Redes de alta velocidade
Aula 12
Modelos OSI e PRM
OSI (“open systems interconnection)




Modelo de protocolo desenvolvido nos anos 80
por várias organizações de padrões,
especialmente ITU-T e ISO.
O modelo é organizado em 7 camadas.
Cada camada acomoda muitos protocolos, que
podem ser utilizados de acordo com a
necessidade do usuário.
Modelo permite que 2 usuários utilizem um
protocolo específico, escolhido com base na
sessão que se desenvolve entre eles.
2
Camadas OSI
Aplicação 7
•sintaxe de dados
•conversão de sintaxe
•estrutura de dados
Apresentação 6
Sessão 5
•def. serviços de rede
•qualidade do serviço
•integridade ponta-a-ponta
•programas de aplicações
•controle da sessão
Transporte 4
Rede 3
•integridade da linha (canal)
•verificação de erros
•controle de fluxo
•seqüenciação do enlace
•interface de aplicações
•transferência de arquivos
•correio eletrônico
•banco de dados
•operações da rede
•comutação e roteamento
•interfaces de redes
Linha 2
Físico 1
•temporização
•conectores
•espec. ópticas e elétricas
3
A Recomendação (ou protocolo) X.25 do ITU-T refere-se aos 3 primeiros níveis.
Modelo referencial de
protocolo-1



Plano de usuário
 responsável pela transferência
de informações de usuários
Plano de controle
 responsável pelas funções e
protocolos de sinalização entre
os diversos objetos (nós de
redes ou equipamentos de
usuários)
Plano de gerenciamento
 estabelecimento de conexões e
gerenciamento de todos os
níveis (plano de usuário e de
controle)
PLANO DE GERENCIAMENTO
PLANO
DE
CONTROLE
E
SINALIZAÇÃO
PLANO
DE
USUÁRIO
PRM: Protocol Reference
Model para RDSI-FL
Recomendação I.321 (ITU,
abril de 1991)
4
Modelo referencial de protocolo
PLANO DE GERENCIAMENTO
NÍVEIS SUPERIORES
NÍVEL DE ADAPTAÇÃO
(AAL)
NÍVEL DE REDE
(ATM)
PLANO
DE
CONTROLE
E
SINALIZAÇÃO
PLANO
DE
USUÁRIO
NÍVEL FÍSICO
5
Modelo referencial de protocolo
Níveis
superiores
(dependem do tipo de serviço ou aplicação)
Nível de
adaptação
(AAL)
Subnível AAL de convergência (CS)
Nível de
rede (ATM)
Nível
físico
(PM)
Subnível AAL de segmentação e remontagem (SAR)
Subnível ATM de canal virtual (VC)
Subnível ATM de rota (caminho) virtual (VP)
Subnível PM de convergência de transmissão (TC)
Subnível PM dependente do meio (PMD)
AAL: ATM adaptation layer; CS: convergence sublayer; SAR: segmentation and reassembling;
VC: virtual channel; VP: virtual path; TC: transmission convergence; PM: physical medium;
PMD: physical medium dependent
6
Modelos OSI e PRM
PLANO DE GERENCIAMENTO
Aplicação 7
Apresentação 6
Sessão 5
Transporte 4
Rede 3
PLANO
DE
CONTROLE
E
SINALIZAÇÃO
PLANO
DE
USUÁRIO
Linha 2
Físico 1
OSI: plano
PRM: tridimensional
7
Funções principais dos níveis
Níveis OSI
equivalentes
Níveis
ATM
3e4
AAL
2e3
ATM
Subníveis
ATM
CS
SAR
Funções
 Recuperação do relógio
 Montagem e
decomposição das PDUs
 Detecção de perda e
inserção de células
 Segmentação e
remontagem
 Controle de fluxo
 Geração/extração do
cabeçalho de célula
 Gerenciamento de
canais/rotas virtuais
AAL: ATM adaptation layer; CS: convergence sublayer; SAR: segmentation and reassembling;
PDU: protocol data unit
8
Funções principais dos níveis2 Níveis OSI
Níveis
Subníveis
Funções
equivalentes
1e2
ATM
FÍSICO
ATM
TC
PMD
 Adaptação taxa de célula
com taxa de bit
 Verificação/geração CRC
de cabeçalho
 Geração de células
 Empacot/desempacot
células do módulo de
transporte
 Geração módulo de
transporte (STM/STS)
 Sincronismo de bit
 Acesso físico à rede
(HDSL ou FTTC)
TC: transmission convergence; PMD: physical medium dependent; CRC: cyclic redundancy check;
STM: synchronous transport module; STS: synchronous transport signal; HDSL: high-speed digital
subscriber line; FTTC: fiber to the curb
9
Modelo de rede ATM (PRM, I.321)
Níveis
superiores
Níveis
superiores
Protocolo de adaptação ATM
AAL
AAL
ATM
ATM
ATM
ATM
FÍSICO
FÍSICO
FÍSICO
FÍSICO
Nó 2
Equipamento
terminal (TE)
Equipamento
terminal (TE)
Nó 1
UNI
NNI
UNI
ATM: asynchronous transfer mode; AAL: ATM adaptation layer;
UNI: user network interface; NNI: network node interface
10
Hierarquias de aplicação e transporte na rede ATM
Hierarquia
Aplicação
Transporte
Níveis
superiores
(aplicações)
Subníveis
CS (convergence sublayer)
AAL
SAR (segmentation and
reassembly)
comutação VC (virtual channel)
Nível ATM
comutação VP (virtual path)
rota de transmissão (path)
Nível físico
linha (line)
(SONET/SDH) seção de regeneração (section)
conversão eletroóptica
ATM
ATM
FÍSICO
FÍSICO
11
Hierarquia de transporte ATM



Hierarquia de transporte
 formada pelo nível de rede ATM e o nível físico
 nível físico pode ser par trançado de assinante ou
canal óptico de SDH
UNI (user network interface)
 protocolos da hierarquia de transporte efetuam a
comunicação entre os equipamentos terminais do
usuário e o nó da rede via UNI
NNI (network node interface)
 protocolos da hierarquia de transporte efetuam a
comunicação entre 2 nós da rede via NNI
12
Hierarquia de aplicação


Hierarquia de aplicação
 formada pelos níveis superiores e o nível de
adaptação ATM (AAL)
Protocolos
 comunicação ponta-a-ponta entre os equipamentos
de usuários
Níveis
superiores
Níveis
superiores
Protocolo de adaptação ATM
AAL
AAL
ATM
ATM
ATM
ATM
FÍSICO
FÍSICO
FÍSICO
FÍSICO
Equipamento
terminal (TE)
Nó 1
Nó 2
Equipamento
terminal (TE)
13
UNI
NNI
UNI
Canal e rotas virtuais
Canal e rota virtuais
Usuário A
Conexão de
Rota Virtual
(VPC)
ATM
A
Conexão de
Rota Virtual
(VPC)
ATM
B
Conexão de
Rota Virtual
(VPC)
ATM
C
Usuário B
Conexão de
Rota Virtual
(VPC)
Conexão de Canal Virtual (VCC)


Rotas (caminhos) virtuais (VP) encadeadas (VPC)
entre os diversos estágios da rede ATM formam um
canal virtual (VC) conectando (VCC) os usuários A e B
VCC só possui significado entre 2 pontos terminais
 usuário-usuário; usuário-rede; rede-rede
15
Canal e rota virtuais



A rede ATM monta um
canal virtual (VC) a partir do
encadeamento de várias
rotas virtuais (VP)
Uma maneira adequada de
entender a relação entre VP
e VC é considerar que os
VCs estão contidos nos
VPs
O enlace físico pode ser um
enlace via fibra óptica
(SONET), SDH, PDH, rádio
Rota virtual (VP)
Canal virtual (VC)
Enlace físico
16
Canal e rota virtuais: uma analogia
Cidade A
Cidade C
Cidade B
Rotas virtuais
caminho virtual
Cidade D
17
Canal e rota virtuais
Usuário A
Conexão de
Rota Virtual
(VPC)
ATM
A
Conexão de
Rota Virtual
(VPC)
ATM
B
Conexão de
Rota Virtual
(VPC)
ATM
C
Usuário B
Conexão de
Rota Virtual
(VPC)
Conexão de Canal Virtual (VCC)

Circuitos virtuais podem ser de 2 tipos
 circuitos comutados (SVC-switched virtual channel)
 alocados conforme a demanda de tráfego
 circuitos permanentes (PVC-permanent virtual channel)
 alocados permanentemente para um determinado
tráfego
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Conexões ATM
UNI A
A
Rede e
comutadores
UNI B
E
F
B
Enlace 1
Enlace 1
G
C
H
D
Enlace 2
VC entre usuários A e I (dados)
VCs entre B e G; entre C e H (voz)
VC entre usuários E, D e F (vídeo)
Enlace 2
I
Enlace físico ou lógico
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Identificadores de conexão ATM
A para I : UNI A, ENLACE 1, VCI 1, VPI 1 UNI B, ENLACE 2, VCI 2, VPI 2
B para G : UNI A, ENLACE 2, VCI 1, VPI 1 UNI B, ENLACE 2, VCI 1, VPI 1
C para H : UNI A, ENLACE 2, VCI 2, VPI 1 UNI B, ENLACE 2, VCI 2, VPI 1
E para F e G : UNI B, ENLACE 1, VCI 2, VPI 1  UNI A, ENLACE 2, VCI 1,
VPI 2, e  UNI B, ENLACE 1, VCI 1, VPI 2
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