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Interconexão ATM x Frame Relay: Compatibilidade e Interoperabilidade, Cheat Sheet of Computer Networks

Este documento discute as interconexões entre ATM (Asynchronous Transfer Mode) e Frame Relay, duas tecnologias de rede de telecomunicações. Os protocolos X.25/FR e FR/ATM permitem a interoperação entre essas redes, pois são redes orientadas a conexão que processam métodos semelhantes para indicação de status e procedimentos semelhantes para estabelecimento e desconexão de circuitos. O documento aborda o uso do ATM como backbone e sua interconexão com tecnologias legadas, como Frame Relay, redes locais (Ethernet), redes com comutação de circuitos e redes IP. Além disso, o texto explica como o Frame Relay é transportado transparentemente sobre a rede ATM e as funções de encapsulamento e mapeamento necessárias para garantir a interoperabilidade.

What you will learn

  • Quais são as principais desvantagens de transportar conexões Frame Relay sobre a rede ATM?
  • Qual é a importância da interconexão entre o ATM e outras redes, como Frame Relay e IP?
  • Como o Frame Relay é transportado sobre a rede ATM?
  • Quais são as funções necessárias para garantir a interoperabilidade entre o ATM e o Frame Relay?
  • Quais são as principais vantagens do ATM como solução de backbone?

Typology: Cheat Sheet

2017/2018

Uploaded on 04/19/2022

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adenilton-santos 🇨🇦

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Interconexão ATM x Frame relay
Prof. José Marcos C. Brito
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Interconexão ATM x Frame relay

Prof. José Marcos C. Brito

Formas de interconexão

• Interoperação direta entre redes distintas

  • Possível quando os protocolos possuem

semânticas semelhantes

• Acesso a um protocolo através de outro

• Transporte de um protocolo sobre outro

(trunking)

  • Modelo overlay
  • Um protocolo opera de modo transparente

sobre o outro

ATM no backbone

• ATM x Frame relay

• ATM x Comutação de circuito

• ATM x IP

• ATM x Redes locais (Ethernet)

Uma das principais utilizações do ATM nas redes de telecomunicações atuais é na implementação de backbones de operadoras de telecom, ou mesmo backbones privados de redes corporativas.

Para o sucesso do ATM como solução de backbone é necessário prover mecanismos para sua interconexão (ou interoperação) com as tecnologias legadas, tanto no ambiente de rede local como das WANs, como Frame Relay, redes locais (particularmente Ethernet), redes com comutação de circuitos e redes IP.

O ATM oferece como vantagens o maior throughput 1 elayUibtildadte ds intgrtação dediovestosserviatos s tecnologia(,) Tj2195 0 TD 0.406 Tc -0.406 Tw (rinolu-nd

ATM no backbone

Frame relay --- ATM --- Frame relay

Circuito --- ATM --- Circuito

IP --- ATM --- IP

Ethernet --- ATM --- Ethernet

Rede de acesso não-ATM

Rede de acesso Rede ATM não-ATM

Frame relay x ATM - Padrões

• Especificação B-ICI do ATM Fórum (1995)

  • BISDN Inter-Carrier Interface Specification,

version 2.0, af-bici-0013.

• Recomendação I.365.1 do ITU-T (1993)

  • Frame relaying service specific convergence

sublayer (FR-SSCS)

Frame relay x ATM

  • Network Interworking
    • Frame relay é transportado de forma transparente sobre a rede ATM
    • Na interface entre as redes um dispositivo IWF (Interworking Function) provê as funções de mapeamento e encapsulamento para preservar os parâmetros do serviço frame relay sobre o ATM.
    • O uso do ATM não é visível para os usuários finais
  • Service Interworking
    • Dispositivo terminal frame relay seinterconecta com dispositivo terminal ATM

FR x ATM - Service Interworking

FR

Frame Relay FR UNI

IWF

IWF

ATM UNI

FR UNI

ATM

ATM

FR

Neste cenário o dispositivo terminal Frame Relay se conecta a um dispositivo terminal ATM, através de uma rede ATM.

O dispositivo terminal se conecta ao IWF diretamente ou através da rede Frame Relay.

FR x ATM - Network Interworking

Cenário 1

IWF IWF FR UNI FR UNI

ATM

Camadas Superiores Q core

Nível físico

Camadas Superiores Q core

Nível físico

ATM

AAL 5

Q922 FR-SSCS core

Fis. Físico

ATM

AAL 5

FR-SSCS (^) Q core

Físico Físico Fis.

ATM

A camada AAL5 na figura é dividida nas subcamadas CPCS e SAR.

A suíte de protocolos dos dispositivos terminais permanece intacta.

Funções do IWF

  • O IWF deve prover meios para suportar as

seguintes funções do Frame Relay:

  • Formatação e delimitação de PDUs de comprimento variável
  • Detecção de erro
  • Multiplexagem de conexões
  • Indicação de prioridade de descarte
  • Indicação de congestionamento (para frente e para trás)
  • Gerenciamento do status de PVC

Transporte de quadros em células

Payload

Q.

Header

F L A G

Header (^) CRC

F L A G

1 2-4 2 1 bytes

Payload

FR-SSCS

AAL5 - PAD UU CPI Compr. CRC CPCS

AAL5 - 48 bytes 48 bytes (^) 48 bytes SAR

ATM Header^ Payload

O quadro do Frame Relay é transportado nas células ATM, utilizando-se a AAL 5, a menos do flag e do CRC. O controle de erros é feito através do CRC de 32 bits da camada AAL.

O cabeçalho do Frame Relay pode variar de 2 a 4 bytes, dependendo do tamanho do campo DLCI. Para o cabeçalho da FR-SSCS, apenas o formato com 2 bytes é de implementação mandatória.

Mapeando DLCI em VPI/VCI

  • Multiplexagem muitos para um
    • Várias conexões lógicas Frame Relay, identificadas através dos DLCIs, são mapeadas em um único VCC ATM, identificado pelo par VPI/VCI.
    • Implementação opcional
  • Multiplexagem um-a-um
    • Cada conexão Frame Relay, identificada pelo DLCI, é mapeada em um VCC ATM, identificado pelo par VPI/VCI.

Mapeamento muitos para um

DLCI = 39 DLCI = 47

DLCI = 47

DLCI = 39

VPI/VCI = 42/

Frame Relay IWF ATM

Nesta solução várias conexões Frame Relay, identificadas pelos DLCIs, são mapeadas em um único VCC, especificado pelo par VPI/VCI.

Pelo ponto de vista da rede ATM isto resulta em menos VCCs para gerenciar. No entanto, as células provenientes de DLCIs distintos não podem ser misturadas na rede ATM, podendo resultar em atraso adicional no IWF (células de uma conexão precisam ser armazenadas até que todas as células da outra conexão sejam transmitidas).

Interoperação entre cabeçalhos

Prioridade de descarte

DLCI CR EA = 0

EA = 1

BE DE C N

F E C N

DLCI

VPI
VPI VCI
VCI
VCI P^ T^ I CLP
HEC

Um para um ou muitos para um

O operador da rede pode optar entre mapear ou não a informação de prioridade de descarte do quadro Frame Relay para as células ATM. Quando a translação é implementada, o bit DE (Discard Eligible) do Frame Relay é mapeado diretamente para o bit CLP (Cell Loss Priority) da rede ATM, e vice-versa.

F E C N

Interoperação entre cabeçalhos

Congestionamento

DLCI CR EA = 0

EA = 1

BE DE C N

DLCI

VPI
VPI VCI
VCI
VCI P^ T^ I CLP
HEC

Um para um ou muitos para um

O Frame Relay preve dois bits, FECN e BECN, para informar situações de congestionamento na rede. A informação é enviada para frente (FECN) e para trás (BECN).

O ATM só preve informação de congestionamento para frente, através de um bit do campo PTI (bit EFCI).

A rede ATM não precisa saber se houve um congestionamento na rede Frame Relay, uma vez que ela não pode reagir a este evento. Por outro lado, a rede Frame Relay deve saber sobre congestionamentos na rede ATM, para que ela possa indicar aos usuários finais para reduzir o tráfego. Além disto, uma rede Frame Relay deve saber sobre congestionamento em outra rede Frame Relay.