COMMUNICATION PROTOCOL: HDLC, SDLC, X.25, FRAME RELAY, … · SDLC, HDLC, X.25, Frame Relay, ATM...

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Telecomunicaciones Avanzadas

COMMUNICATION PROTOCOL:HDLC, SDLC, X.25, FRAME RELAY, ATM

DL TC72

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La DE LORENZO Communications Protocols afronta el estudio del Modelo OSI y de los protocolos de comunicación utilizados principalmente en los sistemas de transmisión de datos en el interior de la Wide Area Networks (WANs).

Communication Protocols: SDLC, HDLC, X.25, Frame

Relay, ATM Mod DL TC72

Lista de las lecciones:

1. La arquitectura de comunicación del modelo OSI

2. Protocolos HDLC/SDLC

3. Red y protocolo Frame Relay

4. Red a conmutación de paquete X.25

5. Asynchronous Transfer Mode - ATM

Tecnologías didácticas utilizadas:

TeoríaLos temas teóricos de base presentados sobre la computadora vía

paginas WEB, con una navegación hipertextual eficaz

Simulación sobre el PanelEsta simulación resulta particularmente útil en estos temas de estudio en

cuanto permite "ver" en el interior de los sistemas de comunicación como se produce la codificación y el tratamiento de los datos en los

distintos protocolos

Detalles del contenido:

Lección 1: La arquitectura de comunicación del modelo OSI

Introducción a los protocolos de comunicación

El modelo de referencia OSI

Formato de la información

El modelo OSI: Nivel Físico (nivel 1)

El modelo OSI: Nivel Línea (nivel 2)

El modelo OSI: Nivel Red (nivel 3)

El modelo OSI: Nivel Transporte (nivel 4)

El modelo OSI: Nivel Sesión (nivel 5)El modelo OSI: Nivel Presentación (nivel 6)El modelo OSI: Nivel Aplicación (nivel 7)Cuestionario

Lección 2: Protocolos SDLC/HDLC Introducción a los protocolos SDLC/HDLC

La estructura del grupo HDLC

Campo CONTROL y tipos de grupos

Los grupos HDLC: Information y Supervisory

Los grupos HDLC: Unnumbered

Ejemplo de sesión de HDLC: conexión NRM

Ejemplo de sesión HDLC: conexión ABM

Cuestionario

Simulación: Conexión HDLC en modalidad balanceadaSimulación: Utilización grupo REJSimulación: Utilización grupo SREJ

Lección 3: Red y protocolo Frame Relay Introducción a la red y al protocolo Frame Relay

Los circuitos virtuales Frame Relay y DLCI

Los circuitos virtuales permanentes (PVC) y conmutados (SVC)

Control de la congestión - parámetros DE, FECN, BECN

Administración del throughput - parámetros CIR, BC, BE, TC

LMI - Local Management Interface

Formato de los grupos Frame Relay

Formato de los grupos LMI

Cuestionario

Simulación: Virtual circuit & DLCISimulación: Administración del tráfico: BECN - FECN - DE

Lección 4: Red a conmutación de paquete X.25 Características y parámetros de funcionamiento

Formato del grupo del nivel 2

Formato del paquete de nivel 3

Direccionamiento en la red X.25

Cuestionario

Simulación: Virtual path & Virtual circuit

Lección 5: Asynchronous Transfer Mode - ATM Características y parámetros de funcionamiento

Formato de la celda ATM

Conexiones, Recorridos y Canales Virtuales

El modelo de referencia ATM

Cuestionario

NOTA: Para la realización de todas las experiencias previstas por este componente se requiere:

N.1 PC con sistema operativo Windows 98/Me/NT/2000

Introducción a los Protocolos de Comunicación

Objetivos: Conocer:

que son los protocolos de comunicación en general, y los protocolos WAN en particularestructura, funcionamiento y presentación de los protocolos WAN más utilizados: HDLC, X.25, Frame Relay y ATM

Requisitos: Ninguno

Contenidos: Que son los protocolos de comunicación

El modelo OSI

Descripción detallada de los niveles del modelo OSI

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Los Protocolos de Comunicación

Los modernos sistemas de elaboración y transmisión de datos se basan sobre el concepto de red (Network), constituida por un conjunto de aparatos de red que interconectan entre ellos las estaciones de trabajo.

Las redes que realizan las comunicaciones entre sistemas en una área geográfica delimitada son denominadas Redes Locales (LAN, Local Area Networks). La tecnología más difundida en el ambiente LAN actualmente es la Ethernet, mientras están en desuso las tecnologías Token-Ring y FDDI.

Las LAN remote están conectadas entre ellas a través de las redes geográficas (WAN, Wide Area Network). Ejemplos de WAN son la red telefónica conmutada, la red ISDN, la red Frame Relay, la red ATM, la red X.25.

El intercambio de informaciones entre los varios elementos que componen la red debe estar, obviamente, gobernado por un conjunto de reglas, que, refiriéndose a una red de comunicaciones, genéricamente son identificadas con el termino de protocolos de comunicación.

Un protocolo de comunicación es entonces un conjunto de reglas y procedimientos que gobiernan el intercambio de informaciones a través de una red genérica de comunicación. La descripción de estas reglas lleva a definir una arquitectura de comunicación.

Existe una variedad de protocolos de comunicación que, por lo que concierne las redes de comunicaciones de datos, pueden ser subdivididas en uno de los siguientes grupos:

protocolos de LANprotocolos de WANprotocolos de Routingprotocolos “Routed”

Protocolos de LAN (las tecnologías LAN son tratadas en el Paquete “Local Area Networks”)

Definen la comunicación en el interior de las distintas tipologías de LAN. Protocolos típicos de uso exclusivo en las redes LAN son:

Las diferentes tipologías de LAN

MAC – Media Access ControlLLC – Logical Link ControlIEEE 802.2IEEE 802.3 (Ethernet)IEEE 802.5 (Token-Ring)

Protocolos de WAN

Definen la comunicación en el interior de las diversas tipologías de WAN. Protocolos típicos utilizados en las redes WAN son:

Las diferentes tipologías de WAN

HDLC / SDLC – High_level Data Link Control / Synchronous Data Link ControlLAPD – Link Access Procedure on D-channelFrame RelayPPP – Point to Point ProtocolX.25protocolos a nivel de interfase física: ITU-T V.24/V.35/G.703; EIA/TIA RS232

Protocolos de Routing (son tratados en el Paquete "Internetworking")

Son protocolos responsables de la determinación del recorrido de los datos en el interior de la red, y de su desviación. Utilizando los protocolos de Routing, los aparatos de encaminamiento (Router) intercambian entre ellos informaciones para saber cuales son las redes alcanzables y para determinar el mejor recorrido. Los protocolos de Routing sirven por lo tanto para descubrir/mantener los encaminamientos en el interior de la red, y son utilizados solo entre los Router. Se distinguen en:

protocolos tipo Distance Vector:

RIP: Routing Information Protocol IGRP: Interior Gateway Routing Protocol

protocolos tipo Link State:

OSPF: Open Shortest Path First

protocolos híbridos: Enhanced IGRP

Protocolos de Routing

Protocolos "Routed" (son tratados en el Paquete "Internetworking")

Son típicamente los protocolos que son transportados a través de una red (tanto LAN como WAN).Las arquitecturas (suite) de protocolos más comunes son:

Protocolos "Routed"

protocolos Internet (IP)protocolos Novell NetWare (IPX)protocolos OSI (Open System Interconnection)IBM Systems Network Architecture (SNA)

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El modelo de referencia OSI

El modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection) es un modelo conceptual compuesto por 7 niveles, cada uno de los cuales indentifica precisas funciones de red. Describe como la información de una aplicación software residente en una computadora se mueve a través de la red hacia otra aplicación residente en otra computadora.

El modelo ha sido desarrollado por la International Standards Organization (ISO) en 1984, y es considerado el modelo primario de arquitectura para la intercomunicación de los sistemas informáticos. División de las funciones

El modelo OSI subdivide en 7 niveles las funciones (task) normalmente implicadas en el intercambio de datos entre computadoras en red:

Nivel 7 : Aplicación (Application)

Nivel 6 : Presentación (Presentation)

Nivel 5 : Sesión (Session)

Nivel 4 : Transporte (Transport)

Nivel 3 : Red (Network)

Nivel 2 : Línea (Data Link)

Nivel 1 : Físico (Physical)

Los 7 niveles del modelo OSI

Para cada uno de los 7 niveles esta definida una tarea, y también la modalidad de conferencia con los niveles inmediatamente inferior y superior. Esta arquitectura permite, por lo tanto, desarrollar e implementar sobre los sistemas de elaboración y de comunicación (computadora y nodos de red) cada una de las funciones de un nivel, sin influir en los otros niveles.

Los siete niveles pueden ser divididos en dos categorías:

niveles superiores(4 ÷ 7)

: proveen servicios a nivel aplicativo, y son generalmente realizados solo en software

niveles inferiores (1 ÷ 3)

: administran todo lo que respecta al transporte verdadero y propio de los datos. Los niveles Físico y Línea son realizados en hardware y software, los otros niveles son generalmente realizados solo en software.

ProtocolosEs importante poner de manifiesto que el modelo OSI provee un cuadro de referencia conceptual para la comunicación entre computadora, pero no es un método de comunicación. El intercambio real de informacion se hace posible a través la utilización de específicos protocolos de comunicación, que hacen referencia (para lo que respecta la definición de las tareas) a niveles del modelo OSI.

Construcción del grupo OSI

Construcción y Trasmisión del grupo OSI

La figura ilustra las fases de construcción, transmisión y recepción de un grupo OSI completo. En el ejemplo, el punto de partida son los datos del usuario del software aplicativo de la estación “A”, el punto de llegada la homóloga aplicación sobre la estación “B”. Los datos pasan a través de los sucesivos niveles del modelo. Cada nivel incorpora un "Encabezamiento" (Header) específico conteniendo informaciones de servicio destinado al nivel homólogo, y a veces cierra la unidad de datos con una transmisión (Trailer). El diálogo entre los niveles homólogos es definido por protocolos específicos de cada nivel (por ejemplo, la interfase V.35 para el nivel 1, el protocolo Frame Relay para el nivel 2, el protocolo IP para el nivel 3, el protocolo TCP para el nivel 4). Una vez incorporado el encabezamiento, el nivel pasa el grupo en formación al nivel inferior y así hasta el fin del nivel físico, que tiene la tarea de enviar los bits al elaborador remoto. El Header más el campo de datos de un determinado nivel constituye el campo de datos del nivel inmediatamente superior. En otras palabras, el campo datos de un nivel OSI puede potencialmente contener header y datos provenientes de todos los niveles superiores. Este mecanismo es conocido como encapsulamiento.

Llegados a destino, el grupo pasará a través de los varios niveles, que tomarán del grupo la parte a ellos destinada.

Formato de la información

Los datos y las informaciones de control transmitidas desde los protocolos utilizan una variedad de formatos, que asumen denominaciones a veces no unívocas en el campo de la transmisión de datos y del internetworking. Los formatos y las denominaciones más comunes son los siguientes:

Grupo (Frame)Paquete (Packet)DatagramSegmentoMensajeCeldaData Unit

FrameSe llama Frame (grupo) a la unidad de datos del Nivel 2 (Data Link). El Grupo esta compuesto de 2 elementos (o campos):

el encabezamiento (Header) y la Terminación (Trailer) de Nivel 2, que contienen informaciones de control destinadas a la homóloga entidad de Nivel 2 del sistema de destino los datos provenientes del Nivel superior, que están encapsulados entre el Header y el Trailer.

PacketEs llamado Packet (paquete) a la unidad de datos del Nivel 3 (Network). el Grupo esta compuesto de 3 elementos (o campos):

el Encabezamiento (Header) y la terminación (Trailer) de Nivel 3, que contienen informaciones de control destinadas a la homóloga entidad de Nivel 3 del sistema de destino los datos provenientes del Nivel superior, que van encapsulados entre el Header y el Trailer.

DatagramEs la denominación que se le da a la unidad de datos del Nivel 3 (Network) en aquellas redes que proveen un servicio no conectado (connectionless). SegmentoEs la denominación de la unidad de datos del Nivel 4 (Transporte).

MensajeEs una denominación genérica de unidad de datos superior al Nivel 3.Se refiere típicamente a las unidades de datos del Nivel 7 (Aplicación). CeldaLa celda es una unidad de datos de dimensión fija, utilizada en el Nivel 2 (Data Link) particulares de redes como ATM (Asynchronous Transfer Mode) y SMDS (Switched Multimegabit Data Service). La celda esta compuesta de 2 elementos de dimensión fija:

el Encabezamiento (Header), que contiene información de control destinada a la homóloga entidad del sistema de destino . El líder de la celda normalmente tiene una dimensión de 5 bytes el Payload, que contiene los datos provenientes del nivel superior. Normalmente la dimensión del payload es de 48 bytes.

Data UnitEs la denominación genérica que se refiere a muchas unidades informativas. Por ejemplo, Protocol Data Unit (PDU) es la terminología OSI para el Paquete.

El modelo OSI: Nivel Físico (nivel 1)

El Nivel Físico define las especificaciones eléctricas, mecánicas y funcionales para activar, mantener y desactivar la conexión física entre los sistemas de comunicación.

Las especificaciones del Nivel 1 definen características como el nivel de tensión, la codificación y la modulación, la temporización, la velocidad de transmisión, la distancia de transmisión, los conectores.

Las implementaciones relativas al Nivel Físico incumben tanto las LAN (redes locales) como las WAN (redes geográficas).

Las más comunes realizaciones del Nivel 1(comúnmente llamadas interfase) son: ITU-T V.24 e V.35; EIA/TIA RS232 e RS449: interfase serial DTE-DCE utilizadas para la transmisión de datos en el ámbito WANX.21 y X.21bis: interfase serial DTE-DCE recomendadas para la Red a Conmutación de Paquete X.25bus-S para ISDN: interfase de estructura a bus para la conexión de aparatos ISDN. Está descripta en la recomendación I.430 del ITU-T IEEE 802.3/802.5: una parte de estas recomendaciones definen las funciones de nivel Físico para redes locales con metodología CSMA/CD y Token-Ring. Están descriptos entre otros los medios de transmisión (pares, cable coaxil, fibra óptica, etc.) y la modalidad de conexión física.

Realizaciones de Nivel Físico

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El modelo OSI: Nivel Línea (nivel 2)

El Nivel Línea provee los medios para una transferencia confiable de datos a través de la conexión física de la red. La unidad de datos del Nivel 2 es genéricamente llamada grupo.

Las principales funciones desarrolladas por los varios protocolos de Nivel 2 son:

el direccionamiento físico (que es diferente del direccionamiento a Nivel Red);la notificación de los errores y la recuperación de datos errados;la numeración de los grupos transmitidos;el control del flujo.

Los sub-niveles del Nivel LíneaEl IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ha sub-dividido el Nivel Línea en dos sub-niveles, utilizados en ambiente LAN con tecnología Ethernet, Token-Ring, FDDI:

Logical Link Control – LLC: IEEE 802.2

Media Access Control – MAC: IEEE 802.3, IEEE 802.5.

Las implementaciones relativas al Nivel Línea incumben tanto las LAN (redes locales) como a las WAN (redes geográficas). Las realizaciones más comunes de Nivel 2 son:

ambiente LAN: Ethernet / IEEE 802.3; Fast Ethernet; Gigabit Ethernet FDDI (Fiber Distributed Digital Interface)Token-Ring / IEEE 802.5

ambiente WAN: Frame Relay: protocolo para red WAN con prestaciones elevadas HDLC (High_level Data Link Control): en la versión LAPB (Link Access Procedure, Balanced) es utilizada en la Red a Conmutación de Paquete X.25. En la versión LAPD (Link Access Procedure on D-channel) es utilizada en la Red ISDNSDLC (Synchronous Data Link Control): protocolo IBM utilizado en las redes SNA (System Network Architecture)PPP (Point-to-Point Protocol): utilizado para conexiones Router-Router o usuario-router (vía modem o Terminal Adapter)ATM Layer e ATM Adaptation Layer (AAL): protocolo para la red ATM (Asynchronous Transfer Mode). ATM se basa en una unidad de datos llamada celda, de dimensiones pequeñas y tamaño fijo. ATM fué desarrollada para el transporte eficiente de informaciones multimediales: datos, voz, imágenes.

Realizaciones de Nivel Línea

El modelo OSI: Nivel Red (nivel 3)

Los protocolos de Nivel Red son responsables de la determinación del recorrido de los datos en el interior de la red, y de su desviación. Por lo tanto, proveen los medios para instaurar, mantener y cerrar las conexiones de red requeridas por niveles superiores. La unidad de datos de Nivel 3 es normalmente denominada paquete. La principales funciones desarrolladas por los varios protocolos de Nivel 3 son:

el direccionamiento lógico (que es diferente al direccionamiento físico de Nivel 2);la administración de las direcciones de red;la determinación de mejores recorridos en el interior de la red;la numeración de los paquetes transmitidos;el control de la secuencia de los paquetes;el control del flujo.

Las realizaciones más comunes de Nivel 3 son:

Red a Conmutación de Paquete X.25red ISDN: protocolos I.451 y Q.931 para el canal Dprotocolo IP (Internet Protocol) para redes LAN y WANprotocolo IPX (Internetwork Packet Exchange) para redes LAN y WAN en ambiente Novell protocolos de routing: Border Gateway Protocol (BGP); Open Shortest Path First (OSPF); Routing Information Protocol (RIP).

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El modelo OSI: Nivel Transporte (nivel 4)

El Nivel Transporte provee los servicios para una transferencia confiable de los datos entre diferentes redes, servicios que son transparentes para los niveles superiores. Las principales funciones desarrolladas por los protocolos de Nivel 4 son:

control del flujo, para evitar que le sistema que transmite transmita más datos de los que el receptor esté en grado de elaborar;multiplexing, para administrar el envío sobre la misma conexión física de datos provenientes de aplicaciones diferentes;administrar los circuitos virtuales; control de los errores y recuperación de datos errados (si el nivel de error ofrecido por la red es de baja calidad, el Nivel Tranporte puede activar un nuevo control de error, que se suma a aquel eventualmente previsto por las funciones del Nivel 2).

Las más comunes realizaciones de Nivel 4 son:

Transmission Control Protocol (TCP): protocolo de la arquitectura IP que administra la transmisión en modalidad connection-oriented, con control end-to-end de la entrega de datos efectuadaUser Datagram Protocol (UDP): protocolo de arquitectura que administra la transmisión en modalidad connectionless, sin control end-to-end de la entrega de datos efectuada pero con una más eficiente utilización de la banda (utiliza menos bytes en el encabezamiento y en el cierre de la unidad de datos)Sequenced Packet Exchange (SPX): protocolo de la arquitectura Novell Name Binding Protocol (NBP): protocolo arquitectura AppleTalkprotocolos de la arquitectura OSI: Transport Protocol Class 0 (TP0); Transport Protocol Class 1 (TP1); Transport Protocol Class 2 (TP2); Transport Protocol Class 3 (TP3); Transport Protocol Class 4 (TP4).

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El modelo OSI: Nivel Sesión (nivel 5)

El Nivel Sesión activa, administra y cierra las sesiones de comunicación entre entidades a nivel superior (Presentación). Las sesiones de comunicación constituyen un pedido (y su relativa entrega) de servicios entre aplicaciones que residen sobre una entidad diferente. Este pedido y entrega son coordinados por protocolos implementados a Nivel Sesión. Cuando el nivel aplicativo pide establecer una sesión de comunicación y el proceso destinatario reside sobre una entidad remota (por ejemplo otro elaborador),el Nivel Sesión accede al Nivel Transporte, que a su vez predispone los recursos necesarios para realizar la conexión. Cuando un usuario debe administrar desde su propio terminal más procesos simultáneamente (ejecución de un programa, acceso a un archivo, apertura de un file, impresión de un documento), el pasaje de un proceso a otro (representado sobre el terminal de ventanas diferentes) es administrado por el Nivel de Sesión.

Algunas realizaciones de Nivel 5 son:

Zone Information Protocol (ZIP): protocolo de arquitectura AppleTalkSession Control Protocol (SCP): protocolo de arquitectura DECnet Phase IV.

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El modelo OSI: Nivel Presentación (nivel 6)

El Nivel Presentación provee funciones de codificación y conversión utilizadas por el Nivel Aplicación.

Estas funciones aseguran que las informaciones enviadas por el Nivel Aplicación de un sistema sean interpretables por el Nivel Aplicación de otro sistema.

Ejemplos de aplicaciones desarrolladas por el Nivel Presentación son:

Conversiones de alfabeto, por ejemplo entre los códigos ASCII y código EBCDICcifrado de datos por motivos de seguridad, a modo de dar la información ininteligible a usuarios no autorizadoscompresión de datos (V.42bis, MNP5, …) para aumentar el throughput (velocidad de transferencia) de los mismoscodificación y compresión de video: QuickTime; MPEG (Motion Picture Experts Group); .. codificación y compresión de imágenes: GIF (Graphics Interchange Format); JPEG (Joint Photographic Experts Group); TIFF (Tagged Image File Format); ...

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El modelo OSI: Nivel Aplicación (nivel 7)

El Nivel aplicación interactúa con las aplicaciones de software que necesitan de funciones de comunicación.

Provee aquellos servicios que sirven a procesos aplicativos para elaborar e intercambiar las informaciones.

Administra los recursos (data base, funciones de cálculo particulares, memorias de masa) de modo que el usuario la vea como residente localmente en la estación de trabajo, también si físicamente están en otro punto de la red.

Típicas funciones desarrolladas por el Nivel Aplicación son:

identificación de los partners de comunicación y determinación de su disponibilidad, en caso de aplicaciones con datos para transmitirdeterminación de la disponibilidad de los recursos de redsincronización del intercambio de información.

Algunas realizaciones de Nivel 7 son:

aplicaciones TCP/IP: son protocolos de arquitectura Internet, como Telnet, File Transfer Protocol (FTP), Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)aplicaciones OSI: son protocolos de la arquitectura OSI, aquellos File Transfer, Access, and Management (FTAM), Virtual Terminal Protocol (VTP), Common Management Information Protocol (CMIP).

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Cuestionario

Los protocolos de comunicación:

administran el intercambio de información solo entre LAN

son utilizados por la PC solo para recibir mensajes

administran el intercambio de información en el interior de una red, compuesta por LAN, WAN, estaciones de trabajo

son utilizados sólo en ambiente “geográfico” (WAN)

son utilizados sólo en ambiente “local” (LAN)

El modelo ISO-OSI:

define una arquitectura de comunicación propietaria

esta subdividido en 6 niveles (layers) que definen otros tantos aspectos funcionales

define un modelo de arquitectura de referencia para arquitecturas de comunicación

es un protocolo de comunicación propietario

¿Cuál es la orden de los niveles del modelo OSI ?

1=Aplicación; 2=Administración; 3=Producción; 4=Transporte; 5=Conexión; 6=Físico; 7=Sesión

1=Físico; 2=Línea; 3=Red; 4=Transporte; 5=Sesión; 6=Aplicación

1=Físico; 2=Línea; 3=Red; 4=Transporte; 5=Sesión; 6=Aplicación; 7=Presentación

1=Aplicación; 2=Presentación; 3=Sesión; 4=Transporte; 5=Red; 6=Línea; 7=Físico

1=Físico; 2=Línea; 3=Red; 4=Transporte; 5=Sesión; 6=Presentación; 7=Aplicación

En la construcción del grupo OSI, cada nivel:

transporta la unidad de datos del nivel inferior e introduce informaciones de encabezamiento (trailer) para el nivel homólogo del usuario remoto

transporta la unidad de datos del nivel inferior

transporta la unidad de datos del nivel superior e introduce informaciones de encabezamiento (trailer) para el nivel homólogo del usuario remototransporta la unidad de datos del nivel superior e introduce informaciones de encabezamiento (header) para el nivel homólogo del usuario remoto

¿Cuales de los siguientes son protocolos de Nivel 2 ?

X.25; I.451 y Q.931 para el canal D ISDN; IP (Internet Protocol); IPX (Internetwork Packet Exchange); Border Gateway Protocol (BGP); Open Shortest Path First (OSPF); Routing Information Protocol (RIP) Logical Link Control (LLC); Media Access Control (MAC); Frame Relay; HDLC (High_level Data Link Control); SDLC; PPP (Point-to-Point Protocol); ATM Layer y ATM Adaptation Layer (AAL)Transmission Control Protocol (TCP); User Datagram Protocol (UDP); Sequenced Packet Exchange (SPX); Name Binding Protocol (NBP)

V.24; V.35; RS232; X.21; X.21bis; bus-S ISDN; IEEE 802.3/802.5


X.25; I.451 y Q.931 para el canal D ISDN; IP (Internet Protocol); IPX (Internetwork Packet Exchange); Border Gateway Protocol (BGP); Open Shortest Path First (OSPF); Routing Information Protocol (RIP)Logical Link Control (LLC); Media Access Control (MAC); Frame Relay; HDLC (High_level Data Link Control); SDLC; PPP (Point-to-Point Protocol); ATM Layer y ATM Adaptation Layer (AAL)Transmission Control Protocol (TCP); User Datagram Protocol (UDP); Sequenced Packet Exchange (SPX); Name Binding Protocol (NBP)





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Protocolos SDLC/HDLC

Objetivos: Conocer:

que son los protocolos SDLC y HDLC

su estructura y su funcionamiento

Requisitos: Lección N.1 del paquete DL TC72

Contenidos: Introducción a los protocolos SDLC/HDLC

La estructura de los grupos

Ejemplo de sesión de comunicación

Simulación de conexiones HDLC

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Los Protocolos HDLC/SDLC

El SDLC (Synchronous Data Link Control) es un protocolo de Nivel 2 (Data Link) desarrollado por IBM en los años 70, para la utilización en las conexiones geográficas (WAN) en las propias redes con arquitectura SNA (IBM System Network Architecture).

La figura ilustra la posición de las conexiones SDLC en el contexto de una red SNA.

El protocolo SDLC ha constituido la base para el desarrollo de numeroso protocolos similares, entre los cuales se encuentra el HDLC (High-Level Data Link Control), definido por ISO a mitad de los años 70.

El HDLC fue dotado por el ITU-T como protocolo de Nivel 2 (Data Link) en la Red a Conmutación de Paquete X.25 (en la versión LAPB, Link Access Procedure – Balanced) y en la red ISDN (en la versión LAPD, Link Access Procedure on D-channel). Fue asimismo modificado por la IEEE para crear el protocolo IEEE 802.2 (LLC – Logical Link Control) utilizado en las redes locales.

En general, el HDLC y el SDLC son muy similares. Son iguales en lo que respecta la estructura de la unidad de datos (denominados grupos), y se diferencian solo por algunas modalidades operativas además que por el campo de uso.

HDLC y SDLC preveen 3 modalidades de conexión: Normal Response Mode (NRM): esta es una modalidad solo implementada por el SDLC. En modalidad NRM una estación secundaria transmite solo cuando es interrogada por la estación primaria

Asynchronous Response Mode (ARM): una estación secundaria puede empezar a transmitir en cualquier momento, sin el permiso explícito de la estación primaria

Asynchronous Balanced Mode (ABM): es típica de las conexiones punto-punto y consiste en dos estaciones que asumen funciones combinadas de estación primaria y secundaria. Cualquier estación combinada puede iniciar la transmisión, sin la autorización por parte de la estación correspondiente.

HDLC y el SDLC pueden ser utilizadas en redes tanto punto-punto como multi-punto. La estación que controla el flujo de datos es llamada Primaria, y los grupos enviados por ella son denominados "comandos" (Command). Todos las otras estaciones de la conexión son , en cambio, consideradas Secundarias, y los grupos enviados son de respuesta (Response). En la modalidad ABM las estaciones asumen funciones combinadas tanto de Estación Primaria como de Estación Secundaria.

La estructura del grupo HDLC

En el protocolo HDLC los datos enviados en línea son reagrupados en unidades de datos denominados grupos (Frame), separados por un conjunto de bits (FLAG) puestos al inicio y al final. El grupo esta compuesto por una serie de campos, como muestra la figura. Cada campo esta constituido por un cierto número de octetos (byte) de bits. En el HDLC el campo Control puede ser de 1 o 2 octetos, y se habla respectivamente de HDLC en funcionamiento Normal o Extendido. En el SDLC el campo Control es siempre de 1 octeto. En los grupos LAPD (HDLC para ISDN) la dimensión del campo Control es siempre de 2 octetos.

Modo de funcionamiento Normal

Modo de funcionamiento Extendido

FLAGCada grupo se inicia y termina con la secuencia de bits 01111110 (llamada FLAG), que sirve para delimitar el grupo mismo. Para evitar que la misma secuencia este presente como secuencia de datos también en el interior del grupo, falseando de este modo la correcta separación e identificación de los grupos en recepción, HDLC prevee un mecanismo llamado "bit stuffing". Consiste en insertar un bit "0" después de cada secuencia consecutiva de cinco bits "1". El sistema receptor, antes de interpretar los datos, remueve el bit "0" que sigue las secuencias de cinco bit "1".

A : datos a transmitirB : datos insertados en el campo informativoC : combinación de bit iguales al FlagD : el "0" es insertado después de cinco

"1"consecutivos. Será removido en recepción

ADDRESSEl campo Address contiene la dirección de la estación destinataria en una conexión multi-punto. En los grupos de respuesta contiene la dirección de la estación que responde. En el uso del HDLC como protocolo de nivel 2 en la red X.25 el campo Address contiene solo dos valores, 01 y 03 hexadecimal. Estos indican la dirección de los grupos, distintos en "grupos comando" y "grupos respuesta", entre Usuario (DTE) y Red (DCE).

Campo Address en el HDLC para X.25

En la utilización del HDLC como protocolo de nivel 2 en la red ISDN el campo Address esta constituido de 2 octetos, conteniendo:

el campo SAPI (Service Access Point Identifier)el campo C/R (Command/Response)el campo TEI (Terminal Endpoint Identifier).

Campo Address en el HDLC para ISDN

CONTROLEl campo CONTROL define el tipo de grupo (Informativa, Supervisión, No Numerada) y otros parámetros de funcionamiento del protocolo. INFORMATIONEl campo INFO contiene los datos que vienen transferidos de una estación a otro. Puede contener cualquier secuencia de bit (con la activación del “bit stuffing” si se encuentran cinco bit "1" consecutivos). Su dimensión normalmente es de un número múltiplo de 8 byte, y está limitada por la capacidad de memoria de las estaciones y del nivel de error sobre la conexión. El campo INFO esta presente solo en los grupos “Informativas" y algunos grupos “No Numerados", en los cuales contiene información de servicio. FCS (Frame Check Sequence)El campo FCS (Frame Check Sequence) es utilizado para la detección de errores. Esta constituido por dos octetos, calculados en transmisión (método CRC, Cyclic Redundancy Check) sobre la base del contenido de los campos Address, Control e Information. En recepción se efectúa el mismo cálculo. Si el FCS cálculo localmente no coincide con el FCS recibido, el receptor descarta el grupo y pide la retransmisión.

Campo CONTROL y tipos de grupos

El contenido del campo CONTROL identifica el tipo de grupo intercambiado y, en estado estacionario (ausencia de información), controla el número de grupos intercambiados. Los grupos son clasificados en 3 diferentes tipos, según la función desarrollada:

grupos I (Information, información)

: utilizados para la transferencia de información (provenientes de niveles superiores)

grupos S (Supervisory, supervisión)

: utilizados para el control del flujo de los mismos grupos

grupos U (Unnumbered, no numerados)

: utilizados para definir el modo de conexión a Nivel 2 y para iniciar y cerrar una conexión.

Para cada tipo de grupo corresponde una diferente estructura del campo Control. Los bit 1 y 2 del primer octeto permiten distinguir cual es el tipo de grupo y, por lo tanto, también la dimensión.

La dimensión del campo Control es de 1 (Normal Mode) o 2 octetos (Extended Mode) para los grupos Information y Supervisory, de 1 octeto para los grupos Unnumbered. Los grupos pueden ser de comando (C) o de respuesta (R), o bien utilizables tanto como comando como de respuesta (C/R).

Los bits presentes en el campo CONTROL tienen el siguiente significado:

N(R) : número de secuencia (de 0 a 7 en Normal Mode, de 0 a 127 en Extended Mode) del sucesivo grupo I que se espera del remoto (R=received).

N(S) : número de secuencia (de 0 a 7 en Normal Mode, de 0 a 127 en Extended Mode) del grupo I enviado (S=sent).

P/F : Poll/Final bit. Ese bit asume el significado de Poll (invitación a transmitir) en los grupos de comando y el valor Final (fin de datos) en los grupos respuesta. Indica por lo tanto un Poll (P) en los grupos enviados de la estación primaria a la secundaria (tiene el valor "1" en los grupos que requieren una respuesta), y un Final (F) en los grupos generados por una estación secundaria; en tal caso es puesta a "1" en el último grupo enviado, para indicar el fin de la secuencia.

S : 2 bits que determinan el tipo de grupo S. Son posibles 4 combinaciones, correspondientes a otros grupos (RR, RNR, REJ, SREJ).

M : bit que determinan el tipo de grupo U. Son posibles 32 combinaciones, correspondientes a otros grupos.

Los grupos HDLC: Information y Supervisory

Los grupos I (Information Frame) están presentes solo después que ha tenido lugar la activación de la conexión a Nivel 2. Estos grupos transportan los mensajes de Nivel 3 en el interior del campo Information.


Modo de funcionamiento Estendido

Los grupos S (Supervisory) están presentes solo después que ha tenido lugar la activación de la conexión a Nivel 2, y son utilizados para asegurar el control del flujo y de los errores. Diferencia del grupo Information, son numerados solo en recepción (contactor N(R)) y no contienen el campo Informativo. Grupos de Supervisión en modo de funcionamiento Normal

Grupos de Supervisión ene modo de funcionamiento Extendido

Los grupos Supervisory son de cuatro tipos:

RR (Receiver Ready). Estos grupos sirven para: informar a la parte remota que la propia condición de RNR no esta en funcióndar confirmación al remoto de la recepción de tipo «I»solicitar al remoto una respuesta a los comandos de Nivel 2

RNR (Receiver Not Ready). Estos grupos sirven para: informar a la parte remota de la propia condición de no_estar_listo _en _recepción, para bloquear el envío de grupos «I». El contactor N(R) indica el número del sucesivo grupo en esperadar confirmación al remoto de la recepción de tipo «I»solicitar al remoto una respuesta a los comandos de Nivel 2

REJ (Reject). Este grupo son utilizados para informar a la parte remota que se recibió un grupo "I" fuera de secuencia y que, en consecuencia, el remoto deberá retransmitir todos los grupos "I" a partir de aquella indicada en el contactor N(R) del grupo REJ

SREJ (Selective Reject). Estos grupos (solo HDLC, no previstos en el SDLC y en el LAP-D) son utilizados para pedir a la parte remota al retransmisión del grupo "I" indicado en el contactor N(R).

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Los grupos HDLC: Unnumbered

Los grupos de tipo U (Unnumbered, no numerados) son utilizados para definir el modo de conexión a Nivel 2 (NRM - Normal Response Mode, ARM - Asynchronous Response Mode, ABM - Asynchronous Balanced Mode) y para iniciar y cerrar una conexión. No contienen contadores y el campo Informativo, salvo algunos que transportan informaciones de servicio.


A continuación son presentados los principales grupos Unnumbered definidos por HDLC y SDLC. Algunos tienen el mismo significado y la misma codificación en HDLC y SDLC, pero se denominan con nombres diferentes (por ejemplo UA del HDLC y NSA del SDLC). HDLC

SNRM (Set Normal Response Mode): activa una estación secundaria en el modo de respuesta normal. Es utilizada en la fase de inicio de la conexión. El receptor debería activar los mismos recursos y responder con un grupo UA para completar la activación, mientras que en caso negativo la respuesta será un grupo DM

SARM (Set Asynchronous Response Mode): activa una estación secundaria en el modo de respuesta asincrónica. Es utilizada en la fase de inicio de la conexión. El receptor debería activar los mismos recursos y responder con un grupo UA para completar la activación, mientras que en caso negativo la respuesta será un grupo DM

SABM (Set Asynchronous Balanced Mode): pone la estación direccionada en la modalidad asincrónica balanceada. Es utilizada en la fase de inicio de la conexión. El receptor debería activar los mismos recursos y responder con un grupo UA para completar la activación, mientras que en caso negativo la respuesta será un grupo DM

SNRME (Set Normal Response Mode Extended): activa una estación secundaria en el modo de respuesta normal en funcionamiento extendido (campo Control de 16 bits y numeración de los grupos de 0 a 127)

SARME (Set Asynchronous Response Mode Extended): activa una estación secundaria en el modo de respuesta asincrónica en funcionamiento extendido

SABME (Set Asynchronous Balanced Mode Extended): pone la estación direccionada en modalidad asincrónica balanceada en funcionamiento extendido

SIM (Set Initialization Mode): es enviada por la estación primaria para iniciar los procedimientos de administración de la conexión sobre la estación secundaria.

Los grupos precedentes pondrán en cero los en contactores N(S) y N(R) de las estaciones interesadas.

DISC (DISConnect): es utilizada para cerrar una conexión. Pone off-line la estación remota, que no podra emitir o recibir grupos “I” o “S” pero solo algunos grupos “U”. El receptor, al fin de completar el procedimiento, debe enviar un grupo UA; en caso negativo el procedimiento se completa de todas maneras después de una serie de timeout y de re-envío del grupo DISC

UA (Unnumbered Acknowledgement): respuesta positiva enviada para confirmar la recepción de grupos Unnumbered, con el fin de terminar las operaciones iniciadas por esos grupos

DM (Disconnect Mode): es enviada por la estación secundaria para señalar a la primaria el propio estado de estación desconectada. Este grupo es también la respuesta correcta a los grupos de inicio (SNRM, SARM, SABM) en el caso en el cual el terminal no este en grado de completar el procedimiento de activación de la conexión

RD (Request Disconnect): pedido de desconexión de una estación secundaria

RIM (Request Initialization Mode): es enviada por la estación secundaria para pedir a la primaria un comando de inicio del modo operativo

UI (Unnumbered Information): es utilizada para la transferencia de informaciones de servicio (estado operativo, parámetros, administración del TEI en la ISDN, etc.) dejando inalterado el valor de los contadores N(S) y N(R), y por lo tanto, sin control del número de los grupos recibidos y enviados

XID (eXchange IDentification): raramente implementada, es utilizada para operaciones de negociación anteriores a la transferencia de datos, por ejemplo para pedir la identidad a la estación correspondiente o para proveer la propia identidad

FRMR (FRaMe Reject): rechazo de un grupo recibido a causa de error de procedimiento (campo Control no válido, campo informativo de dimensión superior al previsto, número de grupo incorrecto). Este grupo esta provisto de campo informativo, que contiene indicaciones sobre el motivo del rechazo

UP (Unnumbered Poll): este comando solicita a la estación receptora a transmitir. La respuesta es opcional si el bit P es 0

RSET (ReSET): pone a cero la numeración de los grupos en una dirección. La estación que emite este comando pone a 0 el contactor N(S), la estación que lo recibe pone a 0 el contactor N(R)

TEST: son grupos intercambiados entre la estación primaria y secundaria para efectuar un test sobre la conexión.

SDLC

SNRM (Set Normal Response Mode): activa una estación secundaria en el modo de respuesta normal. Es utilizada en la fase de inicio de la conexión. El receptor debería activar los mismos recursos y responder con un grupo UA para completar la activación, mientras que en caso negativo la respuesta será un grupo DM

SIM (Set Initialization Mode): es utilizada por la estación primaria para iniciar los procedimientos de administración de la conexión sobre la estación secundaria.

Los grupos precedentes aparecerán en contactores N(S) y N(R) de las estaciones interesadas.

RQI (ReQuest fort Initialization): es enviada por la estación secundaria para pedir a la primaria un comando de inicio del modo operativo

DISC (DISConnect): es utilizada para cerrar una conexión. Pone off-line la estación remota, que no podra emitir o recibir grupos “I” o “S” pero solo algunos grupos “U”. El receptor, al fin de completar el procedimiento, debe enviar un grupo UA; en caso negativo el procedimiento se completa de todas maneras después de una serie de timeout y de re-envío del grupo DISC

ROL (Request On Line): es enviada por la estación secundaria para señalar el propio estado de estación desconectada.

NSI (Non Sequenced Information): es utilizada para la transferencia de informaciones de servicio (estado operativo, parámetros, etc.) dejando inalterados el valor de los contactores N(S) y N(R), y por lo tanto, sin control del número de los grupos recibidos y enviados

NSA (Non Sequenced Acknowledgement): respuesta positiva enviada para confirmar la recepción de los SNRM, DISC, SIM, con el fin de llevar a fin las operaciones iniciadas por tales tramas

ORP (Optional Response Poll): este comando solicita a la estación receptora a transmitir. El reencuentro es opcional si el bit P es 0

CMDR (ComManD Reject): rechazo de comando por parte de una estación secundaria

TEST: son grupos intercambiados entre la estación primaria y secundaria para efectuar un test sobre la conexión..

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Ejemplo de sesión HDLC: conexión NRM

El ejemplo describe una conexión HDLC en modalidad NRM (Normal Response Mode), en conexión punto-punto y con intercambio de datos de tipo half-duplex. La Estación 1 es considerada primaria, la Estación 2 secundaria. En la modalidad NRM la estación secundaria puede transmitir solo después de un comando explícito por parte de la estación primaria.

a) la estación primaria pone a la secundaria en modo de respuesta (Set Normal Response Mode, SNRM). El bit P/F tiene significado Poll, y siendo puesto en 1 solicita una respuesta

b) la estación secundaria responde afirmativamente Unnumbered con Acknowledgement, UA

c) la estación primaria envía el primer grupo INFO (NS=0), señalando de ser en espera del primer grupo de la estación secundaria (NR=0). El bit P/F tiene significado de Poll, y siendo puesto en 1 solicita una respuesta

d) la estación secundaria envía un grupo RR (Receive Ready) con NR=1, para comunicar que esta en espera el segundo grupo INFO. Implícitamente confirma la correcta recepción del primer grupo (Grupo 0)

e) la estación primaria envía el segundo grupo INFO (NS=1), comunicando de estar en espera del primer grupo de la estación secundaria

f) la estación secundaria envía un grupo RR (Receive Ready) con NR=2, para comunicar que espera el tercer grupo INFO. Implícitamente confirma la correcta recepción de la segunda

Sesión NTM con transferencia de datos full-duplex

g) la estación primaria envía un grupo RR, comunicando esperar el primer grupo informativo (NR=0). El bit P/F ha el significado de Poll, y siendo puesto en 1 solicita una respuesta

h) la estación secundaria envía el primer grupo INFO (NS=0), con NR=2 para comunicar de estar en espera del tercer grupo INFO de la primaria. El bit P/F tiene el significado de Final, y siendo puesto en 0 indica que seguirán otros grupos INFO y no pide una respuesta inmediata

i) la estación secundaria envía el segundo grupo INFO (NS=1), con NR=2 para comunicar de estar en espera del tercer grupo INFO de la primaria. El bit F=0 indica que seguirán otros grupos INFO y no pide una respuesta inmediata

l) la estación secundaria envía el tercer grupo INFO (NS=2), con NR=2 para comunicar de estar en espera espera del tercer grupo INFO de la primaria. El bit F=1 indica que es el último grupo INFO y pide una respuesta inmediata

m) la estación primaria envía el tercer grupo INFO (NS=2), con NR=3 para comunicar de estar en espera del cuarto grupo INFO de la secundaria. Implícitamente confirma la correcta recepción de todos los grupos precedentes

n) la estación secundaria envía un grupo RR con NR=3, para comunicar de estar en espera del cuarto grupo INFO

o) la estación primaria envía un grupo DISC (Disconnect) para cerrar la conexión. El bit P=1 solicita una respuesta

p) la estación secundaria responde afirmativamente con UA.

Observese que:

Pueden ser transmitidos más grupos (h/i en el ejemplo) sin esperar una respuesta inmediata. Esta técnica se vale de la así llamada "ventana de transmisión movible", descripta más adelante.

Hay dos posibilidades para reconocer la adquisición (acknwoledgment) de un grupo: aceptación de un grupo INFO con un grupo INFO. Los dos campos N(S) y N(R) contienen dos variables que cuentan en módulo 8 (de 0 a 7) o módulo 127 (de 0 a 127) los grupos emitidos y a la espera de recepción. N(S)=4 significa "transmitió el grupo 4". N(R)=5 significa "recibí correctamente el grupo 4 y espero el grupo 5”aceptación de un grupo INFO con un grupo RR (Receive Ready), permite la aceptación de los grupos INFO gracias al campo N(R).

La dirección es siempre 02: esto significa que los grupos son comandos enviados de la estación primaria a la secundaria (en este caso la dirección es aquella de la estación destinataria, eso es 02), o bien respuestas entregadas por la secundaria (en este caso la dirección es aquella de la estación que responde, y es todavía 02).

Ejemplo de sesión HDLC: conexión ABM

El ejemplo describe una comunicación HDLC en modalidad ABM (Asynchronous Balanced Mode), sobre conexión punto-punto y con intercambio de datos de tipo full-duplex. Las dos estaciones son de tipo mixto; pueden entonces asumir las funciones tanto de primaria que de secundaria y enviar comandos y respuestas en cualquier instante. La dirección es aquella de la estación correspondiente cuando se envía un comando, es el propio cuando se envía una respuesta.

La estación B comienza la conexión (a) en modo asincrónico balanceado, enviando el grupo SABM (Set Asynchronous Balanced Mode). El bit P/F tiene significado de Poll, y estando puesto en 1 solicita una respuesta.

La estación A responde afirmativamente con Unnumbered Acknowledgement, UA (h).

La estación B envía el grupo INFO número 2 (d), comunicando de estar en espera del grupo 1 (NR=1) de la estación A. Esto confirma implícitamente la correcta recepción del grupo 0 (i).

Sesión ABM con transferencia de datos full-duplex

La estación B envía el grupo INFO número 3 (e). El bit P/F tiene significado de Poll, y estando puesto en 1 solicita una respuesta. Entretanto la estación A (l) envía a su vez un grupo INFO, con NR=2 para comunicar de estar en espera del grupo 2. El bit P=1 solicita una respuesta.

En respuesta al grupo (l), la estación B envía un grupo RR (f). El bit F=1 indica que la estación no tiene más que transmitir. Entretanto la estación A (m) envía a su vez un grupo de respuesta (m) al grupo (e).

La estación B (g) envía un grupo DISC (Disconnect) para cerrar la conexión. El bit P=1 solicita una respuesta. La estación A responde afirmativamente con UA (n).

Obsérvese que la activación de la conexión puede ser hecha por ambas estaciones. A diferencia del modo de respuesta asincrónica, para activar la conexión es suficiente un solo grupo SABM emitido por una de las dos estaciones (en cambio en el modo de repuesta asincrónica los dos sentidos de la conexión deben ser activados separadamente, con emisión del grupo SARM por parte de ambas estaciones). Las mismas consideraciones valen para el cierre de la conexión (grupo DISC).

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Ejemplo de sesión HDLC: uso de los grupos REJ y SREJ para la recuperación de grupos errados

La recuperación de un grupo INFO recibida con error puede ser efectuado con los grupos REJ (Reject) y SREJ (Selective Reject).

Uso del grupo REJ

Uso del grupo REJ

a) La estación 1 transmite el grupo INFO número 1 (NS=1). A causa de ruido sobre la línea de transmisión, se supone que el grupo llegue errado a la estación 2

b) la estación 1 transmite el grupo INFO número 2 (NS=2), que se supone que llega correctamente a la estación 2

c) la estación 2 envía un grupo REJ con NR=1: lo que indica que el grupo 1 ha sido rechazadod) la estación 1 retransmite todo el grupo desde el 1 en adelante y por lo tanto incluye el 2, también si

esta última había arribado correctamente a la 2.

Uso del grupo SREJ

El grupo SREJ permite un sistema más eficiente de recuperación de los grupos errados, ya que pide la retransmisión solo del grupo llegado con error.

Uso del grupo SREJ

a) La estación 1 transmite el grupo INFO número 1 (NS=1). A causa de ruido sobre la línea de transmisión, se supone que el grupo llegue errado a la estación 2

b) la estación 1 transmite el grupo INFO número 2 (NS=2), que se supone que llega correctamente a la estación 2

c) la estación 1 transmite el grupo INFO número 2 (NS=2), y esta llega correcta a la estación 2 d) la estación 2 envía un grupo SREJ con NR=1: lo que indica que el grupo 1 ha sido rechazadoe) la estación 1 retransmite solo el grupo 1.

Ventana de transmisión

Se ha visto en precedencia que HDLC y SDLC permiten transmitir más grupos en la misma dirección sin esperar una respuesta inmediata de la estación receptora.

Esta técnica es conocida como "ventana de transmisión movible".

El parámetro típico de la ventana de transmisión es su "apertura" (window, W), que define el número máximo de grupos que pueden ser transmitidos antes de recibir la confirmación por parte de la estación receptora. Su valor puede ser como máximo 7 en modo de funcionamiento Normal (contactores Nr y Ns a módulo 8), y 127 en modo de funcionamiento Extended (contactores Nr y Ns a módulo 128).

El ejemplo de la figura ilustra la utilización de una ventana con W=4; antes de transmitir el grupo 7 la estación 1 debe recibir la respuesta por parte de la estación 2.

Ventana de transmisión con apertura con apertura W=4

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Cuestionario

¿Cuál de las siguientes afirmaciones no es verdadera ?

El protocolo HDLC es un protocolo de nivel 2

El protocolo HDLC es utilizado (en la versión LAPB) en la red X.25

El protocolo HDLC es utilizado (en la versión LAPD) en la red ISDN

El protocolo HDLC es utilizado (en la versión LAPC) en la red Frame Relay

El protocolo HDLC es utilizado (en la versión LLC) en la red locales

¿Cuál es la modalidad de funcionamiento del protocolo HDLC en la cual una estación puede iniciar la transmisión en cualquier momento, sin la previa autorización por parte de la otra estación conectada ?

Normal Response Mode (NRM)

Asynchronous Response Mode (ARM)

Asynchronous Balanced Mode (ABM)

¿Cuál es el campo, en un grupo HLDC, que contiene las informaciones relativas al tipo de grupo mismo (Informativa, Supervisión, No Numerada) ?

Flag

Address

Control

Information

FCS (Frame Check Sequence)

¿Cuáles son los grupos utilizados para iniciar y cerrar una conexión HLDC ?

Grupos I (Information)

Grupos S (Supervisory)

Grupos U (Unnumbered)

En una conexión ABM (Asynchronous Balanced Mode) entre dos estaciones, en una conexión punto-punto, ¿Cuál es la operación que una estación efectúa para iniciar la conexión ?

Envía la propia dirección a la otra estación

Envía un grupo SABM a la otra estación

Envía un grupo INFO a la otra estación

¿Para qué sirve la "ventana de transmisión" ?

Para administrar la corrección de los grupos recibidos en modo errado

Para transmitir más grupos simultáneamente

Para dividir los grupos en bloques

Para transmitir más grupos en la misma dirección, sin esperar la respuesta del receptor.

Conexión HDLC en modalidad balanceada(ABM) .S1

Esta experiencia conduce a la simulación de una comunicación HDLC en modalidad ABM (Asynchronous Balanced Mode), sobre conexión punto-punto y con cambio datos de tipo tipo full-duplex. Las dos estaciones son de tipo mixto; pueden entonces tomar las funciones sea de primaria que de segundaria y enviar comandos y respuestas en cualquier instante. La dirección es de la estación correspondiente cuando se envia un comando, es el propio cuando se envia una respuesta.

El esquema del panel menciona los argumentos HDLC cambiadas en sucessión en las diferentes fases de la conexión , es decir a la activación, durante la transferencia datos, a la conexión. El instrumento LCD simula un Analizador de Protocolo. El analizador es un instrumento muy utilizado para mediciones sobre sistemas de comunicación datos complejos. Esta normalmente conectado en serie al link de comunicación por examinar, y permite de analizar todos los parametros característicos del protocol de comunicación en uso (formato de las unidades suministradas, mensaje de control, numeración de los argumentos, mensajes datos, …).

El display LCD (de izquierda) menciona, en un formato tipicamente utilizado por los Analizadores de Protocolo profesionales, los parametros significativos del protocolo (HDLC) bajo examen:

ADDRESS : dirección contenida en el argumentoCODE : tipo de argumentoN(S) : contador de los argumentos transmitidosP/F : bit Poll / FinalN(R) : contador de los argumentos recibidosINFO : eventual contenido del campo InformativoFCS : Frame Check Sequence, G (Good) o B (Bad).

Módulo DL TC72-MP

Predisposición: Conectar el Módulo DL TC72-MP a la COmputador por medio de la interfaz paralela LPT. Insertar en el módulo la tarjeta relativa al protocolo HDLC. Alimentar el módulo y poner en marcha la ejecución del programa de gestión.

La sección de la tarjeta relativa a la simulación del protocolo HDLC en modalidad balanceada se presenta como en figura:

SIMULACION Paso-Paso: Conexión HDLC en modalidad balanceada (ABM)

Presionar Reset sobre el programa de gestiónPresionar UP (step 1)

La estación 20 empieza la conexión en modo asincrono balanceado, enviando el argumento SABM (Set Asynchronous Balanced Mode). El bit P/F tiene significado de Poll, y siendo metido a 1 solecita una respuesta. El Led (rojo) encendido bajo la estación 20 indica la estación emitente, y entonces la dirección del argumento (de estación 20 hasta estación 10). Con diferencia del modo de respuesta asincrona, para activar la conexión es suficiente un solo argumento SABM emitido por una des las dos estaciones (en el modo de respuesta asincrona los dos sentidos de la conexión deben ser en lugar activados separadamente, con emisión del argumento SARM dpor parte de ambas estaciones)

Porqué los campos N(S) y N(R) indicados por el Analizador de Protocolo non contienen ningun valor ?

HDLC en modo asincrono balanceado no numera los argumentos

el primer argumento no esta numerado

el argumento SABM no esta numerado porque es un argumento de tipo Supervisoryel argumento SABM no esta numerado porque es un argumento de tipo UnnumberedN(R) y N(S) contienen el número de los errores, inexistentes al principio de la conexión

Premere UP (step 2)

La estación 10 contesta afirmativamente con Unnumbered Acknowledgement, UA. Siendo una respuesta , la dirección no es aquella de la estación correspondiente (20) pero es el propio (10). El argumento no está todavía numerado. El bit P/F tiene el significado de Final, y siendo colocado a 1 indica que la estación no tiene mas nada por transmitir.

Presionar UP (step 3)

En ausencia de datos por transmitir, las dos estaciones se cambian los argumentos RR (Receive Ready). El argumento contiene el contador de los argumentos recibidos N(R). N(R) colocado a 0 indica que la estación emisora espera de recibir el argumento número 0. En los argumetnos RR no está presente el contador N(S).


En ausencia de datos por transmitir, las dos estaciones se cambian los argumentos RR (Receive Ready). El argumento contiene el contador de los argumentos recibidos N(R). N(R) colocodo a 0 indica que la estación emisora espera de recibir el argumento número 0. En los argumentos RR no está presente el contador N(S).


La estación 20 envía el argumento INFO numerado con NS=0. Comunica además a la estación 10 de ser en espera del argumento 0 (NR=0). El bit P/F tiene el significado de Poll, y siendo colocado a 0 no solicita ninguna respuesta.

El Analizador de Protocolo indica que el campo INFO contiene datos (xx0). Que son tales datos ?datos usuarios transportados por el protocolo, o también unidad datos desde los protocolos de nivel superior

informaciones para la gestión del flujo datos en la conexión

mensajes de señal de tipo Supervisory entre las estaciones

mensajes de señal de tipo Unnumbered entre las estaciones


La estación 10 envía el argumento INFO numerado con NS=0. Comunica además a la estación 20 de ser en espera del argumento 1 (NR=1), confirmado implicitamente de haber recibido el argumento 0.


La estación 20 envía el argumento INFO numerada con NS=1. Comunica además a la estación 10 de ser en espera del argumento1 (NR=1), confirmado implicitamente de haber recibido el argumento 0.


La estación 10 envía el argumento INFO numerada con NS=1. Comunica además a la estación 20 de ser en espera del argumento 2 (NR=2) confirmado implicitamente de haber recibido el argumento 1.


La estación 10 envía el argumento INFO numerada con NS=2. Comunica además a la estación 20 de ser a la espera del argumento 2 (NR=2).

La estación 10 transmite el argumento INFO numerada NS=2 antes de recibir la confirma (por parte de la estación 20) de la correcta recepción del anterior argumento INFO numerada NS=1. Porqué ?

es un error por parte de la estación 10

HDLC permite de transmitir un cierto numero de argumentos (al máximo 3) antes de recibir la confirmaHDLC permite de transmitir un cierto numero de argumentos antes de recibir confirma. El número de argumentos que se pueden transmitir antes de la confirma es un parametro del protocolo (Ventana de Transmisión) y puede variar desde 1 hasta 128la valor NS=2 indica que la confirma puede variar después de 2 argumentos transmitidos .


La estación 10 envía el argumentos INFO numerado con NS=3. Comunica además a la estación 20 de ser en la espera del argumento 2 (NR=2). El bit P/F tiene el significado de Poll, y siendo colocado a 1 solicita respuesta.Esto porque en la simulación se penso de tener una ventana de transmisión igual a 3. La estación 10 solicita la confirma (a la estación 20) de la recepción de los últimos 3 argumentos enviados.


En respuesta al argumento INFO la estación 20 envía un argumento RR con NR=4, comunicando a la estación 10 de ser en la espera del arguemntos 4 y confirmando implicitamente de haber recibido todos aquellos anteriores (en particular 1, 2 y 3 que no han sido aún confirmadas). El bit F=1 indica que la estación no tiene mas nada por transmitir.


La estación 10 envía el argumento INFO numerado con NS=4. Comunica además a la estación 20 de ser en la espera del argumento 2 (NR=2).






La estación 10 envía el argumentos INFO numerado con NS=7. Comunica además a la estación 20 de ser en la espera del argumento 2 (NR=2). El bit P/F tiene el significado de , y siendo colocado a 1 solicita respuesta. Esto porque ahora en la simulación se penso de tener una ventana de transmisión igual a 4. La estación 10 solicita la confirma (a la estación 20) de la recepción de los últimos 4 argumentos enviados.


En respuesta al argumento INFO la estación 20 envía un argumento RR con NR=0, comunicando a la estación 10 de ser en la espera del argumento 0 y confirmando implicitamente de haber recibido todas aquellas anteriores (en particular 4, 5, 6 y 7 que non han sido aún confirmadas). El bit F=1 indica que la estación no tiene más nada por transmitir.

Porque el contador N (R) del argumento RR toma la valor 0 y no continua la cuenta indicando la valor 8 ?el contador del argumento esta puesto a zero cada cambio de la ventana de transmisiónHDLC efectúa la numeración de los argumentos con contadores desde 0 hasta 7 en modalidad Extendida, desde 0 hasta 127 en modalidad Normal. Ya que la conexión ha sido activado (con el argumento SABM) en modalidad Extendida, el contador de los argumentos va desde 0 hasta 7HDLC efectúa la numeración del argumento con contadores desde 0 hasta 7 en modalidad Normal, desde 0 hasta 127 en modalidad Extendida. Ya que la conexión ha sido activada (con el argumento SABM) en modalidad Normal., el contador del argumento va desde 0 hasta 7

è un errore della stazione ricevente.


La estación 20 envía un argumento DISC (Disconnect) para abatir la conexión El bit P=1 solicita una respuesta. Para desactivar es suficiente un solo argumento DISC emitido por una de las dos estaciones (en el modo de respuesta asincrono los dos sentidos de conexión deben ser activados separadamente, con emisión del argumento DISC por parte de ambas estaciones).


La estación 10 contesta afirmativamente con Unnumbered Acknowledgement, UA. El bit P/F tiene el significado de Final, y siendo colocado a 1 indica que la estación no tiene mas nada por transmitir. El nivel HDLC de conexión está abatido. Para ser activado de nuevo hace falta de un argumento de inicialización (SABM o otro, depende de la modalidad, con la cual la conexión debe ser activada).

SIMULACION ciclica continua: Conexión HDLC en modalidad balanceada HDLC (ABM)

Presionar Reset sobre programa de gestiónPresionar Start El analizador de Protocolo muestra ciclicamente los argumentos cambiados durante

la conexión. Los LED del panel indican la estación que emite el argumento, y entonces la dirección de la misma.

Presionar Stop para parar la simulación.

Página blanca

Utilización del grupo REJ (REJECT) .S2

Esta experiencia guía a la utilización del argumento Reject para recuperar argumentos no correctos en una comunicación HDLC. Con el argumento REJ se solicita la transmisión de nuevo de todos los argumentos sucesivos a aquella recibida no correcta.

Se supone que la conexión ha sido ya activada y sia en curso un cambio de argumentos informativos. El esquema del panel menciona el argumento HDLC cambiadas durante la fase de utilización del argumento REJ.

El display LCD (a la derecha) menciona, en un formato tipicamente utilizado por los analizadores de Protocoloprofesionales, los parametros significativos del protocolo (HDLC) bajo examen:

ADDRESS : dirección contenida en el argumentoCODE : tipo de argumentoN(S) : contador de los argumentos transmitidosP/F : bit Poll / FinalN(R) : contador de los argumentos recibidosINFO : eventual contenido del campo InformativoFCS : Frame Check Sequence, G (Good) o B (Bad).

Módulo DL TC72-MP Predisposición: Conectar el Módulo DL TC72-MP a la Computadora por medio de la interfaz paralela

LPT. Insertar en el módulo la tarjeta relativa al protocolo HDLC. Alimentar el módulo y poner en marcha la ejecución del programa de gestión.

La sección de la tarjeta relativa a la simulación del utilizo del argumento REJ se presenta como en figura:

SIMULACION Paso-Paso: Utilizo del argumento REJ (REJECT)Presionar Reset sobre programa de gestiónPresionar UP (step 1)

La estación 10 envía el argumento INFO numerada con NS=0. Comunica además a la estación 20 de ser en la espera del argumento 0 (NR=0). El bit P/F tiene el significado de Pollm y siendo colocado a 0 no solicita ninguna respuesta.


La estación 20 envía el argumento INFO numerado con NS=0. COmunica además a la estación 10 de ser en la espera del argumento 1 (NR=1), confirmando implicitamente de haber recibido el argumento 0.


La estación 10 env♂a el argumentos INFO numerado con NS=1. Comunica además a la estación 20 de ser en la espera del argumento 1 (NR=1), confirmanco implicitamente de haber recibido el argumento 0. Por causa de ruido sobre la línea de transmisión, se supone que el argumento llegué no correcta a la estación 20. El campo FCS indica B (BAD).


La estación 10 envía el argumento INFO numerado con NS=2. Comunica además a la estación 20 de ser en la espera del argumento 1 (NR=1). Se supone que el argumento llegué correcto a la estación 20.


La estación 20 envía el argumento REJ con NR=1: esto indica que el argumento 1 ha sido rechazado.


La estación 10 transmite de nuevo todos los qrgumentos desde 1 hasta la fin. Comunica además a la estación 20 de ser en la espera del argumento 1 (NR=1).


La estación 20 envía el argumento INFO numerada con NS=1. Comunica además a la estación 10 de ser en la espera del argumento 2 (NR=2), confrrmando implicitamente de haber recibido el argumento 1.


La estación 10 transmite de nuevo el argumentos 2, mismo si este último llego correctamente a la estación 2. Comunica además a la estación 20 de ser en la espera del argumento 2 (NR=2). La sección continua normalmente.

SIMULACION ciclica continua: Utilizo del argumento REJ (REJECT)

Presionar Reset sobre programa de gestiónPresionar Start El Analizador de Protocolo muestra ciclicamente los argumentos cambiados durante

la conexión. Los LED del panel indican la estación que emite el argumento, y entonces la dirección de la misma.


Utilización del grupo SREJ (SELECTIVE REJECT) .S3

Esta experiencia guía a la utilización del argumento Selective Reject para recuperar argumentos no correctos en una comunicación HDLC. El argumento SREJ permite un sistema mas eficiente de recupero de los argumentos no correctos, ya que solicita la transmisión solo del argumentos llegado no correcto.

Si supone que la conexión ya ha sido activada y sia en curso de cambio de argumentos informativos. El esquema del panel menciona los argumentos HDLC cambiados durante la fase de utilizo del argumento SREJ.

El display LCD (a la derecha) menciona, en un formado tipicamente utilizado por los Analizadores de Protocolo profesionales, los parametros significativos del protocolo (HDLC) bajo examen:

ADDRESS : dirección contenida en el argumentoCODE : tipo de argumentotipo di trama N(S) : contador de los argumentos transmitidosP/F : bit Poll / FinalN(R) : contador de los argumentos recibidosINFO : eventual contenido del campo InformativoFCS : Frame Check Sequence, G (Good) o B (Bad).

Módulo DL TC72-MP

Predisposición: Conectar el Módulo DL TC72-MP a la Computadora por medio de la interfaz paralela LPT. Insertar en el módulo la tarjeta raltiva al protocolo HDLC. Alimentar el módulo y poner en marcha la ejecución del programa de gestión.

La sección de la tarjeta relativa a la simulación de la utilización del argumento SREJ se presenta como en figura:

SIMULACION Paso-Paso: Utilizo del argumento SREJ (SELECTIVE REJECT)

Presionar Reset sonre el programa de gestiónPresionar UP (step 1)

La estación 10 envía el argumento INFO numerado con NS=0. COmunica además a la estación 20 de ser en la espera del argumento 0 (NR=0). El bit P/F tiene el significado de Poll, y colocado a 0 no solicita ninguna respuesta.


La estación 20 envía el argumento INFO numerado con NS=0. Comunica además a la estación 10 de ser en la espera del argumento 1 (NR=1), confirmando implicitamente de haber recibido el argumento 0.


La estación 10 envía el argumento INFO numerado con NS=1. Comunica además a la sección 20 de ser en la espera del argumento 1 (NR=1), confirmando implicitamente de haber ricibido el argumento 0. Por culpa del ruido sobre la línea de transmisión, se supone que el argumento llegué no correcto a la estación 20. El campo FCS indica B (BAD).


UP (step 4) La estación 10 envía el argumento INFO numerado con NS=2. Comunica además a la estación 20 de ser en la espera del argumento 1 (NR=1). se supone que el argumento llegué correcto a la estación 20.


La estación 20 envía un argumento SREJ con NR=1: esto indica que el argumento 1 ha sido rechazado.

Premere UP (step 6)

La estación 10 transmite de nuevo el argumento 1. Comunica además a la estación 20 de ser en la espera del argumento 1 (NR=1).


La estación 20 envía el argumento INFO numerado con NS=3. Comunica además a la estación 10 de ser en la espera del argumento 3 (NR=3), confirmando implicitamente de haber recibido el argumento 2.


La estación 10 transmite el argumento INFO numerada con NS=3. Comunica además a la estación 20 de ser en la espera del argumento 2 (NR=2). La sección continua luego normalmente.

SIMULACION ciclica continua: Utilizo del argumento SREJ (SELECTIVE REJECT)

Presionar Reset sobre el programa de gestiónPresionar Start El Analizador de Protocolo muestra ciclicamente los argumentos durante la

conexión. Los LED del panel indican la estación que emite el argumento, y entonces la dirección de la misma.


Red y Protocolo Frame Relay

Objetivos: Conocer:

que cosa es el protocolo de comunicación Frame Relay

el funcionamiento del Frame Relay

Requisitos: Leccion N.1 del paquete DL TC72

Contenidos: La red y el protocolo Frame Relay

Conexiones Frame Relay: circuitos virtuales

Control de la congestión


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Introducción a la red y al protocolo Frame Relay

Frame Relay es un protocolo de elevadas prestaciones para redes WAN, que opera a Niveles 1 (Físico) y 2 (Data Link) del modelo OSI. La red Frame Relay es una red WAN basada sobre el protocolo Frame Relay.

Frame Relay nace como desarrollo de la red X.25, y tiene en cuenta las modernas tecnologías de transmisión que garantizan niveles de error extremadamente bajos. Esta consideración ha llevado a nuevas técnicas de conmutación y nuevos protocolos, cuya principal característica es la de no proveer algún procedimiento para la recuperación de errores en los nodos internos de la red; lo que permite tener velocidad de transmisión muy altas y retardos de traspaso de los nodos muy bajas.

Los aparatos de una red Frame Relay pertenecen a dos categorías:

Data Circuit-terminating Equipment(DCE)

: nodos de conmutación e internetworking que constituyen la estructura de la red, son de pertenencia del administrador de la línea misma;

Data Terminal Equipment (DTE)

: aparatos de acceso a la red, como router, Frad (Frame Relay Assembler/Disassembler) y otros terminales dotados de interfases de nivel 1 y 2 correspondientes a los requisitos de la red Frame Relay. Generalmente son de propiedad del usuario.

Estructura de la red Frame Relay

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Los circuitos virtuales Frame Relay y DLCI

Los Frame Relay provee conexiones a nivel 2 (Data Link) del modelo OSI. Este servicio es implementado vía los así denominados Circuitos Virtuales.

Un circuito virtual Frame Relay es una conexión lógica creada entre dos aparatos DTE (Data Terminal Equipment) a través de la red Frame Relay. Los circuitos virtuales proveen un canal de comunicación bidireccional desde un DTE a otro DTE, y están unívocamente identificados por un parámetro denominado DLCI (Data Link Connection Identifier).

DLCI y los circuitos virtuales (fig. 1)

Un circuito virtual de fuente a destino es individualizado por una cascada de DLCI. Cada DLCI identifica un link y los nodos proveyendo el mapa entre DLCI de ingreso y DLCI de salida para los grupos en tránsito.El DLCI tiene significado local, sobre el solo nodo de la red. Lo que significa que ese nodo no tiene un valor unívoco al interior de la red Frame Relay pero identifica una sola conexión.Por lo que concierne al acceso de la red Frame Relay, el DLCI entre DTE (usuario) y DCE (red) es generalmente asignado por el administrador de la red misma, y el usuario debe configurar en consecuencia sus aparatos de acceso. El mismo valor de DLCI puede ser asociado a más link sobre líneas físicas diferentes, pero no sobre la misma línea física. Más circuitos virtuales pueden ser multiplicados sobre el mismo acceso físico, pero utilizando sin embargo valores de DLCI diferentes.

En el ejemplo de la fig. 1 la conexión entre DTE A y DTE C se realiza por un circuito virtual identificado por el DLCI 20 entre el DTE A y la red, y desde el DLCI 24 entre el DTE C y la red. Análogamente, la conexión entre DTE B y DTE D se realiza por un circuito virtual identificado por el DLCI 30 entre el DTE B y la red, y del DLCI 31 entre el DTE D y la red.en el ejemplo de la fig. 2, el DTE A esta conectado (a treves de tres circuitos virtuales) con los DTE B, C y D, y los DTE B y D están a su vez conectados entre ellos directamente mediante otro circuito virtual. Sobre el acceso físico del DTE A a la red son multiplicados tres DLCI:

el DLCI 30 establece el circuito virtual con el DTE B (DLCI 20)

el DLCI 31 establece el circuito virtual con el DTE C (DLCI 20) el DLCI 32 establece el circuito virtual con el DTE D (DLCI 40).

Sobre el acceso físico a la red de los DTE B y D son multiplicados dos DLCI:

en B, el DLCI 20 establece el circuito virtual con el DTE A (DLCI 30), el DLCI 21 establece el circuito virtual con el DTE D (DLCI 41)

en D, el DLCI 40 establece el circuito virtual con el DTE A (DLCI 32), el DLCI 41 establece el circuito virtual con el DTE B (DLCI 21).

Multiplicación de más DLCI sobre la misma línea física (fig. 2)

El DLCI es especificado en el campo Address del grupo Frame Relay. El número máximo de DLCI disponibles puede ser de 1024 (dos octetos de campo direccionado con 10 bits disponibles por la codificación de los DLCI) o 8.388.608 (cuatro octetos de campo direccionado con 23 bits disponibles por la codificación de los DLCI). Algunos valores DLCI son reservados para uso de diagnóstico o para administrar la red.

Los circuitos virtuales permanentes (PVC) y conmutados (SVC)

Los circuitos virtuales Frame Relay pueden ser de dos tipos: circuitos virtuales permanentes (Permanent Virtual Circuit - PVC)

circuitos virtuales conmutados (Switched Virtual Circuit - SVC).

PVCLos PVC están configurado en manera fija por el administrador de la red Frame Relay, y establecen una conexión permanente entre los DTE conectados. el administrador comunica al usuario los DLCI asignado para el acceso a la red, y el usuario deberá configurar en consecuencia los propios aparatos DTE. La comunicación de la conexión a través de PVC no pide fases de llamada y de cierre de la conexión. En este aspecto, el PVC es análogo a la líneas telefónica. La casi totalidad de las redes Frame Relay funciona solo con circuitos PVC. SVCLos SVC son conexiones simultaneas utilizadas cuando hay necesidad de transferir datos en manera esporádica. Una sesión de comunicación a través de un SVC comprende cuatro fases:

llamada : se establece la conexión virtual entre los DTE transferencia de datos

: vienen transmitidos los datos entre los DTE a través del circuito virtual

idle : la conexión entre los DTE todavía esta activa, pero no hay datos transmitidos

cierre : el circuito virtual es cerrado.

El DLCI del SVC es asignado no en manera fija sino que en manera dinámica de la red, y puede por lo tanto cambiar en cada conexión. El servicio SVC, también soporta los estándares Frame Relay, en realidad es poco difundido.

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Control de la congestión - parámetros DE, FECN, BECN

La red Frame Relay tiene la característica de administrar y transportar un tráfico de datos de tipo “burst”, y es por lo tanto muy variable en el tiempo y con picos de volumen elevados. Un tráfico de este tipo puede llevar a la red a una situación de congestión, en la cual la red no esta más en grado de desarrollar el tráfico de datos pedido.

En las situaciones de congestión la red activa un simple mecanismo de notificación de congestión, en modo de provocar un disminución del flujo de datos por parte de los DTE (aparatos del usuario).

Cuando un nodo de red registra el inicio de una situación de congestión, notifica ese estado a los DTE vía la utilización de dos bits presentes en el header del grupo Frame Relay:

bit FECN : Forward explicit congestion notification

bit BECN : Backward explicit congestion notification.

Un tercer bit (el DE, Discard Eligibility, también contenido en el encabezamiento) es utilizado para identificar tráfico “menos importante”, que puede ser descartado (y por lo tanto no consignado) durante el período de congestión. Los datos descartados de la red obviamente no se perderán, pero serán recuperados (vía una retransmisión) por los procedimientos puestos en funcionamiento por los niveles OSI superiores (3, 4, 5). Forward Explicit Congestion Notification - FECNEl mecanismo FECN opera como se muestra a continuación:

La figura al lado ilustra el mecanismo del FECN.

1. un DTE envía grupos Frame Relay hacia la red

2. si la red no esta congestionada el tráfico es desviado regularmente desde los aparatos DCE (los switch que constituyen la red misma), que ponen a 0 el bit FECN de los grupos

3. si la red esta congestionada, los aparatos DCE setea a 1 el bit FECN de los grupos

4. cuando los grupos alcanzan los DTE de destino, el bit FECN seteado a 1 indica que ese grupo encontró una situación de congestión en el trayecto desde la fuente hacia la destino

5. el DTE receptor puede pasar esta información a los protocolos de nivel superior, los cuales pueden ignorar la señalación o bien iniciar un procedimiento de control del flujo (en este caso un disminución en el envío de los grupos hacia la red).

Forward Explicit Congestion Notification

Backward Explicit Congestion Notification - BECNEl mecanismo BECN opera como se muestra a continuación:

La figura al lado ilustra el mecanismo del BECN.

1. un DTE envía grupos Frame Relay hacia la red

2. si la red no esta congestionada el tráfico es desviado regularmente desde los aparatos DCE (los switch que constituyen la red misma), que ponen a 0 el bit FECN (hacia el DTE destinatario) y el bit BECN (hacia el DTE fuente)

3. si la red esta congestionada, los aparatos DCE setean a 1 el bit FECN (hacia el DTE destinatario) y el bit BECN (hacia el DTE fuente)

4. el bit BECN seteado a 1 indica al DTE fuente que ese grupo encontró una situación de congestión en la red

5. el DTE receptor puede pasar esta información a los protocolos de nivel superior, los cuales pueden ignorar la señalación o bien iniciar un procedimiento de control del flujo (en este caso un disminución en el envío de los grupos hacia la red).

Backward Explicit Congestion Notification

Discard Eligibility - DEEl bit DE (Discard Eligibility) es utilizado por el DTE y los DCE para indicar que un grupo tiene menor importancia que los otros grupos. Cuando la red esta congestionada, los aparatos DCE (los switch que constituyen la red misma) descartarán primero a los grupos que tienen el bit DE puesto a 1.

Administración del throughput - parámetros CIR, BC, BE, TC

Son tres los parámetros que influyen sobre las prestaciones de acceso a una red Frame Relay:

velocidad de acceso (bit/sec)

: definida como la máxima velocidad a la cual los datos pueden ser transferidos a la red. Coincide con la velocidad de línea de la conexión usuario-red;

CIR (Committed Information Rate)

: define la velocidad (en bit/s, menor a la velocidad de acceso) a la cual la red concuerda de recibir datos del usuario, con garantía de transferencia en condiciones normales;

Burst size : en una red Frame Relay el usuario puede transmitir (por breves períodos) datos que exceden al CIR.

El CIR es entonces una prestación entre el usuario y el administrador de la red Frame Relay, y representa la banda de transmisión que el administrador garantiza sobre un determinado canal lógico (DLCI). El CIR es definido sobre la base de los siguientes tamaños:

Bc (Committed Burst Size)

: representa la máxima cantidad de datos (en bit) que el usuario puede enviar a la red en un tiempo determinado prefijado Tc, y el cual la red garantiza la recepción;

Be (Excess Burst Size)

: es la máxima cantidad de datos que (en bit) por arriba del valor Bc que un usuario puede transmitir en un tiempo Tc, pero el cual la red no garantiza la recepción. Los grupos con los datos transmitir entre los valores Bc y Be tienen DE=1 (seteado por la red). El valor de Be (que es asignado por el administrador de la red) es normalmente el doble de Bc;

Tc (Committed Rate Measurement Interval)

: es el intervalo particular en el cual son definidos CIR, Bc y Be. el valor de Tc esta normalmente comprendido entre 1 y 1.2 segundos.

Por lo definido arriba, el CIR esta definido por la relación Bc/Tc.

El mecanismo de administración del throughput se efectúa del siguiente modo:

la red mide el tráfico del usuario en cada intervalo temporal Tc;si el usuario esta enviando datos a velocidad inferior al CIR no aporta ninguna modificación al bit DE, garantizando así la entrega de los frame a destinación; si el flujo de datos es superior al CIR en el período prefijado, el nodo de acceso seteará a 1 el bit DE asociados a los frame en exceso. Los frame serán de todas maneras transmitidos en la red y, si esta no se encuentra en un estado de congestión, esos llegaran a destinación; aquella vez que el usuario transmita datos que superan el valor Bc+Be todos los frame serán descartados directamente por el nodo de ingreso.

La figura 6 muestra lo descripto.

En el ejemplo A:

En el ejemplo B:

en el intervalo de tiempo A el usuario transfiere el grupo 1 a la velocidad consentida por la puerta de acceso, transmitiendo a la red una cantidad de datos d1

en el intervalo de tiempo B no hay transmisión de datosen el intervalo de tiempo C el usuario transfiere el grupo 2, y la cantidad de datos transmitidos a la red es d2en el intervalo de tiempo D no hay transmisión de datosal final del intervalo Tc la cantidad de datos transmitidos en red es igual a “d2”, inferior al parámetro Bc contratado y por lo tanto todos los datos serán consignados. La red controla el tráfico en ingreso y deja inalterados todos los grupos, mientras no sea superado el parámetro Bc.

en el intervalo de tiempo A el usuario transfiere el grupo 1 a la velocidad consentida desde la puerta de acceso, transmitiendo a la red una cantidad de datos d1

en los intervalos de tiempo B, D, F no hay transmisión de datosen el intervalo de tiempo C el usuario transfiere el grupos 2 y 3, y la cantidad de datos transmitidos a la red es igual a BcEn el intervalo de tiempo E el usuario transfiere los grupos 4 y 5. La cantidad total de datos transmitidos a la red es igual a “d2” y superior a Bc. Los grupos en exceso respecto a Bc son aceptados, pero su bit DE es seteado a 1 por la red; así esos serán los primeros en ser descartados en caso de congestión de la red.

En el ejemplo C:

en el intervalo de tiempo A el usuario transfiere los grupos 1 y 2 a la velocidad consentida desde la puerta de acceso, transmitiendo a la red una cantidad de datos d1

en el intervalo de tiempo B, D, F no hay transmisión de datosen el intervalo de tiempo C el usuario transfiere el grupo 3, y la cantidad de datos transmitidos a la red es igual a BcEn el intervalo de tiempo E el usuario transfiere los grupos 4, 5 y 6. La cantidad total de datos transmitidos a la red es igual a Bc+Be. Los grupos en exceso respecto a Bc son aceptados, pero su bit DE es seteado a 1 por la red; así esos serán los primeros en ser descartados en caso de congestión de la red.En el intervalo de tiempo G el usuario transfiere los grupos 7 y 8. La cantidad total de datos transmitidos a la red es igual a Bc+Be. Los grupos 7 y 8 son descartados directamente por el nodo de acceso.

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LMI - Local Management Interface

El Frame Relay es un protocolo que en sus procedimientos de base no prevee el soporte de mecanismos de conexión o desconexión, ni de control de flujo o de recuperación de datos errados (error recovery). Los organismos de estandarización internacional han provisto mecanismos de señalación en la interfase usuario-red (UNI, User-Network-Interface).

La señalazión de control en el UNI puede hacerse por medio de dos mecanismos de diferentes:

protocolo Local Management Interface (LMI), desarrollado en 1990 por el “Grupo de los 4”: Cisco Systems, StrataCom, Northern Telecom, Digital Equipment Corporation)procedimientos definidos por el ANSI (T1.617 Anexo B e D) y por ITU-T (Q.933, Annex A e B). La especificación LMI fue incorporada antes en los standard ANSI T1.617 (Anexo D) y en la recomendación ITU-T Q.933 (Anexo A).

El objetivo primario de los servicios LMI es aquel de proveer al usuario informaciones relativas al estado y a la configuración de los PVC definidos en la UNI. Esos comprenden entre otros:

notificación de conexión, cancelación y presencia de PVC en la interfasenotificación de la disponibilidad de un PVC pre-configuradouna secuencia de polling (interrogación) que asegura la continua disponibilidad de la conexión (keep-alive signaling).

Las señalaciones LMI son realizadas utilizando el DLCI 0 y el DLCI 1023.

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El Frame Relay es un protocolo de nivel 2 que presenta una estructura de grupo basada en el protocolo HDLC.

El campo de control y el campo de dirección coexisten en un campo de encabezamiento (también llamado campo Address). La estructura del grupo Frame Relay esta señalada en la figura.

Como todos los protocolos sincrónicos, el grupo esta delimitado por un flag (01111110) que puede ser transmitido continuamente, en caso de inactividad de la línea, para mantener activo el sincronismo con el nodo de acceso (keep alive sequence).

El DLCI (Data Link Connection Identifier) es utilizado para realizar el mecanismo de direccionamiento. Los valores del DLCI son asignados como indicado en la tabla siguiente:

Standard ANSI / ITU-T Especificación Grupo de los 4Valor DLCI Función Valor DLCI Función

0 Canal LMI: empleado para llevar mensajes para la señalación local

0 Canal de señalación controlllamada

1-15 Reservados para usos futuros 1-15 Reservados para usos futuros

16-991 Disponible para los usuarios tanto para los PVC como para los SVC

16-1007 Disponible para los PVC de los usuarios

992-1007 Administración a nivel 2 de servicios de red

1008-1022

Reservados para usos futuros 1008-1002

Reservados para usos futuros

1023 In channel layer management. Usado para transmitir mensajes de administración relativos a los protocolos higher layer

1023 Canal LMI

En la forma base el DLCI esta constituido por 10 bits (6 en el primer octeto y 4 en el segundo). Es posible extender el campo Address (y en consecuencia la dimensión del campo DLCI) utilizando oportunamente el bit Extended Address (EA). El campo EA seteado a 1 indica que el octeto en el cual compre es el último previsto en el campo Address. En aplicaciones viene generalmente usada la dirección con dos bytes, en los cuales el bit EA es puesto a cero en el primer byte y uno en el segundo byte.

El bit C/R no es administrado por la rete, pero es un residuo heredado por el protocolo HDLC. Tal bit pasa inalterado a través de la red.

Los bits BECN, FECN y DE son utilizados para llevar a cabo las funciones de control de la congestión.

El campo INFO transporta las informaciones provenientes de los niveles OSI superiores.

El campo FCS es utilizado para el control formal de los grupos recibidos (no hay ninguna recuperación de los grupos recibidos errados).

Formato de los grupos LMI

El formato de los grupos Frame Relay de tipo LMI es mostrado en la figura.

Los campos del grupo tienen el siguiente significado:

Flag: 8 bits (01111110) que delimitan el inicio y el fin del grupo

LMI DLCI: el valor particular de DLCI (0 o 1023) identifica el grupo como LMI en lugar del grupo normal Frame RelayCommand/Response: es puesto a ceroBackward Explicit Congestion Notification: es puesto a ceroForward Explicit Congestion Notification: es puesto a ceroExtended Address: puesto a cero en el primer byte, a uno en el segundo byteUnnumbered Information Indicator: tiene el bit poll/final puesto a ceroProtocol Discriminator: siempre seteado en un valor que indica que el grupo es un grupo LMI Call Reference: siempre llenado con cerosMessage Type: identifica el tipo de mensajes transportado por el grupo: Status-enquiry message: permite al aparato del usuario (DTE) pedir informaciones sobre el

estado de la redStatus message: utilizado para responder a mensajes “status-enquiry”

Information Elements: compuesto por un número variable de elementos informativos (IE). Los IE están constituidos por los siguientes campos: IE Identifier: identifica unívocamente el elemento informativo

IE Length: indica la dimensión del elemento informativoData: uno o más bytes conteniendo los datos provenientes por los niveles OSI superiores

Frame Check Sequence: utilizado para el control formal de los grupos recibidos (no hay ninguna recuperación de los grupos recibidos errados).

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Cuestionario

Una conexión a través de la red Frame Relay vía dos mecanismos denominados:

BECN y FECN

PVC y SVC

circuitos virtuales (PVC o SVC) y DLCI

circuitos virtuales (DLCI) y PVC

DLCI y CIR

En una red Frame Relay el DLCI:

es único en toda la red

es utilizado para negociar los servicios provistos por la red

representa un único circuito físico

puede representar un circuito físico múltiplo

identifica una conexión lógica entre aparatos DTE-DCE

El FECN y el BECN son:

mecanismos de control de flujo

mecanismos de control de error

mecanismos de notificación del estado de congestión de la red

procedimientos que mantienen sincronizadas las estaciones de la red vía un mecanismo de keepalive

En una red Frame Relay los aparatos DCE son típicamente:

personal computer

router

bridge

terminales

aparatos de conmutaciones

Los circuitos virtuales PVC de una red Frame Relay:

requieren siempre las fases de activación y cierre de la conexión

proveen una conexión física permanente a través de la red Frame Relay

son utilizados solo cuando el tráfico de datos es esporádico

proveen una conexión lógica a través de la red Frame Relay

En la red Frame Relay el control CRC sobre los grupos:

no es efectuado

administra el BECN y el FECN

administra el control del flujo através de la red

administra el direccionamiento através de la red

administra el control de error y la recuperación de los grupos errados

realiza el control de error sin la recuperación de los grupos errados

¿Cuál de las siguientes definiciones describe el CIR (Committed Information Rate) ?

Máxima velocidad a la cual pueden ser transferido a la red Frame Relay

Velocidad a la cual la red acepta de recibir de datos del usuario, con garantía de transferencia en condiciones normalesMáxima cantidad de datos que el usuario puede enviar a la red en un tiempo prefijado, y en el cual la red garantía la entregaMáxima cantidad de datos que el usuario puede transmitidos en un tiempo prefijado, y en el cual la red garantía la entrega

¿Cuáles de las siguientes definiciones describe el Bc (Burst Committed) ?

¿Cuáles de las siguientes definiciones describe el Be (Burst Excess) ?

Como se define CIR ?

Be/Bc (Burst Excess / Burst Committed)

Bc/Be (Burst Committed / Burst Excess)

Be/Tc (Burst Excess / Committed Rate Measurement Interval)

Bc/Tc (Burst Committed / Committed Rate Measurement Interval)

Tc/Bc (Committed Rate Measurement Interval / Burst Committed)

¿Que comportamiento adopta la red Frame Relay cuando el tráfico de datos transmitidos supera el valor de Bc+Be ?

Transporta correctamente a destinación los grupos

Descarta los grupos pares y transporta aquellos dispares

Descarta todos los grupos

Setea el bit DE a 1

¿Cuáles son los campos de un grupo Frame Relay, y cuál es su orden al interior del grupo ?

FLAG-CONTROL-INFO-FLAG

FCS-ADDRESS-INFO-FLAG-FCS

FCS-CONTROL-INFO-FCS

FLAG-ADDRESS-INFO-FCS-FLAG

¿Cuáles de los siguientes parámetros son contenidos en el campo ADDRESS de un grupo Frame Relay ?

CIR-Be-Bc

DLCI-CIR-Be-Bc

BECN-FECN-CIR-Be-Bc

C/R-CIR-BECN-FECN-DLCI

DLCI-C/R-EA-BECN-FECN-DE

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Virtual Circuit & DLCI .S1

Virtual Circuit & DLCI: conexión individualEl ejemplo describe el concepto de Virtual Circuit y el utilizo de los DLCI (Data Link Connection Identifier) en una red Frame Relay. El panel menciona el esquema de una Red Frame Relay a la cual están conectados 4 terminales: A, B, C, D. En el ejemplo los aparatos terminales son Router, que interconectan (por medio de Frame Relay) también las redes LAN.

La red Frame Relay está constituida por 4 nudos (E, F, G, H) interconectados entre ellos por una estructura con mallas:

En el ejemplo de la simulación será utilizado un cambio datos entre las redes LAN “A” y “D”, pasando por medio de los nudos “E” y “H” y utilizando los siguientes recorridos (y relativos DLCI):

recorrido “f” entre E y Frecorrido “g” entre F y Grecorrido entre “h” entre H y Grecorrido “e” entre E y Hrecorrido “j” entre E y Grecorrido “i” entre F y H.

recorrido “a”, con DLCI 20recorrido “e”, con DLCI 100recorrido “d”, con DLCI 24.

Será simulada también una interrupción del recorrido “e”, con temporaneo utilizo del recorrido alternativo “j”-“h” (con DLCI respectivamente 105 y 103) por medio del nudo “G”.

Los instrumentos LCD1 (izquierda) y LCD2 (derechas) simulan dos Analizadores de Protocolo. El Analizador de Protocolo es un instrumento muy utilizado para medidas sobre sistemas de comunicaciones datos complejos. Está normalmente conectado en serie al link de comunicación por examinar, y permite de analizar todos los parametros característicos del protocolo de comunicación en utilización (formato de las unidades datos, mensajes de control numeración de los argumentos, mensajes datos, …).

LCD1 monetorea (sobre dos líneas del Display):

los link “a” y “e” cuando el link “e” es activolos link “a” y “j” cuando ie link “e” está interrumpido.

LCD2 monetorea (sobre dos líneas del Display):

el link “d” cuando el link “e” es activolos link “d” y “h” cuando el link “e” está interrumpido

Cada instrumento visualiza los parametros significativos del protocol Frame Relay bajo examen, cono aquí abajo indicado:

el recorrido (path) al cual se refiere la medidael DLCI (Data Link Connection Identifier) utilizado para la conexiónel bit BECN: Backward explicit congestion notification (no utilizado en esta simulación)el bit FECN: Forward explicit congestion notification (no utilizado en esta simulación)el bit DE: Discard Eligibility (no utilizado en esta simulación)el contenido del campo Informativo, numerado con orden progresivo para seguir el recorrido en el interior de la redla fuente del argumento datos: DTE (en el nuestro ejemplo el router) o DCE (la red).

los Led señalan el recorrido de los datos de la red LAN fuente a la red LAN destino, pasando los nudos Frame Relay.

Módulo DL TC72-MP

Predisposición: Conectar el Módulo DL TC72-MP a la Computadora por medio de la interfaz paralela LPT. Insertar en el módulo la tarjeta relativa al protocolo X.25. limentar el módulo y poner en marcha la ejecución del programa de gestión.

SIMULACIONION Paso-Paso: Virtual Circuit & DLCI: conexión individual

Presionar Reset sobre programa de gestión

LCD1 LCD2 Link “a” y “e” cuando el link “e” está activo Link “a” y “j” cuando el link “e” está interrumpido

Link “d” cuando el link “e” está activo Link “d” y “h” cuando el link “e” está interrumpido


la LAN “A” trasmite datos (led A encendido) hacia LAN “D”


El router A además de los datos hacia la Red Frame Relay (nudo “E”). El Analizador de Protocol señala que sobre la conexión Frame Relay del path “a” transita un argumento con las siguientes características: · DLCI utilizado: 20· BECN, FECN, DE: todos a 0, y por lo

tanto la red está libre (no congestionada)

· transita el primer mensaje (xx1)· la proveniencia de los datos es del

DTE (il router)Se enciende el led “a”, señalando el pasaje de datos (continua por encenderse el led “A”, indicando que la LAN “A” emite otros datosaltri dati)


· path “a”: siempre sobre DLCI 20 transita el segundo argumento (que contiene la información xx2)

· path “e”: la red Frame Relay además los datos hacia el nodo “H”. El Analizador de Protocolo señala que sobre el path “e” transita un argumento con las siguientes características: - DLCI utilizado: 100- BECN, FECN, DE: todos a 0, y por

lo tanto la red está libre (no congestionada)

- transita el primero mensaje emitido por la LAN “A” (xx1)

- la proveniencia de los datos es desdeDTE (la puerta del nudo “E”)

Se enciende el “e”, señalando el pasaje de datos (continuan pir encenderse mismo los led “A” y “a”, indicando que la LAN “A” emite otros datos que transitan luego sobre el path “a”).

Porque los valores del DLCI sobre dos conexiones Frame Relay “a” y “e” no son iguales ?

el DLCI debe tener una valor univoca en el interior de la red Frame Relay

el DLCI tiene significado local, sobre el nudo individual de la red. Esto significa que sobre dos interfaz del mismo nudo debe tener una valor diferenteel mismo valor de DLCI puede ser asociada con mas link sobre lineas fisicas diferentes, pero no sobre la misma linea fisica. En el ejemplo en examen se podía utilizar ela misma valor de DLCI, tratadonse de lineas fisicas (puertas) diferentesel DLCI es el contador de los argumentos transmitidos, y por lo tanto sobre link diferentes puede tomar valores diferentes


· path “a”: sobre DLCI 20 transita el tercero argumento (que contiene la información xx3)

· path “e”: sobre DLCI 100 transita el segundo argumento (que contiene la información xx2)

· path “d”: la red Frame Relay envía los datos del nudo al router “D”. El analizador de Protocolo señaka que sobre el path “d” transita un argumentos con las siguientes características: - DLCI utilizado: 24- BECN, FECN, DE: todos a 0, y por

lo tanto la red es libre (no congestionada)

- transita el primero mensaje emitido por la LAN “A” (xx1)

- la proveniencia de los datos es del DCE (la red Frame Relay)

Se enciende el led “d”, señalando el pasaje de datos (continuan por encendere los led “A”, “a” y “e”, indican que la LAN “A” emite otros datos que transitan luego sobre path “a” y “e”).


· path “a”: sobre DLCI 20 transita el cuarto argumento la (informción xx4)

· path “e”: sobre DLCI 100 transita el tercero argumento (que contiene la información xx3)

· path “d”: siempre sobre DLCI 24 transita el segundo argumento (que contiene la información xx2)

· LAN “D”: se enciendo el led “D” indican la recepción del primero mensaje

Se enciende el led “D”, señalando la recpeción del primero mensaje por parte de la lan LAN “D” (continuan por encenderse los led “A”, “a”, “e” y “d”, indicando que la LAN “A” emite otros datos que transitan luego sobre los path “a”, “e” y “d”).


Está simulada una interrupción del recorrido “e”, con temporaneo utilizo del recorrido alternativo “j”-“h” (con DLCI respectivamente 105 y 103) por medio del nudo “G”.· path “a”: sobre DLCI 20 transita el

quinto argumento (que contiene la información xx5)

· path “j”: la red Frame Relay envía ahora los datos hacia la LAN “D” pasando por el nudo "G”. El Analizador de Protocolo señala que sobre el path “j” transita un argumento con las siguientes características: - DLCI utilizado: 105- BECN, FECN, DE: todos a 0, y por

lo tanto la red es libre (no congestionada)

- transita el cuarto mensaje emitido por la LAN “A” (xx4)

- la proveniencia de los datos es DTE ((la puerta del nudo “E”)

· path “d”: sobre DLCI 24 transita el tercero argumento (que contiene la información xx3)

· LAN “D”: se enciendo el led “D” indicando la recepción del mensaje (el segundo , xx2)

Se enciende el led “j”, señalando el pasaje de los datos sobre el path “j”. Continuan por encenderse los led “A”, “a”, “d” y “D”, indican que la LAN “A” emite otros datos hacia la LAN “D”.


· path “a”: sobre el DLCI 20 transita el sexto argumento (que contiene la información xx6)

· path “j”: sobre DLCI 105 transita el quinto argumento (que contiene la información xx5)

· path “h”: la red Frame Relay envía los datos hacia la LAN “D” pasando por el nudo “H”. El Analizador de Protocolo señala que sobre el path “h” transita un argumento con las siguientes características: - DLCI utilizado: 103- BECN, FECN, DE: todos a 0, y por

lo tanto la red está libre (no congestionada)

- transita el cuarto mensaje emitido por la LAN “A” (xx4)

- la proveniencia de los datos es por DTE ((la puerta del nudo “G”)

· LAN “D”: se enciende el led “D” indicando la recepción de mensajes (el tercero, xx3)

Se enciende el led “h”, señalando el pasaje de datos sobre path “h”. Continuan por encenderese los “A”, “a”, “j”, “d” y “D”, indicando que la LAN “A” emite otros datos hacia LAN “D”.


· path “a”: sobre DLCI 20 transita el septimo argumento (que contiene la información xx7)

· path “j”: sobre DLCI 105 transita el sexto argumento (que contiene la información xx6)

· path “h”: sobre DLCI 103 transita el quinto argumento (que contiene la información xx5)

· path “d”: sobre DLCI 24 transita el quarto argumento (que contiene la información xx4)

· LAN “D”: momentaneamente no lleguan menjases

Continuan por encenderse los led “A”, “a”, “j”, “h” y “d” , indican que la LAN “A” emite otros datos hacia la LAN “D”.


· path “a”: sobre DLCI 20 transita el octavo argumento (que contiene la información xx8)

· path “j”: sobre DLCI 105 transita el septimo argumento (que contiene la información xx7)

· path “h”: sobre DLCI 103 transita el sexto argumento (que contiene la información xx6)

· path “d”: sobre DLCI 24 transita el quinto argumento (que contiene la información xx5)

· LAN “D”: se enciende el led “D” indicando la recepción de los mensajes (el cuarto, xx4)

Continuan por encenderse los led “A”, “a”, “j”, “h”, “d” e “D”, indicando que la LAN “A” emite otros datos hacia la LAN “D”.


Está simulado el recoorido “e”. · path “a”: sobre DLCI 20 transita el

nomo argumento (que contiene la información xx9)

· path “e”: la red Frame Relay envía ahora los datos hacia la LAN “D” pasando de nuevo por el nudo “H”. El Analizador de Protocolo señala que sobre path “e” transita un argumento con las siguientes características: - DLCI utilizado: 100- transita el octavo mensaje emitido

por la LAN “A” (xx8)- la proveniencia de los datos es por

DTE ((la puerta del nudo “E”)

· path “h”: sobre DLCI 103 transita la

septima (que contiene la información xx7)

· path “d”: sobre DLCI 24 transita el sexto argumento (que contiene la información xx6)

· LAN “D”: se enciende el led “D” indicando la recepción de mensajes (el quinto, xx5)

Se enciende el led “e”, señalando el pasaje de datos sobre path “e”. Continuan por encenderse los led“A”, “a”, “h”, “d” y “D”, indicando que la LAN “A” emite otros datos hacia la LAN “D”.


· path “a”: sobre DLCI 20 transita el decimo argumento (que contiene la información xx10)

· path “e”: sobre DLCI 100 transita el nono argumento (que contiene la información xx9)

· path “d”: sobre DLCI 24 transitan el septimo y octavo argumento (que contiene xx6 y xx8)

· LAN “D”: se enciendo el led “D” indicando la recepción de los mensajes (el sexto xx6)

Continuan por encenderse los led “A”, “a”, “e”, “d” e “D”, indicando que la LAN “A” emite otros datos hacia la LAN “D”.


· path “a”: sobre DLCI 20 transita el úndecimo argumento (que contiene la información xx11)

· path “e”: sobre DLCI 100 transita el décimo argumento (que contiene la información xx10)

· LAN “A”: se apaga el led “A” indicando que la LAN ha terminado el envío de los datos

· path “d”: sobre DLCI 24 transita el nono argumento (que contiene xx9)

· LAN “D”: se enciende el led “D” indicando la recepción de los mensajes (el septimo y octavo , xx7 y xx8)

Continuan por encenderse los led “a”, “e”, “d” y “D”, indicando que los datos anteriores emitidos por la LAN “A” están viajando hacia la LAN “D”.


· path “a”: no hay datos · path “e”: sobre DLCI 100 transita el

úndecimo argumento (que contiene la información xx11)

· path “d”: sobre DLCI 24 transita el décimo argumento (que contiene xx10)

· LAN “D”: se enciende el led “D” indicando la recepción de mensajes (el nono, xx9)

Continuan por encenderse los led “e”, “d” y “D”, indicando que los datos anteriroes emitidos por la LAN “A” están viajando hacia el LAN “D”.


· path “a”: no hay datos· path “e”: no hay datos

· path “d”: sobre DLCI 24 transita el úndecimo argumento (que contiene xx11)

· LAN “D”: se enciende el led “D” indicando la recepción de mensajes (el décimo, xx10)

Continuan por encenderse los led “d” y “D”, indicando que los datos anteriores emitidos por la LAN “A” están viajano hacia la LAN “D”.



· path “d”: no hay datos· LAN “D”: se enciende el led “D”

indicando la recepción de mensajes (el úndecimo , xx11)

Continua por encendere el led “D”, indicando que los datos anteriores emitidos por la LAN “A” están viajando hacia el LAN “D”.



· path “d”: no hay datos· LAN “D”: no hay datos

Todos los led están apagadosPresionar UP (step 17)

Está simulada una transmisión bidireccional, por LAN “A” a LAN “D” y viceversa. LCD1 y LCD2 muestran los argumentos sobre los recorridos “a” y “d”. Los led rojos indican la dirección de “A” a “D”, los led verdes de “D” a “A”. · la LAN “A” trasmite datos (led rojo A

encendido) hacia el LAN “D” · la LAN “D” transmite datos (led

verde D encendido) hacia el LAN “A”


el router A envía los datos hacia la red Frame Relay (nudo “E”). El Analizador de Protocolo señala que sobre la conexión Frame Relay del path “a” transita un argumento con las siguientes características: · DLCI utilizado: 20 · BECN, FECN, DE: todos a 0, y por lo

tanto la red es libre (no congestionada) · transita el primero mensaje (xx1) · la proveniencia de los datos es por

DTE (il router)

el router D envía los datos hacia la red Frame Relay (nudo “H”). El Analizador de Protocolo señala que sobre la conexión Frame Relay del path “d” transita un argumento con las siguientes características: · DLCI utilizado: 24 · BECN, FECN, DE: todos a 0, y por lo

tanto la red está libre (no congestionada)

· transita el primero mensaje (yy1) · la proveniencia de los datos es del

DTE (il router) Se enciende el led “a”, señalando el pasaje de datos (contina por encenderse mismo el led “A”, indicando que el LAN “A” emite otros datos). Se enciende el led “d”, señalando el pasaje de datos (continua también el led “D”, indicando que el LAN “D” emite otros datos).


· path “a”: sobre DLCI 20 viene transmitida el segundo argumento (que contiene la información xx2)

· path “e”: transita el primero argumento transmitido desde A hacia D (led rojo)

· path “d”: sobre DLCI 24 viene transmitido el segundo argumento (que contiene la información yy2)

· path “e”: transita el primer argumento transmitido desdeD hacia A (led verde)

Continuan por encenderse los led “A”, “a”, “d” y “D”, indicando que los LAN “A” y “D” emiten otros datos.Sobre path “e” se encienden el led rojo (argumento desde A hacia D) y el led verde (argumento desde D hacia A).


· path “a”: sobre DLCI 20 viene transmitido el tercero argumento (contenente la información xx3) y viene contemporaneamente recibida el primero argumento desde D (contenente yy1)

· path “e”: transita el segundo argumento desde A hacia D (led rojo)

· path “d”: sobre DLCI 24 viene transmitido el tercero argumento (que contiene la información yy3) y viene en el mismo tiempo recibido el primero argumento desde A (contenente xx1)

· path “e”: transita el segundo argumento desde D hacia A (led verde)

Continuan por encenderse los led “A”, “a”, “d” y “D”, indicando que el LAN “A” emite otros datos hacia el LAN “D”, Sobre path “a”, “e” y “d” se encienden el led rojo (argumento desde A hacia D) y el led verde (argumento desde D hacia A).


· path “a”: sobre DLCI 20 viene transmitido el cuarto argumento (que contiene la información xx4) y viene contemporaneamente recibido el segundo desde D (contenente yy2)

· path “e”: transita el tercero argumento transmitido desde A hacia D (led rojo)

· la LAN “A” recibe el primero mensaje (yy1) transmitido por LAN “D” (led verde A encendido)

· path “d”: sobre DLCI 24 viene transmitido el cuarto argumento (que contiene la información yy4) y viene contemporaneamente recibida por el segundo argumento desde A (contenente xx2)

· path “e”: transita el tercero argumento desde D hacia A (led verde)

· la LAN “D” recibe el primero mensaje (xx1) transmitido por LAN “A” (led rojo D A encendido)

Sobre LAN “A” y “D” y sobre path “a”, “e” y “d” se encienden el led rojo (argumento desde A hacia D) y el led verde (argumento desde D hacia A).


· path “a”: sobre DLCI 20 viene transmitida el quinto argumento (que contiene la información xx5) y viene en el mismo tiempo recibido por el tercero D (contenente yy3)

· path “e”: transita el cuarto argumento transmitido desde A hacia D (led rojo)

· la LAN “A” recibe el segundo mensaje (yy2) transmitido por LAN “D” (led verde A encendido)

· path “d”: sobre DLCI 24 viene transmitido por el quinto argumento (que contiene la información yy5) y viene contemporaneamente recibida por el tercero argumentode D (contenente xx3)

· path “e”: transita el cuarto argumento transmitido desde D hacia A (led verde)

· la LAN “D” recibe el segundo mensaje (xx2) transmitido por LAN “A” (led rojo D A encendido)

Sobre LAN “A” e “D” y sobre los path “a”, “e” y “d” se encienden el led rojo (argumento desde A hacia D) y el led verde (argumento desde D hacia A).


· la LAN “A” termina la transmisión (led rojo A apagado) y recibe el tercero mensaje (yy3) transmitido por LAN “D” (led verde A encendido)

· path “a”: sobre DLCI 20 viene transmitida por el sexto argumento (que contiene la información xx6) y viene contemporaneamente recibido por el cuarto de D (que contiene yy4)

· path “e”: transita el quinto argumento transmitido desde A hacia D (led rojo)

· la LAN “D” termina la transmisión (led verde D apagado) y recive el tercero mensaje (xx3) transmitido por LAN “A” (led rojo D A encendido)

· path “d”: sobre DLCI 24 viene transitido el sexto argumento (que contiene la información yy6) e viene contemporaneamente recibido el cuarto argumentodesde D (contenente xx4)

· path “e”: transita el quinto argumento transmitido por D hacia A (led verde)

Sobre LAN “A” y “D” se encienden los led que indican los argumentos en recepción (verde en A, rojo en D). Sobre los path “a”, “e” y “d” se encienden los led rojo (argumento desde A hacia D) y el led verde (argumentos desde D hacia A).


· la LAN “A” no transmite mas (led rojo A apagado) y recibe el cuarto mensaje (yy4) transmitido por LAN “D” (led verde A encendido)

· path “a”: sobre DLCI 20 ningún argumento en transmisión; viene recibida el quinto argumento por D (contenente yy5)

· path “e”: transita lel sexto argumento transmitido por A hacia D (led rojo)

· la LAN “D” no transmite mas (led verde D apagadp) y recibe el cuarto mensaje (xx4) transmitido por LAN “A” (led rojo D A encendido)

· path “d”: sobre DLCI 24 ningún argumento en transmisión; viene recibido el quinto argumento por D (que contiene xx5)

· path “e”: transita el sexto argumento transmitido por D hacia A (led verde)

Sobre LAN “A” y “D” y sobre path “a” y “d” se encienden los led que indican los argumentos en recepción (verde en A, rojo en D). Sobre path “e” se encienden el led rojo (argumento de A hacia D) y el led verde (argumento por D hacia A).


· la LAN “A” no transmite mas (led rojo A apagadp) y recibe el quinto mensaje (yy5) transmito por LAN “D” (led verde A encendido)

· path “a”: sul DLCI 20 ningún argumento en transmisión; viene recibida por el sexto argumento de D (contenente yy6)

· path “e”: ningún argumento

· la LAN “D” no transmite mas (led verde D apagado) y recibe el quinto mensaje (xx5) transmitido por LAN “A” (led rojo D A encendido)

· path “d”: sobre DLCI 24 ningún argumento en transmisión; viene recibida por el sexto arguemnto de D (que contiene xx6)

· path “e”: ningún argumento Sobre LAN “A” y “D” y sobre path “a” y “d” se encienden los led que indican los argumentos en recepción (verde en A, rojo en D).


· la LAN “A” no transmite mas (led rojo A apagado) y recibe el sexto mensaje (yy6) transmitido por la LAN “D” (led verde A encendido)

· path “a”: ningún argumento · path “e”: ningún argumento

· la LAN “D” non transmite mas (led verde D apagado) y recibe el sexto mensaje (xx6) transmitido por LAN “A” (led rojo D A encendido)

· path “d”: ningún argumento · path “e”: ningún argumento

Sobre LAN “A” y “D” se encienden los led que indican los argumentos en recepción (verde en A, rojo en D).


· LAN “A”: ningún dato · path “a”: ningún argumento· path “e”: ningún argumento

· LAN “D”: ningún dato· path “d”: ningún argumento· path “e”: ningún argumento

Todos los led están apagados. SIMULACION ciclica continua: Virtual Circuit & DLCI: conexión individual

Presionar Reset sobre el programa de gestiónPresionar Start El Analizador de Protocolo muestra ciclicamente los argumentos cambiados durante

la conexión. Los LED del panel indican el recorrido de los argumentos mismos

Presionar Stop para parar la simulación Virtual Circuit & DLCI: connessione multiplaEn el ejemplo describe el uso de mas DLCI (Data Link Connection Identifier) sobre la misma conexión fisica de una red Frame Relay.

En el ejemplo de la simulación será realizado un cambio datos entre las redes LAN “A” - LAN “D” e LAN “A” - LAN “B”, utilizando los siguientes recorridos (y relativos DLCI):

LAN “A” - LAN “D”: recorrido “a” con DLCI 32; recorrido “e” con DLCI 100; recorrido “d” con DLCI 40LAN “A” - LAN “B”: recorrido “a” con DLCI 30; recorrido “f” con DLCI 101; recorrido “b” con DLCI 20.

Los instrumentos LCD1 (izquierda) y los LCD2 (derecha) simulan dos Analizadores de Protocolo.

LCD1 monitorea (sobre dos líneas del Display):

el link “a”.


i link “e” y “d”i link “f” y “b”.

Los led señalan el recorrido de los datos de la red LAN fuente a la red LAN destino, pasando por medio de los nudos Frame Relay. Los Led rojos señalan el recorrido A-D, los Led verdes el recorrido A-B. SIMULACION ciclica continua: Virtual Circuit & DLCI: connessione multipla

Premere Reset sul programma di gestionePresionar Start El Analizador de Protocolo muestra ciclicamente los argumentos cambiados durante

la conexión. Los LED del panel indican il el recorrido de los argumentos mismos

Presionar Stop para parar la simulación

Administración del tráfico: BECN-FECN-DE .S2

El ejemplo describe como la red Frame Relay administra el trafico, utilizando: el bit BECN: Backward explicit congestion notificationel bit FECN: Forward explicit congestion notificationel bit DE: Discard Eligibility.

En el ejemplo de la simulación será realizado un cambio datos entre las redesi LAN “A” e “D”, pasando por medi de los nudos “E” y “H” y utilizando los siguientes recorridos (y relativos DLCI):

recorrido “a”, con DLCI 20recorrido “e”, con DLCI 100recorrido “d”, con DLCI 24.

En un cierito punto será simulada una situación de congestión, con sucesivo utilizo de lo bit FECN, BECN y DE por parte de la red.

Los instrumentos LCD1 (izquierda) y LCD2 (derecha) simulan dos Analizadores de Protocolo.


en condiciones de no congestión los link “a” y “e”en condiciones de congestión : los argumentos transmitidos (DTE-DCE) y recibidos (DCE-DTE) sobre link “a”.

LCD2 monitorea los argumentos recibidos (DCE-DTE) sobre link “d”.

Cada instrumento visualiza los parametros significativos del protocolo del protocolo Frame Relay bajo examen coomo a continuación indicado:

el recorrido (path) al cual se refiere la medidaeil DLCI (Data Link Connection Identifier) utilizado para la conexiónel bit BECN: Backward explicit congestion notification (no utilizado en esta simulación)el bit FECN: Forward explicit congestion notification (no utilizado en esta simulación)el bit DE: Discard Eligibility (no utilizado en esta simulación)el contenido del campo Informativo, numerado con orden progresivo para seguir el recorrido en el interior de la redla fuente del argumento datos: DTE (en nuestro ejemplo el router) o DCE (la red).

Los Led rojos señalan el recorrido de los datos de la red LAN fuente a la red LAN destinación, pasando por medio de los nudos Frame Relay. Los Led verdi indican los argumentos que tienen los bit BECN, FECN o DE activos.

Módulo DL TC72-MP

Predisposición: Conectar el Módulo DL TC72-MP a la Computadora por medio de la interfaz paralela LPT. Insertar en el módulo la tarjeta relativa al protocolo X.25. Alimentar el módulo y poner en marcha la ejecución del programa de gestión.

SIMULACION Paso-Paso: Gestión del trafico: BECN-FECN-DE

Presionar Reset sobre programa de gestión

LCD1 LCD2 Link “a” ed “e” DTE-DCE e DCE-DTE

Link “d” DCE-DTE


la LAN “A” transmite datos (led A encendido) hacia LAN “D”


el router A envía los datos hacia la red Frame Relay (nudo “E”). El Analizador de Protocolo señala que sobre la conexión Frame Relay del path “a” transita un argumento con las siguientes características: · DLCI utilizado: 20· BECN, FECN, DE: todos a 0, y

por lo tanto la red está libre (no congestionada)

· transita el primero mensaje (xx1)· la proveniencia de los datos es

por DTE (el router)Se enciende el led “a”, señalando el pasaje de datos (continua por encenderse mismo si el led “A”, indicando que la LAN “A” emite otros datos)


· path “a”: sempre sobre DLCI 20 transita el segundo argumento (contenente la información xx2)

· sobre DLCI 100 transita el primero argumento transmitida desde A hacia D (contenente la información xx1)

Se enciende el led “e”, señalando el pasaje de datos (continuan por encenderse mismo el led “A” y “a”, indicando que la LAN “A” emite otros datos que transitan luego sobre path “a”).


· path “a”: sobre DLCI 20 transita el tercero argumento (contenente la información xx3)

· path “e”: sobre DLCI 100 transita el segundo argumento (contenente la información xx2)

· path “d”: la red Frame Relay envía los datos del nudo “H” al router “D”. El Analizador de Protocolo señala que sobre path “d” transita un argumento con las siguientes características: - DLCI utilizzato: 24- BECN, FECN, DE: todos a 0, y por lo

tanto la red está libre (no congestionada)- transita el primero mensaje emitido por

LAN “A” (xx1)- la proveniencia de los datos es dal DCE

(la rete Frame Relay)Se enciende el led “d”, señalando el pasaje de los datos (continuan por encenderse los led “A”, “a” y “e”, indicando que la LAN “A” emite otros datos que transitan lueg sobre path “a” y “e”).


· path “a”: sobre DLCI 20 transita el cuarto argumento (contenente la información xx4)

· path “e”: sobre DLCI 100 transita el tercero argumento (contenente la información xx3)

· path “d”: siempre sobre DLCI 24 transita el segundoargumento (contenente la información xx2)

· LAN “D”: se enciende el led “D” indicando la recepción del primero mensaje

Se enciende el led “D”, señalando la recpeción del primero mensaje por parte de la LAN “D” (continuan por encenderse los led “A”, “a”, “e” y “d”, indicando que la LAN “A” emite otros daots que transitan luego sobre path “a”, “e” y “d”).


· path “a”: sobre DLCI 20 transita el quinto argumento (contenente la información xx5)

· path “e”: sobre DLCI 100 transita el cuarto argumento (contenente la información xx4)

· path “d”: sobre DLCI 24 transita el tercero argumento (contenente la información xx3)

Continuan por encenderese los led “A”, “a”, “e”, “d”, “D”, indicando que la LAN “A” emite otros datos que transitan luego sobre path “a”, “e”, “d”.


La red entra en un estado de congestión, y entonces no podrá más asegurar el transporte a destino de los argumentos. Sei encienden todos los led rojos, indicando un estado de congestión.

LCD1 LCD1 Link “a” DTE-DCE y DCE-DTE Link “d” DCE-DTE


· la red está congestionada y por consecuencia losi DCE ponen a 1 el bit FECN (hacia el DTE destinatario) y el bit BECN (hacia el DTE fuente). El bit BECN puesto a 1 indica al DTE fuente que ese argumento encontro una situación de congestión en la red

· path “a”: el argumento desde DCE hasta DTE tiene el bit BECN a 1. El DTE puede frenar o suspender el envío de los argumentos hacia la red. En cada caso, en los argumentos DTE-DCE non hay ninguno setaje de los bit FECN y BECN

· la red está cpngestionada y por consecuencia los DCE ponen a a 1 el bit FECN (hacia el DTE destinatario) y el bit BECN (hacia el DTE fuente). El bit FECN puesto a 1 indica al DTE destinatario que aquel argumento encontro una situación de congestión en el trayecto de la fuente del destino

· path “d”: el argumento desde DCE (rete) hasta DTE tiene el bit FECN a 1. El DTE puede frenar o suspender el envío hacia la red. En cada caso, en los argumentos DTE-DCE no hay ningun ajuste de los bit FECN y BECN

Están encendidos todos los led rojos de la red, indicanso un estado de congestión. Se encienden los led verdes de los path “a” y “d”, indicando el cambio de argumentos de control (y esto con BECN y FECN ajustados) entre los DTE y la red.


· continua la situación de congestión

· continua la situación de congestión


· la red está todavía en un esta de congestión

· El DTE envía un argumento (contenente la información xx6) con el bit DE (Discard Eligibility) puesto a 1, señalando al DCE (red) que se trata de un argumento de menor importancia

· el argumento contenente la información xx6 no alcanza a destino porque, teniendo el DE a 1 y siendo la red en congestión, ha sido desechado de la red misma


· la red está aún en estado de congestión

· el DTE invia una argumento (contenente la información xx7) con il bit DE (Discard Eligibility) messo ad 1, segnalando al DCE (rete) che si tratta di una argumento di minore importanza

· la argumento contenente la información xx7 non giunge a destinazione perché, avendo il DE ad 1 ed essendo la rete in congestione, è stata scartata dalla rete stessa


· la red sale de la congestión y por consecuencia los DCE ponen a 0 el bit FECN (hacia el DTE destinatario) y el bit BECN (hacia el DTE fuente)

· path “a”: sobre DLCI 20 viene enviado el argumento contenente la información xx8

· la red sale por la congestión y por consecuencia los DCE ponen a 0 el bit FECN (hacia el DTE destinatario) y el bit BECN (hacia el DTE fuente)

· path “d”: sobre DLCI 24 ningún argumento informativo en llegada



· path “d”: sobre DLCI 24 ningún argumento informativo en llegada



· path “d”: sobre DLCI 24 transita hacia D el argumento contenente la información xx8. Los argumentos que contienen las informaciones xx6 y xx7 no llegaron, porque desechadas antes por la red. Será el deber de los niveles superiores (tipicamente el mivel Transporte o Sección )transmitir de nuevo al DTE fuente las informaciones perdidas



· path “d”: sobre DLCI 24 transita hacia D el argumento que contiene la información xx9


· path “a”: sobre DLCI 20 viene enviada el argumento que contiene la información xx12

· path “d”: sobre DLCI 24 transita hacia D el argumento que contiene la información xx10

SIMULACION ciclica continua: Gestión del trafico: BECN-FECN-DE

Presionar Reset sobre programa de gestión Presionar Start El Analizador de Protocolo muestra ciclicamente los argumentos cambiados durante

la conexión. Los LED del panel indican el recorrido de los argumentos mismos

Presionar Stop para parar la simulación

Red a conmutación de paquete X.25

Objetivos: Conocer:

los principios de funcionamiento de la red a conmutación de paquete X.25

la estructura de una red X.25


Contenidos: La conmutación de paquete

Los protocolos de nivel X.25

Sesión X.25

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Introducción

X.25 es un protocolo ITU-T para red WAN, que opera a Niveles 1 (Físico), 2 (Data Link) y 3 (Red) del modelo OSI. La red X.25 es una red a conmutación de paquete basada sobre el protocolo X.25. Nace en los años ’70 y encuentra su utilización máxima a mitad de los años ’90. Actualmente esta en desuso, sustituida por tecnologías de red más eficientes como Frame Relay y ATM.

Los aparatos de una red X.25 pertenecen a tres categorías:

Data Circuit-terminating Equipment (DCE): nodos de conmutación e internetworking que constituyen la estructura de la red, son de propiedad del administrador de la red mismaData Terminal Equipment (DTE) de tipo X.25: aparatos de acceso a la red, como los terminales, router, u otros aparatos dotados de interfases de nivel 1, 2 y 3 correspondiente al estándar X.25. Son generalmente de propiedad del usuarioterminales de tipo no-X.25, como por ejemplo terminales asincrónicos o terminales que utilizan protocolos no X.25 (BSC, SDLC, …). En estos casos para acceder a la red X.25 es necesario interponer aparatos que conviertan el formato de los datos del terminal en formato X.25. Tales aparatos son conocidos con el termino PAD – Packet Assembler Disassembler. El PAD transforma un terminal no-X.25 en un DTE X.25. El PAD está normalmente en grado de efectuar esta "adaptación" para más terminales simultáneamente, multiplicando los datos sobre una única línea X.25.

Estructura de la red X.25

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La conmutación de paquete: Datagram y Circuitos Virtuales

La conmutación de paquete es una técnica de conmutación utilizada por primera vez en la red X.25 y posteriormente perfeccionada por otras redes de datos (como por ejemplo la red ATM). Con la conmutación de paquete más aparatos de red comparten las conexiones punto-punto para transportar los datos (en forma de paquete) de una fuente a una destinación. En esas redes las conexiones entre los DCE no son de tipo físico (como por ejemplo es una conexión telefónica entre un teléfono llamante y teléfono llamado), pero se realizan a través de recorridos (o circuitos) utilizados en forma simultanea también por otros usuarios. Esto es posible adoptando técnicas de multiplicación.

Por lo que concierne al método de desvío y transporte de paquetes al interior de la red, la red X.25 ofrece dos modalidades: Datagram y Circuitos Virtuales.

DatagramEs una modalidad no muy difundida en la red X.25 pero empleada en otras redes (ATM, IP, …). Cada unidad de datos (denominadas paquetes) entregado a la red contiene la dirección del destinatario, en base al cual es desviado al interior de la red siguiendo recorridos que pueden ser diferentes. La red no garantiza la entrega en secuencia de los datagramas, y por consiguiente el re-ordenamiento de los paquetes debe ser administrado por los niveles OSI superiores en el DTE receptor.

Las figuras siguientes representan un Ejemplo de transporte de los paquetes en modo Datagram.

Los terminales A y B (que son del tipo no X.25) transmiten los mensajes a los terminales D y F. El PAD “confecciona” los mensajes en paquetes, según el estándar X.25, y los transmite todos juntos (multiplicados en el tiempo) sobre la única vía de comunicación hacia la red.

Los paquetes son desviados por la red en base a la dirección del destinatario. En el ejemplo, los dos paquetes enviados de A hacia D siguen recorridos diferentes: el paquete a1 sigue el recorrido nodo1-nodo2-nodo3, el paquete a2 sigue el recorrido nodo1-nodo3. Los paquetes a1 y b1 enviados por terminales A y B hacia F son multiplicados en el recorrido nodo1-nodo4.

Los paquetes llegan a destino. El PAD del terminal F procederá a colocar en secuencia los paquetes recibidos y transformarlos en mensaje para el terminal F.

Circuitos Virtuales Los Circuitos Virtuales aseguran una conexión lógica entre dos extremidades de la red, sobre la cual los paquetes pueden ser intercambiados en modo bidireccional full-duplex. En esta modalidad la red mantiene el orden de los paquetes. El Circuito Virtual es realizado a través de un mecanismo de canales lógicos (Logical Channel), que corresponden esencialmente a los Time Slot de un sistema de transmisión a multiplicación temporal (TDM). En el ejemplo de la figura, para la conexión del terminal A al terminal D (a-d) la red utiliza el canal lógico es 12 en el recorrido PAD-nodo1, el canal 214 en el recorrido nodo1-nodo3, el canal 2 en el recorrido nodo3-terminalD. Como se verá a continuación, los canales lógicos son asignados según un determinado procedimiento.

Circuitos Virtuales realizado a través circuitos lógicos (Logical Channel)

El circuito Virtual puede ser de dos tipos, conmutado o permanente: Circuit Virtual Conmutado (Switched Virtual Circuit – SVC): es un circuito lógico identificado por una serie de Logical Channel Number (LCN), que es establecido a un pedido y es cerrado al final de la transmisión. La sesión de comunicación sobre un SVC consiste de 3 fases (fig.4):

activación de la conexión, vía una llamada efectuada por el DTE de origen al DTE destinatario

transferencia de los datos a través del circuito virtual precedentemente establecido

cierre de la conexión

Circuito Virtual Permanente (Permanent Virtual Circuit – PVC): es un circuito lógico identificado por una serie de Logical Channel Number (LCN), establecido en manera fija por el administrador de la red. El DTE de origen y el de destino están en este caso siempre conectados, y por lo tanto no existen fases de llamada y cierre de la conexión.

Efectuando una analogía con la transmisión de datos en una red telefónica, el SVC es similar al de la línea telefónica conmutada (la conexión es activada solo por causa de una llamada, y dura solo el tiempo de la comunicación) mientras que el PVC es similar a una conexión sobre una línea telefónica dedicada.

Asignación de los Canales LógicosComo se vio, cada circuito virtual establecido entre DTE y DCE está caracterizado por un Logical Channel Number (LCN), que esta incluido en el encabezamiento de todos los paquetes (nivel 3) que viajan sobre aquel circuito virtual. El LCN es una dirección local, utilizada entre el DTE y su nodo X.25, y sirve para identificar el circuito virtual en aquel recorrido del total de la conexión (vea la fig.3). Sobre un mismo medio físico que conecta el DTE al DCE pueden coexistir (según el estándar X.25) hasta 4096 circuitos virtuales simultáneos, cada uno identificado por el propio LCN. Un LCN es fijo en un Circuit Virtual Permanente (PVC), en cambio es asignado (vía el paquete CALL REQUEST) para cada inicialización de un Circuit Virtual Conmutado (SVC), según la lógica descripta a continuación e ilustrada en la figura:

los primeros canales lógicos son reservados a los PVC (si existen)para evitar conflictos, la llamada puede provenir DTE o desde la red (DCE), el DTE elige los LCN a partir del número más elevado, la red (DCE) a partir del número más bajo.

Asignación de los Logical Channel Number

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Los protocolos de la X.25

El estándar X.25 definido por el ITU-T se refiere a los primeros 3 niveles del modelo OSI, y se habla por lo tanto de X.25 nivel Físico, X.25 nivel Línea, X.25 nivel Red. En síntesis:

nivel Físico : es especificado por las recomendaciones X.21 y X.21bis

nivel Línea : utiliza el protocolo HDLC

nivel Red : es también llamado “nivel paquete”, dado que usa el "paquete" como unidad de datos.

Modelo OSI y arquitectura X.25 En una conexión DTE-DCE X.25 los grupos HDLC transportan los paquetes de nivel 3, los cuales a su vez contienen en su interior los datos de los niveles superiores (fig. siguiente).

Ensobrado de niveles X.25 La figura siguiente describe y relaciona los niveles 1, 2 y 3 del nivel OSI y del X.25 con los aparatos y con las funciones de red. Del ejemplo se puede obtener lo que sigue:

cuando el usuario A o B (terminal no X.25) transmite datos (genéricamente indicados con el termino mensaje), el mensaje es procesado por el terminal según el protocolo usado por el terminal mismo. Por ejemplo, si es un terminal asincrónico el mensaje será descompuesto en caracteres (protocolo asincrónico Start-Stop, de nivel 2) y después transmitido el PAD a través la interfase serial V.24 asincrónica (nivel 1). Si es un terminal BSC, el mensaje será insertado en los bloques del BSC (protocolo de nivel 2) y después es transmitido el PAD a través la interfase serial V.24 sincrónica (nivel 1)

El PAD se interfasa hacia el terminal con la misma interfase físico y el mismo protocolo de nivel 2 del terminal mismo, y hacia la red según el estándar X.25. Extrae el mensaje proveniente del PAD y lo elabora para hacerlo compatible con el estándar X.25. En otras palabras: pone el mensaje en paquetes (X.25 nivel 3); inserta los paquetes en grupos HDLC (X.25 nivel 2); transmite los bits hacia la red utilizando la interfase física X.21 o X.21bis ((X.25 nivel 1)cada nodo de red: de los datos recibidos extrae el paquete; examina la dirección del destinatario para efectuar la correcta desviación; reinserta el paquete en un grupo HDLC; envía todo al nodo sucesivoel terminal del usuario X.25 recibe los datos, extrae el grupo HDLC, el paquete, y finalmente el mensaje.

Los protocolos y la red X.25

Los protocolos de la X.25: nivel Físico y nivel Línea

Nivel Físico: X21 - X.21bisEl nivel Físico describe las características eléctricas, mecánicas y funcionales de la interfase entre el DTE (terminal X.25) y DCE (red X.25). El nivel Físico para la X.25 esta especificado por las recomendaciones X.21 y X.21bis.

X.21bis Es una interfase equivalente a la V.24/RS232D y fue definida para un uso simultáneo en espera de la difusión de la interfase X.21bis. En la realidad, la X.21 no encontró mucha difusión y la interfase más utilizada fue la X.21bis.

Line Name From

DTEFrom DCE

G Ga T R C I S B

Signal ground DTE common return Transmit Receive Control Indication Signal element timing Byte timing

X X

X

X

X X X

X.21 Interchange circuit

X.21 Usa un conector de 15 pin. Las características eléctricas son descriptas en las recomendaciones X.26/X.27. Son posibles velocidades de hasta 100kbps (X.26) o 10Mbps (X.27). Como se indica en la figura, X.21 posee cuatro circuitos para el intercambio de los comandos y de datos y dos circuitos de temporización:

Los circuitos C e I pueden asumir solo dos estados: abierto o cerrado. Los circuitos T y C transmiten en modo serial tanto los datos como otros mensajes de control. Las combinaciones de las señales sobre los cuatros circuitos T, C, R, I determinan el estado de la interfase. X.21 definen 28 estados, que describen las varias fases operativas de la interfase DTE/DCE: reposo, activación/cierre de la conexión a nivel físico entre DTE y DCE, transmisión de los datos.

T (Transmit) y C (Control) para datos y comandos del DTET (Receive) e I (Indication) para datos y comandos del DCES (Signal element timing), clock de bitB (Byte element timing), clock de byte (opcional)

Pin conn. Sigla circuito Descripción de la señal Dirección

DTE - DCE

8 9 11 2 4 3 5 6 14

G Ga Gb T R C I S B

Masa de las señales (retorno común) Retorno común del DTE Retorno común del DCE Transmisión Recepción Control Indicación Temporización de bit Temporización de byte

←→ → ← → ← → ← ← ←

Conector de 15 poli

Interfase X.21

Nivel Línea: HDLC LAP BX.25 utiliza como protocolo de Línea el protocolo HDLC en la versión LAP-B (Link Access Procedure – Balanced). Todos los detalles sobre el HDLC están explicados en la lección específica. En cuanto el HDLC utilizado para X.25, vale la pena subrayar que en este caso el campo Address contiene solo dos valores, 01 y 03 hexadecimal. Como se evidencia en la figura, estos indican la dirección de los grupos, distintos en "grupos comando" y "grupos respuestas", entre Usuario (DTE) y Red (DCE)..


Modo de funcionamiento Extendido

Campo Address en el HDLC para X.25

El nivel Red: ejemplo de sesión X.25

El protocolo de Nivel 3 realiza el encaminamiento de los paquetes a través de la red X.25, utilizando la modalidad Datagram o los Circuitos Virtuales. Antes de examinar el formato y las características del paquete X.25, analizaremos el ejemplo de una sesión de comunicación entre dos DTE vía Circuito Virtual Conmutado (SVC), que es la modalidad actualmente más difundida. La típica sesión de comunicación consiste de 3 fases, durante los cuales el protocolo utiliza los paquetes adecuados (ver figura):

Típica sesión de comunicación X.25

activación: cuando un DTE (A) desea comunicarse con otro DTE (B), debe activar una conexión enviando un paquete CALL REQUEST al proprio DCE (la red). Este recibe el paquete y lo envía al DTE B, que lo recibe del proprio DCE (la red) como INCOMING CALL. Si el DTE B acepta la llamada, envía a la red un paquete CALL ACCEPTED, que la red mandará al DTE A como CALL CONNECTED. En ese instante el circuito virtual (hecho por los Logical Channel Number sobre los varios caminos de la conexión) es establecido, y puede iniciar la transferencia de los datostransferencia datos: los datos son transferidos por medio de los paquetes DATA, a través el circuito virtual precedentemente establecido y en modo full-duplexfin de la conexión: cuando uno de los dos DTE (por ejemplo A) quiere poner fin a la conexión manda un paquete CLEAR REQUEST, que la red entregará al DTE B como CLEAR INDICATION. Con un paquete CLEAR CONFIRM el fin de la conexión es confirmado directamente por la red al DTE A, y por el DTE remoto (B) a la red.

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El nivel Red: formato de los paquetes X.25

Los paquetes X.25 pueden ser subdivididos en paquetes de control (Control Packet) y paquetes que transportan datos (Data Packet). Existen varios tipos de Control Packet, mientras que para el transporte de datos hay un solo formato de paquete.

El formato del paquete genérico X.25 está ilustrado en la figura. Los paquetes se inician con un encabezamiento (header) de 3 bytes (para los paquetes de módulo 8) o 4 bytes (para los paquetes de módulo 128).

Los bytes 1 y 2 contienen el GFI - General Format Identifier (bit 5, 6, 7, 8), el campo LCGN (Logical Channel Group Number) y el campo LCN (Logical Channel Number). LCGN y LCN identifican el número de Canal Lógico; dado que es un campo con un total de 12 bits, pueden ser identificados hasta 4096 Canales Lógicos.

Formato del genérico paquete X.25

El GFI – General Format Identifier contiene los siguientes campos:

El byte 3 identifica el tipo de paquete. El bit 1 especifica además si se trata de un paquete Control (bit1=1) o Datos (bit1=0). Los bytes sucesivos, indicados genéricamente como Additional Information, contienen informaciones específicas de cada paquete.

bit Q (Qualifier) : normalmente es seteado en 0 y se pone en 1 solo en los paquetes datos en situación particular. Indica, cuando seteado en 1, que los datos presentes en el paquete son datos de comando y no de información. Principalmente es utilizado para el diálogo entre los PAD en modalidad X.29

bit D (Delivery) : normalmente es seteado en 0. Puede asumir el valor 1 solo en los paquetes datos y en los paquetes de control Call y Clear, cuando se quiere indicar a la red de transporte el aviso de recepción de una extremidad (aquella que ha recibido el paquete) a la otra (aquella que ha transmitido el paquete). Si el bit D es seteado en 0 el aviso de recepción no será provisto por el DTE remoto sino por la red (DCE local)

bit Modulo : indican el módulo de los contadores de paquete. El valor 01 significa módulo 8, el valor 10 módulo 128.

Control Packet

Los paquetes de control X.25 son:

Call Request: enviado por el DTE llamador hacia el DTE llamado para activar una conexiónCall Accepted: enviado por el DTE llamado hacia el DTE llama para aceptar un pedido de conexiónClear Request: puede ser enviado por varios motivos, y es usado para cerrar una conexión. El cuarto byte del paquete especifica la causa del fin de la conexión (Clear Cause). Es respondido por un paquete Clear ConfirmationInterrupt: permite enviar fuera de secuencia mensajes breves (32 byte). Es respondido por un paquete Interrupt Confirmation

Receive Ready (RR): utilizado para transmitir respuestas (acknowledgments) cuando no hay tráfico hacia aquella dirección. Contiene el contador con el número del paquete que se espera recibirReceive Not Ready (RNR): utilizado por el DTE para avisar a la parte remota de suspender momentáneamente el envío de paquetesReject: utilizados por el DTE para pedir una retransmisión de una serie de paquetes. Contiene el contador con el número del primer paquete que se espera recibirReset e Restart: son usados para salir de varias situaciones de mal funcionamiento. Son respondidos por Reset Confirmation e Restart Confirmation respectivamenteDiagnostic: permite a la red informar el usuario (DTE) de presencia de problemas.

Para el ejemplo, a continuación son descriptos en detalle dos paquetes de control, el paquete CALL y el paquete Receive Ready. Call Packet

El Call Packet tiene el formato ilustrado en la figura. Los varios campos tienen el siguiente significado:

el bit D puede ser seteado en 0 o en 1

Call Packet

byte 3: identifica el tipo de paquete. El Call Packet tiene el código mostrado en la figura (corresponde a “0B” en hexadecimal)byte 4: contiene la dimensión (en byte) de las direcciones del DTE llamado y llamante. Teniendo 4 bit a disposición, la dimensión máxima de las direcciones puede ser de 16 byteCalling & Called Address: dirección del llamante y del llamado. Cada byte exprime (en hexadecimal) dos cifras de la dirección. El sistema de direccionamiento X.25 es definido por la recomendación X.121 y es similar a la numeración telefónica, donde el usuario es identificado por un número decimal que comprende el prefijo internacional, un código local y el número de usuario.

Una dirección X.25 normalmente está delimitado por 16 cifras, que en el Call Packet requieren por lo tanto 8 byteFacilities Length: es un campo opcional, que especifica la dimensión de campo sucesivo (Facilities). Estas permiten aprovechar los eventuales servicios complementarios disponibles en la red (a cargo de la comunicación al llamado, negociación de la ventana de transmisión y del módulo del paquete, transmisión simplex o full-duplex, …)

Call User Data: es un campo opcional, que permite enviar hasta un máximo de 16 bytes de datos (un password, la indicación sobre el protocolo de nivel superior que transitará en la conexión, ..) junto al paquete CALL.

Receive Ready Packet

El paquete Receive Ready es utilizado para el control del flujo, para transmitir respuestas (acknowledgments) cuando no existe tráfico hacia aquella dirección. Contiene el contador con el número del paquete que se espera recibir (P(R)), el cual implícitamente confirma la correcta recepción de todos los paquetes con número de secuencia más bajo.

El contador del paquete puede ser de módulo 8 (3 bits) o de módulo 128 (7 bits). El módulo es indicado por los valores de los bits 5-6 del primer byte.

Data Packet

El Data Packet es utilizado para la transferencia de los datos. Contiene el contador con el número del paquete que se espera recibir (P(R)), el cual implícitamente confirma la correcta recepción de todos los paquetes con número de secuencia más bajo.

El contador del paquete puede ser de modulo 8 (3 bits) o de modulo 128 (7 bits). El modulo es indicado por los valores de los bits 5-6 del primer byte.

Los varios campos tienen el siguiente significado:

P(R): contador que contiene el número del paquete que se espera del remoto (R=Receive)P(S): contador que contiene el número del paquete enviado (S=Send). Los contadores P(R) y P(S) pueden ser de modulo 8 (3 bits) o de modulo 128 (7 bits). El modulo es indicado por el valor de los bits 5-6 del primer bytebit M (More Data): si está seteado en 1 indica que el paquete transporta datos que forman parte de un mismo mensaje. Solamente el último paquete tendrá el bit M seteado en 0Data: contiene los datos varios y propios, provenientes de los niveles superiores del modelo OSI. El campo datos normalmente está limitado (por los administradores de la red) de 128 bytes, pero el límite teórico es de 4096 bytes.

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Ejemplo de sesión X.25

La figura indica los grupos HDLC (nivel 2) y los paquetes (nivel 3) utilizados durante una típica sesión X.25 sobre circuito conmutado (SVC). Se pueden identificar las siguientes fases:

Grupos y paquetes en una sesión X.25

Layer 2 Inizialization: el grupo HDLC SAMB (Set Asynchronous Balanced Mode) y la respuesta UA (Unnumbered Acknowledge) inicializan la conexión a nivel 2 en cada lado de la red (DTE A – DCE e DTE B - DCE)Layer 3 Inizialization: el paquete RESTART (con respuesta RESTART CONFIRM) inicia la conexión a nivel 3 en cada lado de la red. En cada link DTE-DCE los paquetes son transportados por grupos HDLC tipo INFO (numerados con Ns y Nr)Layer 3 Call: el DTE A efectúa una llamada hacia el DTE B utilizando un paquete CALL REQUEST. La red envía el paquete al DTE B (como INCOMING CALL). El DTE B envía a la red un paquete CALL ACCEPTED, que la red entregará al DTE A como CALL CONNECTED. Los paquetes son transportados por grupos HDLC tipo INFO

Layer 3 Data: los datos son transferidos por medio de los paquetes DATA (numerados con Ps y Pr). La respuesta de la correcta recepción del paquete DATA todavía puede ser efectuada con un paquete DATA (primera respuesta de B a A en el ejemplo) o con un paquete RR (última respuesta de A a B en el ejemplo). Atención, los paquetes RR no deben ser confundidos con los grupos RR! Los paquetes DATA contienen tanto el número de secuencia del paquete transmitido (Ps) como el número de paquete que se espera recibir (Pr). Los paquetes RR contienen solo el número de secuencia del paquete que se espera recibir (Pr). Los paquetes son transportados por grupos HDLC tipo INFO. Como en la HDLC, también el nivel 3 X.25 usa la técnica de la Ventana de Transmisión, denominada PACKET WINDOW. La Packet Window se refiere al número de los paquetes (máximo 7) que pueden ser transmitidos sin tener respuesta por el receptor (típicamente vía un paquete DATA o un paquete RR). En el ejemplo el DTE B envía 4 paquetes que son respondidos por el DTE A con un paquete RR. En las redes X.25 públicas la ventana de transmisión tiene por default un valor 2, lo que significa que en un típico intercambio datos se pueden enviar hasta 2 paquetes y después es necesario recibir una respuesta

Layer 3 Clear: cuando uno de los dos DTE (por ejemplo A) desea terminar la conexión manda un paquete CLEAR REQUEST, que la red mandará al DTE B como CLEAR INDICATION. Con un paquete CLEAR CONFIRM el fin de la conexión es confirmado directamente por la red al DTE A, y del DTE remoto (B) a la red. Los paquetes son transportados por grupos HDLC tipo INFO

Layer 2 Disconnection: el grupo HDLC DISC (Disconnection) y la respuesta UA (Unnumbered Acknowledge) cierran la conexión a nivel 2 en cada lado de la red (DTE A – DCE y DTE B - DCE).

El PAD

Como ya mencionado, para acceder a la red X.25 se pueden utilizar terminales “nativos X.25” (que entonces se conectan a la red según el estándar X.25 relativos a los Niveles 1, 2 e 3) o bien terminales que no son de tipo X.25, cuales por ejemplo los terminales asincrónicos Start-Stop o terminales que utilizan protocolos no X.25 (BSC, SDLC, …). En estos casos para acceder a la red X.25 es necesario interponer los aparatos que conviertan el formato del terminal al formato X.25. Tales aparatos son conocidos con el termino de PAD – Packet Assembler Disassembler. El PAD transforma un terminal no-X.25 en un DTE X.25. Como se ilustra en la figura, el PAD puede residir en el usuario (y en este caso la conexión “sede usuario-red” es de tipo X.25) o bien en “la red” (y en este caso el terminal del usuario es conectado a la red a través de una conexión no X.25, asincrónica si el terminal es asincrónico).

El funcionamiento del PAD, sobre todo por lo que concierne a los PAD para terminales asincrónicas, es normalizado por las recomendaciones X.3, X.28 y X.29.

La recomendación X.3 describe los parámetros de funcionamiento del PAD. Cada parámetro es inherente a una característica del terminal conectado, o describe las modalidades con las cuales tratar los datos del terminal mismo. Por ejemplo:

habilitación del eco de los caracteres desde el PAD al terminal, para visualizar sobre el terminal los caracteres digitados hacia el PADemisión automática de los caracteres Carriage Return y Line Feed (punto aparte) después de “n” caracterescontrolo de flujo PAD-terminal con la modalidad X-ON/X-OFFetc.

La recomendación X.28 describe los comandos que pueden ser intercambiados entre un terminal asincrónico y el PAD. El ITU-T define 9 comandos:

Selection : transmite un paquete CALLCLR : transmite un paquete CLEAR para finalizar una conexiónINT : transmite un paquete INTRESET : transmite un paquete RESETSTAT : pide el estado de una llamadaINT : transmite un paquete INTPAR : lee el valor de los parámetros X.3SET : describe el valor de los parámetros X.3PROF : asigna un conjunto de valores prefijados (perfil) a los parámetros X.3

La recomendación X.29 describe los comandos utilizados por el PAD para comunicarse con otro PAD o con DTE X.25. Estos comandos son transportados por la red vía paquetes de tipo DATA con el bit Q (Qualifier) seteado en 1.

Recomendaciones X.3, X.28 y X.29 por los PAD

Cuestionario

El X.25 es un protocolo para redes WAN que opera en los siguientes niveles del modelo OSI :

Nivel 1

Nivel 1, 2

Nivel 1, 2, 3

Nivel 2, 3

Nivel 1, 2, 3, 4

Que cosa se utiliza en la red X.25 para asegurar el intercambio en secuencia de los paquetes entre dos estaciones de la red, con definición dinámica de los recorridos ?

Los datagramas

Los circuitos virtuales conmutados

Los circuitos virtuales permanentes

Los canales lógicos

¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe en modo correcto el Nivel físico del estándar X.25 ?

Cuatro líneas de transmisión de la información y una para la temporización

Dos líneas para los datos, dos para los comandos y dos para la temporización

Cuatro líneas para los datos y dos para los comandos (sin temporización)

Dos líneas datos, tres líneas comandos y una de temporización

La activación de una sesión X.25 es hecha a través de cuatro fases. ¿Cuál de las siguientes fases no es correcta ?

El DTE que desea comunicar envía un paquete CALL REQUEST a la red vía el propio DCE.

La red transmite al DTE llamado un paquete INCOMING CALL vía el relativo DCE

El DTE llamado envía un paquete INCOMING DATA a la red vía el propio DCE

La red transmite al DTE llamante un paquete CALL CONNECTED vía el relativo DCE

¿Cuál es la función de un PAD (Packet Assembler Disassembler) ?

Conectar un DTE X.25 a la red X.25

Conectar un DTE de tipo no X.25 a la red X.25

Ensamblar los paquetes provenientes del nivel 3 para transmitirlos en red

Ensamblar los paquetes provenientes del nivel 2 para transmitirlos en red

Virtual Path & Virtual Circuit .S1

La experiencia describe una sección de comunicación X.25 sobre una conexión de tipo SVC (Switched Virtual Circuit).El esquema del panel menciona los argumentos HDLC (nivel 2) y los paquetes (nivel 3) cambios durante una típica sección X.25 sobre circuito SVC.

Se pueden identificar las siguientes fases: Layer 2 Inizialización

: el argumento HDLC SAMB (Set Asynchronous Balanced Mode) y la comparación UA (Unnumbered Acknowledge) inicializan la conexión a nivel 2 sobre cada lado de la red (DTE A – DCE y DTE B - DCE).

Layer 3 Inizialización

: el paquete RESTART (con comparación RESTART CONFIRM) inizializa la conexión a nivel 3 sobre cada lado de la red. Sobre cada link DTE-DCE los paquetes están transportados por los argumentos HDLC tipo INFO (numerados con Ns y Nr).

Layer 3 Call

: el DTE A efectua una llamada hacia el DTE B utilizando un paquete CALL REQUEST. La red envía el paquete al DTE B (como INCOMING CALL). El DTE B envía a la red un paquete CALL ACCEPTED, que la red entrega al DTE A como CALL CONNECTED. Los paquetes están transportados por los argumentos HDLC tipo INFO.

Layer 3 Data

: Los datos están transferidos por medio de los paquetes DATA (numerados con Ps y Pr). La comparación a la correcta recepción del paquete DATA puede succeder aún con un paquete DATA (primera comparación desde B a A en el ejemplo) o con un paquete RR (último comparación contra desde A hasta a B en el ejemplo). Atención, los paquetes RR no deben ser confudidos con los argumentos RR! Los paquetes DATA contienen sea el número de secuencia del paquete transmitido (Ps) que el número de secuencia del paquete que se espera de recibir (Pr). Los paquetes RR contienen solo el número de secuencia del paquete que se espera de recibir (Pr). Los paquetes están transportados por los argumentos HDLC tipo INFO. Come nell’HDLC, anche el Nivel 3 X.25 usa la tecnica della Finestra di Trasmissione, denominata PACKET WINDOW. El Packet Window se refiere al número de paquetes (máximo 7) que pueden ser transmitidos sin tener cuenta del recibidor (tipicamente por medio de un paquete DATA o un paquete RR). En el ejemplo el DTE B envía 4 paquetes que están comparados por DTE A con un paquete RR. En las redes X.25 públicas la ventana de transmisión tiene default una valor 2, esto significa que en un tipico cambio datos se pueden enviar hasta 2 paquetes y luego es necesario recibir la comparación.

Layer 3 Clear

: cuando uno de los dos DTE (por ejemplo A) quiere terminar la conexión envía un paquete CLEAR REQUEST, que la red suministrará al DTE B como CLEAR INDICATION. Con un paquete CLEAR CONFIRM el abastecimiento de la conexión está confirmada directamente por la red DTE A, y por DTE remoto (B) a la red. Los paquetes están transportados por argumentos HDLC tipo INFO.

Layer 2 Disconnection

: el argumento HDLC DISC (Disconnection) y la comparación UA (Unnumbered Acknowledge) abastecen la conexión a dos niveles 2 sobre cada lado de la red (DTE A – DCE e DTE B - DCE).

Los instrumentos LCD1 (izquierda) y LCD2 (derecha ) simulan dos Analizadores de Protocol. El Analizador de Protocolo es un instrumento muy difuso para medidas sobre sistemas de comunicación datos complejos. Está normalmente conectado en serie al link de comunicación por examinar, y permite de analizar todos los parametros característicos del protocolo de comunicación en uso (formato de las unidades datos, mensajes de control, numeración de los argumentos, mensajes datos, …).

LCD1 monitorea el link entre el DTE-A y la red (DCE); LCD2 monitorea el link entre el DTE-B y la red (DCE).

Cada instrumento visualiza los parametros significativos de los protocolos de nivel 2 (argumentos HDLC) y de nivel 3 (paquetes X.25) bajo examen, como a continuación: Primera Línea: protocolo de nivel 3 (paquetes)

LCN : Logical Channel Number utilizado para la conexión de nivel 3TYPE : tipo de paqueteP(S) : contador de los paquetes transmitidosP(R) : contador de los paquetes recibidosINFO : eventual cintenido del campo Informativo

Segunda Línea: protocolo de nivel 2 (HDLC)ADDRESS : dirección contenida en el argumentoCODE : tipo de argumentoN(S) : contador de los argumentos transmitidosN(R) : contador de los argumentos recibidosINFO eventual vontenido del campo Informativo

Por medio de PC es posible visualizar sobre los Display solo el nivel 2, o tambi^n solo el nivel 3, o tambien ambos.

Modulo DL TC72-MP

Predisposición: Conectar el Módulo DL TC72-MP a la Computadora por medio de la interfaz paralela LPT. Insertar en el módulo la tarjeta relativa al protocolo X.25. Alimentar el módulo y poner en marcha la ejecución del programa de gestión.

SIMULACION Paso-Paso: Sección X.25 sobre Switched Virtual Circuit (SVC)

Presionar Reset sobre programa de gestiónLCD1=L2+L3 LCD2=L2+L3

Los “Analizadores de Protocolo" están predispuestos para monitorear sea el nivel 2 que el nivel 3 del protocolo.

Link “DTE A – rete” Link “DTE B – rete” Presionar UP (step 1)

Nivel 3: -----· Nivel 2: El DTE inizializa la conexión con Nivel 2 en modo asincrono balanceado,enviando el argumento No Numerada SABM (Set Asynchronous Balanced Mode). El argumento no transporta ningún paquete (no tiene campo INFO). La dirección es 01 (Comando desde DTE hasta DCE). El Led (rojo ) encendido evidencia la dirección del argumento, desde DTE hasta DCE (red).

Nivel 3: -----· Nivel 2: iI DTE inizializa la conexión a Nivel 2 en modo asincrono balanceada, enviando el argumento No Numerado SABM (Set Asynchronous Balanced Mode). El argumento no transporta ningún paquete (no tiene campo INFO). La dirección es 01 (Comando desde DTE hasta DCE). El Led (rojo) encendido evidencia la dirección del argumento desde DTE hasta DCE (red).

Premere UP (step 2)

Nivel 3: ---- Nivel 2: la red (DCE) contesta afirmativamente con Unnumbered Acknowledgement, UA. La dirección es 01 (Respuesta desde DCE hasta DTE).

Nivel 3: ---- Nivel 2: la red (DCE) contesta afirmativamente Unnumbered Acknowledgement, UA. La dirección es 01 (Respuesta desde DCE hasta DTE).

Premere UP (step 3)

Nivel 3: el DTE A inizializa la conexión a Nivel 3 con el Paquete RESTART. EL LCN (Logical Channel Number) es 00 (no todavía asignado). El Paquete no está numerado Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO, numerado con NS=0. La dirección es 01 (Comando desde DTE hasta DCE).

Nivel 3: el DTE B inizializa la conexión a Nivel 3 con el Paquete RESTART. El LCN (Logical Channel Number) es 00 (aún no asignado). El paquete no está numerado. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO, numerada con NS=0. La dirección es 01 (Comando desde DTE hasta DCE).

Premere UP (step 4)

Nivel 3: la red (DCE) resoinde afirmativamente con el paqeute RESTART CONFIRM. El LCN es 00 (aún no asignado). Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=0 y NR=1 (en este modo la red confirma implicitamente al DTE A de haber recibido el argumento 0). La dirección es 01 (Respuesta desde DCE hasta DTE).

Nivel 3: la red (DCE) contesta afirmativamente con el paquete RESTART CONFIRM. El LCN es 00 (aún no asignado). Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=0 y NR=1 (en este modo la red confirma implicitamente al DTE B de haber recibido el argumento 0). La dirección es 01 (Respuesta desde DCE hasta DTE).

Premere UP (step 5)

Nivel 3: el DTE A envía una llamada hacia el DTE B utilizando un paquete CALL REQUEST. Ya que la llamada empezo desde DTE, el LCN viene asignado a partir de la valor más alto disponible. Suponiendo que el link administra 16 LCN (desde 0 hasta 15), para esta conexión SVC (Switched Virtual Circuit) entre DTE A y red será utilizado el LCN 15. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=1 y NR=1. La dirección 01 (Comando da DTE a DCE).

Premere UP (step 6)

Nivel 3: la red envía la llamada hacia el DTE B utilizando un paquete INCOMING CALL. ya que la llamada empezo por la red, el LCN está asignado a partir de la valor más baja disponible. Suponiendo que el link administra 16 LCN (desde 0 hasta 15), y que los primeros 6 sean ya ocupados o reservados para PVC (Permanent Virtual Circuit), para esta conexión SVC entre red DCE B será utilizado el LCN 06. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=1 y NR=1. La dirección es 03 (Comando desde DCE hasta DTE).

Premere UP (step 7)

Nivel 3: el DTE B acepta la llamada y contesta con un paquete CALL ACCEPTED. Nivel 2:el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=1 y NR=2. La dirección es 03 (Respuesta DTE hasta DCE)

Premere UP (step 8)

Nivel 3: la red confirma al DTE A que la llamada ha sido aceptada utilizando un paquete CALL CONNECTED. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=1 y NR=2. La dirección es 01 (Respuesta desde DCE hasta DTE).

Cual es el punto de la situación de la sección de comunicación ?

ha sido terminada la inicialización de la conexión a Nivel 3

ha sido activada una conexión virtual entre DTE A y DTE B y la conexión puede ser empezada a Nivel 2ha sido activada una conexión virtual entre DTE A y DTE B y puede iniciar el cambio datosha sido activada una conexión virtual entre DTE A y la red, aún no entre la red y DTE B

Premere UP (step 9)

Nivel 3: el DTE A envía el primero paquete DATA. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=2 y NR=2.

Cual es el significado de la valor P(S)=0 indicado por el Analizador de Protocolo LCD1 ?

es el contador de los argumentos transmitidos

es el contador de los paquetes transmitidos. Está presente en todos los paquetes y toma simpre la valor 0es el contador de los paquetes transmitidos. Está presente en todos los paquetes y tiene una valor 0 porque es el primero paquete transmitidoes el contador de los paquetes transmitidos. Está presente solo en los paquetes DATA y tiene una valor 0 porque es el promero paquete de tipo datos transmitidos


Nivel 3: la red entrega al DTE B el primo paquete DATA, numerado con PS=0 e PR=0. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=2 ed NR=2


Nivel 3: el DTE B envía el paquete DATA numerado con PS=0 e PR=1 (de este modo el DTE B confirma implicitamente a la red de haber recibido el paquete 0). Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=2 ed NR=3.


Nivel 3: la red entrega al DTE A el paquete DATA numerado con PS=0 e PR=1 (de este modo la red confirma implicitamente al DTE A de haber recibido el paquete 0). Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerata con NS=2 ed NR=3.


Nivel 3: el DTE B envía el paquete DATA numerado con PS=1 e PR=1. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=3 ed NR=3.


Nivel 3: la red entrega al DTE A el paquete DATA numerado con PS=1 e PR=1. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerata con NS=3 ed NR=3.

Premere UP (step 15)



Nivel 3: la red entrega al DTE A el paquete DATA numerado con PS=2 e PR=1. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=4 ed NR=3.

Presionarr UP (step 17)



Nivel 3: la red entrega al DTE A el paquete DATA numerado con PS=3 e PR=1. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=5 ed NR=3.


Nivel 3: el DTE A enviaun paquete Receive Ready (RR) numerado con PR=4 (de este modo confirma implicitamente a la red de haber recibido todos los paquetes hasta 3). Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=3 ed NR=6.


Nivel 3: la red entrega al DTE B el paquete Receive Ready (RR) numerado con PR=4 en este modo confirma implicitamente a la red de haber recibido todos los paquetes hasta 3). Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=3 ed NR=6.


Nivel 3: el DTE A envía un paquete CLEAR REQUEST para abastecer la conexión Nivel 3. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerata con NS=4 ed NR=6.


Nivel 3: la red contesta localmente al DTE A con un paquete CLEAR CONFIRM para confirmar el abastecimietno de la conexión. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerata con NS=6 ed NR=5.

Nivel 3: la red entrega al DTE B un paquete CLEAR INDICATION para señalar el abastecimiento de la conexión. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerado con NS=4 ed NR=6.


Nivel 3: el DTE B confirma a la red la desconexión con un paquete CLEAR CONFIRM. Nivel 2: el paquete está transportado por un argumento INFO numerata con NS=6 ed NR=5.


Nivel 3: ----- Nivel 2: eI DTE A envía un argumento DISC (Disconnect) para abastecer la conexión a Nivel 2 .

Nivel 3: ----- Nivel 2: EI DTE A envía un argumento DISC (Disconnect) para abastecer la conexión a Nivel 2 .


Nivel 3: ---- Nivel 2: la rete (DCE) risponde affermativamente con Unnumbered Acknowledgement, UA.

Nivel 3: ---- Nivel 2: la red (DCE) contesta affermativamente con Unnumbered Acknowledgement, UA.

SIMULACION ciclica continua: Sección X.25 sobre Switched Virtual Circuit (SVC)

Presionar Reset sobre programa de gestiónPresionar Start El Analizador de Protocolo muestra ciclicamente los argumentos cambiados durante

la conexión. Los LED del panel indican la estación que emite los datos, y entonces la dirección de los mismos.

Presionar Stop para parar la simulación. SIMULACION con analisis bajo nivel 2: Sección X.25 sobre Switched Virtual Circuit (SVC)

Presionar Reset sobre programa de gestiónLCD1=L2 LCD2=L2

Los "Analizadores de Protocolo” están predispuestos para monitoreae solo el nivel 2 del protocolo.

Presionar Start El Analizador de Protocolo muestra los argumentos cambiados durante la conexión. Los LED del panel indican la estación que emite los datos, y entonces la dirección de los mismos.

Presionar Stop para parar la simulación. SIMULACION con analisis solo nivel 3: Sección X.25 sobre Switched Virtual Circuit (SVC)

Presionar Reset sobre el programa de gestiónLCD1=L3 LCD2=L3

Los Analizadores de Protocolo" están predispuestos para monitorear solo el Nivel 3 del protocolo

Presionar Start El Analizador de protocolo muestra ciclicamente los argumentos cambiados durante la conexión. Los LED del pannel indican la estación que emite los datos, y entonces la dirección de los mismos .


Asynchronous Transfer Mode - ATM

Objetivos: Conocer:

los prinicipios de funcionamiento de la tecnologia ATM

la estructura del modelo de referncia ATM


Contenidos: Formato de la celda ATM

Conexiones, recorridos y canales virtuales


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Introducción

La tecnología ATM (Asynchronous Transfer Mode) es una evolución de las redes a conmutación de paquete y de la red ISDN de larga banda (BISDN, Broadband Integrated Services Digital Network), originariamente concebida por la ITU-T para el transporte a alta velocidad de tráfico de datos, voz y vídeo a través de redes públicas. Sucesivos standard definidos por el ATM Forum (fundado en 1991 por Cisco Systems, NET/Adaptive, Northern Telecom e Sprint) han extendido el uso de la ATM también a redes privadas. En realidad ATM no encontró difusión en las redes privadas, y el su uso está casi totalmente limitado a las redes públicas.

La principal ventaja de la tecnología ATM es la capacidad de desviar a elevada velocidad grandes cantidades de tráfico(banda), y esto la convierte en idónea para transportar tráfico multimedial (audio y vídeo) que requiere tiempos de tránsito bajos y constantes a través de la red. Nodos de conmutación y terminales

La red ATM está constituida por un conjunto de nodos de conmutación (ATM Switch) y de un conjuntos de terminales (ATM Endpoint) (fig. siguiente).

El switch ATM es responsable del transito de las unidades de datos (llamadas “celdas”) a través de la red, y lleva a cabo las siguientes funciones:

acepta la celda proveniente de un terminal o de otro switchlee y actualiza el encabezamiento de la celdaconmuta rápidamente la celda en una interfase de salida hacia el destino.

El terminal ATM contiene una interfase ATM, y puede ser de tipo de datos (workstation, switch, router), audio/vídeo (sistemas de videoconferencia, aparatos de medicina para tratamiento de imágenes, sistemas broadcast vídeo), multimedial (server para aplicaciones multimediales datos, audio, vídeo). A través de redes ATM también es posible transportar tráfico generado por LAN, como Ethernet y Token-Ring. ATM Forum ha definido para este propósito un standard específico, denominado LANE (LAN Emulation).

Elementos de la red ATM

Interfase UNI y NNI

Los switch ATM soportan dos tipos de interfases (fig. siguiente): User-to-Network Interface (UNI), entre nodo y terminal (workstation, router)Network-to-Network Interface (NNI), entre nodo y nodo.

UNI y NNI pueden ser ulteriormente sub-divididos en base al tipo de red ATM, pública o privada:

Private UNI

: la UNI privada conecta un terminal ATM a un switch ATM privado

Public UNI : la UNI pública conecta un terminal ATM o un switch privado a un switch ATM público

Private NNI

: la NNI privada conecta dos switch ATM al interior de la misma organización privada

Public NNI : la NNI pública conecta dos switch ATM al interior de la misma organización pública

Intefases UNI y NNI Celda ATM

Las unidades de datos utilizadas por ATM para transferir la información se llaman “celdas” y tienen una dimensión fija (fig. siguiente). Cada celda es de dimensión igual a 53 octetos. Los 5 primeros bytes contienen el encabezamiento (Header), y los restantes 48 bytes contienen la información del usuario (Payload). Celdas pequeñas, y de dimensión fija, son el formato ideal para transferir tráfico de voz y vídeo. Como ya mencionado ese tráfico no tolera retardos, que se pueden presentar en presencia de grandes paquetes para transmitir.

Formato base de la celda ATM

Trasferencia asincrónica

ATM es una tecnología basada en la conmutación y multiplicación a nivel de celda, y combina las ventajas de la conmutación de circuito (elevada velocidad de conmutación y retardos constantes) con aquellos de la conmutación de paquete (flexibilidad y eficiencia para el tráfico no constante).

La transmisión entre nodos ATM se basa en una multiplicación a división de tiempo (TDM), donde los Time Slot no son asignados en manera estructurada a las diferentes transmitientes sino en manera dinámica en base al pedido de banda.

La figura siguiente evidencia la diferencia entre una multiplicación TDM sincrónica y la multiplicación ATM.

Con el TDM los usuarios son pre-asignados a determinados Time Slot, y ninguna otra estación puede insertar los datos en un Time Slot asignado a otra estación. Si una estación tiene muchos datos para enviar puede transmitir solo en correspondencia al propio Time Slot, a pesar de haber otros Time Slots vacíos. Al contrario, si una estación no tiene nada para enviar el propio Time Slot es transmitido vacío y se desperdicia.

Con la tecnología ATM el grupo transmitido todavía esta constituido por un Time Slot de duración fija (53 octetos, las dimensiones de la celda), que están disponibles a pedido en base al tráfico generado por la estación. En este modo todos los Time Slot son rellenados, en manera asincrónica, en base a la necesidad de las estaciones.

Transmisión sincrónica y asincrónica

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Formato de la celda ATM

Cada celda tiene dimensión 53 bytes. Los 5 primeros bytes contienen el encabezamiento (Header), y los 48 bytes restantes contienen la información del usuario (Payload). Son definidos dos tipos de celda, que tienen los Header ligeramente diferentes (fig. siguiente):

celda UNI (User-to-Network Interface), usada para la conexión entre terminales ATM y switch ATM en redes ATM privadas celda NNI (Network-to-Network Interface), usada para la conexión entre switch ATM en redes ATM públicas y privadas.

Los campos del encabezamiento (Header) tienen el siguiente significado:

GFC (Generic Flow Control)

: Su dimensión es de 4 bits en las celdas UNI, ausentes en las celdas NNI. La función de este campo no fue todavía definida, pero podrá ser utilizado para proveer servicios locales como por ejemplo la identificación de estaciones múltiples que comparten una singular interfase ATM. Actualmente los 4 bits del campo GFC son seteados al valor default (0000)

VPI (Virtual Path Identifier)

: su dimensión es de 8 bits en las celdas UNI y 12 bits en celdas NNI. Se utiliza en combinación con el VCI para identificar la conexión virtual en el interior de la red, y entonces el sucesivo destino en el recorrido de la celda a través de una serie de switch ATM

VCI (Virtual Channel Identifier)

: su dimensión de 16 bits. Se utiliza en combinación con el VPI para identificar la conexión virtual en el interior de la red, y entonces el sucesivo destino en el recorrido de la celda a través de una serie de switch ATM

PT (Payload Type)

: de dimensión 3 bits. El primer bit indica si la celda contiene datos del usuario o informaciones de servicio. Si la celda contiene datos del usuario, el segundo bit indica congestión y el tercer bit indica si la celda es la última de una serie que representa un singular grupo AAL5

CLP (Congestion Loss Priority)

: de dimensión de 1 bit. Indica si la celda puede ser descartada de un switch en el caso en cual en la red se encuentren congestiones. Si CLP esta en 1, la celda será descartada con prioridad con respecto de la celda con CLP a 0

HEC (Header Error Control)

: de dimensión de 8 bits. Es el CRC (Cyclic Redundancy Check) calculado solamente sobre el Encabezamiento. Permite la corrección de errores singulares y relevación de errores dobles.

Formato de las celdas ATM

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Conexiones, Recorridos y Canales Virtuales

Permanent Virtual Connection (PVC) & Switched Virtual Connection (SVC)Los servicios de conexión suministrados por ATM son implementados por medio de Virtual Connections, son conexiones logicas creadas entre dos sitios por medio de la red misma. La Conexión Virtuale viene realizada por medio de un mecanismo de canales virtuales (Virtual Channel) y de recorridos virtuales (Virtual Path), y puede ser de dos tipos, conmutada o permanente:

PVC (Permanent Virtual Connection): es una conexión virtual identificada por una serie de Virtual Channel Identifier (VCI) y de Virtual Path Identifier (VPI), establecidos de modo fijo por el gestor de la red. Los sitios son conectados en modo directo y permanente, sin necesidad de procedimientos de llamada y de enlace para activar y desactivar la conexión.

SVC (Switched Virtual Connection): es una conexión virtual identificada por una serie de Virtual Channel Identifier (VCI) y de Virtual Path Identifier (VPI), que viene creada y dejada dinamicamente, y queda en uso solo para la duración de la transferencia datos. La sección de comunicación sobre un SVC consiste d 3 fases:

activación de la conexión, por medio de una llamada efectuada por el terminal fuente al terminal destinatariotransferencia de los datos por medio de la conexión virtual anterior establecida

abastecimiento de la coenxión

Conexión SVC sobre red ATM

Virtual Channel (VC) & Virtual Path (VP)El Virtual Channel es “un concepto utilizado para describir la capacidad de transporte unidireccional de celdas ATM asociadas por un unico identificativo” (definición ITU-T I.113). Este "único identificativo” es el cable VCI. Nota que el VCI es valido en una sola dirección.

El Virtual Path es “un concepto utilizado para describir la capacidad de transporte unidireccional de celdas ATM que pertenecen a canales virtuales que son asiciados por un comun único identificativo” (definición ITU-T I.113). Este “único identificativo” es el VPI. Nota que también el VPI es valido en una sola dirección.

Un fajo de Virtual Channel constituye un “canal de transmisión” (Transmission Path), que conecta fisicamente entre ellos dos nudos de la red ATM.

Relación entre Virtual Channel (VC) y Virtual Path (VP)

Los nudos (switch) de la red ATM efectuan la conmutación de las celdas en base al VCI y al VPI contenidos en el Header de cada celda. Pueden efectuar la conmutación a nivel de Virtual Channel. Nota que el VCI y el VPI tienen un significado local, con referencia a un link individual, y su valor puede ser asignado por el nudo en base a las puertas de entrada y de salida.

Ejemplo de utilizo de VPI y VCI


Como se ve en la figura, el modelo de referencia ATM tiene una arquitectura que corresponde los dos primeros niveles (Físico y Data Link) del modelo OSI. A diferencia de el tiene sin embargo un desarrollo tridimensional, debido a la sub-división de los protocolos de 3 planos:

Control Plane : se ocupa de la generación y de la administración de la señalización User Plane : responsable del transporte de los datos del usuario (vídeo, voz, datos)Management Plane

: estructurado en dos componentes: Layer Management

: administra funciones específicas como la relevación de malfuncionamiento y la administración y manutención de la red

Plane Management

: desarrolla funciones de administración y coordinación relativas al total del sistema.

Los niveles del modelo de referencia ATM son 3:

Physical Layer

: es análogo al Nivel Físico del modelo OSI. Aísla y convierte en independiente el nivel superior (ATM Layer) del sistema transmitido adoptado, administrando la transmisión en medios transmisivos diferentes

ATM Layer : la combinación con la ATM Adaptation Layer corresponde muy cercanamente al del nivel Data Link del modelo OSI. La ATM Layer se ocupa del encaminamiento y del multiplexaggio/ demultiplexaggio de las celdas en conexiones virtuales (Virtual Path y Virtual Circuit). Para hacer esto usa las informaciones contenidas en el encabezamiento de las celdas (VPI y VCI)

ATM Adaptation Layer (AAL)

: es utilizado para interfasar los protocolos de nivel superior a procesos ATM. Los niveles posicionados sobre la AAL reciben los datos del usuario, los empaquetan y después la pasan a la AAL que los confecciona en celdas según el standard ATM.

Modelo de referencia ATM

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Physical Layer

EL Nivel Fisico del modelo ATM desarrolla las siguientes funciones:

convierte los bit en celdascontrola la transmisión y la recepción de los bit sobre el medio fisico, predisponiendo oportunadamente las celdas en los argumentos especificos del medio transmisivo utilizado a la recpeción, subdivide en celdas el flujo de bit.

Modelo de referencia ATM y Physical Sublayers

El Nivel Fisico ATM está subdivido en dos bajoniveles (Physical Sublayers):

Physical Medium Dependent (PMD) sublayer: tiene la función de transmitir y recibir los bit de información y las señales de sincronismo sobre el canal trasmisivo. Depende del medio fisico utilizado (dopino, cable coaxial, fibra óptica) Transmission Convergence (TC) sublayer: genera el argumento por enviar en línea y se inserta las celdas pasadas por nivel ATM superior. En recepción reconoce los limites de las celdas en el interior del argumento y los quita del mismo. Adapta el flujo de celdas recibidas por el nivel ATM a la banda neta del argumento, insertando (y quitando en recepción) oportunes celdas vacías. En fin, genera y averigua el campo HEC (Header Error Control) presente en el Header de las celdas.

El Nivel Fisico ATM está subdivido en dos bajoniveles (Physical Sublayers):

Synchronous Optical Network/Synchronous Digital Hierarchy (SONET/SDH):

OC-1: 51 Mbps sobre fibras opticasOC-3: 155 Mbps sobre fibras opticasOC-12: 622 Mbps sobre fibras opticasOC-48: 2.4 Gbps sobre fibras opticas

Portantes E1/E3: 2.048/34.368 Mbps sobre flujos numericos convencionales (estandar Europeo)Portantes T1/T3: 1.544/44.736 Mbps sobre flujos numericos convencionales (estandar Americano)155 Mbps sobre par apantallado (STP) y no apantallado (UTP)24/51 Mbps sobre par apantallado (UTP) Categoria 3

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ATM Layer

La combinación de ATM Layer y ATM Adaptation Layer corresponde aproximadamente al nivel Data Link del model OSI. El ATM Layer se ocupa de direccionamiento y del multiplexaje/ demultiplexaje de las celdas sobre las conexiones virtuales (Virtual Path e Virtual Circuit). Para hacer esto utiliza las informaciones contenidoas en el encabezamiento de la celda (VPI e VCI).

Otra función del nivel ATM es aquella degenerar y extraer el encabezamiento (Header) para las celdas en la salida y en la llegada.

Modelo de referencia ATM

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ATM Adaptation Layer (AAL) e Classi di Servizio

ATM Adaptation Layer interfaz los protocolos de nivel superior a los procesos ATM. Los niveles arriba AAL reciben los datos usuarios, los ponen en un paquete y leugo le pasa al AAL que los hace en celdas según del estandar ATM. En otras palabras, AAL recibe los datos de los protocolos superior y los subdivide en segmentos de 48 bytes, que forman el payload de las celdas. Comp ya leído, el Header está alcanzado por el ATM Layer.

AAL puede suministrar una cierta clase de servicioes en el transporte de las celdas, servicios en base a las exigencias de los usuarios. ITU-T ha definido cuatro clases de servicios (fig.12), la cual clasificación tiene cuenta de tres parametros:

referencia temporal entre fuente y destinocontrola la transmisión y la recepción de los bit sobre el medio fisico, predispniendo oportunadamente las celdas en los especificos argumentos bit ratemodalidad de conexión.

Clases de servicio ATM

En la clase A se tiene una referencia temporal entre fuente y destino, el bit rate es constante (CBR, Constant Bit Rate) y el servicio es Connection Oriented (hay la comparación sobre la recepción de los datos). Es adapta para la telefonia númerica con codifica PCM a 64 Kbps, o también para la interconexión transparente de canales numericos de tipo E1 (2 Mbps, estandar Europeo) o T1 (1.5 Mbps, estandar Americano). Para este motivo tal clase de servicio es también denominada emulación de circuito.

La clase B se diferencia de la anterior por via del bit rate, que en este caso es variable (VBR, Variable Bit Rate). Se utiliza para el transporte de audio y video digital generados mediante Codec con bit rate variable.

La clase C pierde la referencia temporal entre fuente y destino y por lo tanto no es mas adapta a las aplicaciones real time. Esta utilizada para transferencia datos con paquete tipo X.25.

La classe D ofrece un servicio Connectionless (no hay la comparación sobre la recepción de los datos ), privo de referencia temporales y con bit rate variable. Está adapta al transporte del trafico datos característico de las LAN.

Además a las clases de servicio definidas por ITU-T, ATM Forum ha propuesto otras clases de servicio donde se introduce el concepto de Available Bit Rate (ABR) y Unspecified Bit Rate (UBR).

Como asunto de la tabla en la figura, par implementar las clases de servicio arriba descritas ITU-T ha definido tres tipos de AAL (AAL1, AAL2, AAL3/4), y ATM Forum ha alcanzado un cuarto (AAL5). Estos son oficiosamente denominado Simple and Efficient Adaptation Layer (SEAL), y es del tipo 3/4 para volver el protocolo mas eficiente y mas adapto para un utilizo en las LAN ATM.

Modelo de referencia ATM y AAL Sublayers

Todos los tipos de AAL están subdividos en dos bajoniveles:

Convergence Sublayer (CS)

: desarrolla funciones particulares según de la calse de servicio implementada. Adapta los datos de proveniencia de los niveles superiores en múltiplos de bytes. Eventualmente inserta bytes de relleno (padding) para obtener el formado deseado por el nivel abajo

Segmentation And Reassembling (SAR)

: en transmisión subdivide los datos provenientes de los niveles superiores en segmentos de 48 bytes. En la recepción le asembla.

A título de ejemplo, a continuación se describe el proceso de preparación de la celda por parte de AAL5.

ATM Adaptation Layer 5 (AAL5)

AAL5 es el principal AAL utilizado para el transporte datos. Es tambi^n conocido como Simple and Efficient Adaptation Layer (SEAL), ya que el SAR Sublayer (Segmentation And Reassembling) sencillamente acepta los CS-PDU (Protocol Data Unit del CS - Convergence Sublayer) y los segmenta en SAR-PDU da 48 bytes, sin adjuntar ningun campo adicional.

La preparación de la celda por parte de AAL5 se pasa como sigue (ver figura).

1. il CS Sublayer adjunta a la propia PDU un relleno (Pad) con longitud variable y un Trailer (terminazione) de 8 byte. El Pad asegura que la CS-PDU resultante sea multipla de 48 bytes, que es el payload de la celda individual ATM. El Trailer incluye la longitud del argumento y un CRC (Cyclic Redundancy Check) a 32 bit, calculado sobre toda la CS-PDU. Esto permite en la recepción de detectar las celdas o celdas fuera secuencia

2. El SAR Sublayer segmenta la CS-PDU en bloques de 48 byte. No se adjunta ningun Header o Trailer3. El ATM Layer inserta cada bloque en el campo Payload de una celda ATM. En todas las celdas

excepto la última está setado a cero el bit Payload Type (PT), para indicar que la celda no es la última de una serie que representa un única argumento . PT está colocado a un solo en la última celda.

Proceso de preparación de la celda ATM con AAL5

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Cuestionario

Cual ventaje se obtiene itilizando unidad datos de longitud fija como las celdas ATM ?

Mayor eficiencia en el uso de la conexión porque la estación puede enviar celdas sin esperar un time slot libreMinimización de los retrasos causados por los tiempos de espera para la transmisión de gordos paquestes datos

Una estación puede enviar celdas sin esperar que un time slot sea libre

El trafico datos tiene siempre la precedencia sobre el trafico voz y video.

Entre cuales aparatos se obtiene una interferencia NNI (Network Node Interface) ?

Dos switch ATM

Dos terminales ATM

Un switch ATM y un terminal Ethernet

Un switch ATM y un router

Un terminal ATM y un switch ATM

Cual de las siguientes afirmaciones es verdadera con resoecto al ATM Layer ?

Soporta una variedad de clases de trafico o clases de servicio

Subdivide los datos en segmentos de 48 bytes que constituyen el payload de la celdaa ATM

Incluye dos bajoniveles, el Transmission Convergence Sublayer y el Physical Medium Dependent Sublayer

Establece las conexiones virtuales y encamina las celdas por medio de la red ATM

Una de las ventajas de una Switched Virtual Connection (SVC) con respecto a una Permanent Virtual Connection (PVC) es que :

reduce los tiempos para establecer la conexión

reduce la señal necesaria para establecer la conexión

evita la necesidad de efectuar una llamada

suministra una mayor disponibilidad y flexibilidad de conexión

Cual AAL es el más importante para el trafico datos, y juega por lo tanto un papel primario en la LAN Emulation ?

AAL1

AAL2

AAL3/4

AAL5/6

AAL5

Cual de las siguientes afirmaciones será relatado al VCI ?

Describe la capacidad de transporte unidireccional de celdas ATM que pertecenecen a canles virtuales que son asociados por un comun unico identificativoEN el interior de la red ATM tiene un significativo global, y cada link es identificativo por una valor de VCI unico para toda la redDescrive la capacidad de transporte unidireccional de celdas ATM asociadas por un comun unico identificativo

En las Permanent Virtual Connection (PVC) está asignado por la red ATM a cada conexión

Cual de las siguientes afirmaciones son verdaderas con respecto al formato de la celda ATM ?

Es de longitud fija y igual a 53 bit

Es de longitud fija y igual a 48 byte: 40 de payload y 8 de Header



Es de longitus variable, incluida entre 48 y 53 byte

Cual parte de la celda contiene las informaciones necesarias para el encaminamiento de la celda por medio de la red ATM ?

El Header, en el campo GFC (Generic Flow Control)

El Payload, en las celdas de señal

El Header, en el campo VCI (Virtual Channel Identifier)

El Header, en el campo VPI (Virtual Path Identifier)

El Header, en los campos VCI y VPI

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