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