Digital Subscriber Line (DSL)
DSL
Digital Subscriber Line
Transmisión analógica
Existen cuatro tipos de DSL:– ADSL Asymmetric DSL– SDSL Symmetric DSL– VDSL Very high rate DSL– RADSL Rate Adaptive DSL
La opción más común es la ADSL
Permite múltiples enlaces analógicos por el mismo medio físico
Componentes de ADSL
Transceiver ADSL (“Modem ADSL”)– En la ubicación del cliente
– Usualmente lo aporta el proveedor del servicio sin opción de elección por parte del usuario
– Puertos USB o Ethernet
– Algunos involucran ruteador, firewall y switch
ADSL Access Multiplexer (DSLAM)– En las oficinas del prestador de servicio
– Permite la conexión de múltiples Transceivers ADSL
– Algunos permiten la asignación dinámca de direcciones IP para los clientes
ADSL
Conexión ADSL
Características de ADSL
Opera mejor mientras más cerca se encuentre la instalación del usuario respecto a la central telefónica (límite de 5,460 mt.)
Trabaja a tasas más 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 más veces Tx , < 1,820 mt.)
Utiliza los mismos pares de cobre que la RTC (con restricciones)
Dos estándares de ADSL– DMT (Discrete multitone) definido por la ANSI
– CAP (Carrrier amplitude/phase)
CAP
Carrierless Amplitud / Phase– Primer estándar de ADSL
– La voz es transmitida en la banda más baja (4KHz)
– Los canales de salida son transmitidos en la banda entre 25 y 160 KHz
– Los canales de entrada son transmitidos en la banda que empieza en los 240 KHz
DMT
Discrete Multi-Tone Estándar mas reciente de ADSL Multiples canales de 4 KHz El 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-bajo
Tanto DMT como CAP utilizan filtros pasa-bajo para bloquar señales que puedan interferir con las comunicaciones de voz
Bloquean todas las señales arriba de 4 KHz
Impedimentos para enlaces ADSL
Puenteos– Extensión de la red telefónica pero incompatible
con ADSL
Fibra óptica– No se permiten las conversiones Analógica-
Digital-Analógica para intercomunicar par trenzado con fibra óptica
Distancia– ADSL es muy sensible a la distancia
4.2 CONMUTACIÓN DE PAQUETES
En esta sección se exponen las características de las redes de conmutación de paquetes.
Los objetivos de conocimiento son los siguientes: X.25
Frame Relay
Redes de conmutación de paquetes
Existen fundamentalmente dos redes de conmutación de paquetes:– X.25– Frame Relay
Las redes X.25 iniciaron en 1976 y su orientación fundamental era la de interconectar equipos terminales a bajo costo y bajas tasas de transmisión sobre medios poco confiables
Las redes Frame Relay iniciaron en 1988 y su orientación fué la de interconectar redes locales geográficamente dispersas con tasas superiores a las de X.25 sobre medios de transmisión confiables
X.25
X.25
Comunicación de equipos terminales a bajo costo
Tasas de transmisión de 300 bps hasta 64 kbps, siendo 9.6 kbps lo más común
Protocolo con un gran nivel de chequeo de errores y por lo tanto opera bien en medios de transmisión poco confiables (redes telefónicas basadas en conductores de cobre, enlaces satelitales, etc.)
Operando virtualmente en todo el mundo
El costo de transmisión es fundamentalmente el volumen de información 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.25
Nube X.25
DCEDCE
DCE
DCEDCE
DCE
DTE
DTE DTE
DTE
DTE DTEPAD
Comparación con el modelo OSI
Packet
Link
Physical
3
2
1
Capas:
APLICACION
PRESENTACION
SESION
TRANSPORTE
RED
ENLACE
FISICA
7
6
5
4
3
2
1
Capas:
X.25 Modelo OSI
Capas y protocolos de X.25
PAD
X.25
Physical Physical
Link Link
Packet
X.29 X.25 X.28
Red X.25 DCE
DTE
Red X.25
X.75DTE
DCE
Circuitos virtuales
...Enlace físico (medio) } Circuitos virtuales
Proceso de comunicación
DTE / DCE DCE / DTE
Call request
Call connected
Datos
Clear indication
Clear Confirmation
Incomming call
Call accepted
Datos
Clear request
Clear confirmation
Solo SVCs
PVCs y SVCs
Solo SVCs
Establecimiento
Terminación
Transferencia
Red X.25
Trama LAPB para establecer un SVC
SD: 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 últimos dos campos con un máximo de 15 dígitos 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. Después 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 último 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] [1] [1] [8-4096] [2] [1]
Trama LAPB de datos
SD: 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}. Después 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 último 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] [1] [1] [4-4096] [2] [1]
Frame Relay
Frame Relay
Comunicación entre redes locales a tasas medias
Tasas de transmisión hasta 2 Mbps
Protocolo sin chequeo de errores y por lo tanto opera bien en medios de transmisión altamente confiables (fibra óptica) pero no es apropiado para medios poco confiables
No existe aún en todo el mundo redes públicas de Frame Relay
El costo de transmisión es fundamentalmente el volumen de tráfico pactado mensualmente entre el usuario y el prestador de servicio Frame Relay: Commited Information Rate (CIR) y tasa máxima 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) identificándolos como DLCIs (Data Link Connection Identifier)
No tiene capa 3 sino que toma la correspondiente del modelo de comunicación 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 selección de rutas
Se pueden tener múltiples circuitos virtuales establecidos a través de un mismo enlace físico
Prevé 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 ningún esfuerzo por corregir errores, sino que lo deja a las capas superiores para resolverlo, logrando mayor transferencia (throughput)
Red Frame Relay
RedFrame Relay
DTE
DTE DTE
DTE
DTE
DCE
DCE
DCE
DCE
DCE
DLCI
DLCI
DLCI
DLCI
Comparación con el modelo OSI
LAPD
Physical
2
1
Capas:
APLICACION
PRESENTACION
SESION
TRANSPORTE
RED
ENLACE
FISICA
7
6
5
4
3
2
1
Capas:
Frame Relay Modelo OSI
Capas de Frame Relay
RedFrameRelay
Physical Physical
Data Link Data Link
DCEDCE
DTE DTE
Trama LAPD
SD: 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 más 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 último 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 CONMUTACIÓN DE CELDAS
En esta sección se exponen las características de las redes de conmutación de celdas.
Los objetivos de conocimiento son los siguientes: ATM
ATM (Asynchronous Transfer Mode)
ATM es la evolución de ISDN, conocido inicialmente como B-ISDN (Broadband ISDN)
Fué diseñado para transportar cualquier tipo de información (datos, imágenes, voz, audio y video)
Utiliza celdas de tamaño fijo de 53 Bytes (5 Bytes para direccionamiento y control, y 48 para información)
Es inmune a las diferentes tasas de transmisión que pueden utilizarse (25.6, 51.84, 100, 155.52 y 622.08 Mbps)
Es el único tipo de red que puede trabajar a nivel de LAN, WAN y MAN
Información transmitida por ATM
• La red ATM transporta celdas de tamaño fijo con poco retraso y pocas variaciones del retraso
• Los dispositivos en la frontera de la red ATM traducen entre el tráfico original y las celdas
• La comunicación no puede realizarse hasta que se establece una conexión dentro de la redUNI: User-Network Interface
NNI: Network-Network Interface
Red ATMRed ATM
UNI privada UNI pública UNI pública
NNI NNI
Principales estándares
• ITU-T: Definió y controla la UNI y las NNI públicas (anteriormente conocidacomo CCITT)
• ATM Forum: Definió y controla la UNI y la NNI privadas
Comunicación en ATM
Dos equipos ATM se comunican entre sí 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 más VPs son transportados en un medio físico (enlace de fibra, par trenzado, etc.)
VCs VCs
VP
VP
VP
VP
Enlace físico (medio)
Aplicación
Capas ATM
TablaVPI / VCI
Aplicación
Capas ATM
TablaVPI / VCITabla
VPI / VCITabla
VPI / VCITabla
VPI / VCI
Conexiones virtuales
Virtual Path
Virtual Channel
Virtual Path
Virtual Channel
Virtual Path
Virtual Channel
Virtual Path
Virtual Channel
Virtual Channel Connection
Nodo ATM Nodo ATM
Switch ATM Switch ATM Switch ATM
Swapping
VP1
VP2
VP3
VP9
VP4
VP2
VC 3
VC 4
VC 6
VC 5
VC 2VC 6VC 5
VC 4
VC 3
VC 9
VC 3
VC 9
VPI & VCI swapping
VPI swapping
Enlace 1
Enlace 3
Enlace 2
Enlace 4VPI
VCI Enlace VPI VCI VCI Enlace VPI VCI VPI Enlace VPI VCI
VPI & VCI swapping VPI swapping
Direcciones ATM
AFI: AFI: Authority and Format Identifier (formato Data Country Identifier o DCC: 39; formato E-164: 45; Authority and Format Identifier (formato Data Country Identifier o DCC: 39; formato E-164: 45; formato International Code Designator o ICD: 47)formato International Code Designator o ICD: 47)
RD:RD: Routing DomainRouting Domain
Area:Area: Subdominio de ruteoSubdominio de ruteo
ESI:ESI: End Station Identifier que identifica cada dispositivo en forma única y comúnmente se utiliza la End Station Identifier que identifica cada dispositivo en forma única y comúnmente se utiliza la dirección MAC del mismodirección MAC del mismo
SEL:SEL: Selector, su uso está analizándose en el ATM Forum para uso de VLANsSelector, su uso está analizándose en el ATM Forum para uso de VLANs
AFI campos del AFI RD Area ESI SEL
Prefijo de la red (Network Prefix) de 13 Bytes Usuario de 7 Bytes
Direcciones ATM (cont.)
AFI: AFI: Authority and Format Identifier (39)Authority and Format Identifier (39)
DCC:DCC: Código de país según la ISO 3166Código de país según la ISO 3166
DFI:DFI: Domain Format Identifier que define la estructura de la direcciónDomain Format Identifier que define la estructura de la dirección
AA:AA: Subcódigo según el paísSubcódigo según el país
RSRVD:RSRVD: Reservado (00)Reservado (00)
Formato DCC
AFI DCC DFI AA RSRVD RD Area ESI SEL
AFI: AFI: Authority and Format Identifier (47)Authority and Format Identifier (47)
ICD:ICD: Código de organización según la ISO 6523Código de organización según la ISO 6523
DFI:DFI: Domain Format Identifier que define la estructura de la direcciónDomain Format Identifier que define la estructura de la dirección
AA:AA: Subcódigo según la organizaciónSubcódigo según la organización
RSRVD:RSRVD: Reservado (00)Reservado (00)
Formato ICD
AFI ICD DFI AA RSRVD RD Area ESI SEL
Direcciones ATM (cont.)
AFI: AFI: Authority and Format Identifier (45)Authority and Format Identifier (45)
ICD:ICD: Código de organización según la ISO 6523Código de organización según la ISO 6523
E.164:E.164: 15 dígitos de número telefónico de ISDN en nibbles (4 bits cada uno)15 dígitos de número telefónico de ISDN en nibbles (4 bits cada uno)
Formato E.164
AFI ICD E.164 RD Area ESI SEL
Clases de servicios
Clase A Requiere timing Constant bit-rate
(CBR) Orientado a conexión Sesiones tipo voz de
alta calidad Clase B
Requiere timing Variable bit-rate
(VBR) Orientado a conexión Sesiones tipo voz de
menor calidad
Clase C No requiere timing Variable bit-rate
(ABR / UBR) Orientado a conexión Sesiones tipo datos
(WAN) Clase D
No requiere timing Variable bit-rate
(ABR / UBR) No orientado a
conexión Sesiones tipo datos
(LAN)
Tipos de tráfico
CBR– Constant Bit Rate
– Equivalente a conmutación de circuitos
– Se aloja la cantidad de tráfico independienteente si se ocupa o no
VBR– Variable Bit Rate
– Se es pecifica un máximo y un mínimo de tráfico garantizados
ABR– Available Bit Rate
– Se especifica un mínimo garantizado, pero no se garantiza ningún máximo
UBR– Unspecified Bit Rate
– No se garantiza nada, la red le da lo que tiene disponible
