digital subscriber line (dsl). dsl digital subscriber line transmisión analógica existen cuatro...

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Digital Subscriber Line (DSL)

Author: carlos-jimenez-soler

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  • Digital Subscriber Line (DSL)

  • DSLDigital Subscriber Line Transmisin analgica Existen cuatro tipos de DSL:ADSLAsymmetric DSLSDSLSymmetric DSLVDSLVery high rate DSLRADSLRate Adaptive DSL La opcin ms comn es la ADSL Permite mltiples enlaces analgicos por el mismo medio fsico

  • Componentes de ADSLTransceiver ADSL (Modem ADSL)En la ubicacin del clienteUsualmente lo aporta el proveedor del servicio sin opcin de eleccin por parte del usuarioPuertos USB o EthernetAlgunos involucran ruteador, firewall y switch ADSL Access Multiplexer (DSLAM)En las oficinas del prestador de servicioPermite la conexin de mltiples Transceivers ADSLAlgunos permiten la asignacin dinmca de direcciones IP para los clientes

  • ADSLConexin ADSL

  • Caractersticas de ADSLOpera mejor mientras ms cerca se encuentre la instalacin del usuario respecto a la central telefnica (lmite de 5,460 mt.) Trabaja a tasas ms altas que un modem:256 kbps (Rx 3 o 4 veces Tx)512 kbps (Rx 3 o 4 veces Tx)2,048 kbps (Rx 3 o 4 veces Tx)8,192 kbps (Rx 13 o ms veces Tx , < 1,820 mt.) Utiliza los mismos pares de cobre que la RTC (con restricciones) Dos estndares de ADSLDMT (Discrete multitone) definido por la ANSICAP (Carrrier amplitude/phase)

  • CAPCarrierless Amplitud / PhasePrimer estndar de ADSLLa voz es transmitida en la banda ms baja (4KHz)Los canales de salida son transmitidos en la banda entre 25 y 160 KHzLos canales de entrada son transmitidos en la banda que empieza en los 240 KHz

  • DMTDiscrete Multi-ToneEstndar mas reciente de ADSLMultiples canales de 4 KHzEl primer canal para voz (0-4KHz)Constantemente se evalua la calidad de cada canal y se muda a otro si la calidad no es buena

  • Filtro pasa-bajoTanto DMT como CAP utilizan filtros pasa-bajo para bloquar seales que puedan interferir con las comunicaciones de voz Bloquean todas las seales arriba de 4 KHz

  • Impedimentos para enlaces ADSLPuenteosExtensin de la red telefnica pero incompatible con ADSL Fibra pticaNo se permiten las conversiones Analgica-Digital-Analgica para intercomunicar par trenzado con fibra ptica DistanciaADSL es muy sensible a la distancia

  • 4.2 CONMUTACIN DE PAQUETESEn esta seccin se exponen las caractersticas de las redes de conmutacin de paquetes.

    Los objetivos de conocimiento son los siguientes:X.25Frame Relay

  • Redes de conmutacin de paquetesExisten fundamentalmente dos redes de conmutacin de paquetes:X.25Frame Relay Las redes X.25 iniciaron en 1976 y su orientacin fundamental era la de interconectar equipos terminales a bajo costo y bajas tasas de transmisin sobre medios poco confiables Las redes Frame Relay iniciaron en 1988 y su orientacin fu la de interconectar redes locales geogrficamente dispersas con tasas superiores a las de X.25 sobre medios de transmisin confiables

  • X.25

  • X.25Comunicacin de equipos terminales a bajo costo Tasas de transmisin de 300 bps hasta 64 kbps, siendo 9.6 kbps lo ms comn Protocolo con un gran nivel de chequeo de errores y por lo tanto opera bien en medios de transmisin poco confiables (redes telefnicas basadas en conductores de cobre, enlaces satelitales, etc.) Operando virtualmente en todo el mundo El costo de transmisin es fundamentalmente el volumen de informacin enviada y no la distancia recorrida Pueden presentarse fuertes retrasos y variaciones en los retrasos Apto para sesiones tipo datos pero no sesiones tipo voz Utiliza PVCs (Permanent Virtual Circuits) y SVCs (Switch Virtual Circuits)

  • Red X.25Nube X.25DCEDCEDCEDCEDCEDCEDTEDTEDTEDTEDTEDTEPAD

  • Comparacin con el modelo OSI

    Packet

    Link

    Physical3

    2

    1Capas:APLICACION

    PRESENTACION

    SESION

    TRANSPORTE

    RED

    ENLACE

    FISICA7

    6

    5

    4

    3

    2

    1Capas: X.25 Modelo OSI

  • Capas y protocolos de X.25PADX.25PhysicalPhysicalLinkLinkPacketX.29X.25X.28Red X.25DCEDTERed X.25X.75DTEDCE

  • Circuitos virtuales

    ...

    Enlace fsico (medio)}Circuitos virtuales

  • Proceso de comunicacinDTE / DCEDCE / DTECall requestCall connectedDatosClear indicationClear ConfirmationIncomming callCall acceptedDatosClear requestClear confirmationSolo SVCsPVCs y SVCsSolo SVCsEstablecimientoTerminacinTransferenciaRed X.25

  • Trama LAPB para establecer un SVCSD: Start Delimiter (011111102) destino:indica el tipo de dispositivo (DTE: 0316; DCE: 0116) control:identifica el tipo de trama info:PDU de la capa 3 conteniendo un encabezado de 7 a 70 Bytes con un Logical Channel Group Number de 4 bits, GFI (General Format Identifier) de 4 bits, LCN (Logical Channel Number) de 8 bits, Packet Type Identifier (000010112), Called DTE Address Length de 4 bits, Calling DTE Address Length de 4 bits, Called DTE Address de 8 bytes, Calling DTE Address de 8 bytes [estos ltimos dos campos con un mximo de 15 dgitos representados por un nibble (4 bits) cada uno, Facility Field Length de 6 bits, 2 bits en ceros, y Facility Field de 0 a 63 Bytes. Despus el NLPID (Network Level Protocol Identifier) de 8 bits (0016: Null Encapsulation; 8016: SNAP Encapsulation; 8116: ISO CLNP; 8216: ISO ES-IS; CC16: IP); por ltimo la info de la capa 3 [el encapsulamiento SNAP incluye OUI (Organizationally Unique Identifier) de 3 Bytes, y PID (Protocol Identifier) de 2 Bytes] FCS: Frame Check Sequence: chequeo de integridad CRC (Cyclic Redundancy Check) realizado sobre los campos desde destino hasta info ED: End Delimiter (011111102)

  • Trama LAPB de datosSD: Start Delimiter (011111102) destino:indica el tipo de dispositivo (DTE: 0316; DCE: 0116) control:identifica el tipo de trama info:PDU de la capa 3 conteniendo un encabezado de 3 Bytes con un Logical Channel Group Number de 4 bits, GFI (General Format Identifier) de 4 bits, LCN (Logical Channel Number) de 8 bits, y Packet Type Identifier de 8 bits {1 bit en cero, P(S) [Packet Send Sequence Number] de 3 bits, M [More] de 1 bit, y P(R) [Packet Receive Sequence Number] de 3 bits}. Despus el NLPID (Network Level Protocol Identifier) de 8 bits (0016: Null Encapsulation; 8016: SNAP Encapsulation; 8116: ISO CLNP; 8216: ISO ES-IS; CC16: IP); por ltimo la info de la capa 3. [el encapsulamiento SNAP incluye OUI (Organizationally Unique Identifier) de 3 Bytes, y PID (Protocol Identifier) de 2 Bytes] FCS: Frame Check Sequence: chequeo de integridad CRC (Cyclic Redundancy Check) realizado sobre los campos desde destino hasta info ED: End Delimiter (011111102)

  • Frame Relay

  • Frame RelayComunicacin entre redes locales a tasas medias Tasas de transmisin hasta 2 Mbps Protocolo sin chequeo de errores y por lo tanto opera bien en medios de transmisin altamente confiables (fibra ptica) pero no es apropiado para medios poco confiables No existe an en todo el mundo redes pblicas de Frame Relay El costo de transmisin es fundamentalmente el volumen de trfico pactado mensualmente entre el usuario y el prestador de servicio Frame Relay: Commited Information Rate (CIR) y tasa mxima permitida para picos (MIR). Pueden presentarse retrasos y variaciones en los retrasos Apto para sesiones tipo datos pero, usando tramas de longitud fija se transmiten sesiones tipo voz

  • Frame Relay (cont.)Solo utiliza PVCs (Permanent Virtual Circuits) identificndolos como DLCIs (Data Link Connection Identifier) No tiene capa 3 sino que toma la correspondiente del modelo de comunicacin que lo utiliza (ejemplo: IP del modelo TCP/IP), aunque incluyen en la capa 2 algunas funciones de la capa superior como son el direccionamiento y la seleccin de rutas Se pueden tener mltiples circuitos virtuales establecidos a travs de un mismo enlace fsico Prev mecanismos para evitar o reducir el congestionamiento Utiliza Fast Packet Switching (empieza a enviar la trama hacia el puerto de salida correspondiente del switch antes de que termine de entrar y el FCS sea checado) No realiza ningn esfuerzo por corregir errores, sino que lo deja a las capas superiores para resolverlo, logrando mayor transferencia (throughput)

  • Red Frame RelayRedFrame RelayDTEDTEDTEDTEDTEDCEDCEDCEDCEDCEDLCIDLCIDLCIDLCI

  • Comparacin con el modelo OSI

    LAPD

    Physical

    2

    1Capas:APLICACION

    PRESENTACION

    SESION

    TRANSPORTE

    RED

    ENLACE

    FISICA7

    6

    5

    4

    3

    2

    1Capas: Frame Relay Modelo OSI

  • Capas de Frame RelayRedFrameRelayPhysicalPhysicalData LinkData LinkDCEDCEDTEDTE

  • Trama LAPDSD: Start Delimiter (011111102) destino:PVC a usar conteniendo 1 bit de EA (Extended Address: 02), 1 bit de C/R (Command/Response), los 6 bits ms significativos del DLCI (Data Link Connection Identifier), 1 bit de EA: 12 , 1 bit de DE (Discard Eligibility), 1 bit de BECN (Backward Explicit Congestion Notification), 1 bit de FECN (Forward Explicit Congestion Notification), y los 4 bits menos significativos del DLCI control:0316: Unnumbered Information Frame info:PDU de la capa 3 conteniendo un pad (opcional) para iniciar en fronatera de Byte, el NLPID (Network Level Protocol Identifier) de 8 bits (0316: Null Encapsulation; 8016: SNAP Encapsulation; 8116: ISO CLNP; 8216: ISO ES-IS; CC16: IP); por ltimo la info de la capa 3. [el encapsulamiento SNAP incluye OUI (Organizationally Unique Identifier) de 3 Bytes, y PID (Protocol Identifier) de 2 Bytes] FCS: Frame Check Sequence: chequeo de integridad CRC (Cyclic Redundancy Check) realizado sobre los campos desde destino hasta info ED: End Delimiter (011111102)

    SD destino control info FCS ED [1] [2] [1] [4-4096] [2] [1]

  • 4.3 CONMUTACIN DE CELDASEn esta seccin se exponen las caractersticas de las redes de conmutacin de celdas.

    Los objetivos de conocimiento son los siguientes:ATM

  • ATM (Asynchronous Transfer Mode)ATM es la evolucin de ISDN, conocido inicialmente como B-ISDN (Broadband ISDN) Fu diseado para transportar cualquier tipo de informacin (datos, imgenes, voz, audio y video) Utiliza celdas de tamao fijo de 53 Bytes (5 Bytes para direccionamiento y control, y 48 para informacin) Es inmune a las diferentes tasas de transmisin que pueden utilizarse (25.6, 51.84, 100, 155.52 y 622.08 Mbps) Es el nico tipo de red que puede trabajar a nivel de LAN, WAN y MAN

  • Informacin transmitida por ATMLa red ATM transporta celdas de tamao fijo con poco retraso y pocas variaciones del retrasoLos dispositivos en la frontera de la red ATM traducen entre el trfico original y las celdasLa comunicacin no puede realizarse hasta que se establece una conexin dentro de la red UNI: User-Network Interface NNI: Network-Network InterfaceRed ATMUNI privadaUNI pblicaUNI pblicaNNINNI

  • Principales estndaresITU-T: Defini y controla la UNI y las NNI pblicas (anteriormente conocida como CCITT) ATM Forum: Defini y controla la UNI y la NNI privadas

  • Comunicacin en ATMDos equipos ATM se comunican entre s por medio de un canal o circuito virtual (VC), que pueden ser permanentes (PVC o Permanent Virtual Circuit) o que se establecen por demanda (SVC o Switched Virtual Circuit) Un enlace virtual (VP o Virtual Path) es un conjunto de canales virtuales Uno o ms VPs son transportados en un medio fsico (enlace de fibra, par trenzado, etc.) VCsVCsEnlace fsico (medio)

  • Aplicacin

    Capas ATM

    TablaVPI / VCIAplicacin

    Capas ATM

    TablaVPI / VCITablaVPI / VCITablaVPI / VCITablaVPI / VCIConexiones virtualesVirtual Path

    Virtual ChannelVirtual Path

    Virtual ChannelVirtual Path

    Virtual ChannelVirtual Path

    Virtual ChannelVirtual Channel ConnectionNodo ATMNodo ATMSwitch ATMSwitch ATMSwitch ATM

  • SwappingVP1VP2VP3VP9VP4VP2VC 3VC 4VC 6VC 5VC 2VC 6VC 5VC 4VC 3VC 9VC 3VC 9VPI & VCI swappingVPI swappingEnlace 1Enlace 3Enlace 2Enlace 4VPIVCI Enlace VPI VCIVCI Enlace VPI VCIVPI Enlace VPI VCIVPI & VCI swappingVPI swapping

  • Direcciones ATMAFI: Authority and Format Identifier (formato Data Country Identifier o DCC: 39; formato E-164: 45; formato International Code Designator o ICD: 47)RD:Routing DomainArea:Subdominio de ruteoESI:End Station Identifier que identifica cada dispositivo en forma nica y comnmente se utiliza la direccin MAC del mismoSEL:Selector, su uso est analizndose en el ATM Forum para uso de VLANsAFI campos del AFI RD Area ESI SELPrefijo de la red (Network Prefix) de 13 Bytes Usuario de 7 Bytes

  • Direcciones ATM (cont.)AFI: Authority and Format Identifier (39)DCC:Cdigo de pas segn la ISO 3166DFI:Domain Format Identifier que define la estructura de la direccinAA:Subcdigo segn el pasRSRVD:Reservado (00)Formato DCCAFI DCC DFI AA RSRVD RD Area ESI SELAFI: Authority and Format Identifier (47)ICD:Cdigo de organizacin segn la ISO 6523DFI:Domain Format Identifier que define la estructura de la direccinAA:Subcdigo segn la organizacinRSRVD:Reservado (00)Formato ICDAFI ICD DFI AA RSRVD RD Area ESI SEL

  • Direcciones ATM (cont.)AFI: Authority and Format Identifier (45)ICD:Cdigo de organizacin segn la ISO 6523E.164:15 dgitos de nmero telefnico de ISDN en nibbles (4 bits cada uno)Formato E.164AFI ICD E.164 RD Area ESI SEL

  • Clases de serviciosClase ARequiere timingConstant bit-rate (CBR)Orientado a conexinSesiones tipo voz de alta calidadClase BRequiere timingVariable bit-rate (VBR)Orientado a conexinSesiones tipo voz de menor calidadClase CNo requiere timingVariable bit-rate (ABR / UBR)Orientado a conexinSesiones tipo datos (WAN)Clase DNo requiere timingVariable bit-rate (ABR / UBR)No orientado a conexinSesiones tipo datos (LAN)

  • Tipos de trficoCBRConstant Bit RateEquivalente a conmutacin de circuitosSe aloja la cantidad de trfico independienteente si se ocupa o no VBRVariable Bit RateSe es pecifica un mximo y un mnimo de trfico garantizados ABRAvailable Bit RateSe especifica un mnimo garantizado, pero no se garantiza ningn mximo UBRUnspecified Bit RateNo se garantiza nada, la red le da lo que tiene disponible

    The cell can be viewed as the fundamental element of ATM. It is similar to the standard container in containerized shipping. Using this element, the ATM vision is to build an infrastructure, represented by the cloud in this chart, that is dedicated to moving cells from place to place with very high performance. Like containerized shipping, the ATM Network does not examine the content of the cell payloads. All handling decisions are made based on the cell header. Thus, all manner of different traffic types can be supported without changing the ATM Network.In order to move traffic through the ATM Network, devices at the edge must convert, if necessary, traffic streams into cells. Notice that this means that to add a new traffic type only requires a new edge device and these new edge devices need only be deployed in the places where there is demand. Thus, a single infrastructure, the ATM Network, can be deployed and used to carry all types of traffic. The use of a single infrastructure is expected to yield big economic and operational benefits for network managers. This is the essence of the ATM vision.With only 5 bytes of header, it is not possible to carry the full destination address for each cell. Thus, an abbreviated address, called a virtual channel identifier is used. This requires a connection to be established (the defining of the abbreviated address) before information cells can be sent. The concept is much like that of virtual connections in Frame Relay and X.25. The requirement to set up a connection is why ATM is considered inherently connection-oriented.The connection between the edge device and the ATM Network is called the User Network Interface (UNI). This is a key standard in ATM. Among other things, the UNI specifies the protocol that allows the ATM Network and edge device to control the virtual connections.The cell can be viewed as the fundamental element of ATM. It is similar to the standard container in containerized shipping. Using this element, the ATM vision is to build an infrastructure, represented by the cloud in this chart, that is dedicated to moving cells from place to place with very high performance. Like containerized shipping, the ATM Network does not examine the content of the cell payloads. All handling decisions are made based on the cell header. Thus, all manner of different traffic types can be supported without changing the ATM Network.In order to move traffic through the ATM Network, devices at the edge must convert, if necessary, traffic streams into cells. Notice that this means that to add a new traffic type only requires a new edge device and these new edge devices need only be deployed in the places where there is demand. Thus, a single infrastructure, the ATM Network, can be deployed and used to carry all types of traffic. The use of a single infrastructure is expected to yield big economic and operational benefits for network managers. This is the essence of the ATM vision.With only 5 bytes of header, it is not possible to carry the full destination address for each cell. Thus, an abbreviated address, called a virtual channel identifier is used. This requires a connection to be established (the defining of the abbreviated address) before information cells can be sent. The concept is much like that of virtual connections in Frame Relay and X.25. The requirement to set up a connection is why ATM is considered inherently connection-oriented.The connection between the edge device and the ATM Network is called the User Network Interface (UNI). This is a key standard in ATM. Among other things, the UNI specifies the protocol that allows the ATM Network and edge device to control the virtual connections.