Standard per Reti a Commutazione di Pacchetto Prof. Vincenzo Auletta Università degli studi di Salerno Laurea in Informatica

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1 I semestre 03/04 Standard per Reti a Commutazione di Pacchetto Prof. Vincenzo Auletta auletta@dia.unisa.it Standard per Reti a Pacchetto Principali standard di interfaccia con reti a pacchetto X25 Frame Relay ATM Università degli studi di Salerno Laurea in Informatica 2 X25 Interfaccia standard per collegare una stazione ad una rete a commutazione di pacchetto utilizzato per collegamento stazione-nodo usato in reti ISDN Standard strutturato in tre livelli (corrispondenti ai tre livelli inferiori del modello OSI) livello fisico livello di linea livello di pacchetto Terminologia Nello standard X.25 sono definiti DTE (Data Terminal Equipment) = stazione DCE (Data Circuit-terminating Equipment) = nodo Lo standard si occupa solo della comunicazione tra DTE e DCE la comunicazione tra due DCE della rete non è considerata 3 4

2 5 Protocolli Utilizzati X.21 per il livello fisico LAPB per il livello di linea Il livello di pacchetto offre un servizio esterno a circuito virtuale permette all utente di creare connessioni logiche 6 Servizi a Circuito Virtuale X.25 fornisce due tipi di circuiti virtuali circuiti virtuali permanenti chiamate virtuale La chiamata virtuale è un circuito creato su richiesta dell utente prevede una fase di attivazione ed una di chiusura viene eliminato quando non serve più Il circuito virtuale permanente è un circuito fisso creato dalla rete non prevede attivazione e chiusura 7 Esempio di Chiamata Virtuale 8 Formato del Pacchetto Ogni pacchetto ha un campo dato di dimensione fissata ed un intestazione di dimensione variabile intestazione a 24, 32 o 56 bit campo dati può contenere informazioni di controllo per gestire i circuiti virtuali L intestazione contiene numeri di sequenza e di ACK indirizzo sorgente e destinazione o numero di circuito flag indicante il tipo di pacchetto lunghezza dei campi indirizzo servizi aggiuntivi

3 Principali Tipi di Pacchetti Multiplexing 9 richiesta di chiamata CAR chiamata entrante INC chiamata completata CON chiamata accettata CAC richiesta di svincolo CLR indicazione di svincolo CLI conferma svincolo CLC dati D interrupt INT conferma di interrupt INTC pronto a ricevere RR non pronto a ricevere RNR richiesta di reset RES indicazione di reset REI conferma di reset REC richiesta di restart RTR indicazione di restart RTI conferma di restart RTC 10 X.25 consente di creare fino a 4095 diversi circuiti virtuali sullo stesso collegamento fisico DTE-DCE Ogni pacchetto deve contenere il numero del circuito virtuale a cui appartiene Ogni DTE assegna localmente i numeri ai propri circuiti lo stesso circuito potrebbe avere un altro numero sul collegamento DCE-DTE destinazione I numeri di circuito sono divisi in 4 classi circuiti virtuali permanenti, chiamate virtuali unidirezionali in ingresso ed in uscita, chiamate virtuali bidirezionali Controllo del Flusso e degli Errori Vantaggi e Svantaggi di X identico a quello di HDLC protocollo slliding window schema di controllo degli errori Go-back-N Controllo effettuato sia al livello di linea che a livello di pacchetto 12 adatto a linee lente ed inaffidabili alta latenza e basso throughput ridondanza del controllo degli errori controllo eseguito su ogni singola linea non adatto per internetworking multiprotocollo replica il livello 3 non adatto a linee ad alta velocità overhead di trasmissione elevato eccessiva sincronizzazione tra DTE e DCE trasmissione dei segnali di controllo in banda multiplexing dei circuiti virtuali effettuato a livello 3

4 Frame Relay Architettura di Frame Relay 13 fornisce un servizio esterno a circuito virtuale molto più efficiente di X.25 (2 Mbps) riduce al minimo le funzionalità richieste adatto a reti affidabili Principali differenze rispetto a X.25 segnalazione di controllo di chiamata trasmessa su un canale logico distinto da quello dei dati i nodi intermedi non hanno bisogno di elaborare le informazioni di controllo per ogni canale multiplexing e commutazione dei canali effettuato a livello 2 non c è controllo degli errori e del flusso delegato ad un livello superiore 14 Architettura organizzata su due piani piano di controllo riguarda l instaurazione ed il rilascio delle connessioni logiche simile a segnalazione a canale comune usata in reti a commutazione di circuito usa LAPD per il controllo di linea piano di trasmissione si occupa del trasferimento dei dati dell utente preserva l ordine di trasmissione delle trame e garantisce una bassa probabilità di errore usa core-lapf per il controllo di linea Formato Trame Frame Relay ATM 15 Esiste un unico tipo di trama contenente dati non ci sono trame di controllo non c è un campo che identifica il tipo di trama non ci sono numeri di sequenza non è possibile effettuare controllo del flusso e degli errori identificatore di connessione (DLCI) prende da 2 a 4 ottetti e può essere a 10, 17 o 24 bit ha valore locale 16 Asynchronous Transfer Mode asincrono perché il ritardo tra la trasmissione di due pacchetti dello stesso circuito virtuale non è fisso simile a Frame Relay ma più adatto ad operare ad alti tassi di trasmissione pacchetti di dimensione fissa (celle di 53 ottetti) per velocizzare la commutazione lo standard ATM prevede tassi di trasmissione fino a 622 Mbps standard definiti per B-ISDN copre sia la comunicazione stazione-nodo che quella nodo-nodo

5 Percorsi Virtuali e Circuiti Virtuali ATM crea connessioni logiche i nodi commutano celle sulla base della connessione di appartenenza Le connessioni logiche sono definite a due livelli VCC (Virtual Channel Connection) simile ad un canale virtuale di X.25 e Frame Relay VPC (Virtual Path Connection) Un VPC identifica un gruppo di VCC aventi gli stessi terminali tutti i VCC di un VPC sono commutati alla stessa maniera 17 basta una sola entrata nella tabella di commutazione 18 Perché Usare Percorsi Virtuali? Architettura di rete semplificata maggiore affidabilità e aumento delle prestazioni le tabelle dei nodi di commutazione sono più piccole e possono essere aggiornate più facilmente tempi di attivazione ridotti una volta creato un VPC tutti i suoi VCC possono essere attivati istantaneamente migliori servizi Proprietà di un Canale Virtuale Tipi di Servizi 19 Ad ogni VCC può essere associate un livello di qualità del servizio massimo ritardo, tasso di perdita delle celle oppure massima variazione del ritardo la rete garantisce tale livello Negoziazione dei parametri di traffico Consegna ordinata delle celle L utente può richiedere un VCC commutato (creato dinamicamente) o semi-permanente 20 Le reti ATM prevedono quattro tipologie di servizi Al momento dell accettazione di una chiamata viene definito il tipo di servizio richiesto la gestione della connessione da parte della dipende dal tipo di servizio (es. priorità assegnata al VCC) Tipi di servizio CBR (tasso costante) rt-vbr (tasso variabile in tempo reale) nrt-vbr (tasso variabile senza vincoli di tempo reale) ABR (tasso non specificato)

6 21 Architettura di ATM Organizzata su 3 piani e 3 livelli Livelli fisico ATM: AAL (livello di adattamento) Piani controllo: gestisce il controllo delle chiamate e delle connessioni utente: si occupa della trasmissione dei dati utente gestione: coordina gli altri due piani