Una red WAN

Una red WAN
(Internetwork) es una
colección de redes
individuales, conectadas
entre si por dispositivos
intermedios que funciona
como una única y
extensa red.
2
Las primeras redes fueron
redes de tiempo compartido
que usaba mainframes y
conectaba terminales.
Un ejemplo de estas redes es
la
System
Network
Arquitecture (SNA) de IBM y
Digital desarrollada en 1970
3
Local-area
networks
(LANs)
evolucionadas en torno a la
revolución del PC. Las LANs
habilitan a múltiples usuarios en
una
relativa
pequeña
área
geográfica
para
intercambiar
archivos y mensajes así como
acceso a recursos compartidos
como file servers e impresoras.
4
Wide-area
networks
(WANs)
interconnecta
LANs
usuarios
geográficamente dispersos para darles
conectividad.
Algunas
de
las
tecnologías usadas son ATM, ADSL,
Frame Relay, radio links.
Hoy, son extensamente usadas ya que
operan a alta velocidad, soportando
aplicaciones de banda ancha como
multimedia y videoconferencia.
5
Las redes WAN evolucionan como solución a tres problemas:
•LANs aisladas
•Duplicación de recursos
•Carencia de gestión de red.
6
Historia
En los inicios de los 80, la Organización
Internacional para Estandarización (ISO)
reconoció la necesidad de un modelo de
red que ayudaría a los fabricantes a crear
implementaciones de red interoperables.
El modelo de referencia de Interconexión
de Sistemas Abiertos (OSI) lanzó al
mercado en 1984 esta necesidad.
7
Objetivos
•Dividir y Conquistar
•Definir Interfaces estándar
•Predecir y controlar cambios
•Proveer un lenguaje estándar
8
La figura muestra
algunas
implementaciones
comunes de LAN y
WAN de este nivel.
Nivel 1_físico:
El nivel físico activa, desactiva y mantiene los circuitos físicos
actuales entre dos dispositivos. Este nivel también define las
especificaciones mecánicas y eléctricas de la red y la interface
de hardware.
9
La figura muestra
algunas
implementaciones
comunes de LAN y
WAN de este nivel.
Nivel 2_enlace de datos:
Este nivel provee transmisión fiable de datos a través del nivel
físico, este nivel se divide en dos subniveles: enlace lógico de
control (LLC) y control de acceso al medio (MAC).
10
Una WAN es una red de
comunicación de datos que cubre una
amplia área geográfica y que a
menudo usa facilidades de
transmisión proveídas por
transportadores comunes, como las
compañías telefónicas.
Generalmente usa los tres niveles
más bajos del modelo OSI: physical,
data link, y network.
11
Point-to-point link provee una simple y preestablecida
comunicación WAN, desde un cliente local a través de un
proveedor (como una compañía telefónica), a una red
remota. Líneas Point-to-point son normalmente
alquiladas. Generalmente caras y basadas en la banda y
distancia entre los puntos. Point-to-point links son
generalmente más caros que servicios como Frame
Relay.
12
Switched circuits permite la comunicación de datos que se
inicia cuando se necesita, y termina cuando se completa.
Integrated Services Digital Network (ISDN) es un buen
ejemplo.
13
Packet switching es una tecnología WAN en la cual los usuarios
comparten recursos comunes del proveedor.
Esto permite al proveedor hacer un uso más eficiente de su
infraestructura, ya que puede crear circuitos virtuales entre los
sitios del cliente, llamados virtual circuit.
Algunos ejemplos de packet-switching networks son:
Asynchronous Transfer Mode (ATM), Frame Relay, y X.25.
14
Introducción
Frame Relay es un WAN protocolo de alto rendimiento que opera en el
data link layer de OSI (layer 2).
Frame Relay es un ejemplo de un packet-switched technology.
Packet-switched networks permite a estaciones finales compartir el medio
y la banda disponible.
Permite transferir paquetes de longitud variable.
15
Devices
Dos categorías generales:
• Data terminal equipment (DTE)
• Data circuit-terminating equipment (DCE)
DTE, generalmente es considerado el terminal típicamente
localizado en locales de un cliente y de hecho son sus
propietarios ej. routers bridges.
DCE, son unidades de red propiedad del proveedor. El
objetivo del DCE equipment es proveer reloj y servicios de
switching en la red.
16
Virtual Circuits
Frame Relay provee connection-oriented data link layer
communication.
Esto significa que la comunicación existe entre cada par de
devices y que está asociada a un identificador (DLCI) datalink connection identifier.
Frame Relay virtual circuits comprende dos categorías:
Switched virtual circuits (SVCs).
Permanent virtual circuits (PVCs).
17
Data-Link Connection Identifier
Frame Relay virtual circuits son identificados como data-link
connection identifiers (DLCIs).
Los valores DLCI son asignados por el proveedor (ej.
compañía telefónica).
Frame Relay DLCIs tienen significancia local, es decir son
únicos en la LAN pero no necesariamente en la WAN.
18
Local Management Interface
El Local Management Interface (LMI) es un set de facilidades
(llamadas
extensiones)
implementadas
sobre
las
especificaciones básicas de la Frame Relay.
•Virtual Circuit Status Messages (común)
•Global Addressing (opcional)
•Multicasting (opcional)
19
Local Management Interface
Virtual Circuit Status Messages (común)
LMI virtual circuit status messages proveen comunicación y
sincronización entre unidades Frame Relay DTE y DCE.
Global Addressing (opcional)
El LMI global addressing extension da al Frame Relay datalink connection identifier (DLCI) valores globales de mayor
significancia que los locales. Estos valores convierten las
direcciones DTE únicas en la Frame Relay WAN.
Multicasting (opcional)
El LMI multicasting extension permite asignar grupos
multicast. Multicasting salva banda permitiendo enviar routing
updates a específicos grupos de routers.
20
Frame Formats
LMI
• Flag—Delimita el inicio y final de la frame.
• LMI DLCI—Identifica la frame como un LMI frame en lugar de un basico Frame Relay frame. El valor
específico definido por el LMI consortium specification es DLCI = 1023.
• Unnumbered Information Indicator—Sets the poll/final bit to zero.
• Protocol Discriminator—Siempre contiene un valor indicando que la frame es un LMI frame.
• Call Reference—Siempre contiene ceros. Este campo no es usado.
• Message Type—Etiqueta la frame como uno de los siguinete tipos de mensajes:
– Status-inquiry message—Permite al user device preguntar acerca del estado de la red.
– Status message—Responde al status-inquiry messages. Mensajes de estado incluye keepalives y PVC
status messages.
• Information Elements—Contiene un número variable de elementos de información individual (IEs). IEs
consiste de los siguientes campos:
– IE Identifier—Identifica el IE.
– IE Length—Indicas la longitud del IE.
– Data—Consiste de 1 or más bytes conteniendo datos encapsulados de nivele superiores.
21
• Frame Check Sequence (FCS)—Asegura la integridad de los datos transmitidos.
 Tiene sus raíces en Broadband Integrated Services Digital
Network (B-ISDN).
 Funciona de manera similar a Frame Relay.
 Creada a fines de los 80’s y principios de los 90’s.
 En 1988, se define el modelo de referencia de 3 capas para ATM
por el CCITT, ahora parte de ITU.
 En 1990, el CCITT emitió su primer estándar de ATM para BISDN.
22
 Es una arquitectura de red conmutada de
alta velocidad.
 ATM es un ambiente de red de
multivelocidades que proporciona una
serie de servicios.
 Se usa para llevar datos, voz y video de
manera separada o simultanea sobre una
sola red
 Protocolo orientado a conexión, fullduplex, punto a punto y de conmutación de
celdas.
23
 Usa celdas de longitud fija de 53 bytes (48 bytes de datos y 5 bytes de
cabecera)
 Opera como una red dentro de una red
 Tiene protocolos de confirmación de conexión y de administración,
facilidades de servicio (QoS), de rendimiento y de control de flujo.
 Puede garantizar la entrega de información sensible al tiempo.
24
ATM es especificada mediante un
modelo de referencia de 3 capas:
 Capa de Adaptación ATM
 Capa ATM
 Capa Física
25
 Una red ATM es muy parecida a Frame Relay.
 Los nodos finales (hosts o routers) se comunican con un dispositivo ATM
por medio de una interfaz UNI (User to Network Interface)
 Los nodos conmutados (switches ATM) se comunican por medio de las
interfaces NNI (Network to Network Interface)
26
 ATM tiene una jerarquía de interfaces llamadas Anchorage
Accord (Acuerdo de Anclaje)
 Están divididas en 2 grupos básicos:
 Especificaciones Básicas: definen conjuntos ATM de
funciones básicas.
 Especificaciones de Aplicaciones y Servicios: definen
cómo otras redes y aplicaciones interoperan con
componentes básicas ATM.
27
 Cada
estación
ATM
cuenta con una parte
única
llamada
Identificador
de
Estación, similar a una
dirección de subcapa
MAC.
 También
tiene
una
dirección de capa de red
que proporciona a la
estación una dirección
global.
28
 Es la unidad básica de datos que cruzan a través de la
UNI, son de longitud fija siempre por razones de
rendimiento y de administración del búffer.
Datos del Usuario
GFC VPI VPI VCI
VCI
VCI
4 bits 4 bits 4 bits 4 bits
8 bits
4 bits 3 bits
VPI = 8 bits
PTI
CLP
Encabezado
HEC
Datos
8 bits
48 octetos
VCI = 16 bits
29

GFC – Generic flow control: controla el flujo de datos a través de la UNI.

VPI – Virtual path identifier: Identificador de Trayectoria Virtual

VCI – Virtual channel identifier: Identificador de Canal Virtual

PT – Payload type: Tipo de carga útil, indica el tipo de información contenida en la
celda.

CLP – Call loss priority: Celda de pérdida de carga útil, especifica si debe
descartarse o no la celda en una congestión.
 .

HEC – Header error control: Control de error del encabezado
30
Se
definen 2 tipos de
conexiones virtuales:
 Conexión de canal virtual
(VCC): es un canal virtual
que
proporciona
una
conexión lógica entre una
fuente y un destino.
Pueden ser permanentes
(PVC) o conmutados (SVC).
 Conexión de trayectoria
virtual
(VPC):
es
semipermanente
y
proporciona una conexión
lógica de canales virtuales
que tienen los mismos
puntos extremos. Dicho de
otra manera el VPC lleva un
grupo de canales virtuales,
todos con los mismo
puntos terminales.
31