Τηλεπικοινωνιακά Ψηφιακά Δίκτυα Ενότητα 8: Τεχνολογία Ethernet και τηλεφωνία ΙΡ

Σχετικά έγγραφα
Δίκτυα Επικοινωνιών ΙΙ: ATM

Τηλεπικοινωνιακά Δίκτυα Ευρείας Ζώνης Ενότητα 8: MPLS και Τηλεπικοινωνιακή Κίνηση

Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων Ενότητα 9: MPLS

Εισαγωγή στη Δικτύωση Υπολογιστών

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας Ενότητα 4: Μελέτη ISO Κουππάρης Μιχαήλ Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Προχωρημένα Θέματα Προγραμματισμού Δικτύων Ενότητα 12: Διαφοροποιημένες Υπηρεσίες διαδικτύου MPLS Φώτης Βαρζιώτης

Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων Ενότητα 5: Automated Teller Machine- ΑΤΜ (1)

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Βαρουτάς Δημήτρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Εισαγωγή στη Δικτύωση Υπολογιστών

Ειδικά Θέματα Δικτύων ΙΙ. Ενότητα 7: Δρομολόγηση κατάστασης ζεύξης (Μέρος 1) Νικολάου Σπύρος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Διοικητική Λογιστική

Τηλεπικοινωνιακά Δίκτυα Ευρείας Ζώνης Ενότητα 7: MPLS: Πρωτόκολλα Λειτουργίας

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Δίκτυα ATM. Τεχνολογία Πολυμέσων και Πολυμεσικές Επικοινωνίες 21-1

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι

Ενότητα. Εισαγωγή στις βάσεις δεδομένων

Τηλεπικοινωνιακά Ψηφιακά Δίκτυα Ενότητα 1: Δομή και Οργάνωση των Δημόσιων Τηλεπικοινωνιακών Δικτύων

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι

Ειδικά Θέματα Δικτύων ΙΙ. Ενότητα 8: Δρομολόγηση κατάστασης ζεύξης (Μέρος 2) Νικολάου Σπύρος Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Σχεδίαση Δικτύων Υπολογιστών

Ειδικά Θέματα Δικτύων ΙΙ

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 1

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Τηλεματική και Νέες Υπηρεσίες

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 3

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Εισαγωγή στην Πληροφορική

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑΣ ΣΕ ΔΙΚΤΥΑ

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Σχεδίαση Δικτύων Υπολογιστών

Γενική Φυσική Ενότητα: Ταλαντώσεις

ΔΙΚΤΥΑ (14) Π. Φουληράς

Ηλεκτρονική. Ενότητα 9: Τρανζίστορ Επίδρασης Πεδίου (FET) Αγγελική Αραπογιάννη Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Γενική Φυσική Ενότητα: Εισαγωγή στην Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού Υπέρθερμου Ατμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

1 η Διάλεξη. Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων

Αερισμός. Ενότητα 1: Αερισμός και αιμάτωση. Κωνσταντίνος Σπυρόπουλος, Καθηγητής Σχολή Επιστημών Υγείας Τμήμα Ιατρικής

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 10η Άσκηση Αλγόριθμος Dijkstra

Ειδικά Θέματα Δικτύων ΙΙ

Διδακτική της Χημείας

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Ενότητα 4: Συναρτήσεις

Έλεγχος Ποιότητας Φαρμάκων

Τεχνολογία Πολυμέσων. Ενότητα # 22: Δίκτυα ATM Διδάσκων: Γεώργιος Ξυλωμένος Τμήμα: Πληροφορικής

Φιλοσοφία της Ιστορίας και του Πολιτισμού

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

ΔΙΚΤΥΑ ΔΗΜΟΣΙΑΣ ΧΡΗΣΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗ ΔΙΚΤΥΩΝ Ενότητα #5: Πρωτόκολλο ΑΤΜ

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ Ι Ενότητα 8: Συστήματα αρίθμησης

Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων διαχείρισης έργου υπό συνθήκες αβεβαιότητας

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Διοικητική Λογιστική

Εισαγωγή στη Μουσική Τεχνολογία Ενότητα: Ελεγκτές MIDI μηνυμάτων (Midi Controllers)

Λειτουργία και εφαρμογές της πολιτιστικής διαχείρισης

Εισαγωγή στους Η/Υ. Ενότητα 2β: Αντίστροφο Πρόβλημα. Δημήτρης Σαραβάνος, Καθηγητής Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών

Πρακτική Άσκηση σε σχολεία της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Εισαγωγή στην Πληροφορική

Γενική Φυσική. Ενότητα 4: Εισαγωγή στην ειδική θεωρία της σχετικότητας. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Μαθηματικών

Λειτουργία και εφαρμογές της πολιτιστικής διαχείρισης

Σχεδίαση Δικτύων Υπολογιστών

Χωρικές σχέσεις και Γεωμετρικές Έννοιες στην Προσχολική Εκπαίδευση

Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων

ΛΟΓΙΚΟ-ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ & ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΣΤΗΝ ΠΡΟΣΧΟΛΙΚΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Μυελού των Οστών Ενότητα #1: Ερωτήσεις κατανόησης και αυτόαξιολόγησης

Εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στη διδασκαλία και τη μάθηση

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στη διδασκαλία και τη μάθηση

Ειδικά Θέματα Δικτύων Ι

Εισαγωγή στην Πληροφορική

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

ιαδίκτυα & Ενδοδίκτυα Η/Υ

Εισαγωγή στην πληροφορική

Σχεδίαση CMOS Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων

Τηλεπικοινωνιακά Ψηφιακά Δίκτυα Ενότητα 5: Έλεγχος Συστημάτων Μεταγωγής και Σηματοδοσία

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Σχεδίαση Δικτύων Υπολογιστών. Ενότητα 8: Δρομολόγηση κατάστασης ζεύξης (Μέρος 1 ο ) Άγγελος Μιχάλας Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Διδακτική Πληροφορικής

Τεχνικό Σχέδιο - CAD

Παραγωγή & διαχείριση πληροφορίας στο ψηφιακό περιβάλλον

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Παιδαγωγική ή Εκπαίδευση ΙΙ

Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική Ενότητα: Οπτική. Βαρουτάς Δημήτρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Μεθοδολογία Έρευνας Κοινωνικών Επιστημών Ενότητα 2: ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΜΑΡΚΕΤΙΝΓΚ Λοίζου Ευστράτιος Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων-Kατεύθυνση

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Transcript:

Τηλεπικοινωνιακά Ψηφιακά Δίκτυα Ενότητα 8: Τεχνολογία Ethernet και τηλεφωνία ΙΡ Βαρουτάς Δημήτρης Σχολή Θετικών Επιστημών

ΑΤΜ & Gigabit Ethernet ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΚΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΔΙΚΤΥΑ Δημήτρης ΒΑΡΟΥΤΑΣ 1 ΑΣΥΓΧΡΟΝΟΣ ΤΡΟΠΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ (ΑΤΜ)-1 Η τεχνολογία ATM (Asynchronous Transfer Mode) είναι μετεξέλιξη του Broadband-ISDN Αναπτύχθηκε από την ITU-T Βασίζεται στη μεταγωγή κυκλώματος (circuit switch) Χρησιμοποιείται για την κάλυψη ζητημάτων σχετικών με τη μετάδοση, πολυπλεξία και τη μεταγωγή Ασύγχρονη TDM πολυπλεξία Δεν υπάρχει κεντρικό ρολόι Διαφορά μεταξύ δύο ρολογιών > πλαισιόχρονη διαφορά Πολλές φορές καλείται και cell relay μεταγωγή 2 1

ΑΣΥΓΧΡΟΝΟΣ ΤΡΟΠΟΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ (ATM)-2 Λειτουργεί στο επίπεδο σύνδεσης δεδομένων του μοντέλου Internet Υψηλή δυνατότητα μεταγωγής Μεταφορά πακέτων σταθερού μήκους κελιά (53 bytes) Καθορισμός κατηγοριών συνδέσεων με γνώμονα την ποιότητα Οι ταχύτητες οι οποίες επιτυγχάνονται είναι υψηλές: 2,048Mbps (Ε1-ΙΜΑ interfaces) στο κομμάτι πρόσβασης 25,6Mbps, 155Mbps (STM1 ή OC-3c) και 622 Mbps (STM4 ή OC-12c) Προήλθε από την ανάγκη για αποτελεσματική, ασφαλή, υψηλών ταχυτήτων μεταφορά δεδομένων φωνής-εικόνας 3 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΕΛΙΩΝ-1 Τα κελιά του ATM είναι προκαθορισμένου μήκους των 53 bytes To κάθε κελί χωρίζεται στην επικεφαλίδα header (5 bytes) και το φορτίο payload (48 bytes) που περιέχει την πληροφορία Η επικεφαλίδα επιτρέπει στους ATM κόμβους να επεξεργάζονται το κελί με πολύ υψηλές ταχύτητες χωρίς να καθυστερούν με περιττούς ελέγχους Η επικεφαλίδα μεταφέρει πληροφορίες για τον έλεγχο λαθών της επικεφαλίδας καθώς και για το κομμάτι της μεταφερόμενης πληροφορίας Οι ATM μεταγωγείς χρησιμεύουν για τη δημιουργία και την εκπομπή κελιών στο δίκτυο 4 2

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΕΛΙΩΝ-2 GFC (4bit) VPI VCI VCI PTI (3bit) VPI (8bit) VCI (16bit) CLP (16bit) 5 Bytes HEC (8bit) PAYLOAD (48bytes) CLP 48 Bytes 5 ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΕΛΙΩΝ-3 Generic Flow Control (GFC): Ελέγχει την ύπαρξη περισσοτέρων του ενός χρηστών σε ένα σημείο πρόσβασης (ανενεργό) Virtual Path Identifier (VPI): Χρησιμοποιείται για τη μεταφορά πολλαπλών εικονικών συνδέσεων με τα ίδια χαρακτηριστικά, μέσω του ίδιου μονοπατιού (απλούστεροι έλεγχοι) Virtual Channel Identifier (VCI): Καθορίζει τη διαφορετική διαδρομή που θα ακολουθήσει κάθε κελί στο ATM δίκτυο 6 3

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΚΕΛΙΩΝ-4 Payload Type (PT): Περιέχει την πληροφορία που ανταλλάσσουν οι χρήστες για τη διαχείριση του δικτύου Cell Loss Priority (CLP): Καθορίζει ποια κελιά και με ποιόν τρόπο θα απορρίπτονται από το μεταγωγέα ATM σε καταστάσεις συμφόρησης Header Error Control (HEC): Παρέχει μηχανισμούς για την ανίχνευση και την πιθανή διόρθωση των λανθασμένων επικεφαλίδων 7 ΕΙΚΟΝΙΚΑ ΜΟΝΟΠΑΤΙΑ ΚΑΙ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ-1 Φυσικό κανάλι: Κανάλι το οποίο διασυνδέει μέσω ενός φυσικού μέσου (π.χ. οπτική ίνα) δύο ή περισσότερες διεπαφές Λογικό κανάλι: θεωρείται η δημιουργία διαδρομών εσωτερικά του φυσικού καναλιού ή ακόμα και εσωτερικά του μεταγωγέα οι οποίες υλοποιούνται με τη χρήση μηχανισμών λογισμικού Ενώ το φυσικό κανάλι είναι μοναδιαίο, τα δημιουργούμενα λογικά κανάλια μπορεί να είναι περισσότερα του ενός 8 4

ΕΙΚΟΝΙΚΑ ΜΟΝΟΠΑΤΙΑ ΚΑΙ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ-2 Στο ATM χρησιμοποιούνται τα εικονικά μονοπάτια (virtual path VP) και τα εικονικά κυκλώματα ή κανάλια (virtual circuit VC) Εικονικά Κυκλώματα Εικονικά Μονοπάτια 9 ΕΙΚΟΝΙΚΑ ΜΟΝΟΠΑΤΙΑ ΚΑΙ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ-3 VP: Δρόμος που θα συνενώσει τους μεταγωγείς μεταξύ τους VC: Κανάλι που δημιουργείται εσωτερικά του VP για να περάσει εντός του τα διάφορα είδη κίνησης Το VP δρα ως δεσμός (bundle) για τη συνένωση πολλαπλών δρόμων οι οποίοι όμως μεταφέρουν διαφορετικά είδη κίνησης και τα οποία διαμοιράζονται τους πόρους που έχουν δεσμευτεί εξαρχής από το εικονικό μονοπάτι Τα VPs απλουστεύουν την αρχιτεκτονική του δικτύου και συντομεύουν τους ελέγχους (αύξηση απόδοσης και αξιοπιστίας) Τα εικονικά κυκλώματα συντελούν στη μεταφορά των δεδομένων και του ελέγχου σηματοδοσίας μεταξύ τελικών χρηστών 10 5

ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ATM-1 Είναι ανάλογη με του Frame Relay Τα εικονικά κανάλια VC χρησιμοποιούνται μεταξύ του αποστολέα και του παραλήπτη και όλα τα κελιά περνούν μέσα από το συγκεκριμένο κανάλι Κάθε ένα από αυτά τα κανάλια έχει δύο συγκεκριμένα τμήματα: ένα νούμερο για το εικονικό μονοπάτι (VP) και ένα νούμερο για το εικονικό κανάλι (VC) το οποίο θα περάσει από το συγκεκριμένο μονοπάτι Κάθε μεταγωγέας περιέχει ένα πίνακα μεταγωγής Για δεδομένα IP, τα πακέτα πρέπει να κατακερματιστούν (κελιά) και να επανασυναρμολογηθούν (πακέτα) Η ATM τεχνολογία έχει το δικό της σχήμα διευθυνσιοδότησης το οποίο βασίζεται σε 20 bytes HEX Υποστηρίζει μηχανισμούς διαχείρισης της κίνησης του δικτύου (παροχή QoS) Ταυτόχρονη μετάδοση εικόνας, ήχου και δεδομένων πάνω από το ίδιο δίκτυο 11 ΜΕΤΑΓΩΓΗ ΣΤΟ ATM-2 Εικονικά Κυκλώματα Εικονικά Μονοπάτια VCI=10 VCI=11 VCI=20 VCI=21 VPI=1 VPI=2 VPI=4 VPI=5 VCI=10 VCI=20 VCI=11 VCI=21 VPI=3 VPI=3 12 6

ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ ΣΤΟ ATM-1 Υπηρεσίες πραγματικού χρόνου (Real-time) Constant bit rate (CBR) Real-time variable bit rate (rt-vbr) Υπηρεσίες μη πραγματικού χρόνου (Non-realtime) Non-real-time variable bit rate (nrt-vbr) Available bit rate (ABR) Unspecified bit rate (UBR) Παράμετροι που καθορίζουν την ποιότητα των υπηρεσιών (Qos) 13 ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ ΣΤΟ ATM-2 Constant Bit Rate (CBR): Είναι αντίστοιχη κατηγορία με τα μισθωμένα κυκλώματα Το εύρος ζώνης είναι προκαθορισμένο και σταθερό για όλη τη διάρκεια του συμβολαίου Παρέχεται σε πελάτες που απαιτούν συγκεκριμένο και απόλυτα εγγυημένο εύρος ζώνης και ποιότητα υπηρεσίας Variable Bit Rate-non real time (VBR-nrt): Οι ταχύτητες μετάδοσης ποικίλλουν ανάλογα με τη διαθεσιμότητα στην πληροφορία που θέλει να μεταφέρει ο χρήστης Χρησιμοποιείται στατιστική πολυπλεξία με στόχο τη βέλτιστη αξιοποίηση των πόρων του δικτύου (QoS) Τέτοιες υπηρεσίας είναι οι κρατήσεις στα ταξιδιωτικά γραφεία, οι τραπεζικές συναλλαγές, το multimedia email κ.τ.λ. 14 7

ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ ΣΤΟ ATM-3 Variable Bit Rate-real time (VBR-rt): Είναι σχεδιασμένη για εφαρμογές ευαίσθητες σε σχέση με την καθυστέρηση και τις μεταβολές αυτής Οι ταχύτητες μετάδοσης ποικίλουν με το χρόνο Τέτοια εφαρμογή είναι το συμπιεσμένο video Available Bit Rate (ABR): Ελάχιστη εγγύηση από τον πάροχο όσο αφορά ποιοτικά χαρακτηριστικά Unspecified Bit Rate (UBR): Καμία εγγύηση ποιότητας (φθηνή λύση - σύνδεση στο Διαδίκτυο) 15 ΕΠΙΠΕΔΑ ΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗΣ Φροντίζει για την επικοινωνία και την προσαρμογή με τα υπόλοιπα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται Υπο-επίπεδο σύγκλισης (CS): Υποστηρίζει συγκεκριμένες εφαρμογές χρησιμοποιώντας AAL Υπο-επίπεδο της κατάτμησης και ενθυλάκωσης (SAR): Ασχολείται με τη μετατροπή των δεδομένων σε κελιά και το αντίστροφο Επίπεδα που χρησιμεύουν για την προσαρμογή στο ATM πρωτόκολλο: AAL 1, AAL2, AAL 3/4 και AAL5 Επίπεδο Δικτύου Επίπεδο Δικτύου AAL AAL ATM ATM ATM ATM Φυσικό Επίπεδο Φυσικό Επίπεδο Φυσικό Επίπεδο Φυσικό Επίπεδο Ακραίος Μεταγωγέας ATM Δικτύου ATM Μεταγωγέας ATM Μεταγωγέας Ακραίος Μεταγωγέας ATM Δικτύου 16 8

Τα + και του ΑΤΜ (1) Πλεονεκτήματα του ATM πρωτοκόλλου Δίκτυα με εγγύηση ποιότητας και χαμηλές καθυστερήσεις, Υποστήριξη πολλών κλάσεων υπηρεσιών για διαφορετικές εφαρμογές μέσω μιας κοινής υποδομής, Δυνατότητα διασύνδεσης με άλλα δίκτυα/τεχνολογίες, Υποστήριξη χρηστών με διαφορετικές απαιτήσεις, Αξιοπιστία, Υποστήριξη real time εφαρμογών, όπως φωνή και video. 17 Τα + και του ΑΤΜ (2) Μειονεκτήματα του ATM πρωτοκόλλου Αύξηση του overhead του δικτύου το οποίο φθάνει 10%-20%, Έλλειψη συμβατότητας σε επίπεδο 2 και 3 με το IP πρωτόκολλο με άμεση συνέπεια την όχι καλή συνεργασία τους, Υψηλό κόστος ανάπτυξης και συντήρησης των ATM δικτύων σε σχέση με τα IP δίκτυα 18 9

MPLS Multi Protocol Label Switching 19 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ MPLS MPLS: Ομάδα πρωτοκόλλων η οποία: Πραγματεύεται την εισαγωγή ετικετών στα πακέτα Προωθεί τα πακέτα μέσα στο δίκτυο με βάση την ετικέτα αυτή Το MPLS δεν ανήκει αμιγώς σε κάποιο από τα επίπεδα του μοντέλου του Internet αλλά είναι μεταξύ των επιπέδων σύνδεσης δεδομένων και δικτύου (Επ. 2.5) Μέσω της συγκεκριμένης τεχνολογίας επιτυγχάνονται οι εξής στόχοι στα επίπεδα δικτύου και σύνδεσης των δεδομένων: Βελτίωση της δρομολόγησης σε επίπεδο δικτύου Επεκτασιμότητα του δικτύου Ευελιξία του δικτύου στις νέες προστιθέμενες υπηρεσίες και, Διαλειτουργικότητα των υπαρχουσών τεχνολογιών Συμβατότητά του με όλες τις τεχνολογίες επιπέδου διασύνδεσης 20 10

Δρομολογητής Εισόδου(Ingress Label Switching Router LSR) Ο πρώτος δρομολογητής που συναντάει το πακέτο καθώς εισέρχεται στο MPLS δίκτυο Λαμβάνει IP κίνηση την οποία ταξινομεί σε μια FEC Δημιουργεί μια επικεφαλίδα MPLS στην οποία αποδίδει μια ετικέτα Το IP πακέτο ενθυλακώνεται στο εν λόγω MPLS πακέτο και προωθείται στον επόμενο LSR του MPLS δικτύου Η προώθηση εξαρτάται και από τους περιορισμους σε ποιότητα υπηρεσιών ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΤΕΣ ΤΟΥ MPLS-1 ILSR ELSR MPLS δίκτυο ILSR TLSR ELSR 21 ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΤΕΣ ΤΟΥ MPLS-2 Δρομολογητής Μετάβασης (Transit LSR) Λαμβάνει από τον εισερχόμενο LSR τα MPLS πακέτα και τα προωθεί στο δίκτυο με βάση την επικεφαλίδα του MPLS πεδίου Αλλάζει την τιμή της ετικέτας κατά το πέρασμα του πακέτου από τον ένα LSR στον επόμενο Δεν ασχολείται καθόλου με τη δρομολόγηση ή την επεξεργασία της επικεφαλίδας του επιπέδου δικτύου ELSR ILSR MPLS δίκτυο ILSR TLSR ELSR 22 11

ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΤΕΣ ΤΟΥ MPLS-3 Δρομολογητής Εξόδου(Engress LSR) Εκτελεί τη διαδικασία της αποθυλάκωσης, απομακρύνοντας ουσιαστικά την επικεφαλίδα MPLS από το αρχικό IP πακέτο Προωθεί κατάλληλα το αρχικό πακέτο προς τον τελικό προορισμό ELSR ILSR MPLS δίκτυο ILSR TLSR ELSR 23 ΚΛΑΣΗ ΙΣΟΔΥΝΑΜΗΣ ΠΡΟΩΘΗΣΗΣ (FEC)-1 Προσδιορίζει την προώθηση των πακέτων μέσα στο δίκτυο Είναι μια αναπαράσταση ενός συνόλου πακέτων με κοινές απαιτήσεις μεταφοράς Κάθε LSR κατασκευάζει έναν πίνακα (LIB - Label Information Base) για να καθορίσει πώς πρέπει να προωθηθεί κάθε πακέτο Ο LIB αποτελείται από αντιστοιχίσεις ετικετών σε ισοδύναμες κλάσεις προώθησης Με βάση τη FEC η τιμή μίας ετικέτας «διαπραγματεύεται» μεταξύ των δρομολογητών εισόδου και εξόδου στο δίκτυο MPLS Η ομαδοποίηση των πακέτων σε κλάσεις μέσω της FEC ουσιαστικά χρησιμεύει για την υποστήριξη ποιοτικών υπηρεσιών 24 12

ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ-1 Δρομολόγηση βήμα προς βήμα (hop-by-hop): Κάθε LSR ανεξάρτητα, διαλέγει το επόμενο βήμα δρομολόγησης για μια FEC Αυτή η μεθοδολογία είναι παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιείται στα τωρινά δίκτυα IP Ο LSR χρησιμοποιεί κάθε διαθέσιμο πρωτόκολλο δρομολόγησης, όπως OSPF, ΑΤΜ Private Network-to- Network Interface (PNNI) Ρητή Δρομολόγηση Ο ingress LSR καθορίζει τη λίστα από κόμβους ολόκληρης της διαδρομής Κατά μήκος του μονοπατιού, οι πόροι μπορεί να δεσμεύονται ώστε να διασφαλίσουν την ποιότητα υπηρεσιών QoS της κίνησης δεδομένων Αυτό διευκολύνει την διαχείριση κίνησης TE (Traffic Engineering) διαμέσου του δικτύου 25 ΔΡΟΜΟΛΟΓΗΣΗ-2 1a. Τα πρωτόκολλα δρομολόγησης (e.g. OSPF-TE, IS-IS-TE) ανιχνεύουν την προσβασιμότητα των δικτύων προορισμού 1b. Το πρωτόκολλο διανομής ετικετών - Label Distribution Protocol (LDP) εγκα8ιστά ετικέτες που αντιστοιχούν στον προορισμό 4. Ο engress LSR απομακρύνει την ετικέτα και μεταφέρει το πακέτο IP IP 2. Ο Ingress LSR λαμβάνει πακέτα και τους τοποθετεί ετικέτες 3. Ο ΤLSR προωθεί τα πακέτα χρησιμοποιώντας ανταλλαγή ετικετών - label swapping 26 13

ΔΙΑΝΟΜΗ ΕΤΙΚΕΤΑΣ Πρωτόκολλο Διανομής ετικέτας (LDP): Πρωτόκολλο στο οποίο βασίζεται η διανομή των ετικετών Constraint Based LDP CR-LDP: Επιτρέπει στο διαχειριστή του δικτύου να στήσει ρητά το μονοπάτι μεταγωγής (Label Switching Path LSP) Χρησιμοποιείται για κίνηση με απαιτήσεις στην ποιότητα της γραμμής μεταφοράς Προσομοιώνει δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος 27 ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΤΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ MPLS Απλοποιημένη προώθηση βασισμένη σε ανταλλαγή ετικετών συγκεκριμένου μήκους Ταχύτερη δρομολόγηση των πακέτων εξαιτίας της απλοποίησης του μηχανισμού προώθησης Είναι συμβατό με οποιαδήποτε τεχνολογία επιπέδου ζεύξης δεδομένων (ATM, Frame Relay κ.α.) Διαχωρισμός της δρομολόγησης από την προώθηση σε IP δίκτυα Ενοποίηση του ATM και του IP δικτύου 28 14

Gigabit ETHERNET 29 Ethernet 30 15

Original Ethernet Bob Metcalfe, (1972 Xerox PARC) 31 Υπάρχει τεράστια παραγωγή αρχείων που αυξάνονται σε μέγεθος από Mbytes σε Gbytes και Tbytes Οι εταιρείες χρησιμοποιούν πλέον τεχνολογίες διαδικτύου για τη δημιουργία ιδιωτικών ενδοδικτύων παράγοντας μη προβλέψιμο φόρτο ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ GIGABIT ETHERNET 32 16

ΑΝΑΓΚΗ ΓΙΑ GIGABIT ETHERNET Η αποθήκευση δεδομένων γίνεται σε διατάξεις που είναι προσπελάσιμες σε πολλούς χρήστες με αποτέλεσμα να απαιτείται συχνή ενημέρωσή τους ώστε να παρέχουν δεδομένα σε πραγματικό χρόνο Οι εξελιγμένες εφαρμογές (video conference, video πραγματικού χρόνου κ.α.) δεν απαιτούν μόνο τεράστιο εύρος ζώνης αλλά και μικρή καθυστέρηση ώστε να είναι αποδεκτές 33 Το Ethernet με ταχύτητες της τάξης των Gbps Για την επίτευξη αυτών των ταχυτήτων χρειάστηκε να γίνουν αλλαγές στο φυσικό μέσο Για την υλοποίηση του GE έγινε συνδυασμός δύο προτύπων: IEEE 802.3 Ethernet: Διατηρεί το πρότυπο πλαισίου του Ethernet και της ANSI X3T11 Fibre Channel: Παρέχει την υψηλής ταχύτητας πρόσβαση στο φυσικό μέσο ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΟΥ GIGABIT ETHERNET ΕΠΙΠΕΔΟ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΕΠΙΠΕΔΟ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΕΠΙΠΕΔΟ ΔΙΚΤΥΟΥ ΕΠΙΠΕΔΟ ΔΙΑΣΥΝΔΕΣΗΣ ΦΥΣΙΚΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΑΝΩΤΕΡΑ ΕΠΙΠΕΔΑ MAC ΧΡΗΣΤΗΣ ΥΠΟΕΠΙΠΕΔΟ MAC RECONSILATION PCS PMA PMD ΜΕΣΑ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ 34 17

ΕΠΙΠΕΔΑ ΚΑΙ ΥΠΟΕΠΙΠΕΔΑ ΤΟΥ GE-1 Medium Access Control MAC: Παρέχει λογική διασύνδεση μεταξύ των επιπέδων δικτύου και διασύνδεσης (αρχικοποίηση, έλεγχος και διαχείριση) Reconcilation: Μεταφραστής εντολών μεταξύ του επιπέδου διασύνδεσης και του φυσικού επιπέδου 10GMII: Παρέχει το πρότυπο για τις διεπαφές μεταξύ του MAC και του φυσικού επιπέδου PCS (Physical Coding Sublayer): Είναι υπεύθυνο για την κωδικοποίηση και την αποκωδικοποίηση δεδομένων από και προς το MAC υποεπίπεδο PMD (Physical Medium Dependent): Είναι υπεύθυνο για μεταδόσεις σημάτων (ενίσχυση, διαμόρφωση κ.α.) MDI (Medium Dependent Interface): Χαρακτηρίζει διαφορετικούς τύπους συνδέσμων για διαφορετικά μέσα μετάδοσης και PMD συσκευές 35 ΕΠΙΠΕΔΑ ΚΑΙ ΥΠΟΕΠΙΠΕΔΑ ΤΟΥ GE-2 Σύγκριση του υποεπιπέδου MAC του GE και των Ethernet και Fast Ethernet Η μορφή των πλαισίων είναι ίδια με αυτή που ορίζει το πρότυπο 802.3, Λειτουργεί σε ημιαμφίδρομο τρόπο (half-duplex) με τη χρήση της μεθόδου CSMA/CD και σε αμφίδρομο τρόπο (full-duplex) Σε επίπεδο δικτύου το Gigabit Ethernet: Δεν παρέχει μηχανισμούς ποιότητας υπηρεσίας (Quality of Service QoS) Έχει μηχανισμούς για κλάσεις υπηρεσίας (ή αλλιώς best-effort QoS), που επιτρέπει να δέχεται αιτήσεις για την επίτευξη ποιότητας υπηρεσίας 36 18

RESOURCE RESERVATION PROTOCOL (RSVP) Επιτρέπει στις εφαρμογές του δικτύου να ζητούν υπηρεσίες ποιότητας για τις εκάστοτε ροές δεδομένων τους Ροή δεδομένων στο RSVP: Σειρά πακέτων που μοιράζονται τον ίδιο αποστολέα, παραλήπτη και ποιότητα υπηρεσίας Οι τρόποι διαχείρισης με το συγκεκριμένο πρωτόκολλο είναι οι εξής: Best-effort: Αποτελεί τον κλασσικό τρόπο μετάδοσης πακέτων όπως ορίζεται από το πρωτόκολλο IP Rate-sensitive: Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές για τις οποίες υπάρχει απαίτηση σταθερού εύρους ζώνης Delay-sensitive: Αναφέρεται σε εφαρμογές που θέτουν όρια στην καθυστέρηση ανάμεσα στη λήψη των πακέτων για την εκάστοτε εφαρμογή 37 ΤΑ + ΚΑΙ ΤΟΥ GIGABIT ETHERNET (1) Πλεονεκτήματα του Gigabit Ethernet Εύκολη υλοποίηση Χαμηλό κόστος αγοράς και υποστήριξης λόγω εξοικείωσης με το Ethernet Ικανότητα υποστήριξης νέων εφαρμογών Σχεδιασμός δικτύου οποιουδήποτε τύπου To GE μπορεί να είναι switched, routed και shared Είναι διαθέσιμο σε αμφίδρομο αναμεταδότη καθώς και σε μεταγωγείς τοπικών δικτύων και δρομολογητές 38 19

ΤΑ + ΚΑΙ ΤΟΥ GIGABIT ETHERNET (2) Μειονεκτήματα του Gigabit Ethernet Δεν υπάρχει διαχείριση εφαρμογών πραγματικού χρόνου ή γενικά ευαίσθητων σε καθυστερήσεις Δεν σχεδιάστηκε για την υποστήριξη ενοποιημένων δικτύων φωνής, δεδομένων ή πολυμεσικών εφαρμογών Εμβέλεια ~5km (μικρά ΜΑΝ) Δεν παρέχει ποιότητα υπηρεσίας όπως το ATM αλλά δίνει κάποια επίπεδα προτεραιότητας 39 20

Τέλος ΑΤΜ & Gigabit Ethernet

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο την αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. Τεχνολογία Ethernet και τηλεφωνία ΙΡ 3

Σημειώματα

Σημείωμα Ιστορικού Εκδόσεων Έργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση 1.0. Τεχνολογία Ethernet και τηλεφωνία ΙΡ 5

Σημείωμα Αναφοράς Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών, Βαρουτάς Δημήτρης, Σφηκόπουλος Θωμάς. «Τηλεπικοινωνιακά Ψηφιακά Δίκτυα. Τεχνολογία Ethernet και τηλεφωνία ΙΡ». Έκδοση: 1.0. Αθήνα 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: http://opencourses.uoa.gr/courses/di122/. Τεχνολογία Ethernet και τηλεφωνία ΙΡ 6

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. Τεχνολογία Ethernet και τηλεφωνία ΙΡ 7

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους. Τεχνολογία Ethernet και τηλεφωνία ΙΡ 8