do mesmo PG através dos Ids dos seus PGs; IDs idênticos => começam a trocar PTSPs entre si p/ sincronizar as suas bases de dado de alcançabilidade; após a sincronização das bases de dado os nós inundam PTSPs através dos enlaces horizontais do PG; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 55 Protocolo de Roteamento ATM Os pacotes PNNI e PTSPs são enviadas em canais virtuais estabelecidos: enlaces físicos: VCI = 18; VPI = 0; enlaces lógicos: VCI = 18; VPI = valor do enlace lógico; 2 nós de borda irão se descobrir através de um enlace externo através do HELLO os 2 nós terão IDs dos seus PGs diferentes; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 56 28

29 Protocolo de Roteamento ATM Os nós da borda trocam informações para determinarem o menor nível no qual os seus ancestrais são pares entre si cada nó de borda determina que o enlace externo é um uplink para aquele ancestral externo do PG; os 2 nós da borda trocam informações de métrica sobre o enlace externo via o protocolo HELLO informam através de PTSPs aos nós do seu PG a existência do uplink e as suas características; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 57 Protocolo de Roteamento ATM Os nós da borda trocam informações sobre os PGLs dos seus respectivos grupos; os PGLs dos grupos que descobrem que possuem o mesmo PPG estabelecem conexão entre si via o uplink identificado; começam a trocar pacotes HELLO e PTSP; descobrem a existência de grupos pares de nível hierárquico mais alto; o processo é continuado até que os nós descobrem a hierarquia completa da rede; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 58 29

30 Protocolo de Roteamento ATM: Sinalização após a determinação por todos os nós da informação completa sobre o estado da rede -> estas informações são utilizadas para sinalizar os pedidos de requisição; Solicitação de requisição na UNI o switch de entrada na rede determina um (ou mais) caminho(s) p/ alcançar o destino => conjunto de DTLs (Designated Transit Lists); Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 59 Protocolo de Roteamento ATM: Sinalização Os DTLs são organizados na forma de uma pilha na requisição dentro de um PG o DTL é processado até alcançar o nó da borda p/ o próximo PG no caminho; o DTL que estava sendo usado é descartado; o próximo DTL aponta para o PG vizinho a requisição é encaminhada ao nó da borda dentro do PG vizinho; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 60 30

31 Protocolo de Roteamento ATM: Sinalização o nó da borda descobre que a requisição deve ser roteada no seu PG; o DTL original contém informação agregada -> o nó da borda contrói um ou mais DTLs descrevendo como rotear internamente ao grupo e coloca o(s) DTL(s) no topo da pilha de DTLs; o procedimento prossegue até o PG destino ser alcançado; os DTLs são criados somente pelo nó origem e pelo nós de borda; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 61 Protocolo de Roteamento ATM: Sinalização Grupo Par A 3 - Enviar para Grupo Par B Grupo Par B 5 - Enviar para Grupo Par C 2 - Construir DTL para B: <(A1->A2),B,C> A2 B1 C1 Grupo Par C A1 1 - Conectar a H2 4 - Pop DTL para cruzar B: <(B1->B2),C> B2 6- Pop DTL para cruzar C: <(C1->C2)> C2 7 - Conectar a H2 H1 = Nó de borda H2 Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 62 31

32 Protocolo de Roteamento ATM: Sinalização A operação de crankback é realizada até alcançar nós que criam e inserem DTLs em uma requisição; Com o objetivo de contornar o problema apresentado pela agregação da informação o PNNI permite que PGs nos níveis superiores sejam modelados como um nó complexo com uma determinada estrutura interna. Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 63 Protocolo de Roteamento ATM: Sinalização Com o objetivo de compensar a perda de informação o P-NNI permite que um PG seja modelado em níveis superiores como um nó complexo; PNNI-Fase 1 -> modelo em estrela; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 64 32

33 Protocolo IISP Necessidade dos usuários em testar comutadores de múltiplos fabricantes PNNI-Fase 0 (IISP - Interim Inter-Switch Signaling Protocol) usa a sinalização UNI para comunicação switch-switch; as requisições de sinalização são roteadas entre os switches através da configuração de uma tabela de prefixos de endereços em cada switch não há necessidade de protocolo de roteamento para VC; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 65 Protocolo IISP Quando um switch recebe uma requisição de sinalização ele compara o endereço ATM do destino com prefixos na tabela e seleciona a porta na qual ocorre o casamento mais longo no endereço; Aplicável somente em redes com um pequeno número de nós; Não suporta QoS; IISP tem possibilidade de ser bastante utilizado para conexões UBR e ABR; PNNI-Fase 1 é mais voltado p/ tráfego CBR e VBR; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 66 33

34 Interconexão com Redes Públicas Interconexão de redes ATM Privadas através de Redes Públicas ATM; dificuldade: não disponibilidade de serviços SVC públicos; perspectiva: rede pública ATM com serviço de interconexão de redes ATM privadas via interface UNI Pública; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 67 Interconexão com Redes Públicas Como as Redes Públicas não irão suportar (inicialmente) SVCs => as Redes Públicas não irão processar a informação de sinalização enviada pela Rede Privada; solução: tunelamento PVP: Permanent Virtual Path => 2 Redes Privadas são ligadas através de uma Rede Pública via um caminho virtual; configuração manual (no momento de subscrição) de conexões na UNI Pública; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 68 34

35 Interconexão com Redes Públicas Solução alternativa: suportar a sinalização na UNI Pública (levando em consideração as restrições impostas pela Rede Pública); dificuldade: interconexão via PNNI; Provavelmente a Rede Pública não suportará o protocolo PNNI dentro das suas redes e tipicamente suportará o E.164; 2 questões: Como as redes privadas podem obter informações de alcançabilidade relativas à Rede Pública? Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 69 Interconexão com Redes Públicas é provável que as Redes Públicas não forneçam qualquer tipo de informação de alcançabilidade para as Redes Privadas; solução: as Redes Privadas vão tratar a Rede Pública como uma subrede e tunelar a requisição; Como endereços de Rede Privada podem ser transportados através da Rede Pública? usa os campos de subendereçamento definidos nos procedimentos de sinalização da UNI; antes de encaminhar a requisição de sinalização o switch move o NSAP p/ o campo de subendereçamento e substitui o campo de endereço com o E.164 do switch de entrada na Rede Privada; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 70 35

36 Interconexão com Redes Públicas DEST = E.164 B DEST SUB = NSAP B E.164 B Rede Privada A SOURCE = E.164 A SOURCE SUB = NSAP A Rede Pública ATM DEST = NSAP B SOURCE = NSAP A Rede Privada B Comutador de Saída Comutador de Entrada E.164 A DEST = NSAP B SOURCE = NSAP A NSAP B NSAP A Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 71 Interconexão com Redes Públicas Questão final com este método: Como o switch da Rede Privada obtém a informação para mapear o NSAP no E.164? Configuração manual; Serviço de Diretório; Não existe consenso em como será realizada a interconexão via Redes Públicas ATM! Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 72 36

37 Protocolo de Roteamento ATM: Sinalização Com o objetivo de compensar a perda de informação o P-NNI permite que um PG seja modelado em níveis superiores como um nó complexo; PNNI-Fase 1 -> modelo em estrela; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 73 Protocolo IISP Necessidade dos usuários em testar comutadores de múltiplos fabricantes PNNI-Fase 0 (IISP - Interim Inter-Switch Signaling Protocol) usa a sinalização UNI para comunicação switch-switch; as requisições de sinalização são roteadas entre os switches através da configuração de uma tabela de prefixos de endereços em cada switch não há necessidade de protocolo de roteamento para VC; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 74 37

38 Protocolo IISP Quando um switch recebe uma requisição de sinalização ele compara o endereço ATM do destino com prefixos na tabela e seleciona a porta na qual ocorre o casamento mais longo no endereço; Aplicável somente em redes com um pequeno número de nós; Não suporta QoS; IISP tem possibilidade de ser bastante utilizado para conexões UBR e ABR; PNNI-Fase 1 é mais voltado p/ tráfego CBR e VBR; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 75 Interconexão com Redes Públicas Interconexão de redes ATM Privadas através de Redes Públicas ATM; dificuldade: não disponibilidade de serviços SVC públicos; perspectiva: rede pública ATM com serviço de interconexão de redes ATM privadas via interface UNI Pública; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 76 38

39 Interconexão com Redes Públicas Como as Redes Públicas não irão suportar (inicialmente) SVCs => as Redes Públicas não irão processar a informação de sinalização enviada pela Rede Privada; solução: tunelamento PVP: Permanent Virtual Path => 2 Redes Privadas são ligadas através de uma Rede Pública via um caminho virtual; configuração manual (no momento de subscrição) de conexões na UNI Pública; Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 77 Interconexão com Redes Públicas Solução alternativa: suportar a sinalização na UNI Pública (levando em consideração as restrições impostas pela Rede Pública); dificuldade: interconexão via PNNI; Provavelmente a Rede Pública não suportará o protocolo PNNI dentro das suas redes e tipicamente suportará o E.164; 2 questões: Como as redes privadas podem obter informações de alcançabilidade relativas à Rede Pública? Prof. Mauricio Magalhães - DCA/FEEC/UNICAMP 78 39