Redes convergentes ATM-IP

1. Redes convergentes ATM-IP ¿Por qué? ¿Cuándo? ¿Dónde? ¿Cómo? Rogelio Montañana Universidad de Valencia (rogelio.montanana@uv.es)

2. Objetivo • Mostrar las ventajas e inconvenientes del uso de ATM para el transporte de tráfico IP • Explicar las características de las diversas formas de usar ATM para el transporte de IP • Orientar en el proceso de decisión para el diseño de una red IP/ATM ATM IIR España

3. Sumario • Origen de ATM • Origen de IP • Posibilidades de IP/ATM en LAN y WAN • Alternativas. Comparación de costos • Futuro • Conclusiones ATM IIR España

4. Origen de ATM (B-ISDN) • Creada por operadores para aprovechar mejor la infraestructura (supresión de silencios). • Para área extensa (SONET/SDH). • Tráfico multimedia (voz, vídeo, datos) con Calidad de Servicio. • Tamaño de celda pequeño (48+5) para evitar eco. Elevado overhead. ATM IIR España

5. Origen de TCP/IP • Creado por informáticos para aprovechar mejor la infraestructura (conmutación de paquetes). • Pensado para usar cualquier tecnología (‘IP over everything’) • Diseñado para datos únicamente • Datagramas de tamaño variable (<64 KB) ATM IIR España

6. ATM vs IP • ATM es orientado a conexión: • Establece circuito • Respeta el orden de las celdas • Facilidad para ofrecer QoS • IP es no orientado a conexión • No efectúa llamada • No respeta el orden • Servicio ‘best effort’ (QoS no estaba en el diseño inicial) ATM IIR España

7. Estándares: Organizaciones • ATM Forum (+800 miembros) • IETF (varios RFCs) • ITU-T (I.320, I.360, …) • Otras • DAVIC (Digital Audio Visual Coun.) • IEEE 802.14 (CATV) • ADSL Forum • Las soluciones propietarias no siempre son las peores ATM IIR España

8. Estandarización • ‘En sus inicios las redes IP fueron guiadas por un conjunto reducido de individuos competentes […]. Por el contrario, los estándares ATM están siendo definidos en el Forum ATM por un gran número de empresas con intereses mutuamente incompatibles, no todas las cuales tienen experiencia en construir y operar redes ATM’ • S. Keshav: An Engineering Approach to Computer Networking, 1997 ATM IIR España

9. IP/ATM: simulación de líneas punto a punto • Soporte multiprotocolo definido por IETF según RFC 1483: • Multiplexado por VCs • Encapsulado 802.2 LLC/SNAP • Eficiente y fiable • Configuración estática (manual) • Interesante en área extensa ATM IIR España

10. IP/ATM: Classical IP over ATM (IETF) • Multiprotocolo por RF 1483: • Multiplexado por VCs • 802.2 LLC/SNAP • Traducción direcciones, solo IP (RFC 2225, sustituye RFC 1577) • Permite segmentación en LISes • Útil en LANs solo IP • Requiere soporte de SVCs ATM IIR España

11. Pros/cons Classical IP over ATM • Pros • Reducido Overhead • Tecnología probada y fiable • Cons • Trad. Direcciones solo IP • No Integración con LANs clásicas • No QoS (solo UBR) • Costo (vs Ethernet) ATM IIR España

12. IP/ATM: LAN Emulation • Definido por ATM Forum • Versión 1 en 1995, v2 en 1998 • Ether. y T.R. (FDDI con traducc.) • Solución probada (LANE v1) • Utilización sencilla (P&P) • Permite crear VLANs • v1 solo tráfico UBR (no QoS) • v2 soporta VBR y ABR ATM IIR España

13. Pros/cons LANEv1 • Pros • Tecnología probada y fiable • Servidores multihomed virtuales (VLANs) • Cons • Overhead (>15%) • No QoS (solo UBR) • Costo (vs Fast Ethernet y Gigabit Ethernet) ATM IIR España

14. Aplicación de IP/ATM • Infraestructura propia (LAN) • LANEv1 • Classical IP over ATM • Servicio de operador (WAN) • PVCs y RFC 1483 • Circuitos virtuales permanentes o semipermanentes • Servicio CBR ATM IIR España

15. Pros/cons ATM en LANs • Pros • Facilidades de QoS (futuras) • Integración de centralitas • Integración con WAN (PDH/SDH) • Cons • Costo • Complejidad • Multicasting ATM IIR España

16. Tráfico Multicast en ATM • ‘Mientras que en los últimos años se ha desarrollado y probado la transmisión multicast en medios compartidos (p. ej. Ethernet), la integración del multicast en ATM está en su infancia’. • David Ginsburg: ATM Solutions for Enterprise Internetworking, 1999 ATM IIR España

17. Comparación costos ATM vs Ethernet ATM IIR España

18. LAN ATM: alternativas • Ethernet conmutada es la alternativa • Ventajas • Bajo costo • Sencillez • Eficiencia • Base instalada (87%) • Fiabilidad (Spanning Tree) • Escalabilidad (10/100/1000, trunking) ATM IIR España

19. LAN ATM: alternativas • Inconvenientes de Ethernet • No QoS, futura QoS ‘light’: CoS (Class of Service) en 802.1p y 802.1q • Servidores multihomed (VLANs) • No integración de centralitas • No integración con redes de área extensa (PDH/SDH). Necesidad de ‘fibra oscura’. ATM IIR España

20. Pros/cons ATM en WAN • Pros • Precio • Flexibilidad • Cambio del caudal sin alta • Posibilidad de pactar perfil horario • Posibilidad de configurar caudales asimétricos (como en Frame Relay) • Subinterfaces (múltiples conexiones por interfaz) ATM IIR España

21. Pros/cons ATM en WAN • Cons • Escasa fiabilidad y robustez (necesidad de backup RDSI) • Ausencia de servicio de canal virtual conmutado (SVC) • Ausencia de servicios VBR, ABR y UBR (la infarestructura no se aprovecha como debiera) ATM IIR España

22. WAN: alternativas • Líneas punto a punto. Ventajas: • Poco overhead • Interesantes con tráfico constante, previsible y simétrico • Inconvenientes • Poca flexibilidad (n x 64 Kb/s, 2 Mb/s, 34 Mb/s) • Elevado número de interfaces • Calcular para cada caso ATM IIR España

23. Comparación precios canales ATM vs p.a p. ATM IIR España

24. Overhead ATM 155 Mb/s ATM IIR España

25. Futuro (WAN) • Para reducir el overhead de ATM (~20%) se plantea: • Suprimir las capas ATM/AAL5: • POS (PPP over SONET/SDH) • Suprimir también la capa SDH: • IP sobre fibra (DWDM) • Esto solo tiene sentido si el tráfico IP es al menos de 155 Mb/s ATM IIR España

26. Conclusiones • ATM es una tecnología todavía en desarrollo • La integración de IP con ATM es una tarea difícil, y antinatural ATM IIR España

27. Conclusiones (II) • El uso de ATM en LAN sólo se justifica cuando se requiera Calidad de Servicio; sin embargo a menudo los protocolos utilizados limitan el servicio a ‘best effort’ (LANEv1). En muchos casos será preferible usar Fast/Gigabit Ethernet y sobredimensionar. ATM IIR España

28. Conclusiones (III) • En WAN el uso de ATM puede suponer un ahorro sustancial (o una mejora en prestaciones) y una mayor flexibilidad. Sin embargo si la comunicación es crítica se deberá tener backup previsto (por ejemplo RDSI). ATM IIR España