Frame-Relay e ATM
Edgard Jamhour
2001, Edgard Jamhour
Conteúdo
1. Arquitetura Frame-Relay
2. Controle de Congestionamento
3. Interface de Gerenciamento
4. Aplicações
2001, Edgard Jamhour
IP X ATM X Frame-Relay
• ATM e Frame-Relay
– Comunicação Orientada a Conexão
• Connecion-Oriented
• Ambas as tecnologias permitem dividir a
banda de um enlace físico através de
circuitos virtuais.
• ATM:
– VPI e VCI
• FRAME RELAY
– DLCI
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Circuitos Virtuais ATM
• ATM utiliza uma estrutura hierárquica para criar
CÉLULA
circuitos virtuais.
VPI VCI DADOS
Enlace Físico
VC
VC
caminho
virtual
VP
VC
VC
VC
caminho
virtual
VP
VC
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Frame-Relay
• Frame-relay utiliza uma estrutura simples para
criação de circuitos virtuais.
DLCI DADOS
Enlace Físico
Circuito Virtual
caminho virtual
VP
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Rede Frame Relay
Rede Frame Relay
H
U
B
switch
switch
switch
switch
HOST
PAD
FRAD
HUB
roteador
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FRAD: Frame Relay Access Device
• Dispositivo responsável pela integração do
frame relay com o protocolo da camada 3, como
o IP, por exemplo.
• Na transmissão o FRAD:
– Formata as informações na forma de quadros frame
relay antes de enviá-los para o switch
• Na recepção o FRAD:
– Retira os dados dos quadros recebidos do switch e
entrega para o dispositivo do usuário em seu formato
original.
• O FRAD pode ser implementado:
– Como um dispositivo standalone ou embutido num
roteador, switch, multiplexador ou dispositivo similar.
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Características do Frame Relay
Comutação por Comutação por
Circuito
Pacotes
Frame Relay
Multiplexação
de slots de
tempo
SIM
NÃO
NÃO
Multiplexação
estatística
NÃO
SIM
SIM
Compartilhame
nto de porta
NÃO
SIM
SIM
Alta velocidade
por R$
SIM
NÃO
SIM
MUITO BAIXO
ALTO
BAIXO
Atraso
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Estrutura Geral de Quadros
2001, Edgard Jamhour
Estrutura do Quadro Frame Relay
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Circuitos Frame-Relay
Tabelas de
roteamento
Mapeiam os
indicadores DLCI
de um switch para
outro
Os DLCI tem
apenas significado
local. O DLCI no
destino pode ser
diferente da origem
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Quadro Frame-Relay
• DLCI: Data Link Connection Identifier
– Número de 10 bits
– DLCI indica a porta em que a rede de destino
está conectada.
• Normalmente o termo “porta” refere-se a
porta física de um roteador.
• Todavia, as redes frame-relay podem ser
implementadas também em switches ou
bridges.
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Princípios do Frame-Relay
• PRINCÍPIOS
– Não aloca banda dos circuitos até que os
dados sejam realmente enviados pelo meio
físico.
– Se houver algum erro num quadro recebido,
então o quadro é descartado.
– Não tenta retransmitir informações.
– Não tenta corrigir erros.
• BAIXO DELAY DE PROPAGAÇÃO
– Utiliza a banda disponível de maneira eficiente
– Não perde tempo na entrega dos quadros.
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Velocidade do Frame-Relay
• O serviço frame-relay é oferecido
normalmente como:
–Frações de canais T1/E1
–Taxas completas de T1/E1
• Alguns vendedores oferecem
frame relay até taxas T3:
–45 Mbp.
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Pilha ATM/Frame-Relay
• Princípio:
– Concentrar as funções nas camadas físicas e de
enlace
PILHA OSI
PILHA ATM/FRAME-RELAY
REDE
Funções eliminadas
ou movidas para
outras camadas
ENLACE
ENLACE
FÍSICA
FÍSICA
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Estratégia de Roteamento Frame-Relay
•
Princípio:
– Se houver um problema, descarte os dados.
•
Cada nó da rede frame-relay (switch):
1. Verifica o integridade do quadro através do campo
FCS (Frame Check Sequence). Se houver um erro,
descarta o quadro.
2. Procura o DLCI do quadro na sua tabela de
roteamento interna. Se não encontrar, descarta o
quadro.
3. Envia o quadro para o porta do próximo nó frame
relay, conforme definido na tabela de roteamento
interna.
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Protocolo Frame-Relay
FRAME VÁLIDO ?
CAMADA 1
Testa o campo FCS
Não
Sim
Discarta
DLCI conhecido ?
CAMADA 2
Sim
Não
Discarta
CAMADA 3
Envia Frame para Camada 3
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Circuitos Frame Relay
• Frame Relay trabalho com Circuitos Virtuais
(VC).
– Um VC é um caminho bidirecional entre dois pontos,
construído por software, que simula uma linha física.
• Os circuitos virtuais podem ser de dois tipos:
– PVC: Permanent Virtual Circuits
• Caminhos fixos configurados pelo operador do sistema.
– SVC: Switched Virtual Circuits
• Caminhos criados automaticamente por um protocolo de
sinalização (Q.933).
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PVC: Permanent Virtual Circuits
• Caminhos fixos configurados pelo
operador do sistema.
• Os caminhos são definidos pelos pontos
de origem e destino.
• O trajeto exato pode variar de tempos em
tempos se for adotada uma estratégia de
reroteamento automático.
• A definição dos caminhos é feita através
de uma análise global do tráfego e da
banda disponível na rede.
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SVC: Switched Virtual Circuits
• Caminhos criados automaticamente por um
protocolo de sinalização (Q.933).
• Os SVC são criados dinamicamente, baseados
na requisição feitas por vários usuários.
• A rede se encarrega de avaliar o uso de banda
gerado por cada usuário e cobrar de acordo.
• A implementação de SVC é mais complexa que
PVC, e não foi suportada na primeira geração de
equipamentos frame-relay.
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Congestionamento
• O congestionamento numa rede framerelay pode acontecer por duas razões:
1. Receiver Congestion:
• Um nó recebe mais quadros do que pode
processar.
2. Line Congestion:
• Um nó precisa enviar mais quadros para uma
dada linha numa velocidade superior ao que a
linha permite.
• Em ambos os casos os nós descartam os
quadros por “estouro de buffer”.
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Congestionamento
Nó
Frame-Relay
BUFFER
RECEPÇÃO
Os quadros que
chegam quando o
buffer de recepção
está cheio são
descartados.
Nó
Frame-Relay
Os quadros que
precisam ser
enviados quando o
buffer de transmissão
está cheio são
descartados.
BUFFER
TRANSMISSÃO
Nó
Frame-Relay
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Sinalização no Frame-Relay
•
A sinalização no Frame-Relay define três
mecanismos principais:
1. Mecanismos de controle de congestionamento.
2. Controle de estado dos circuitos permanentes
(PVC).
3. Sinalização para criação de circuitos comutados
(SVC).
2001, Edgard Jamhour
Controle de Congestionamento
•
•
Implementação opcional no Frame-Relay
Necessidade do controle de congestionamento:
1. Quando ocorre descarte de quadros devido ao
congestionamento, os computadores poderão
retransmitir os dados perdidos.
2. A retransmissão aumentará o congestionamento da
rede.
3. A rede entra num estado de redução de “througput
real”, pois parte significativa do tráfego que circula
na rede é retransmissão.
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Controle de Congestionamento
• A) Fase em que
deve ser iniciado o
controle de
congestionamento
• B) Nesta fase a
rede não pode
mais garantir a
banda dos
circuitos virtuais.
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Controle de Congestionamento
• Mecanismos associados ao controle
de congestionamento:
–Explicit Congestion Notification
–Implicit Congestion Notification
–Discard Eligibility
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Explicit Congestion Notification
• Utiliza os bits:
– FECN (forward explicit congestion notification)
– BECN (backware explicit congestion notification)
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Controle de Congestionamento
•
Suponha que o nó B está entrando em
congestionamento:
1. O nó B determina que está entrando em congestionamento
•
seu buffer está ficando cheio.
2. O nó B informa ao nó C que está entrando em
congestionamento
•
setando o bit FECN dos quadros que são enviados na direção de
C.
3. O nó B informa ao nó A que está entrando em
congestionamento
•
–
setando o bit BECN dos quadros que são enviados na direção de
A.
O bits FECN e BECN são setados nos quadros de
todas as DLCI’s que estão passando pelo nó saturado.
2001, Edgard Jamhour
Implicit Congestion Notification
• Ao receber as mensagens FECN e BECN:
– Todos os dispositivos de rede deverão reduzir a
geração de informações para evitar o
congestionamento.
– Os equipamentos terminais deverão reduzir a geração
de tráfego para evitar congestionamento na rede
local.
• Os equipamentos terminais que não falam
Frame-Relay diretamente, reduzem seu tráfego
por um controle de congestionamento implícito,
implementado por protocolos de alto nível, como
o TCP.
2001, Edgard Jamhour
Implicit Congestion Notification
• No TCP os computadores podem transmitir apenas uma quantidade
limitada de dados sem receber confirmação. Quando a confirmação
não é recebida, o emissor assume que o buffer do receptor está cheio
e reduz a velocidade de transmissão.
ACK bytes recebidos
Buffer disponível
JANELA
TCP
JANELA
TCP
Buffer disponível
ACK bytes recebidos
LAN
REDE FRAME-RELAY
2001, Edgard Jamhour
Controle de Congestionamento
• Se os terminais dos usuários não reduzirem o tráfego
gerado durante o período de congestionamento:
– Seus quadros deverão ser DESCARTADOS.
• PROBLEMA:
– Uma estratégia de descarte randômica não é adequada pois
pode levar a retransmissão de muitos dados.
A PARA B
C PARA D
E PARA F
SEGMENTO TCP
SEGMENTO TCP
SEGMENTO TCP
A1 A2 A3
B1 B2 B3
C1 C2 C3
descarte
descarte
descarte
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CIR - Committed Information Rate
• Para determinar quais quadros devem ser
descartados utiliza-se o CIR (Committed
Information Rate).
– O CIR é a informação da capacidade média do
circuito virtual em bits por segundo.
– A média é calculada num intervalo mínimo Tc.
• Quando um usuário contrata um canal junto a
um provedor de serviço frame relay, ele
especifica um CIR dependendo da capacidade
de rede que ele estima precisar.
2001, Edgard Jamhour
CIR - Committed Information Rate
bits/s
CIR
tempo
CIR = média no intervalo Tc
2001, Edgard Jamhour
Discard Eligibility
• No cabeçalho dos quadros frame relay existe um bit
denominado Discard Eligibility (DE). Os quadros com
DE=1 serão os primeiros a serem descartados em caso
de congestionamento.
2001, Edgard Jamhour
Discard Eligibility
• Quando a taxa de bits transmitida por uma rede superar
o seu CIR contratado, o próprio roteador da rede do
usuário ou o switch da rede frame relay devem setar
DE=1.
Rede Frame Relay
LAN
Seta DE=1
quando o controle
é feito pela rede
do usuário.
Seta DE=1, se o
controle é feito
pela rede do
provedor.
2001, Edgard Jamhour
Discard Eligibility
• Os quadros com DE = 1 são os primeiros a serem
descartados.
• Se o descarte dos quadros com DE=1 não for suficiente,
os quadros com DE=0 são descartados
indiscriminadamente.
bits/s
DE=1
CIR
DE=0
tempo
2001, Edgard Jamhour
SLA: Service Level Agreement
• SLA define as métricas usadas para descrever o
desempenho de um serviço Frame Relay.
• Essas métricas pode ser usadas para
estabelecer um contrato entre o provedor de
serviço e um usuário ou entre provedores de
serviço.
–
–
–
–
Frame Transfer Delay
Frame Delivery Ratio
Data Delivery Ratio
Service Availability
2001, Edgard Jamhour
Frame Relay OA&M
• Para determinar se o SLA está sendo
cumprido, foi desenvolvido um conjunto de
procedimentos denominados:
– Frame Relay Operations, Administration, and
Maintenance (OA&M) Protocol and
Procedures.
– OA&M provê meios para monitorar o
desempenho de redes frame relay de maneira
independente do fabricante.
– OA&M define quadros especiais usados para
medir o desempenho da rede.
2001, Edgard Jamhour
Frame Transfer Delay (FTD)
• Representa o tempo que leva para um quadro atravessar
uma rede frame relay.
• FTD é medido enviando quadros OA&M em uma volta
completa na rede.
– O tempo resultante é dividido por 2.
2001, Edgard Jamhour
Frame e Data Delivery Ratio (FDR e DDR)
• Frame Delivery Ratio (FDR) e Data Delivery Ratio (DDR)
são medidas da capacidade da rede entregar os quadros
ao seu destino final.
– Esses parâmetros são expressos tipicamente em % (por
exemplo, 99.997% dos quadros no CIR são entregues).
• Para medir estes parâmetros entre dois pontos, quadros
OA&M são enviados ocasionalmente com contadores de
quadros e bytes transmitidos.
– O dispositivo OA&M no destino compara as diferenças entre os
contadores com o estado dos seus próprios contadores para
determinar a relação entre quadros transmitidos e recebidos no
intervalo.
• A medida é feita em relação a quadros dentro do CIR, mas também
os quadros em excesso.
• São feitas medidas independentes para cada direção.
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Gerenciamento do Frame Relay: LMI
• LMI: Local Management Interface
– O mecanismo de monitoramento do estado das
conexões (Status of Connection) PVC e SVC é
opcional.
• Define como os dois lados de uma interface
frame relay podem se comunicar sobre o estado
dos circuitos virtuais na interface.
– UNI: User Network Interface
• Exemplo: roteador do usuário e a rede do provedor.
– NNI: Network Network Interface
• Exemplo: dois switches da rede do provedor.
2001, Edgard Jamhour
LMI: Local Management Interface
• A informação de status é passada através
de quadros especiais de gerenciamento,
que utilizam endereços DLCI reservados.
• Essas quadros transportam as seguintes
informações:
– Se a interface está ativa (através de sinais
“heartbeat”).
– Os DLCI válidos na interface.
– O status de cada circuito virtual (se ele está
congestionado ou não)
2001, Edgard Jamhour
LMI: Local Management Interface
•
Roteador do Usuário:
–
•
Status Request
Rede Frame-Relay:
–
Status (Respota) ou Status Update (Não Solicitada)
2001, Edgard Jamhour
Padrões de Gerenciamento
• O mecanismo de controle de status é definido
através de um protocolo padronizado, chamado
genericamente de LMI.
• Existem três versões do protocolo:
– LMI
• Frame Relay Forum Implementation Agreement (IA)
• Definida antes da criação de padrões oficiais.
– Annex D
• ANSI T1.617
• Suportada pela maioria dos fabricantes
– Annex A
• ITU Q.933 referenciado em FRF.1.1
• Mandatória
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Versões de LMI
• LMI
– Funciona apenas para UNI
– Mensagens Unidirecionais:
• Apenas o equipamento do usuário pode interrogar a rede.
– Usa DLCI 1023
• Annex D
– Funciona para UNI e NNI
– Mensagens bidirecionais.
– Usa DLCI 0
• Annex A
– Funciona para UNI e NNI
– Mensagens bidirecionais
– Usa DLCI 0
2001, Edgard Jamhour
Padrões Frame-Relay
2001, Edgard Jamhour
Frame Relay Forum Implementation Agreement
2001, Edgard Jamhour
Interconexão de Redes LAN
• Abordagem tradicional
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Interconexão de Redes LAN
• Abordagem Frame-Relay
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Rede Integrada de Voz e Dados: VoFR
2001, Edgard Jamhour
Transmissão de Voz
• A transmissão de voz requer atrasos muito baixos para que não haja
distorção do sinal recebido.
• O sinal de voz contém muita informação redundante. Uma análise
representativa das amostras de voz mostra que somente 22 por
cento de um diálogo típico contém informações que realmente
precisam ser transmitidas.
• Se tráfego não essencial for eliminado, haverá espaço suficiente
para compensar variações de retardo no sinal transmitido.
2001, Edgard Jamhour
Processamento do Sinal de Voz
• Conversão Analógica para Digital
– Em redes comutadas por circuito
• 64K PCM
• Entroncamento de canais de voz por multiplexagem no tempo.
• Compressão de Voz
– Empacotamento e compressão do sinal de voz
digitalizado em PCM
•
•
•
•
Algoritmo 8K G.729 e outros.
Supressão de silêncio
Multiplexagem estatística de sinais de voz e dados.
Pode ser utilizado em redes compartilhadas: Frame Relay,
ATM e IP.
2001, Edgard Jamhour
Fatores que Afetam a Qualidade da Voz
• Jitter
– A rede pode ter um atraso médio baixo, mas a taxa de
chegada de pacotes pode variar consideravelmente.
– Um buffer pode compensar o Jitter e entregar o tráfego de voz
num fluxo constante
– O buffer de jitter aumenta o atraso total dos pacotes.
• Alto Atraso (mais que 250 msec.)
– A comunicação se processa como se fosse half-duplex
– Similar a uma conexão telefônica por satélite.
– É percebido pelo usuário como perda de qualidade.
2001, Edgard Jamhour
Priorização
• O provedor de serviço necessita estabelecer
níveis de prioridade para suportar a transmissão
de voz sem perda de qualidade.
• A priorização é estabelecida em dois níveis:
– Múltiplos PVC
• PVC separados para voz e dados.
• CIR diferente para canais de voz e dados.
– Dentro de um mesmo PVC
• QoS em ATM
• RSVP, MPLS em IP
2001, Edgard Jamhour
A Fragmentação é Essencial
Large
Payload
• Mistura de voz com quadros muito longos:
– A priorização não consegue deter os quadros
longos:
• Exemplo: (1500 bytes x 8)  56,000 bps = 215 msec
• Conseqüência: aumento inevitável do jitter e perda
da qualidade do sinal de voz.
• Frf.12 IA define os mecanismos de
fragmentação.
2001, Edgard Jamhour
Compressão de Dados
• Em redes que irão trafegar voz, além da
fragmentação é recomendada a compressão
dos dados:
–
–
–
–
Voz já está comprimida.
Maximiza a integração de voz e dados
Minimiza o custo
Dados podem ser transmitidos com CIR mais baixo
• Um site central deve ser capaz de comprimir os dados.
– Diminui a latência geral da rede.
• Frf.9 IA define compressão dos dados.
2001, Edgard Jamhour
Transmissão de Voz sobre ATM
• Usa várias camadas de adaptação ATM:
– AAL1 constant bit rate
• 64K PCM + 1 byte AAL1 + 5 bytes cell overhead
• Menos eficiência que TDM
– AAL2 para transporte e compressão de voz
• Adotada em fevereiro de 1999.
– AAL5 combinando voz e dados.
• Problema: ESCALABILIDADE
– Velocidade T1 é um requisito mínimo para ATM.
– ATM pode ser um investimento caro para sites que
desejam transmitir sinais de voz.
2001, Edgard Jamhour
Transmissão de Voz sobre IP
• Voip é baseado no conjunto de protocolos H.323:
• Se usado numa Intranet
– Consegue-se baixo atraso e jitter.
– Overhead adicional impacta afeta o desempenho se
usado em WANs de baixa capacidade.
• Por que usar Voice over IP over frame relay?
• Se usado na Internet:
– Não há conexões nem priorização.
• Se usadas com VPN IP (tunelamento)
– Aumento ainda maior do overhead.
2001, Edgard Jamhour
Comparação de Overhead
• Usando um vocoder de 8K
• Voz sobre frame relay
– 8K + 2 kbps overhead = 10 kbps total bandwidth
• Voz sobre IP
– 8K + 12 kbps overhead = 20 kbps total bandwidth
• VoIP requer 100% mais banda que VoFR
– Um canal de 64 kbps suporta:
• 6 canais VoFR.
• 3 canais VoIP
2001, Edgard Jamhour
Integração de Frame-Relay e ATM
• O Frame Relay Forum define duas técnicas para
integrar redes ATM e Frame-Relay:
• Integração de Redes
– Permite que dois usuários frame-relay se
comuniquem por uma rede ATM.
– Definida pelo padrão FRF 5.
• Integração de Serviços
– Permite que um usuário frame-relay se comunique
com outro ATM e vice-versa.
– Definida pelo padrão FRF 8.
2001, Edgard Jamhour
FR/ATM Network Interworking
Transformação de um quadro frame relay em células ATM.
Frame Relay Frame
ATM Cells
Frame Header
AAL5 Trailer
2001, Edgard Jamhour
Integração de Redes
• Nessa abordagem, a rede ATM é vista como
uma rede física pelos dispositivos frame relay.
User
Frame Relay
Network
ATM
Network
Network
IWF
Frame
Relay
NNI
User
Frame Relay
Network
Network
IWF
Frame
Relay
NNI
User
NNI = network-to-network interface
IWF = interworking function
2001, Edgard Jamhour
Integração de Serviços
• Esta abordagem implica numa conversão
bidirecional dos protocolos ATM e Frame Relay.
ATM
FUNI
Frame
Relay
UNI
User
User
Frame Relay
Network
SERVICE
SERVICE
IWF
IWF
ATM
Network
ATM
UNI
User
ATM
DXI
User
2001, Edgard Jamhour
IWF: InternetWorking Function
• Geralmente localizado no switch ou roteador que
está na fronteira entre as redes frame relay e
ATM.
• Responsável por mapear vários parâmetros ATM
e Frame Relay, como:
– Delimitadores de células (AAL) e quadros.
– Flags de prioridade
• Discard Eligibility (DE) e Cell Loss Priority (CLP).
– Indicadores de congestionamento:
• FECN (Frame Relay) e EFCI - Explicit Forward (ATM)
– Mapeamento entre identificadores de circuito virtual:
• DLCI e VPI/VCI
2001, Edgard Jamhour
Conversão IWF
Flag
Frame
Header
C/R
DLCI upper
DLCI lower
RFC-1490 User SDU
Header
FECN BECN
DE
0
VPI
VPI
VCI
SERVICE
SERVICE
IWF
IWF
ATM Cell
VCI
VCI
PT
HEC
RFC-1483 Header
Cell Payload (first segment of
SDU)
Frame Relay Frame
1
Mapping / Conversion
GFC
FCS Flag
CLP
GFC = generic flow control
VPI = virtual path identifier
VCI = virtual connection identifier
PT = payload type
CLP = cell loss priority
HEC = header error checksum
CLP = cell loss priority
2001, Edgard Jamhour
Transformação de Quadros em Células
• O ATM Forum define duas interfaces para
integração de Frame-Relay e ATM:
– DXI: Data Exchange Interface
– FUNI: Frame Based Used to Network Interface
Frame
Flag
Header
User SDU (user traffic)
FCS
Flag
Frame address
bits map to
VCI/VPI bits
Cell
Header
Payload
Header
Payload
Header
Payload
2001, Edgard Jamhour
FUNI e DXI
Frame structure of
DXI, FUNI and
Frame Rel ay
Header structure of
DXI and FUNI
Header structure of
Frame Rel ay
Flag
Header
User SDU (user traffic)
Frame Address
Frame Address
RSVD
CN
RSVD CLP
DLCI upper
DLCI lower
FCS
C/R
FECN BECN
DE
Flag
0
1
0
1
BECN = backward explicit congestion notification
CLP = cell loss priority
CN = congestion notification
C/R = command / response
DE = discard eligibility
DLCI = data link connection identifier
FCS = frame check sequence
FECN = forward explicit congestion notification
RSVD = reserved
SDU = service data unit
2001, Edgard Jamhour
FUNI: Frame-based User-to-Network Interface
• Não necessita de equipamento especial na rede
do usuário, apenas software.
• Todo o processo de transformação de quadros
em células é feita pelo switch ATM.
• Permite controlar a qualidade de serviço através
de um backbone ATM, mesmo quando o acesso
ao backbone é feito por Frame Relay.
• Os serviços ATM através de FUNI são limitados
(não suporta Available Bit Rate ).
2001, Edgard Jamhour
FUNI
• FUNI necessita de software especial no equipamento do
usuário e uma interface complementar e software no
switch ATM com o qual o equipamento do usuário se
conecta.
Customer
Premises
Frames
User
Cells
FUNI
ATM
Network
Segmentaion
and
Reassembly
2001, Edgard Jamhour
DXI: Data Exchange Interface
• O processo de transformação de células em
quadros é feita pela rede do usuário.
• DXI necessita de um equipamento adicional
colocado na rede do usuário além de software
especial.
• Diferenças em Relação ao FUNI:
– DXI suporta apenas taxas T1/E1 completas (não
aceita frações como FUNI)
– As células atravessam a rede do usuário, causando
aumento de overhead.
2001, Edgard Jamhour
DXI
• DXI implica num equipamento adicional colocado na
rede do usuário denominado: Channel Service Unit
(CSU).
• O equipamento do usuário precisa ser configurado com
software DXI e uma interface HDLC.
Customer
Premises
Frames
User
DXI
CSU
Cells
ATM
Network
Segmentaion
and
Reassembly
2001, Edgard Jamhour
Integração FUNI, DXI e ATM UNI
User
User
ATM
DXI
ATM
FUNI
Frames
ATM
Network
CSU
ATM
UNI
Cells
User
Cells
2001, Edgard Jamhour
VNP Frame Relay
• Tipos de VPN
– Frame Managed Network Services VPNs
– IP VPNs (Internet)
– IP VPNs (Intranet)
INTRANET – DOMINIO PRIVADO
INTERNET- DOMINIO PÚBLICO
Segurança: Alta
QoS: Alta
Aplicações Comuns: Sim
Missão Crítica: Sim
Aplicações Multimídia: Sim
Segurança: Baixa
QoS: Baixa
Aplicações Comuns: Sim
Missão Crítica: Não
Aplicações Multimídia: Não
2001, Edgard Jamhour
Dois tipos de VPN
IP
FR
IP VPN
NUMA INTRANET
Missão Crítica
IP
INTRANET
IP
ATM
PRIVATE
DOMAIN
IP
INTERNET
IP VPN NA INTERNET
PUBLIC
DOMAIN
Aplicações Comuns
2001, Edgard Jamhour
Topologia de Redes VPN
IP VPN
Basead em Ipsec
Gerenciada apenas nas extremidades
Permite acessar múltiplos pontos
The Virtual Circuit
Ethernet
IP
IP
IP
Ethernet
IP
IP FR
Construção da rede privada pelo provedor de serviço
Gerenciada de ponta a ponta
Apenas caminhos pré-definidos
2001, Edgard Jamhour
Tipos de VPN
FR VPN
• Orientada a Conexão
• Gerenciamento de tráfego e
QoS
• Vários recursos de
monitoramento e
gerenciamento.
IP VPN (INTERNET)
• Não Orientada a Conexão
• Gerenciada pelas pontas
• Não depende do provedor.
• Praticamente não oferece
recursos de QoS e
Gerenciamento.
IP VPN (INTRANET)
• Não Orientada a Conexão
• QoS baseada em MPLS
• Serviços similares ao Frame
Relay
• Menos oferta por provedores
que Frame Relay.
2001, Edgard Jamhour
Mercado Frame Relay
Frame Relay Product Life Cycle
•
Worldwide FR service market =
US$10.9B in 2000
Services = 70% of total FR revenues
U.S./Canada
Asia
•
Europe
RIMEA
Early
EarlyAdopters
Maturity
Introduction
Introduction
Growth
Growth
$10.870
Equipment
Services
Central/South
America
Maturity
Maturity
1995
$1.905
1996
$6.248
$3.903
Decline
Decline
$830
$8.629
1997
© 1997 Vertical Systems Group
CAGR = 55%
1998
1999
2000
2001, Edgard Jamhour
Tendências dos Serviços WAN
New WAN Rollouts
• IP Services driven by extranet deployment
• ATM driven by migration to higher speed
access at branch sites + (potential) V/D
integration
Frame
ATM
X.25
1999
IP
2000
2001
1999 META Group, Inc., Stamford, CT (203) 973-6700 www.metagroup.com
2002
2003
2004
2001, Edgard Jamhour
Mercado no NAFTA, Western Europe & Asia/Pac
Billion
$25,0
$20,0
$15,0
IP
$10,0
Frame Relay
$5,0
$0,0
1998
ATM
1999
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
Source CIT Research
2001, Edgard Jamhour
Mercado de VPN Mundial
3000
Source: Yankee Group 08/99
2500
2000
Security HW/SW
M$ 1500
Dial IVPN
Dedicated IVPN
1000
500
0
1997 1998 1999 2000 2001 2002
2001, Edgard Jamhour
IP VPN ou FR VPN?
8. Sales &
Marketing
7. Product
Management
6. Delivery
Intranet
9. Maintenance
1. Advertising &
Product Offering
www
Internet
5. Construction
Extranet
4. Ordering
2.Informing
& Ordering
BankNet
www 3. Buying &
Payment
4. Payment
Handling
2001, Edgard Jamhour
Provedores de Internet
• Historicamente, ISP usam backbones ATM
– ATM oferece pontencial para controle de QoS e
venda diferenciada de tráfego.
– MPLS está se tornando uma alternativa para
controle de QoS sobre IP
• Tendência:
– Alguns provedores vão migrar para MPLS
– Switches ATM irão migrar para suportar MPLS.
2001, Edgard Jamhour
Provedores de Serviço
• MCI/Worldcom (Source: Yankee Group 05/99)
– Multi-service portfolio (ATM, FR, Private Line, Voice, IP)
– ATM-based infrastructure (Cisco BPX, Cascade CX)
– “Network designed to give the flexibility to migrate to IP”
• Global One
– ATM infrastructure (Nortel Passport)..legacy platforms migratng
• SITA/Equant (Source: Yankee Group 05/99)
– Multi-service portfolio (ATM, FR, Private Line, Voice, IP)
– ATM-based infrastructure (Nortel Passport)
– “Will migrate to IP when the time is right”
• Infonet (Source: Yankee Group 05/99)
– Multi-service portfolio (ATM, FR, Private Line, Voice, IP)
– ATM-based infrastructure (Nortel Passport)
– “Emphasises IP Services over an ATM transport”
2001, Edgard Jamhour
Provedores de Serviço
• AT&T/BT (Source: Yankee Group 05/99)
– Multiservice portfolio (ATM, FR, Leased Line, Voice, IP)
– ATM-based infrastructure (Cisco BPX, Cascade CX, Nortel Passport)
– Announcement to build $5B IP network (“ATM will play a major role
initially”)
• Qwest (Source: Datapro 09/98)
– Multiservice portfolio (ATM, FR, Leased Line, Voice, IP IPL)
– Multiple networks on fibre-optic infrastructure
– Most revenues made from selling capacity (“IP services to be developed”)
• Level 3 (Source: IDC 07/99)
– Leased Line, Internet Access and IP IPL service (IP Voice being tested)
– IP over SONET/ATM infrastructure (ATM for QoS, SONET for protection)
– Most revenues made from selling capacity (“IP services to be developed”)
2001, Edgard Jamhour
Conclusão
• IP é mais fácil de gerenciar que ATM e FrameRelay
• IP é uma tecnologia mais barata que ATM e
Frame-Relay e está subordinado a mecanismos
mais ágeis de elaboração de padrões.
• IP evolui mais rápido de Frame Relay e ATM
• Provedores de serviço estão se preparando para
oferecer serviços IP em grande escala para
controle de segurança e QoS.
• ATM e Frame-Relay serão usados apenas como
protocolos de transporte.
2001, Edgard Jamhour