(5) Rdsi, Atm, Frame Relay, Adsl

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telefónica. Supone un paso de estandarización de los servicios de abonado, las interfaces de red y de usuario, etc. Entre los servicios que ofrece están Fax grupo IV, líneas telefónicas adicionales, transferencia de datos a alta velocidad y videoconferencia. AHORRE TIEMPO: RDSI es un servicio que se puede contratar con una tarifa competitiva si sólo se desea una velocidad mejor que la que ofrece el servicio telefónico básico mediante un mó-dem. Además proporciona la capacidad necesaria para establecer servicios de videoconferencia, transmisión de fax a 64 Kbps, etc. y existen enrutadores específicos para conectar una red local al exterior mediante RDSI. Lo que se conoce como RDSI, a veces llamada RDSI de banda estrecha (RDSIBE), parte de la evolución esperada del servicio telefónico. Su funcionamiento se basa en canales digitales de 64 Kbps, extremo a extremo. La segunda generación, llamada RDSI de banda ancha, se trata en una sección posterior. Se trata de una tecnología que ofrece velocidades de comunicación muy superiores. Elementos de la red En la Figura 4.1 se puede observar la estructura de la red RDSI. En RDSI se definen un conjunto de grupos funcionales y puntos de referencia. Se define una conexión física para el usuario, los equipos de terminación de red, un adaptador de terminales, los equipos de terminación de línea y los equipos de transmisión, de acuerdo a la siguiente especificación: • Los terminales para RDSI se dividen en dos tipos: — Equipos terminales de tipo 1 (ET1), diseñados para conectarse directamente a la red RDSI. — Equipos terminales de tipo 2 (ET2), no son terminales pensados para la red RDSI: teléfonos analógicos, cámaras, etc., que nece sitan un adaptador para realizar la conexión. Estos adaptadores de terminales pueden ser elementos específicos o tarjetas que se conectan en una computadora. • Adaptador de terminales (AT), que permiten conectar un equipo no pensado para la RDSI a la red RDSI. • El siguiente elemento lo forman los equipos de terminación de red, que pueden ser de dos tipos: — Equipos de terminación de red de tipo 1 (TR1). Constituyen la frontera entre la red de la compañía de telefonía y el usuario. Suele ser parte de la red pública, pero en América del Norte es

Figura 4.1. Arquitectur a de la RDSI.

un equipo del usuario. Realiza funciones de nivel 1 del modelo de referencia de OSI. — Equipos de terminación de red de tipo 2 (TR2). Realiza funciones de los niveles 2 y 3. Ejemplos típicos de este equipo son las centralitas de conmutación o los enrutadores que conectan una red local a la RDSI. En el Capítulo 5 puede encontrar un ejemplo de diseño de una red de este tipo. RDSI especifica un conjunto de puntos de referencia que definen las ¡nterfaces lógicas entre los grupos funcionales anteriormente descritos y que pueden verse en la Figura 4.1. Como puede observarse siguen un orden alfabético desde el ET2 hasta la red del proveedor: • R. Punto de referencia entre equipos no preparados para RDSI y un adaptador de terminales. • S. Punto de referencia entre terminales RDSI del usuario y los equi pos de terminación de red del tipo 2. • T. Punto de referencia entre equipos de red del tipo 1 y los equipos de terminación de red del tipo 2.

U. Punto de referencia entre equipos de red del tipo 1 y los equipos de terminación de red en la red del proveedor del servicio. Este punto sólo tiene relevancia en América del Norte, donde el equipo de red de tipo 1 no es propiedad del proveedor del servicio RDSI. Servicios La ITU-T define tres tipos de servicios: • Servicios portadores: proporcionan los medios para transportar la información. • Teleservicios: combinan la función de transporte con el procesa miento de información. Ejemplos de ello son el facsímil y el correo electrónico. • Servicios complementarios: se ofrecen como valor añadido a algu no de los anteriores. Ejemplos de estos servicios serían, llamada abre viada, identificación de llamada entrante, conferencia a tres, etc. En RDSI se definen dos tipos principales de acceso al servicio: • Acceso básico (BRI). Proporciona 2 canales B dúplex a 64 Kpbs y uno D a 16 Kbps, con un total de 192 Kbps. Este acceso está pen sado para particulares y empresas pequeñas. Permite un uso simul táneo de voz y datos, o dos enlaces de voz, o varios canales simultá neos de datos. • Acceso primario (PRI). En Europa, Australia y otros puntos ofrece 30 canales B dúplex a 64 Kbps y uno D a 64 Kbps, con un total de 2,048 Mbps, que se corresponde con el servicio E-1. En América del Norte y Japón ofrece 23 canales B y uno D, con un total de 1.544 Mbps que se corresponde con su servicio T-1. Está pensado para centros con requisitos de un gran ancho de banda, como una central de conmutación, una PBX digital o una red local. Además de los canales señalados existe otra estructura de canales, de manera que los conjuntos de canales definidos en la norma son: Canal B: 64 Kbps. Canal D: 16 o 64 Kpbs. Canal HO: 384 Kbps. Canal H11: 1.544 Mbps Canal H12: 1.92 Mbps. Los canales B son canales de datos. Los canales D son canales de señalización y control de la comunicación. Los canales H son canales de alta velocidad. El usuario final es el responsable de dividir su utilización de acuerdo a sus necesidades.

Funcionamiento por niveles En el nivel 1 los formatos de tramas enviadas dependen del sentido de la comunicación, hacia la red o de la red al usuario. Ambas tramas tienen un tamaño de 48 bits de los cuales 36 se usan para datos. Se pueden conectar varios dispositivos para RDSI a un mismo circuito. En esta configuración puede haber colisiones si dos equipos transmiten datos simultáneamente. Por ello, RDSI proporciona mecanismos para determinar la ocupación del enlace. El sistema consiste en una asignación de prioridad que va disminuyendo según se transmite información de manera que permite que todos los dispositivos conectados al circuito puedan transmitir. En el nivel 2 se utilizan los protocolos de señalización LAPD, protocolo de acceso al enlace por canal D y LAPB, protocolo de acceso al enlace por canal B. La información que se intercambian en este nivel puede ser de tres tipos: no numerada, de información y de supervisión. En el nivel 3 se utilizan mensajes para el establecimiento y terminación de una llamada, mensajes de información y otros tipos de mensajes diversos como, por ejemplo, para conocer el estado de la misma. ATM La red digital de servicios integrados de banda ancha (RDSI-BA) es una extensión y actualización de la RDSI de banda estrecha, en la que los anchos de banda que se pueden utilizar en las comunicaciones superan los Mbps, llegando a alcanzar velocidades del orden de los Gbps. Esta tecnología ha tardado mucho en desarrollarse y no llega al usuario final. Sin embargo, su tecnología de transmisión, ATM, ha tenido una aceptación importante. En esta sección se trata con detalle la tecnología ATM. IMPORTANTE: Aunque se describe la tecnología ATM entre las tecnologías de redes de área extensa, también es frecuente encontrar esta tecnología en redes de área metropolitana o de cam-pus usándose para crear una red que conecte todas las redes locales de un gran edificio de una empresa o de un campus universitario. ATM es un estándar de la ITU-T, nacido en el ámbito de la RDSI de banda ancha (RDSI-BA). Su destino inicial era la transmisión de voz, datos y vídeo por las redes telefónicas públicas. El ATM Forum amplió esta perspectiva para su uso tanto en redes públicas como privadas. El ATM Forum es una asociación de fabricantes, nacida en 1991, para impulsar el desarrollo de la tecnología ATM. ATM sigue un modelo de comunicación orientado a conexión, transmitiendo la información mediante el uso de pequeños paquetes de datos

de tamaño fijo, denominados también celdas. Entre las características más significativas cabe destacar la integración de distintos tipos de tráfico, la asignación dinámica y flexible del ancho de banda y la capacidad de acomodar distintas velocidades de tráfico dependiendo de las necesidades de cada instante de la comunicación. Principios de las redes ATM El elemento más importante que fija el funcionamiento de una red ATM es el constituirse en un medio de comunicación mediante celdas. Se denomina celda a las tramas de la comunicación. Se denominan celdas porque todas ellas tienen el mismo tamaño, 53 octetos. De esta forma se consigue un modo de predecir y garantizar el ancho de banda, y se puede asegurar a una determinada aplicación el ancho de banda que solicite. IMPORTANTE: El hecho de utilizarse celdas de 53 bytes parte un consenso entre las propuestas de Estados Unidos para utilizar celdas de 64 bytes de datos más 5 bytes de cabecera y la propuesta europea para utilizar celdas de 32 bytes de datos más 4 bytes de cabecera. Las diferencias de estas propuestas surgieron de la distinta forma de tratar el tráfico de voz por ambas partes. En una comunicación con paquetes de tamaño variable no se puede predecir el espacio que hay que reservar para guardar un paquete completo, ni lo que hay que esperar para recibirlo completo. Por ello, se generan retrasos variables de retransmisión en los conmutadores, ya que deben esperar un tiempo variable a disponer de los paquetes completos. Con paquetes de tamaño fijo, se puede conseguir un flujo continuo de retransmisión de los paquetes, es decir, de las celdas. En la Figura 4.2 se puede observar el mecanismo que permite acomodar la comunicación desde varios dispositivos a través de un enlace ATM. Como se puede observar el conmutador ATM puede recibir flujos de datos desde varios elementos de terminación, como pueden ser centralitas telefónicas, ordenadores, sistemas de vídeo, etc. Lo importante es que al recibir celdas del mismo tamaño puede acomodarlas rápidamente en un flujo continuo de celdas. Si en un momento dado no tiene información que transmitir el conmutador envía una celda vacía-Si se desea transmitir un flujo de información importante, hay que considerar dos elementos: • El flujo de información se divide en paquetes de 48 octetos. Ésta es la parte de datos que se van acomodando en celdas ATM. De esta forma, el conmutador ATM siempre considera tramas de tamaño fijo denominadas celdas. En el destino se reensambla la información para

Figura 4.2. Flujos de celdas en un enlace ATM.

volver a obtener la información original. ATM asegura que se mantiene el orden de transmisión. • Hay orígenes de información que transmiten por ráfagas, es decir, hay momentos en que transmiten mucha información y otros en que casi no se transmite nada como, por ejemplo, en una conversación con voz. Los conmutadores ATM son capaces de detectar el origen de una ráfaga y asignarles más celdas de manera que podrían asignarle a esa fuente, por ejemplo, 5 celdas seguidas y mezclar el resto de los tráficos, darle otras 5 celdas y mezclar el resto, y así sucesivamente hasta que se termine la ráfaga. Una red ATM se construye con uno o más conmutadores ATM y puntos de terminación de ATM. El conmutador se encarga de la entrega de las celdas por la red, acepta las celdas de un punto de terminación para su envío a otro punto de terminación o a otro conmutador, actualiza la información de la cabecera de la celda y la reenvía hacia su destino. En la Figura 4.3 se puede ver un diagrama donde se observan las inter-faces definidas. Los conmutadores ATM pueden tener dos tipos principales de interfaces UNÍ (Interfaz usuario-red; User to Network Interface) y NNI (Interfaz red-red; Network to Network Interface). La interfaz UNÍ define las comunicaciones entre un dispositivo del usuario y un conmutador ATM en la red ATM. La interfaz NNI define las comunicaciones entre dos conmutadores ATM en una red ATM. A su vez, dependiendo de si el conmutador es del usuario o de la compañía se pueden subdividir ambas interfaces en públicas o privadas. En la figura del ejemplo se supone que la red ATM es una red pública por lo que las interfaces NNI son interfaces públicas, al igual que las interfaces UNÍ. Existe una especificación adicional para la interconexión de conmutadores que pertenecen a compañías telefónicas diferentes B-ICI (Broadband

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Figura 4.3. Especificació n de interfaces en una red ATM. Interexchange Carrier Interconnect). Esta especificación permite la conexión de dispositivos que pertenecen a dos compañías de comunicaciones diferentes, de manera que se pueda encauzar la comunicación atravesando redes de distintas compañías. IMPORTANTE: Una red ATM puede ser privada. De hecho existen organizaciones que utilizan una red ATM como red troncal de todas las redes que administra. Arquitectura de ATM En la Figura 4.4 se puede observar el modelo de referencia de ATM. Comparándolo con el modelo de referencia OSI se puede observar que ATM sólo pretende cubrir los niveles físico y de enlace. En el modelo ATM se distinguen tres niveles: • Nivel físico, donde se definen las características eléctricas y físicas, las velocidades de transmisión, etc. • Nivel ATM, responsable del establecimiento de las conexiones y la transmisión de las celdas en la red. Es donde se define el formato de las celdas. Se encuadra en la parte inferior del nivel de enlace, de acuerdo con el modelo de referencia OSI. • Nivel de adaptación ATM (AAL, ATM Adaptation Layer), donde se define el proceso de conversión de la información desde niveles su periores en celdas de ATM, aislando los protocolos superiores del

Figura 4.4. Arquitectura de ATM.

procesamiento propio de ATM. Se encuadra en la parte superior del nivel de enlace, de acuerdo con el modelo de referencia OSI. Por otra parte se habla en ATM de planos de administración, gestión y control, pero no se van a tratar. Estos planos realizan funciones de control de transferencia de datos, control de protocolos, administración de comunicaciones, etc. Todos ellos se ven desde un punto de vista completo de la arquitectura, cubriendo todos los niveles ATM. PARA LOS MANITAS: Aunque en este libro no se describen los planos de control y gestión definidos en ATM, quien desee conocer más puede referirse a la documentación que proporciona el ATM Forum en la dirección de la Web: http://www.atmforum.com, o cualquier libro de redes que describa con detalle la tecnología ATM. A continuación se tratan con detalle cada uno de los niveles que constituyen la arquitectura de ATM. Nivel físico En el nivel físico los bits se convierten en celdas, se controla la transmisión y recepción de los bits en el medio físico, se realiza el seguimiento del ámbito de las celdas en el medio y se empaquetan de la forma apropiada para el medio físico. El aspecto más interesante es que no se define ningún medio físico específico, como ocurre en otros mecanismos de comunicación. ATM admite muchos tipos de medios diferentes, incluso a diferentes velocidades de transmisión.

El medio de transporte físico, por tanto, puede ser diverso. Entre las distintas propuestas se pueden destacar: • ATM sobre SDH (Sincronous Digital Hierarchy; Jerarquía digital sín crona): enlaces STM-1 (155 Mbps) y STM-4 (622 Mbps). • ATM por FDDI (100 Mbps) • ATM sobre OC3 de la jerarquía SONET (155 Mbps) • ATM a 26 Mbps, para llevar ATM hasta la computadora del usuario. PRECAUCIÓN: Las jerarquías digitales SDH son las que se utilizan en Europa. SONET es la jerarquía digital que se utiliza en América del Norte y Japón. En una sección posterior puede encontrar más información sobre las jerarquías digitales. Nivel ATM La comunicación en ATM se establece mediante celdas. Las celdas tienen 53 octetos, una cabecera de 5 octetos y 48 octetos de datos. Las cabeceras pueden tener dos formatos, UNÍ o NNI. La cabecera UNÍ se utiliza para la comunicación entre los puntos de terminación y los conmutadores ATM. La cabecera NNI se utiliza en las comunicaciones entre conmutadores ATM. En la Figura 4.5 se puede observar el formato de ambas celdas.

Figura 4.5. Formato de las celdas UNÍ y NNI.