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Présentation ATM Décrire les bases dATM nécessaires à la compréhension du réseau daccès ADSL Objectifs ATM = Asynchronous Transfer Mode.

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2 Présentation ATM

3 Décrire les bases dATM nécessaires à la compréhension du réseau daccès ADSL Objectifs ATM = Asynchronous Transfer Mode

4 Programme Les bases dATM 1 Les concepts ATM 2 La couche physique 3 Couche ATM 4 La couche AAL

5 Décrire le concept de lATM Décrire le rôle de la couche physique Décrire le rôle de la couche ATM Décrire les bases dATM Décrire le rôle de la couche AAL

6 1 Concepts de base

7 Question : Quest ce quATM En quoi ressemble-t-il à un canard? ATM

8 Réponse Marche Nage Vole Les deux sont destinés à un environnement multi média VoixVideoData ATM

9 Cellules Conversion de toute information en petites cellules de longueur fixe. VoixVideoData Cellules ATM Network

10 Chemin Virtuel et Circuit Virtuel Chemin Virtuel identifié par VPI Circuit Virtuel identifié par VCI Charge utile VCIVPIDonnées Cellule ATM : entête VPI : Virtual Path Identifier VCI : Virtual Channel Identifier Fibre Optique ou Ligne électrique

11 Voie LVoie G P:8 P:5 P:3 P:2 5/92/3 5/83/4 P:9 P:4 Voie MVoie KVoie B : destination Font Romeu : destination Nice Nice Font Romeu 2/2 2/3 1/5 3/4 PARIS LYON LANNION Connexion virtuelle : commutation de VP/VC VP: Virtual Path (chemin virtuel VC: Virtual Channel (Circuit virtuel

12 Voit.: 3 Voie LVoie G 5/3/ : destination Nice : destination Font Romeu Nice Font Romeu Voie MVoie KVoie B 2/ 1/ 3/ PARIS LYON LANNION Commutation de voiture (VP) Connexion virtuelle : commutation de VP Voit.: 2 Voit.: Voit.: /1/ Voiture:1 Voiture:2 Voiture:3 Voiture: Voit. :1 Voit.: 2 Voit.: LG B M K

13 Voie LVoie G P:8 Voit.: 2 Voit.: 1 P:9 5/3/ P:9 P:8 : destination Nice : destination Font Romeu Nice Font Romeu P:5 P:2 Voie MVoie KVoie B 2/2 3/9 1/5 3/8 PARIS LYON LANNION Voit.: 3 Commutation de voiture (VP) Commutation de siège (VC) Commutation de VP et de VP/VC

14 Commutation de VP Commutateur de VP VP VC

15 Commutation de VP / VC Commutation de VP Commutateur de VP/VC VP VC Commutation de VP/VC

16 5 Bytes 48 Bytes 5 Octets En tête (Header) 48 Octets Données utiles (Payload) Format de la Cellule ATM

17 Chaque entête de cellule ATM contient un double identificateur de connexion virtuel : Identification des Cellules 2 6 /9/9 /4/4 lidentificateur de chemin virtuel VPI. lidentificateur de circuit virtuel VCI

18 Rôle des commutateurs ATM 4/1 6/3 1/2 8/2 3/5 7/3 Fonction de base : commuter les cellules rapidement !

19 1 2 3 Commutation des cellules ATM Port VPI/VCI 1 1 2/92/9 6/46/4 2/92/9 Port 2 3 VPI/VCI 4/54/5 2/92/9 4/54/5 6/46/4 2/92/9

20 Modèle de référence ATM Signalisation Données Plan de Contrôle Plan usager Couches hautes ATM Adaptation Layer ATM Layer Physical Layer Plan de gestion Données, vidéo, voix, signalisation Conversion entre informations de couches hautes et cellules ATM Multiplexage et relayage de cellules Mise en trame sur média physique Couches hautes

21 ATM comprend 3 couches fonctionnelles : Les couches ATM La couche physique ATM : Transmet et reçoit des flux de bits sur le médium Insert les cellules dans des trames utilisées par le médium La couche ATM : Responsable de létablissement des connexions virtuelles Responsable du routage des cellules dans le réseau La couche dadaptation ATM : Assure la qualité de service choisie par les couches supérieures

22 PHY ATM PHY ATM PHY ATM PHY ATM PHY ATM PHY ATM PHY ATM AAL Couches usager PHY ATM AAL Couches usager Réseau ATM Réseau ATM à connexions semi-permanentes Connexions réalisées par opérateur du réseau

23 PHY ATM PHY ATM PHY ATM PHY ATM PHY ATM PHY ATM Réseau ATM Réseau ATM avec connexions à la demande PHY AAL Couches contrôle AAL Couches usager AAL Couches contrôle AAL Couches contrôle PHY AAL Couches contrôle AAL Couches usager AAL Couches contrôle AAL Couches contrôle AAL Couches contrôle AAL Couches contrôle Le traitement dappel est géré par les couches de contrôle

24 2 - Couche physique

25 Transmission et réception de bits en fonction du type de support (optique, électrique) Transmission Convergence (TC) Justification (insertion extraction de cellules vides) Embrouillage / désembrouillage cellule Délimitation cellule, calcul et vérification du HEC Adaptation au système de transmission (SDH, PDH,…) Couche physique Physical Medium (PM)

26 TC : Justification TC Couche ATM Cellule vide Cellule de maintenance Couche physique

27 TC : Calcul et vérification du HEC 5 Bytes 48 Bytes 5 Octets En tête (Header) 48 Octets Données utiles (Payload) Header Error Correction Cellule ATM Correction une erreur simple, Détection erreurs multiples.

28 Transmission Convergence (TC) TC : Délimitation des cellules Réception 4 octets 1 oct HEC? Entête HEC Payload cellule HEC Entête PayloadEntête HEC Payload HEC Entête PayloadEntête HEC Payload HEC Entête Payload Recherche de synchronisation (bit à bit) Pré synchronisation (cellule à cellule ) Synchronisation HEC correct HEC incorrect corrects HEC consécutifs incorrects HEC consécutifs

29 TC : Adaptation au système de transmission Trame SDH Container Physical Medium (PM) Transmission Convergence (TC) SDH Cellules ATM POH Path OverHead (entête trame SDH) Embrouilleur/ Désembrouilleur (exemple : SDH)

30 Couche ATM Sous-couche TC Super Trame (SF) synch FEC Trame 0 (DF) Trame synchro 68 Trame 1 (DF)Trame 67 (DF) Symbole DMT TC : Adaptation au système de transmission ADSL Cellule ATM Cellules vide Cellule ATM Données Sous-couche PM

31 TC : Adaptation au système de transmission ATM-F PM TC Couche physique Embrouilleur/ Désembrouilleur ESC(X) Symbol 5B Codage 4B/5B Data 4B Synchro désembrouilleur ATMF (25,6 Mb/s) XXXX X4X4 X4X4 X4X4 Codage NRZI Début de cellule UTP (exemple : ATMF)

32 PM : Connecteur RJ45 pour ATMF-25,6Mb/s Contact Côté Usager Tx + Tx - Rx + Rx - Côté Réseau Rx + Rx - Tx + Tx -

33 3 – La couche ATM

34 Couche ATM Multiplexage / démultiplexage de cellules Acheminement des cellules Génération / extraction de lentête Contrôle de flux à linterface Insertion / extraction dinformations de maintenance Couche Physique

35 Réseau ATM privé Réseau ATM public UNI User to Network Interface (UNI) NNI Node to Node Interface (NNI) Interfaces UNI et NNI

36 Payload (48) Format NNI de la Cellule ATM VPI VPI:Virtual Path Identifier 12 bits VCI VCI:Virtual Channel Identifier16 bits PT PT: Payload Type3 bits CLPCLP CLP : Cell Loss Priority1 bits HEC HEC : Header Error Control8 bits Header

37 Payload (48) Format UNI de la Cellule ATM Header VCI VCI:Virtual Channel Identifier16 bits PT PT: Payload Type3 bits CLPCLP CLP : Cell Loss Priority1 bits HEC HEC : Header Error Control8 bits VPI VPI:Virtual Path Identifier 8 bits GFC GFC:Generic Flow Control 4 bits

38 Deux niveaux de commutation VCI 1 VCI 2 Commutation de VP VCI 1 VCI 2 Commutation de VC VCI 1 VCI 2 VPI 1 VPI 2 VCI 4 VPI 3 VCI 3 VCI 2 VCI 4 Nœud ATM VPI 5 VPI 4 VCI 1 VCI 3

39 Virtual Path Connection 1 VC pour vidéo 1 VC pour audio espagnol 1 VC pour audio anglais 1 VC pour audio français Réseau ATM commutation de VP Interface physique Serveur vidéo Usager Commutation de VP : exemple 1

40 Réseau ATM Virtual Path Connection Interface physique Fournisseur daccès Internet Usagers Commutation de VP : exemple 2 Multiplexeur Fournisseur daccès Internet Internet Commutation de VP

41 CLP : Cell Loss Priority CLP = 0 (cellule de priorité haute) CLP = 1 (cellule de priorité basse) Congestion

42 Payload Type (type de cellule) Type de cellule Cellule de données usager, indication dusager à usager Cellule de maintenance associée à la liaison Cellule de maintenance de bout-en-bout Cellule de gestion de ressource Réservé = 0 : cellule de données usager = 1 : cellule de maintenance Pas de congestion Congestion Code = 1 : dernière cellule dun message

43 ATM PT:0 PT:4 Plan gestion PT:4 Plan gestion PT:5 PT:0 Flux dexploitation / maintenance F5 Plan gestion PT:4 PT = 4 : flux de maintenance liaison VC PT:5 PT = 5 : flux de maintenance de bout en bout PT = 0 : flux de données usager

44 4 - La couche AAL

45 Chaque connexion à lintérieur du réseau ATM possède sa propre Qualité de Service (QoS). La qualité de Service détermine comment le réseau traite chaque cellule circulant sur la connexion. Qualité de service La Qualité de Service (QoS) : une question fondamentale des réseaux ATM. Un contrat est conclu entre fournisseur et client. Réseau ATM Utilisateur

46 L ATM Forum a défini un ensemble de paramètres QoS. LATM Forum a défini un certain nombre de Classes de Services. Paramètres de service Certains paramètres caractérisent la charge de trafic, ils apparaissent dans le contrat sous la forme de : « descripteur de trafic » Contrat Descripteur de trafic PCR: MCR: SCR: CDV : 10

47 Classes de services Avec connexionSans connexion Fonction du mode de connexion ConstantVariableConstantVariable Fonction du Débit Non Temps réel Temps réel Non Temps réel Temps réel Non Temps réel Temps réel Non Temps réel Temps réel Fonction du Temps Classe A Classe B Classe C Classe D

48 Catégories de trafics ATM Classe C Variable Classe A Constant Classe B Avec connexion Classe D Sans connexion Connexion Débit Temps Temps réel Non temps réel Trafic FR, X25 voix, vidéo Applications CBR Constant Bit Rate Voix/vidéo compressée VBR Variable Bit Rate Trafic LAN ABR / UBR Available Bit Rate Unspecified Bit Rate AAL 1AAL 2 AAL 3/4 Sous-couches dadaptation (Simple Efficient Adaptation Layer) AAL 5 (SEAL)

49 Service orienté avec ou sans connexion Service sans contrainte temps réel Message 0 à octets PAD 0 à 47 octets Service sensible à la perte de données CRC 4 octets Service préservant la frontière des messages long 2 octets Entête cellule avec Payload Type = 0 Entête cellule avec Payload Type = 1 (dernière cellule du message) 2 oct. rés. Caractéristiques de l AAL-5 48 octets 5 oct. Cellules ATM

50 Valeur maximale du débit envisagé. PCR : (Peak Cell Rate) MCR : (Minimum Cell Rate) Débit minimum considéré comme acceptable par lusager. CDVT : (Cell Delay Variation Tolerance) Défini la variation admissible du temps de transmission des cellules Principaux paramètres de trafic

51 Débit PCR Temps Garanti Paramètres du service CBR + CDVT

52 Emission par rafales Un Circuit Virtuel: PCR=848kb/s Période = 1/2000 = 0,5ms Débit ligne physique= 3,392Mb/s Soit : 3,392 x 10 6 / (53octets x 8 bits)= 8000 cellules /s Soit: ( 848 x 10 3 / (53octets x 8 bits) ) = 2000 cellules /s CDVT: Variations du délai inter-cellules Emission idéale

53 Débit constant Débit irrégulier Mécanisme du seau percé La dimension du seau est calculée en fonction du paramètre CDVT

54 CDVT=5ms PCR=848kb/s cell/s - T=0,5ms Taille maxi des rafales = 5ms/0,5ms => 10+1 cellules 11 cellules Taille maximum des rafales

55 Débit PCR Temps MCR Garanti Paramètres du service ABR

56 Débit PCR Temps Non garanti Paramètres du service UBR

57 Mécanismes de gestion de trafic Lusager spécifie ses paramètres Le réseau vérifie sil peut accepter une telle connexion Le réseau met en place une police pour contrôler si le contrat est respecté Paramètres CAC : Connection Admission Control Contrat Descripteur de trafic PCR: MCR: SCR: CDV : 10

58 Connection Admission Control Station de traitement des eaux usées 6m 3 /h 9m 3 /h 20m 3 /h 5m 3 /h7m 3 /h Pollution Le réseau peut-il accepter une nouvelle connexion?


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