présentation atm décrire les bases datm nécessaires à la compréhension du réseau daccès adsl...
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PrésentationATM
Décrire les bases d’ATM nécessaires à la compréhension du réseau d’accès ADSL
Objectifs
ATM = Asynchronous Transfer Mode
Programme
Les bases d’ATM
1 Les concepts ATM2 La couche physique3 Couche ATM4 La couche AAL
Décrire le concept de l’ATM
Décrire le rôle de la couche physique
Décrire le rôle de la couche ATM
Décrire les bases d’ATM
Décrire le rôle de la couche AAL
1 Concepts de base
Question : Qu’est ce qu’ATM
•En quoi ressemble-t-il à un canard?
ATM
Réponse
Marche Nage
Vole
• Les deux sont destinés à un environnement multi média
Voix Video Data
ATM
Cellules
• Conversion de toute information en petites cellules de longueur fixe.
Voix Video Data
CellulesATM
Network
Chemin Virtuel et Circuit Virtuel
Chemin Virtuel identifié par VPI
Circuit Virtuel identifié par VCI
Charge utile
VCI VPI DonnéesCellule ATM :
entête
VPI : Virtual Path IdentifierVCI : Virtual Channel Identifier
Fibre Optique
ou
Ligne électrique
Voie L Voie G
P:8
Voiture:1Voiture:2
Voiture:3Voiture:4
P:5
Voit.: 3Voit.: 2
Voit.: 1
Voit. :1
Voit.: 2
Voit.: 3
P:3
P:2
5/9 2/35/8 3/4
Voiture:2Voiture:3
Voiture:4Voiture:5
Voiture:1
P:9
P:4
Voie M Voie KVoie B
: destination Font Romeu
: destination Nice
NiceFont Romeu
2/22/31/53/4
PARIS
LYON
LANNION
Connexion virtuelle : commutation de VP/VC
VP: Virtual Path (chemin virtuelVC: Virtual Channel (Circuit virtuel
Voit.: 3
Voie L Voie G
Voiture:2Voiture:3
Voiture:4Voiture:5
Voiture:1
5/ 3/
: destination Nice
: destination Font Romeu
NiceFont Romeu
Voie M Voie KVoie B
2/1/1/3/
PARIS
LYON
LANNION
Commutation de voiture
(VP)
Connexion virtuelle : commutation de VP
8 6 3 59 8 1
Voit.: 2
Voit.: 3
8 63
5
Voit.:1
98
13/ 1/
Voiture:1Voiture:2
Voiture:3Voiture:4
86 3 5
Voit. :1
Voit.: 2
Voit.: 3
98
1
L G
B
M K
Voit.: 3
Voie L Voie G
P:8
Voiture:1Voiture:2
Voiture:3Voiture:4
Voit.: 2Voit.: 1
Voit. :1
Voit.: 2
Voit.: 3
Voiture:2Voiture:3
Voiture:4Voiture:5
Voiture:1
P:9 5/ 3/
P:9
P:8
: destination Nice
: destination Font Romeu
NiceFont Romeu
P:5P:2
Voie M Voie KVoie B
2/23/91/53/8
PARIS
LYON
LANNION Voit.: 3
Commutation de voiture (VP)
Commutation de siège (VC)
Commutation de VP et de VP/VC
Commutation de VP
Commutateur de VP
VP
VC
Commutation de VP / VC Commutation de VP
Commutateur de VP/VC
VP
VC
Commutation de VP/VC
5 Bytes
48 Bytes
5 OctetsEn tête (Header)
48 OctetsDonnées utiles
(Payload)
Format de la Cellule ATM
Chaque entête de cellule ATM contient un double identificateur de connexion virtuel :
Identification des Cellules
2 6/9 /4
l’identificateur de chemin virtuel VPI.
l’identificateur de circuit virtuel VCI
Rôle des commutateurs ATM
4/1
6/3
1/2 8/23/5
7/3
•Fonction de base : commuter les cellules rapidement !
1
2
3
Commutation des cellules ATM
Port VPI/VCI
1
1
2/9
6/4
2/9
Port
2
3
VPI/VCI
4/5
2/9
4/5
6/4
2/9
Modèle de référence ATM
Signalisation Données
Plan deContrôle
Planusager
Coucheshautes
ATM Adaptation
Layer
ATM Layer
Physical Layer
Plan de gestion
Données, vidéo, voix, signalisation
Conversion entre informations de couches hautes et cellules ATM
Multiplexage et relayage de cellules
Mise en trame sur média physique
Coucheshautes
ATM comprend 3 couches fonctionnelles :
Les couches ATM
La couche physique ATM :
•Transmet et reçoit des flux de bits sur le médium
•Insert les cellules dans des trames utilisées par le médium
La couche ATM :•Responsable de l’établissement des connexions virtuelles
•Responsable du routage des cellules dans le réseau
La couche d’adaptation ATM :•Assure la qualité de service choisie par les couches supérieures
PHYATM
PHYATM
PHYATM
PHYATM
PHYATM
PHYATM
PHYATMAAL
Couchesusager
PHYATMAAL
Couchesusager
Réseau ATM
Réseau ATM à connexions semi-permanentes
Connexions réalisées par opérateur du réseau
PHYATM
PHYATM
PHYATM
PHYATM
PHYATM
PHYATMATM
Réseau ATM
Réseau ATM avec connexions à la demande
PHY
AAL
Couchescontrôle
AAL
Couchesusager
AAL
Couchescontrôle
AAL
Couchescontrôle
PHY
AAL
Couchescontrôle
AAL
Couchesusager
AAL
Couchescontrôle
AAL
Couchescontrôle
AAL
Couchescontrôle
AAL
Couchescontrôle
Le traitement d’appel est géré par les couches de contrôle
2 - Couche physique
Transmission et réception de bits en fonction du type de support (optique, électrique)
Transmission Convergence (TC)
Justification (insertion extraction de cellules vides)
Embrouillage / désembrouillage cellule
Délimitation cellule, calcul et vérification du HEC
Adaptation au système de transmission (SDH, PDH,…)
Couche physique
Physical Medium (PM)
TC : Justification
TC
Couche ATM
Cellule videCellule demaintenance
Couche physique
TC : Calcul et vérification du HEC
5 Bytes
48 Bytes
5 Octets
En tête (Header)
48 Octets
Données utiles(Payload)
Header Error Correction
Cellule ATM
•Correction une erreur simple,•Détection erreurs multiples.
Transmission Convergence (TC)
TC : Délimitation des cellules
Réception
4 octets1oct
HEC?
0100111001010110011010100010010100111100101001010101010010101010010100101001001010010EntêteHECPayload
cellule
HEC EntêtePayloadEntêteHECPayload HEC EntêtePayloadEntêteHECPayload HEC EntêtePayload
Recherche de synchronisation
(bit à bit)
Pré synchronisation(cellule à cellule )
Synchronisation
HEC correct
HEC incorrect
corrects HEC consécutifs
incorrects HEC consécutifs
TC : Adaptation au système de transmission
Trame SDHContainer
Physical Medium (PM)
Transmission Convergence (TC)
SDH
Cellules ATM
POHPath OverHead
(entête trame SDH)
Embrouilleur/Désembrouilleur
(exemple : SDH)
Couche ATM
Sous-couche TC
Super Trame (SF)
synch FEC
Trame 0 (DF) Trame synchro68Trame 1 (DF) Trame 67 (DF)
Symbole DMT
TC : Adaptation au système de transmission ADSL
Cellule ATM Cellule ATM Cellule ATM
CellulesvideCellule ATM
Données
Sous-couche PM
TC : Adaptation au système de transmission ATM-F
PM
TC
Couche physique
Embrouilleur/Désembrouilleur
00010 ESC(X)
10101010010101001011001110110101110011111001011001110101101110111111011111011111
Symbol5B
Codage 4B/5B
0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111
Data4B
Synchro désembrouilleur
ATMF (25,6 Mb/s)XX
X4
X4
X4
Codage NRZI
Début de cellule
UTP
(exemple : ATMF)
8 7 6 5 4 3 2 1
PM : Connecteur RJ45 pour ATMF-25,6Mb/s
Contact
1 278
CôtéUsagerTx +Tx -Rx +Rx -
CôtéRéseauRx +Rx -Tx +Tx -
3 – La couche ATM
Couche ATM
Couche ATM
Multiplexage / démultiplexage de cellules
Acheminement des cellules
Génération / extraction de l’entête
Contrôle de flux à l’interface
Insertion / extraction d’informations de maintenance
Couche Physique
Réseau ATM privé
Réseau ATM public
UNI
UNIUNI
UNI UNIUNI
User to Network Interface (UNI)
NNI
NNI
Node to Node Interface (NNI)
Interfaces UNI et NNI
Payload (48)
Format NNI de la Cellule ATM
VPI
VPI:Virtual Path Identifier 12 bits VCI
VCI:Virtual Channel Identifier 16 bitsPT
PT: Payload Type 3 bits
CLP
CLP : Cell Loss Priority 1 bits
HEC
HEC : Header Error Control 8 bits
Header
Payload (48)
Format UNI de la Cellule ATM
Header
VCI
VCI:Virtual Channel Identifier 16 bitsPT
PT: Payload Type 3 bits
CLP
CLP : Cell Loss Priority 1 bits
HEC
HEC : Header Error Control 8 bits
VPI
VPIVPI:Virtual Path Identifier 8 bits
GFCGFC:Generic Flow Control 4 bits
Deux niveaux de commutation
VCI 1
VCI 2
Commutation de VP
VCI 1VCI 2
Commutation de VC
VCI 1
VCI 2 VPI 1
VPI 2 VCI 4
VPI 3 VCI 3
VCI 2 VCI 4
Nœud ATM
VPI 5VPI 4
VCI 1
VCI 3
Virtual Path Connection
1 VC pour vidéo
1 VC pour audio espagnol1 VC pour audio anglais1 VC pour audio français
Réseau ATMcommutation de VP
Interface physique
Serveurvidéo
Usager
Commutation de VP : exemple 1
Réseau ATM
Virtual Path ConnectionInterface physique
Fournisseur d’accès Internet
Usagers
Commutation de VP : exemple 2
Multiplexeur
Fournisseur d’accès Internet
Internet
Commutation de VP
CLP : Cell Loss Priority
CLP = 0 (cellule de priorité haute)CLP = 1 (cellule de priorité basse)
CongestionCongestion
Payload Type (type de cellule)
Type de cellule
Cellule de données usager, indication d’usager à usager
Cellule de maintenance associée à la liaisonCellule de maintenance de bout-en-boutCellule de gestion de ressourceRéservé
= 0 : cellule de données usager
= 1 : cellule de maintenance
Pas de congestion
Congestion
Code
0 0 00 0 10 1 00 1 1
1 0 01 0 11 1 01 1 1
= 1 : dernière cellule d’un message
ATMATM ATM
PT:0PT:0 PT:0
PT
:0
PT:0
PT:4
Plangestion PT:4
Plangestion
PT:5
PT:5
PT:5
PT:5
PT:0PT:0
PT:0
PT
:0
PT:0
Flux d’exploitation / maintenance F5
Plangestion
PT:4
PT = 4 : flux de maintenance liaison
VC
PT:5
PT = 5 : flux de maintenance de bout en bout
PT = 0 : flux de données usager
4 - La couche AAL
Chaque connexion à l’intérieur du réseau ATM possède sa propre Qualité de Service (QoS).
La qualité de Service détermine comment le réseau traite chaque cellule circulant sur la connexion.
Qualité de service
La Qualité de Service (QoS) : une question fondamentale des réseaux ATM .
Un contrat est conclu entre fournisseur et client.
Réseau ATM
Utilisateur
L ’ATM Forum a défini un ensemble de paramètres QoS.
L’ATM Forum a défini un certain nombre de Classes de Services.
Paramètres de service
Certains paramètres caractérisent la charge de trafic, ils apparaissent dans le contrat sous la forme de : « descripteur de trafic »
Contra
t
Descripteur d
e trafic
PCR: 400000
MCR: 202022
SCR: 50000
CDV : 10
Classes de services
Avec connexion Sans connexion
Fonction du mode de connexion
Constant Variable Constant VariableFonction
duDébit
Non Temps réel
Temps réel
Non Temps réel
Temps réel
Non Temps réel
Temps réel
Non Temps réel
Temps réel
Fonctiondu
Temps
Classe
AClasse
BClasse
CClasse
D
Catégories de trafics ATM
ClasseC
Variable
ClasseA
Constant
ClasseB
Avec connexion
ClasseD
Sansconnexio
nConnexion
Débit
Temps Temps réel Non temps réelTrafic
FR, X25voix,vidéo
Applications
CBRConstant Bit Rate
Voix/vidéo compressée
VBRVariable Bit Rate
TraficLAN
ABR / UBRAvailable Bit RateUnspecified Bit Rate
AAL 1 AAL 2 AAL 3/4Sous-couchesd’adaptation
(Simple Efficient Adaptation Layer) AAL 5 (SEAL)
Service orienté avec ou sans connexion Service sans contrainte temps réel
Message0 à 65535
octets
PAD0 à 47octets
Service sensible à la perte de données
CRC4
octets
Service préservant la frontière des messages
long2
octets
Entête cellule avec Payload Type = 0
Entête cellule avec Payload Type = 1 (dernière cellule du message)
2oct.
rés.
Caractéristiques de l ’AAL-5
48octets
5oct. Cellules ATM
Valeur maximale du débit envisagé.
PCR : (Peak Cell Rate)
MCR : (Minimum Cell Rate) Débit minimum considéré comme acceptable par l’usager.
CDVT : (Cell Delay Variation Tolerance)
Défini la variation admissible du temps de transmission des cellules
Principaux paramètres de trafic
Débit
PCR
Temps
Garanti
Paramètres du service CBR
+ CDVT
Emission par rafales
Un Circuit Virtuel: PCR=848kb/s Période = 1/2000 =0,5ms
Débit ligne physique= 3,392Mb/s Soit : 3,392 x 106 / (53octets x 8 bits)= 8000 cellules /s
Soit: (848 x 103 / (53octets x 8 bits))=2000 cellules /s
CDVT: Variations du délai inter-cellules
Emission idéale
Débit constant
Débit irrégulier
Mécanisme du seau percé
La dimension du seau est calculée en fonction
du paramètre CDVT
CDVT=5ms
PCR=848kb/s - 2000 cell/s - T=0,5ms Taille maxi des rafales = 5ms/0,5ms => 10+1 cellules
11 cellules
Taille maximum des rafales
Débit
PCR
Temps
MCR
Garanti
Paramètres du service ABR
Débit
PCR
Temps
Non garanti
Paramètres du service UBR
Mécanismes de gestion de trafic
L’usager spécifie ses paramètres
Le réseau vérifie s’il peut accepter une telle connexion
Le réseau met en place une police pour contrôler si le contrat est respecté
Paramètres CAC : Connection Admission Control
Contra
t
Descripteur d
e trafic
PCR: 400000
MCR: 202022
SCR: 50000
CDV : 10
Connection Admission Control
Station de traitement des
eaux usées
6m3/h
9m3/h
20m3/h
5m3/h7m3/h
Pollution
Le réseau peut-il accepter une nouvelle connexion?
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