ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006...

35
ATM ATM Asynchronous Asynchronous Transfer Mode Transfer Mode Corso di “Reti di calcolatori e Corso di “Reti di calcolatori e sicurezza” sicurezza” Anno accademico 2005/2006 Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia Informatica

Transcript of ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006...

Page 1: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

ATM ATM AsynchronousAsynchronous Transfer Transfer

ModeMode

Corso di “Reti di calcolatori e sicurezza”Corso di “Reti di calcolatori e sicurezza”Anno accademico 2005/2006Anno accademico 2005/2006

Mariangela ValeriMariangela Valeri

Corso di laurea specialistica in Economia Informatica

Page 2: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Asynchronous Transfer Mode: ATMAsynchronous Transfer Mode: ATM

Anni 1980/1990Anni 1980/1990: iniziano ad essere sviluppati i primi : iniziano ad essere sviluppati i primi standard. Erano predominanti due tipi di reti: reti standard. Erano predominanti due tipi di reti: reti telefoniche e le reti per dati .telefoniche e le reti per dati .

Per questo fu naturale progettare una tecnologia di Per questo fu naturale progettare una tecnologia di rete che fosse appropriata per il trasporto audio e rete che fosse appropriata per il trasporto audio e video in tempo reale, oltre a testo, e-mail e file video in tempo reale, oltre a testo, e-mail e file d’immagini. d’immagini.

Page 3: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Asynchronous Transfer Mode: Asynchronous Transfer Mode: ATMATM

Due comitati per la standardizzazione:Due comitati per la standardizzazione:

ITU-T: International Telecomunication Union -Telecommunication Sector , esso ha promosso fortemente ATM in quanto ha adottato gli sforzi degli operatori telefonici che tendevano alla creazione di uno standard per la B-ISDN

ATM Forum : una organizzazione di standardizzazione nata per volontà di industrie manifatturiere del settore informatico e delle reti di calcolatori

Page 4: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Asynchronous Transfer Mode: ATMAsynchronous Transfer Mode: ATM

IETF (Internet Engineering Task Force) ovvero l'ente standardizzatore di Internet. Questo perchè negli ultimi anni , nonostante carenze negli standard, le reti ATM sono divenute una realtà, per cui si e sentito il bisogno di standardizzare il loro uso in Internet

Page 5: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

ATM: ObiettiviATM: Obiettivi

Trasporto integrato,end-to-end di dati, voce e video Trasporto integrato,end-to-end di dati, voce e video capace di:capace di:

Rispettare i requisiti di isocronia e Quality of Rispettare i requisiti di isocronia e Quality of Service imposti dalla trasmissione di traffico voce Service imposti dalla trasmissione di traffico voce e video superando così il paradigma di “Best-e video superando così il paradigma di “Best-effort” di Interneteffort” di InternetRispondere alla variabile domanda di banda nel Rispondere alla variabile domanda di banda nel tempo di utenzatempo di utenzaBasso costo ed alta velocità nel trattare elevate Basso costo ed alta velocità nel trattare elevate quantità di datiquantità di datiAdattabilità ai molteplici servizi supportatiAdattabilità ai molteplici servizi supportati

Page 6: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

ATM: CaratteristicheATM: Caratteristiche

La tecnica di trasporto ATM è La tecnica di trasporto ATM è orientata alla orientata alla connessioneconnessione e ae a commutazione di pacchettocommutazione di pacchetto

L’ATM usa pacchetti di lunghezza fissa di 53 byte L’ATM usa pacchetti di lunghezza fissa di 53 byte detti detti cellecelle di cui 5 d’intestazione e 48 di “carico di cui 5 d’intestazione e 48 di “carico utile”.utile”.

L’ATM usa canali virtuali detti L’ATM usa canali virtuali detti circuiti virtualicircuiti virtuali

L’ATM non prevede la ritrasmissione su base da link L’ATM non prevede la ritrasmissione su base da link a link delle celle.a link delle celle.

L’ATM ha più modelli di servizio: CBR, VBR, ABR, L’ATM ha più modelli di servizio: CBR, VBR, ABR, UBRUBR

Fornisce il controllo della congestione solo Fornisce il controllo della congestione solo all’interno del servizio ABRall’interno del servizio ABR

Page 7: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Instaurazione della comunicazioneInstaurazione della comunicazione

2. Lo switch risponde con una procedura di Call Proceeding e chiama le funzioni di routing per determinare dove inoltrare la richiesta di connection setup.

1. Un host invia un messaggio di Setup allo switch cui è connesso segnalando quale e' l'host da raggiungere e quale e' la QoS richiesta.

3. Una volta che l'ultimo switch ha comunicato la richiesta all'host finale , quest'ultimo può o meno accettare la connessione. Se la rifiuta invia indietro un Release altrimenti un Accept .

Utilizzo di parametri•CAC (ConnessionAdmission Control)•UPC (Usage Parameter Control)

Page 8: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

La struttura delle celleLa struttura delle celle

Nello stabilire la struttura e la lunghezza delle Nello stabilire la struttura e la lunghezza delle celle si tenne conto di: celle si tenne conto di:

Efficienza di trasmissione - più grande è il Efficienza di trasmissione - più grande è il pacchetto, più elevato è il ritardo. Più piccolo è il pacchetto, più elevato è il ritardo. Più piccolo è il pacchetto, più elevato è il carico aggiunto pacchetto, più elevato è il carico aggiunto all'informazione in percentualeall'informazione in percentuale

Ritardo - di transito del pacchetto, di attesa in Ritardo - di transito del pacchetto, di attesa in coda ad ogni nodo di commutazione, fluttuazioni coda ad ogni nodo di commutazione, fluttuazioni varie, pacchettizzazione e depachettizzazione,eccvarie, pacchettizzazione e depachettizzazione,ecc

Complessità implementativa.Complessità implementativa.

Page 9: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

La struttura delle celleLa struttura delle celle

La celle ATM hanno una dimensione di La celle ATM hanno una dimensione di 53 byte53 byte di cui di cui 5 5 d’intestazione d’intestazione ee 48 di dati. 48 di dati.

GFCGFC VPIVPI VCIVCI PTPT CLPCLP HECHEC datidati

4 bit4 bit 8bit8bit 16bit16bit 3 bit3 bit 1bit1bit 8bit8bit 48 byte48 byte

Page 10: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

L’intestazione delle celleL’intestazione delle celle

GFC - Generic Flow ControlGFC - Generic Flow Control: campo necessario : campo necessario per il controllo della congestione. Opera ad un per il controllo della congestione. Opera ad un livello cosi basso il controllo della congestione. livello cosi basso il controllo della congestione. VPI/VCI - Virtual Path Identifier/Virtual VPI/VCI - Virtual Path Identifier/Virtual Channell IdentifierChannell Identifier: servono per l'instradamento, : servono per l'instradamento, ovvero una volta determinato l'indirizzo ATM a cui ovvero una volta determinato l'indirizzo ATM a cui mi devo connettere questi identificativi sono mi devo connettere questi identificativi sono utilizzati dagli switch del collegamento per utilizzati dagli switch del collegamento per instradare i pacchetti instradare i pacchetti PT - Payload TypePT - Payload Type: Identifica se la cella ATM e di : Identifica se la cella ATM e di traffico utente o di traffico di management traffico utente o di traffico di management CLP - Cell Loss PriorityCLP - Cell Loss Priority: se vale 1 la cella può : se vale 1 la cella può essere scartata in caso di congestione dello switch essere scartata in caso di congestione dello switch HEC - Header Error ControlHEC - Header Error Control: è il risultato di un : è il risultato di un codice ciclico applicato solo sull'header della cella. codice ciclico applicato solo sull'header della cella.

Page 11: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

VPI/VCIVPI/VCI

Le celle sono trasportate su di un VC all’interno del VP dalla sorgente alla destinazione. La comunicazione inizia con la creazione del circuito (call setup) prima dell’invio dei dati. Al termine della trasmissione e si ha l’eliminazione del circuito(teardown).Ogni cella trasporta un identificativo di circuito virtuale (VCI: VC Identifier). Non è presente, nella cella, nessun identificativo della destinazione.Ogni switch lungo il percorso sorgente-destinazione mantiene informazioni di “stato” per tutte le connessioni che lo attraversano. Le risorse del canale e dello switch (capacità trasmissiva, buffer) possono essere dedicate ad un particolare VC. Prestazioni paragonabili a quelle di un circuito dedicato!Circuiti Virtuali Permanenti – Permanent VC (PVC) Per connessioni di lunga durata. Tipicamente impiegati per collegare in modo “permanente” due router IPCircuiti Virtuali Commutati – Switched VC (SVC):creazione dinamica di circuiti dedicati ad una singola comunicazione

Page 12: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

VPI/VPCVPI/VPC

Page 13: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

HECHEC

Tecnica di rilevamento errori basata suTecnica di rilevamento errori basata su codici di controllo a codici di controllo a ridondanza ciclica (CRC) o codici polinomiali. ridondanza ciclica (CRC) o codici polinomiali.

Vede la stringa di bit che deve essere spedita come un Vede la stringa di bit che deve essere spedita come un polinomio i cui coefficienti sono i valori 0 e 1.polinomio i cui coefficienti sono i valori 0 e 1.

Si considera il blocco di dati, D, costituito da Si considera il blocco di dati, D, costituito da d d bit che il nodo bit che il nodo che spedisce vuole inviare a quello che riceve. Sender e che spedisce vuole inviare a quello che riceve. Sender e reciver si mettono d’accordo su uno schema di reciver si mettono d’accordo su uno schema di rr+1 +1 bit bit generatore (generatore (GG))

Per un certo blocco di dati ,D, il sender sceglierà Per un certo blocco di dati ,D, il sender sceglierà rr bit bit addizionali R che appenderà a D in modo che risulti uno addizionali R che appenderà a D in modo che risulti uno schema schema d+r d+r esattamente divisibile per G usando l’aritmetica esattamente divisibile per G usando l’aritmetica modulo 2.modulo 2.

Quindi il receiver dividerà i Quindi il receiver dividerà i d+r d+r bit ricevuti per G. Se il resto è bit ricevuti per G. Se il resto è diverso da zero, il receiver saprà che siè verificato un errore.diverso da zero, il receiver saprà che siè verificato un errore.

Page 14: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Modelli di servizio ATMModelli di servizio ATM

CBR Costant Bit RateCBR Costant Bit Rate: la sorgente emette dati con una : la sorgente emette dati con una temporizzazione fissata ed una quantità di bit fissata. Si richiede temporizzazione fissata ed una quantità di bit fissata. Si richiede che la rete trasporti tutti i dati con la temporizzazione giusta.che la rete trasporti tutti i dati con la temporizzazione giusta.

VBR Variable Bit RateVBR Variable Bit Rate

VBR RT Variable Bit Rate Real TimeVBR RT Variable Bit Rate Real Time: la sorgente emette dati a : la sorgente emette dati a scadenze fissate ma con quantità di dati aleatorie di cui pero' si possono scadenze fissate ma con quantità di dati aleatorie di cui pero' si possono avere parametri statistici (media, varianza) avere parametri statistici (media, varianza) VBR NRT Variable Bit Rate Non Real TimeVBR NRT Variable Bit Rate Non Real Time: la sorgente emette dati a : la sorgente emette dati a scadenze non fissate in quantità non fissata . Anche qui si possono avere scadenze non fissate in quantità non fissata . Anche qui si possono avere dati statistici. dati statistici.

ABR Available Bit RateABR Available Bit Rate: come VBR NRT solo che non viene : come VBR NRT solo che non viene richiesta una certa QoS bensì fatta una indicazione e ci si richiesta una certa QoS bensì fatta una indicazione e ci si accontenta di un best effort controllando però lo stato della rete ed accontenta di un best effort controllando però lo stato della rete ed evitando la congestioneevitando la congestione

UBR Unspecified Bit RateUBR Unspecified Bit Rate: non viene fatta una indicazione e la : non viene fatta una indicazione e la rete non segnala neppure l'avvenuto dropping di una cella ne cerca rete non segnala neppure l'avvenuto dropping di una cella ne cerca di evitare forti delay. di evitare forti delay.

Page 15: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Il controllo della congestione del Il controllo della congestione del servizio ABRservizio ABR

Con il servizio ABR le celle sono trasmesse dalla Con il servizio ABR le celle sono trasmesse dalla sorgente alla destinazione attraverso una serie di sorgente alla destinazione attraverso una serie di commutatori. Inframezzate tra le celle di dati vi commutatori. Inframezzate tra le celle di dati vi

sono anche sono anche celle RMcelle RM (Resource Management (Resource Management cells).cells).

Sono usate per trasportare le informazioni relative Sono usate per trasportare le informazioni relative alla congestione tra gli host e i commutatori.alla congestione tra gli host e i commutatori.

Page 16: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Il controllo della congestione del Il controllo della congestione del servizio ABRservizio ABR

Approccio basato sulla velocità: il sender calcola la velocità Approccio basato sulla velocità: il sender calcola la velocità massima a cui può spedire e si regola in accordo a questa massima a cui può spedire e si regola in accordo a questa velocità.velocità.

L’ABR ha tre meccanismi per segnalare info relative alla L’ABR ha tre meccanismi per segnalare info relative alla congestione dai commutatori al receiver.congestione dai commutatori al receiver.

Bit Bit EFCIEFCI. (Explicit Forward Congestion Indication) contenuto in ogni . (Explicit Forward Congestion Indication) contenuto in ogni cella di dati. Il commutatore di una rete congestionata può porlo a 1 cella di dati. Il commutatore di una rete congestionata può porlo a 1 per segnalare la congestione all’host di destinazioneper segnalare la congestione all’host di destinazioneBit Bit CI CI (Congestion Identication) e (Congestion Identication) e NINI contenuti nelle celle RM possono contenuti nelle celle RM possono essere impostati a 1 da un commutatore della rete congestionata. NI essere impostati a 1 da un commutatore della rete congestionata. NI posto a 1 indica che la congestione è moderata. CI posto a 1 indica posto a 1 indica che la congestione è moderata. CI posto a 1 indica che la congestione è grave. che la congestione è grave. Impostazione diImpostazione di ER ER (Explicit Rate) a due bit. Contenuto nelle celle RM. (Explicit Rate) a due bit. Contenuto nelle celle RM. Un commutatore congestionato può abbassare il valore contenuto nel Un commutatore congestionato può abbassare il valore contenuto nel campo ER di una cella RM. Cosi il campo ER può essere impostato al campo ER di una cella RM. Cosi il campo ER può essere impostato al valore minimo supportabile da tutti i commutatori presenti nella rete.valore minimo supportabile da tutti i commutatori presenti nella rete.

Page 17: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Il controllo della congestione del Il controllo della congestione del servizio ABRservizio ABR

EFCI=1

•Controlla il bit ECFI• Pone il bit di CI della cella RM a 1• Invia indietro al sender la cella RM

Cella dati

Cella RM

ER=01ER=01

Page 18: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

ATM: ArchitetturaATM: Architettura

La pila protocollare dell’ATM è costituita da tre La pila protocollare dell’ATM è costituita da tre strati.strati.

Strato di adattamento dell’ATM Strato di adattamento dell’ATM (AAL)(AAL)

Strato ATMStrato ATM

Strato fisico dell’ATMStrato fisico dell’ATM

Page 19: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

ATM: ArchitetturaATM: Architettura

Lo strato fisico dell’ATMLo strato fisico dell’ATM si occupa della tensione, si occupa della tensione, della temporizzazione dei bit e della della temporizzazione dei bit e della strutturazione (framing) nel mezzo fisico.strutturazione (framing) nel mezzo fisico.

Lo strato ATMLo strato ATM è il nucleo dello standard ATM. è il nucleo dello standard ATM. Definisce la struttura delle celle ATM.Definisce la struttura delle celle ATM.

Lo strato di adattamento dell’ATM(AAL)Lo strato di adattamento dell’ATM(AAL) corrisponde approssimativamente allo strato di corrisponde approssimativamente allo strato di trasporto nella pila protocollare di Internet. L’ATM trasporto nella pila protocollare di Internet. L’ATM comprende molti tipi diversi di AAL per comprende molti tipi diversi di AAL per supportare differenti tipi di servizi.supportare differenti tipi di servizi.

Page 20: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Pila Protocollare di Internet su ATMPila Protocollare di Internet su ATM

L’ATM è usato molto L’ATM è usato molto comunemente come comunemente come tecnologia dello strato di tecnologia dello strato di collegamento entro regioni collegamento entro regioni localizzate di Internet. Per localizzate di Internet. Per permetter di interfacciare il permetter di interfacciare il TCP/IP con L’ATM è stato TCP/IP con L’ATM è stato sviluppato uno speciale sviluppato uno speciale tipo di AAL l’AAL5 prepara i tipo di AAL l’AAL5 prepara i datagram IP per il datagram IP per il trasporto.trasporto.

Strato di applicazione Strato di applicazione

(HTTP FTP, SMTP ecc.)(HTTP FTP, SMTP ecc.)

Strato di trasporto Strato di trasporto

(TCP, UDP)(TCP, UDP)

Strato di reteStrato di rete

(IP)(IP)

AAL5AAL5

Strato dell’ATMStrato dell’ATM

Strato fisico dell’ATMStrato fisico dell’ATM

Page 21: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Strato fisico dell’ATMStrato fisico dell’ATMLo strato fisico è formato da due sottostrati: Lo strato fisico è formato da due sottostrati:

Il sottostrato PMDIl sottostrato PMD (Physical Medium Dependent) dipende dal (Physical Medium Dependent) dipende dal mezzo fisico del link. Svolge funzioni di sincronizzazione, codifica e mezzo fisico del link. Svolge funzioni di sincronizzazione, codifica e trasmissione dei bit che formano le celle. Esistono due classi di trasmissione dei bit che formano le celle. Esistono due classi di sottostrati PMD. Quelli che hanno una struttura a frame che stabilisce sottostrati PMD. Quelli che hanno una struttura a frame che stabilisce la sincronizzazione dei bit fra sender e receiver alle due estremità del la sincronizzazione dei bit fra sender e receiver alle due estremità del link (SONET/SDH,T1, T2-fibra ottica diversi tassi: OC-1 51,84 link (SONET/SDH,T1, T2-fibra ottica diversi tassi: OC-1 51,84 Mbit/s;OC-3 155,52 Mbit; 0C-12 622,08Mbit/s) responsabili della Mbit/s;OC-3 155,52 Mbit; 0C-12 622,08Mbit/s) responsabili della generazione e del delineamento dei frame. E quelli che non l’hanno.generazione e del delineamento dei frame. E quelli che non l’hanno.

Il sottostrato TCIl sottostrato TC (Trasmission Convergence)(Trasmission Convergence) dal lato che spedisce dal lato che spedisce del link ha il compito di accettare le celle dallo strato ATM e di del link ha il compito di accettare le celle dallo strato ATM e di preparale per la trasmissione sul mezzo fisico. Dal lato che riceve del preparale per la trasmissione sul mezzo fisico. Dal lato che riceve del link ha il compito di raggruppare in celle i bit che arrivano dal mezzo link ha il compito di raggruppare in celle i bit che arrivano dal mezzo fisico e di passare le celle allo strato ATM. Anche lo strato TC dipende fisico e di passare le celle allo strato ATM. Anche lo strato TC dipende dal mezzo fisico. Esegue la correzione degli errori nell’intestazione dal mezzo fisico. Esegue la correzione degli errori nell’intestazione (HEC).(HEC).

Page 22: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Strato ATMStrato ATM

Lo strato ATM definisce la struttura della cella e il Lo strato ATM definisce la struttura della cella e il significato dei campi all’interno di questa struttura.significato dei campi all’interno di questa struttura.

Esamina l’ header delle celle ricevute ed in base al Esamina l’ header delle celle ricevute ed in base al suo contenuto opera il de/multiplexing dei diversi suo contenuto opera il de/multiplexing dei diversi canali virtuali, attua meccanismi di control flow e canali virtuali, attua meccanismi di control flow e prende le decisioni di routing.prende le decisioni di routing.

Gestione del traffico e delle risorse di rete, volte a Gestione del traffico e delle risorse di rete, volte a garantire la QoS e ad impedire che sorgenti garantire la QoS e ad impedire che sorgenti malfunzionanti non rispettino i parametri malfunzionanti non rispettino i parametri concordati.concordati.

Page 23: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Strato di adattamento dell’ATM (AAL)Strato di adattamento dell’ATM (AAL)Lo scopo dell’AAL è di permettere ai protocolli esistenti (es. Lo scopo dell’AAL è di permettere ai protocolli esistenti (es. IP) e alle applicazioni (es. video a tasso costante di bit) di IP) e alle applicazioni (es. video a tasso costante di bit) di funzionare sopra l’ATM.funzionare sopra l’ATM.

Implementato solo alle estremità di una rete ATM. Queste Implementato solo alle estremità di una rete ATM. Queste estremità potrebbero essere un sistema di host o un router estremità potrebbero essere un sistema di host o un router IP. Rispetto a queste situazioni è simile allo strato di IP. Rispetto a queste situazioni è simile allo strato di trasporto.trasporto.

Page 24: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Strato di adattamento dell’ATM (AAL)Strato di adattamento dell’ATM (AAL)

Esistono vari tipi di AAL che dipendono dalle varie Esistono vari tipi di AAL che dipendono dalle varie classi di servizio che essi supportano:classi di servizio che essi supportano:

AAL1: per servizi a tassi costanti di bit (CBR) ed AAL1: per servizi a tassi costanti di bit (CBR) ed emulazione di circuito;emulazione di circuito;

AAL2: per servizi a tasso variabile di bit (VBR);AAL2: per servizi a tasso variabile di bit (VBR);

AAL5: per dati (es. datagram IP)AAL5: per dati (es. datagram IP)

Page 25: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Struttura dell’AALStruttura dell’AAL

L’AAL ha due sottostrati CS e SAR:L’AAL ha due sottostrati CS e SAR:Il sottostrato di convergenza (CS)Il sottostrato di convergenza (CS) è fra è fra l’applicazione dell’utente e il SAR. I dati l’applicazione dell’utente e il SAR. I dati provenienti dagli strati superiori sono prima provenienti dagli strati superiori sono prima incapsulati in una parte comune del CS (CPCS incapsulati in una parte comune del CS (CPCS Common Part Convergence Sublayer) nel CS. Common Part Convergence Sublayer) nel CS. Questa PDU può avere un’intestazione CPCS e Questa PDU può avere un’intestazione CPCS e una coda trailer. La CPCS-PDU è troppo grande una coda trailer. La CPCS-PDU è troppo grande per entrare nel carico utile di una cella.per entrare nel carico utile di una cella.IL sottostrato di segmentazione e IL sottostrato di segmentazione e riassemblaggio (SAR)riassemblaggio (SAR) suddivide le CPCS-PDU e suddivide le CPCS-PDU e aggiunge i bit di intestazione AAL e del trailer per aggiunge i bit di intestazione AAL e del trailer per formare il carico utile della cella ATM.formare il carico utile della cella ATM.

Page 26: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

AAL5AAL5 L’AAL5 è usato per L’AAL5 è usato per

trasportare i datagram IP sulla trasportare i datagram IP sulla rete ATMrete ATM

Con AAL5 l’intestazione e il Con AAL5 l’intestazione e il trailer sono vuotitrailer sono vuoti

Tutti i 48 byte del carico utile Tutti i 48 byte del carico utile della cella ATM sono utilizzati della cella ATM sono utilizzati per trasportare pezzi della per trasportare pezzi della CPCS-PDU. Un datagram IP CPCS-PDU. Un datagram IP occupa il carico utile della occupa il carico utile della CPCS-PDUCPCS-PDU

IL PAD assicura che la CPCS-IL PAD assicura che la CPCS-PDU sia multiplo di 48 byte; il PDU sia multiplo di 48 byte; il campo lenght dentifica le del campo lenght dentifica le del carico utile in modo che il PAD carico utile in modo che il PAD possa essere rimosso dal possa essere rimosso dal receiver receiver

CPCS-CPCS-PDU plPDU pl

PADPAD LENGHTLENGHT CRCCRC

0-65535 0-47 2 4

Page 27: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

AAL5AAL5

Alla sorgente il SAR taglia la CPCS-PDU in segmenti di 48 byteAlla sorgente il SAR taglia la CPCS-PDU in segmenti di 48 byte Un bit del campo PT che normalmente è 0 viene posto a 1 per Un bit del campo PT che normalmente è 0 viene posto a 1 per

l’ultima cella della CPCS-PDU.l’ultima cella della CPCS-PDU.Alla destinazione ATM lo strato ATM indirizza le celle a un buffer Alla destinazione ATM lo strato ATM indirizza le celle a un buffer del sottostrato SAR. del sottostrato SAR.

Le intestazioni delle celle sono rimosse e il bit di PT AAL_indicate è Le intestazioni delle celle sono rimosse e il bit di PT AAL_indicate è usato per delineare le CPCS-PDU. Poi vengono passate al CS, viene usato per delineare le CPCS-PDU. Poi vengono passate al CS, viene estratto il carico utile e passato allo strato superiore.estratto il carico utile e passato allo strato superiore.

Cell header

Cell format

Page 28: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

IP su ATMIP su ATM

Page 29: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

IP su ATMIP su ATM

IP classico IP su ATMIP classico IP su ATM

ATMnetwork

EthernetLANs

Page 30: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

IP su ATMIP su ATM

Ciascun interfaccia del router collegata alla rete Ciascun interfaccia del router collegata alla rete ATM dovrà avere due indirizzi. L’interfaccia del ATM dovrà avere due indirizzi. L’interfaccia del router avrà un indirizzo IP mentre il router un router avrà un indirizzo IP mentre il router un indirizzo ATM che è del tipo: indirizzo ATM che è del tipo: CC-49-DE-D0-AB-7D CC-49-DE-D0-AB-7D un indirizzo LANun indirizzo LAN

Router di ingresso Router di uscita

Page 31: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Operazioni del router di ingressoOperazioni del router di ingressoEsamina l’indirizzo di destinazione del datagram .Indicizza la sua tabella di instradamento e determina l’indirizzo IP del router di uscita.L’ATM è visto come un altro protocollo dello strato di collegamento. Deve essere determinato l’indirizzo fisico del router del salto successivo.

Impiego del protocollo ARP. Il router di ingresso indicizza una tabella ATM ARP con l’indirizzo IP del router di uscita e ne determina l’indirizzo ATM

L’IP del Router d’ingresso passa il datagram allo strato AAL5 dell’ATM insieme all’indirizzo ATM del router di uscita.

Page 32: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Operazioni del router di ingressoOperazioni del router di ingressoIl datagram è incapsulato in una CPCS-PDU.

La CPCS-PDU è suddivisa in pezzi di 48 byte e ciasuna parte è inserita nel carico utile di una cella ATM

Nell’ultima cella il terzo bit PT viene posto a 1.

L’AAL5 passa allora passa le celle allo strato ATM

L’ATM imposta i campi VCI e CLP e passa ciascuna cella al sottostratoTC.

TC calcola HEC e lo inserisce nel campo HEC, poi inserisce i bit delle celle nel sottostrato PMD.

Page 33: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Operazioni della rete ATMOperazioni della rete ATM

La rete ATM muove ciascuna cella attraverso la La rete ATM muove ciascuna cella attraverso la rete fino all’indirizzo ATM di destinazione.rete fino all’indirizzo ATM di destinazione.

A ciascun commutatore fra la sorgente e la A ciascun commutatore fra la sorgente e la destinazione la cella viene rielaborata dagli strati destinazione la cella viene rielaborata dagli strati fisico e ATM. IL VCI è tradotto e l’HEC ricalcolato.fisico e ATM. IL VCI è tradotto e l’HEC ricalcolato.

Page 34: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

Operazioni del router di uscitaOperazioni del router di uscita

Le celle arrivano all’indirizzo di destinazione in un Le celle arrivano all’indirizzo di destinazione in un buffer AAL che è stato riservato per il VC.buffer AAL che è stato riservato per il VC.

La CPCS-PDU viene ricostruita usando il bit La CPCS-PDU viene ricostruita usando il bit AAL_indicate.AAL_indicate.

Alla fine il datagram IP è estratto e passato verso Alla fine il datagram IP è estratto e passato verso l’alto della pila protocollare allo strato IP.l’alto della pila protocollare allo strato IP.

Page 35: ATM Asynchronous Transfer Mode Corso di Reti di calcolatori e sicurezza Anno accademico 2005/2006 Mariangela Valeri Corso di laurea specialistica in Economia.

BibliografiaBibliografia

Rfc 2515Rfc 2515

Rfc 1932Rfc 1932

Rfc 1483Rfc 1483

Rfc 1577Rfc 1577

James F. Kurose, Keith, Ross. “Internet e Reti di James F. Kurose, Keith, Ross. “Internet e Reti di calcolatori” .McGraw-Hill. calcolatori” .McGraw-Hill.