Tecnologias Atuais de Redes - Aula 4 - Comutação

Tecnologias Atuais de Redes - VPN 1
Tecnologias Atuais de Redes
Aula 4
Comutação

Conteúdo
Comutação de Circuitos
Comutação de Mensagens
Comutação de Pacotes
Redes Orientadas a Conexões

Introdução
Alocação de recursos
Interligação de dois ou mais pontos
Comutação

Introdução
Comutação de circuitos
Comutação de mensagens
Comutação de pacotes
Tipos de Comutação

Comutação

Uso permanente de recursos
Tráfego constante
Ex.: comunicação de voz
Conexão dedicada

Garantia de recursos
Disputa pelo acesso apenas na fase de conexão
Sem processamento nos nós intermediários
Menor tempo de transferência
Controle nas extremidades
Vantagens

Desperdício de banda em períodos de "silêncio"
Não há correção de erros
Probabilidade de bloqueio
Circuitos ocupados
Desvantagens

1. Estabelecimento do circuito
Reserva de recursos
2. Transferência da voz
3. Desconexão do circuito
Fases

Comutação

Precursor da comutação de pacotes
Mensagens roteadas
Um salto (hop) por vez
Não há caminho dedicado
STORE and FORWARD
Ex.: e-mail

Vantagens
Maior aproveitamento das linhas de comunicação
Uso otimizado do meio
Desvantagem
Aumento do tempo de transferência das
mensagens

Comutação

Pacotes individualmente encaminhados
Mensagens quebradas em pacotes
Unidades de transferência de informação
Não há caminho dedicado
Otimização do uso da largura de banda

Uso otimizado do meio
Ideal para dados
Correção de erros
Redução do atraso na transmissão total
Vantagens

Sem garantias de banda, atraso e variação do atraso
Ruim para algumas aplicações de voz e vídeo
Overhead de cabeçalho
Atrasos de enfileiramento e processamento a cada nó
Disputa nó-a-nó
Desvantagens

Comutação

ARPANET (Internet)
Continuidade da rede
Ataques diretos
Destruição de roteadores e linhas de transmissão
Pacotes roteados de modo independente
Redes sem Conexões

Empresas de telefonia
Estabelecimento de conexão
Rota mantida até o encerramento
Panes no caminho cancelam a conexão

Vantagens (empresas de telefonia)
Qualidade de serviço
Faturamento
Reserva de recursos
Desvantagem (Depto. de Defesa dos EUA)
Cancelamento da conexão

Desvantagens (empresas de telefonia)
Sobrecarga de roteadores e perda de pacotes
Instabilidade na qualidade do serviço
Inadequada para áudio ou vídeo
Faturamento
Impossibilidade da cobrança por minuto
Redes sem Conexões

Antigo serviço de comutação de pacotes
Cobertura global na década de 80
Lançamento em 1970
Redes de longa distância
Sistema telefônico ou ISDN
X.25
ISDN – Integrated Service Digital Network
(Rede Digital de Serviços Integrados)

X.25 - Arquitetura

DTE – Data Terminal Equipment
Terminais
DCE – Data Circuit Terminating Equipment
Modems ou roteadores
PSE – Packet-Switching Exchange
Comutadores de pacotes (ISP)
X.25 - Arquitetura

X.25 - Arquitetura
Estudar os três níveis de protocolos básicos
(ou camadas de arquitetura) do X.25
(apostila, pág. 7)

Comunicação de dados de alta velocidade
Confiabilidade e eficiência no uso da banda
Informações divididas em frames
Camada de enlace do modelo OSI
Frame Relay

Frame Relay - Arquitetura

Equipamentos de usuários e aplicações
PC's, estações de trabalho, servidores etc.
Equipamentos de acesso com interface Frame Relay
Bridges, roteadores, dispositivos de acesso FR etc.
Equipamentos de rede
Switches, roteadores etc.
Frame Relay - Arquitetura

Custo de propriedade reduzido
Equipamentos mais simples
Padrões estáveis e largamente utilizados
Overhead reduzido e alta confiabilidade
Redes escaláveis, flexíveis e com boa recuperação
Interoperabilidade com outros protocolos e
aplicações
Frame Relay - Vantagens

Equipamentos de usuário com protocolos
inteligentes
Controle de fluxo das informações
Rede de transporte virtualmente à prova de falhas
Frame Relay - Restrições

Frame Relay – Circuitos Virtuais
Estudar os circuitos virtuais do Frame Relay
(apostila, pág. 9)

Flags
Início e fim do frame
Código padrão fixo (valor hexadecimal 7E)
Frame Relay – Estrutura do Frame

Cabeçalho
Informações de controle
Composto por 2 bytes
Estudar as informações contidas no cabeçalho
(apostila, pág. 10)

Informação de usuário
Informações da aplicação usuária

FCS – Frame Check Sequence
CRC – Cyclic Redundancy Check
Padrão de 16 bits
Detecção de erros
Usado para frames com até 4.096 bytes

Frame Relay – Fluxo das Informações
Estudar o fluxo das informações no Frame Relay

Asynchronous Transfer Mode
Modo de Transferência Assíncrono
Arquitetura de rede de alta velocidade
Comutação de células
Interligação de LAN's, MAN's e WAN's
Aplicações de dados, voz e vídeo
Camada de enlace do modelo OSI
ATM

"Evolução técnica" da comutação de pacotes
Taxas de transmissão mais altas
Baixa taxa de erros
Quadros pequenos de tamanho fixo
Células (cells)
ATM – Comutação de Células

Equipamentos de usuários e aplicações
PC's, estações de trabalho, servidores etc.
Equipamentos de acesso com interface ATM
Bridges, roteadores, switches etc.
Equipamentos de rede
Switches, roteadores etc.
ATM – Arquitetura

Otimização do uso de banda
Custo baixo de processamento das células
Vários tipos de tráfego (dados, voz e vídeo)
Redes escaláveis, flexíveis e com boa recuperação
Interoperabilidade com outros protocolos e
aplicações
ATM – Vantagens

Outras tecnologias têm sido adotadas com frequência
Fast Ethernet, Gigabit Ethernet etc.
Uso de interfaces ATM não tem sido tão grande
ATM – Restrições

ATM – Características
Estudar as características do ATM

TP – Transmission Path
Rota de transmissão física
ATM – Conexões Virtuais

VP – Virtual Path
Rota virtual
Identificador VPI (Virtual Path Identifier) único

VC – Virtual Channel
Canal virtual
Identificador VCI (Virtual Channel Identifier) único

Conexões virtuais
VPC – Virtual Path Connection
VCC – Virtual Channel Connection

VPC – Virtual Path Connection
Conexão de rota virtual
Dois equipamentos de acesso ou de usuário
Coleção de VP's

VCC – Virtual Channel Connection
Conexão de canal virtual
Dois equipamentos de acesso ou de usuário
Coleção de VC's

Circuitos virtuais
PVC – Permanent Virtual Circuit
SVC – Switched Virtual Circuit

PVC – Permanent Virtual Circuit
Configurado pelo operador na rede
Conexão permanente entre dois pontos

SVC – Switched Virtual Circuit
Sem intervenção do operador de rede
Atendimento sob demanda

Tamanho fixo de 53 bytes
ATM – Estrutura da Célula

Cabeçalho
5 bytes
Informações de controle
Detecção e correção de erros

Cabeçalho
Estudar as informações contidas no cabeçalho

Informação útil
48 bytes
Informações de usuário ou de controle

Integração Frame Relay - ATM
Estudar a integração Frame Relay - ATM

Comutação
Exercícios de Fixação

1) Defina comutação.
2) Quais as principais características, vantagens e
desvantagens da comutação de circuitos, da
comutação de mensagens e da comutação de
pacotes?
3) Cite exemplos de redes orientadas a conexões.
4) Comente sobre as redes X.25.

5) Explique com suas palavras o funcionamento de
uma rede Frame Relay.
6) Explique com suas palavras o funcionamento das
redes ATM.
7) Quais as características da comutação de células?
Descreva a estrutura de uma célula.

Comutação
Referências

Referências
https://sites.google.com/site/estudandoredes/capitulo-01---
introducao/1-5-exemplos-de-redes/1-5-2-redes-orientadas-a-
conexoes-x-25-frame-relay-e-atm
ATM
http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialatm/pagina_1.asp
Frame Relay
http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialfr/pagina_1.asp
Protocolos de Redes: X.25, FR e ATM
http://www.teleco.com.br/Curso/Cbrdados/pagina_3.asp

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