Trasporto Informazioni

Presentazione sul tema: "Trasporto Informazioni"— Transcript della presentazione:

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2 Trasporto Informazioni
Voce FAX Dati Video ISDN ATM FR IP ATM ATM FR ISDN ATM PDH-SDH-LAN WDM FO

3 Fasi di accettazione di una nuova tecnologia
Entusiasmo Felicita' Realismo Disillusione Tempo

4 Evoluzione della commutazione di pacchetto
Circuiti trasmissivi digitali Tassi di errore bassi Velocità più elevata Ridotta necessità di correggere errori Commutazione a livello 2 Pacchetti corti di lunghezza fissa Frame Switching Cell Switching

5 Vecchia visione POTS ISDN Dati Connection Oriented BISDN Dati
Connection less

6 Nuova Visione VOD-SDV POTS ISDN/POTS POTS/ISDN ATM Dati Connection
Oriented FAX IP IP Dati Connection less ATM Nativo

7 Tecnologie della rete ACCESSO Routing Switching

8 Trend previsto per l’evoluzione dei servizi e delle reti
Applicationi d’utente Applicationi d’utente Applicationi d’utente Livello di servizio Livello di servizio Voce Web MDS Servizi Telefonici Servizi IP Servizi Telefonici Servizi IP Servizi IP e Telefonici IP Routing IP Routing SVC Unified data connectivity TDM ATM TDM ATM TDM ATM Access/Transport Access/Transport Access/Transport OGGI: reti e servizi separati 2000: servizi preval. separati, reti integrate a livello ATM : servizi integrati, reti integrate, il protocollo unificante sarà probabilmente IP con QoS

9 Protocolli Dalla clessidra al calice

10 Rete a circuito Dimensionamento con il concetto dell’ora di punta .Le risorse nell 23 ore rimanenti sono sotto utilizzate in quanto non sono condivise da altri servizi( risorse dedicate ad ogni servizi) Le tariffe sono a durata e non a volume Connection oriented : le risorse sono condivise ma dedicate ad ogni connessione Connection less : demolisce il concetto di risorse del percorso riservata . La rete è a suddivisione di risorse

11 Nodi a commutazione di circuito
Sistemi a programma registrato con matrice di tipo digitale PCM Interfaccia con utenti analogici POTS o numerici ISDN Interfaccia trasmissione a 2 Mbps PCM Segnalazione CAS o CCS

12 Nodi a circuito Il cuore dei sistemi è la matrice di connessione che connette le linee tra loro,le giunzioni tra loro e le linee con le giunzioni I moduli per interfacciamanto le linee e le giunzioni ,contengono degli elaboratori periferici detti preelaboratori Le linee di utente possono essere connesse direttamente al nodo o tramite apparati di concentrazione detti Digital Loop Carrier

13 Nodi a circuito Il controllo è attuato da elaboratori che trattano le chiamate,la parte di O&M e le funzioni speciali

14 Nodo a circuito I/O Controllo Adjunct Matrice Interfacce Periferiche
Contr.linee DLC Contr.Gz POTS/ISDN V5.x CAS/CCS

15 PBX Nodo a commutazione di circuito presso la sede d’utente
Interconnette linee derivate con giunzioni verso al rete pubblica o altri PBX Linee di derivati analogiche POTS o numeriche ISDN Linee digitali per raccolta d’ utenza remota (rispetto al PBX)

16 PBX PBX FXO FXS E&M Ear and mouth (Earth and Magnet)
FXO Foreign Exchange Office FXS Foreign Exchange Station OPX Off Premises extension PLAR Private line Automatic ring down

17 Numerici II generazione
UT S12 AXE

18 Nodo di commutazione Rete di connessione Controllo Interfaccia
Giunzioni Utenti Controllo Rete di connessione Controllo Elettromeccanico Elettromeccanica Elettromeccanico Semielettronico “ Elettronico SPC Elettronico Elettronica Elettronico SPC Numerico Numerica Elettronico SPC

19 BORSCHT Forchetta CODEC Protezione Chiamata Supervisione S R LA Linea
PCM 64 Kbps T B Test Alimentazione 48 V dc

20 Area di commutazione MX SLL Giunzioni Stadio di Gruppo MX UCR SLR UCR
Esercizio Manutenzione

21 Area di commutazione UT
Stadio di Gruppo MX POTS ISDN MEPL Giunzioni UCR IS2 MX M3S Server 4K M3G ES M3R MEPR UCR Esercizio Manutenzione CEM

22 Area di commutazione AXE
Stadio di Gruppo MX POTS ISDN SLL Giunzioni UCR GSS POTS APZ ISDN BRA 2K TSS IOG SLR Esercizio Manutenzione CEM

23 Area di commutazione S12 Stadio di Gruppo POTS Giunzioni ISDN BRA DSN
ASM Giunzioni ISDN BRA DSN MX ISM DTM IRIM 900 P&L NSC IRSU UCR DTM LSA Esercizio Manutenzione CEM

24 Ruolo della ATM ATM nelel WAN ad oggi vede tre prospettive di applicazione Trasporto di IP su ATM Trasporto di ATM Nativo Trasporto Narroband (Giunzioni SVC 64 Kbps Narrowband Transport (2 Mbps PVC) ATM in rete multiservizio

25 ATM Nativo Affari Costo al desktop o per workgroup non cometitivo con Switch Ethernet ATM sulleWAN è usat a liveo di trasporto Richiede IWU per LAN IP e PBX nativi PVC è domennate su SVC Utente residenziale VOD e DVB non è basato su ATM

26 Vantaggi di una rete ATM sovrapposta
A breve e medio termine rete completamente separata dalla rete di base, neanche interconnesa. Non si intravede ad oggi la necessita di integre la rete ATM con la rete telefonica Non si intravede la necessita di trasformare tutto il traffico in traffico voce su ATM Condivisione dei locali o cabinet e di risorse trasmissive Modesto scenario applicativo e bassa densità di utenza Buon numero di piccoli nodi sparsi per la copertura completa (15-20 per Italia) Accesso su mezzi comuni ma separato

27 ATM A T M P R I N C L E Time-slot Periodic frame Cell Bursty traffic
Channel 1 Channel 2 Channel n Channel 1 Channel 2 Channel n Periodic frame Cell Channel 1 Channel 5 Channel 1 Channel unused Channel 7 Channel 5 Channel 1 Bursty traffic 0.064 2 34 Mbit/s A T M P R I N C L E Packetizer Payload DIGITAL PIPE Address

28 La cella ATM “Dove devo andare” “Cosa devo dire” Header Payload
“Cosa devo dire” “Dove devo andare” 1 2 3 4 5 6 53 Header Payload

29 ATM : BREVI CENNI Collegamento Fisico
Per ogni accesso fisico possono essere definiti più VP, e all’interno di questi, più VC (Virtual Channel) Il servizio Cammino/Canale Virtuale VP/VC realizza il trasporto trasparente di celle ATM La connessione é di tipo Punto-Punto Virtual PATH VP Collegamento Fisico Virtual Channel VC

30 ATM : BREVI CENNI Costant Bit Rate (CBR) Variable Bit Rate (VBR)
Il servizio che TELECOM Italia offre é a livello di VC Per ogni VC il Cliente indicherà una delle seguenti Classi di servizio (definite in ambito ATM Forum): Costant Bit Rate (CBR) Variable Bit Rate (VBR) Available Bit Rate (ABR)

31 ATM : BREVI CENNI ABR VBR CBR

32 Le reti ATM Terminale Rete A Rete B Rete pub. Rete pub. Termi.
Local Sw. Local Sw. UNI PNNI UNI NNI Privata Privata Pubblica Pubblica

33 Commutazione ATM Segmentation/Riassembling (AAL) commutazione
voice a b a c commutazione data Multiplexing ATM cambio di etichetta l g e d f h video voice data video

34 Rete dati a pacchetto + eventuale adattamento (es. Ethernet o X.25)
La tecnologia TCP/IP Applicazioni TCP / UDP IP Data Link Prot. specifici all’applicazione, eventual- mente strutturati (ad es. HTTP+HTML) Trasporto: TCP è CO ed offre trasporto garantito; UDP CL senza garanzia Protocollo base. Offre un servizo CL “datagram” senza garanzia (“best effort”) Rete dati a pacchetto + eventuale adattamento (es. Ethernet o X.25)

35 Principi architetturali
Comunicazione diretta tra macchine collegate ad uno stesso “Data Link”. “Logic IP Subnetwork” (LIS): un insieme di interfacce in grado di comunicare direttamente, con indirizzo IP garatterizzato da un prefisso (NetId) comune. Router: macchina attestata a due o più LIS con il compito di propagare (sulla base del NetId nell’indirizzo IP, da una LIS ad un’altra un datagram. Comunicazione indiretta: un datagram è inviato verso un router quando non raggiungibile sullo stesso Data Link (indirizzo IP individuante una diversa LIS).

36 L’intestazione di una unità data IP (datagram) è normalmente lunga
Il protocollo IP Version Service Type Identification Flags Fragment Offset Source Address Destination Address word 1 2 3 4 5 HLen Total Length Time to Live Protocol Header Checksum Options (if any) ... Payload L’intestazione di una unità data IP (datagram) è normalmente lunga 20 byte e contiene tutte le informazioni necessarie al trattamento in rete

37 I protocolli di trasporto
TCP (Transmission Control Protocol) È operato dai terminali e non dalla rete per realizzare comunicazioni con garanzia su base connessione Realizza Controllo d’errore e Controllo di flusso operando End-to-End, con modalità Adattative: regola il tasso di trasmissione sulla base di ritardi/perdite percepite (comportamento cooperativo). UDP Realizza comunicazioni CL senza garanzia. Non ha meccanismi di controllo d’errore ed il controllo di flusso

38 R Routing 15.x.x.x 108.x.x 31.188.x.x 18.x.x.x 162.163.x 198.11.204.x
Corrispondenza tra gli indirizzi IP (indirizzi di livello 3) e gli indirizzi di livello 2 gestita da ARP (Address Resolution Protocol) Ogni router instrada sulla base di “tabelle” L’insieme delle tabelle costituisce la politica d’instradamento della rete Routing Statico: tabelle configurate dall’esterno del Router Routing Dinamico: tabelle costruite dal Router interagendo con i router vicini 18.x.x.x x x R 20.x.x.x 33.x.x

39 Routing Dinamico Ogni router comunica ai vicini quali destinazioni (NetId) è in grado di raggiungere, e con che costo. Ogni router elabora, sulla base delle informazioni ricevute, la propria tabella di instradamento Processo continuo: variazioni della topologia (ad es. i guasti) danno luogo a un ricalcolo degli instradamenti Separazione amministrativa (Autonomous System AS) OSPF: protocollo di routing “intra-AS” BGP: protocollo di routing “inter-AS”

40 IP su ATM RFC 1577 e RFC 1755; ATM+AAL (ATM Adaptation Layer): è un DataLink; Un insieme di stazioni intercomunicanti a livello ATM sono configurate come LIS; Più LIS sono supportabili su una rete ATM; I datagram IP sono trasportati mediante AAL5; Nel caso di servizio commutato risoluzione dinamica indirizzo IP -> ATM (ATMARP);

41 Architettura NGN Livello di trasporto Livello Servizi/Applicazioni
Creazione Nuovi Business E commerce Mercato Inter-carrier Servizi definiti dall’utente Rete Intelligente Middleware di rete API Proprietarie Sotto-livello Routing/Switching Multiservizio Internet Rete Multiservizio Basta su TCP/IP FR/ATM Gateway Cellulare Livello di trasporto PSTN/ISDN Sotto-livello fisico Larga banda Alta capacità SDH 2.5 Bps DXC SDH 40 Gbps DWDM T bps Backbone Ottico GSM 900/1800 Accesso Mobile UMTS Mbps Modem 56 Kbps Accesso Fisso FTTX 100 Mbps ADSL Mbps CM Mbps

42 Servizi telefonici tra interfacce eterogenee
TDM TDM PSTN/ISDN Backbone PSTN/ISDN ITSP ITSP VoIP PSTN VoIP PSTN ATM VoATM ATM VoATM Customer Networks Supplier Networks E’ richiesto il supporto dei servizi telefonici alle interfacce TDM tradizionali (segn. SS #7), VoIP (con protocolli di segnalazione e di trasporto della famiglia H.323) e VoATM (supporto opzionale) Obiettivo: aggredire anche il mercato della Telefonia su IP (offrendogli qualità e servizi tipici della PSTN - passaggio da Voce su IP a Telefonia su IP) Requisito di interlavoro tra interfacce eterogenee

43 Architettura MSF

44 Chiamata da telefono a PC
PSTN Internet Access Server Modem Trasf. POTS Voice Gateway SLIP/PPP su POTS Voce su IP Core Internet Voce su IP

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46 Tipologie di Accesso ad Internet Accesso diretto da terminale
Servizi Internet Emulazione VT100 TCP IP Internet GW Dial-up Modem Ci sono varie forme di accesso diretto il più semplice dei quali è l'accesso diretto da terminale. In questo caso la connessione è realizzata tramite un terminale o un'emulazione di terminale su un PC, connesso all'host, localmente o da remoto tramite linea seriale. L'interfaccia supportata è tipicamente una RS-232 ed il protocollo impiegato è lo SLIP per le connessioni punto-punto. Numerose sono le compagnie che garantiscono questo tipo di accesso, offrendo accessi pubblici in dial-up ai servizi Internet implementati sui propri host a tariffe estremamente competitive. The World e NetCom, ad esempio, due tra i principali Dial-Up Access Provider americani, garantiscono una piena connettività ai servizi di Internet a tariffe che vanno da 1$ a 4$ per ora o ca. 20$ al mese. Il limite di questo tipo di connessioni è che solo una sessione alla volta può essere aperta dal terminale. Server Access Provider

47 Tipologie di Accesso ad Internet Accesso diretto da rete
Servizi Internet TCP IP TCP IP DCE X.25 ISDN Internet GW Frame Relay Dial-up GW Servizi Internet Porzione Client Server Prestazioni superiori sono garantite da un accesso diretto da rete, disponibile da un computer o da un Server di rete sui quali sia implementata la pila protocollare TCP/IP. In tal modo è possibile instaurare direttamente connessioni end-to-end con entità equipollenti presenti su Internet (Server, Computer, etc..) senza il vincolo di dover configurarsi come terminale passivo di una stazione ed utilizzare le risorse protocollari di quest'ultima. Questo fatto consente alla macchina di aprire connessioni multiple contemporaneamente e di gestirle in maniera autonoma a livello di port di comunicazione con i processi residenti al suo interno. Altro modo per garantire questo tipo di accesso è quello di connettersi al gateway su Internet non direttamente in locale ma da remoto tramite, per esempio, dial-up o altre reti pubbliche come già accennato utilizzando un protocollo di rete opportuno (SLIP, PPP, etc..). La differenza, si rammenti, con l'accesso da terminale è che ora la macchina che si connette implementa la pila protocollare TCP/IP e la connessione che viene instaurata è di tipo end-to-end. TCP IP Servizi Internet

48 Tipologie di Accesso ad Internet Accesso diretto da rete
NOS Modulo TCP/IP Client Novell Print Server GW Internet Un ulteriore esempio di accesso diretto da rete è quello che prevede un ambiente di rete locale immerso e gestito da un sistema operativo di rete, quale, ad esempio, il diffusissimo NetWare di Novell. In tale contesto, come noto, al di sopra del livello del proprio sistema operativo locale, ogni macchina colloca la porzione Client del sistema operativo di rete (NOS), che le consente di condividere ed usufruire di tutti i servizi disponibili in rete. Tra questi ultimi (condivisione di stampanti, di fax-server, etc..) il Server di rete, supposto nella figura Server Novell, potrebbe prevedere, come modulo software opzionale, un emulazione del protocollo Internet per il routing IP. In tal modo, i Client presenti in rete potrebbero accedere ad Internet utilizzando non risorse protocollari proprie, ma un livello applicativo fornito dal Server, che in tal modo fungerebbe da gateway condiviso. Il fatto su cui soffermare la riflessione è che, in questo caso, il colloquio che viene instaurato è sostanzialmente ibrido in quanto la connessione viene instaurata da un servizio di internetworking proprio di un NOS, ed implementato come modulo opzionale previsto nella suite di quel certo sistema operativo. In altri termini è una sorta di emulazione ed il colloquio che viene realizzato solo virtualmente è a livello quattro (TCP), in realtà condotto a livello applicativo. Server Novell AMBIENTE NOS Client Novell Client Novell

49 Il Tunneling Carrier Network tunnel Home LAN
Transito di un passenger protocol di una data sorgente con indirizzo di destinazione non appartenente alla rete di trasporto Incapsulamento delle unità dati sorgente in un protocollo di tunneling Protezione degli indirizzi IP delle Home LAN Garantire sicurezza accessi alla rete del Carrier Network Unitamente ai processi di autenticazione, autorizzazione ed accounting all’interno dei RAS sono implementate le funzionalità di tunneling. Per poter fornire, dinamicamente, all’utente dial-up remoto, un indirizzo della propria Home LAN e consentirgli di indirizzare un host di quest’ultima, è necessario realizzare dinamicamente un tunnel fra il RAS e l’apparato di ingresso della Home LAN (HG - Home Gateway, che si interfaccia alla rete di trasporto); in tal modo, ad esempio, è possibile far transitare pacchetti IP i cui indirizzi sorgente e destinazione non appartengono alla rete di trasporto stessa. In pratica, ciò consente ad utenti dial-up di avere una presenza virtuale sulle proprie Home LAN da località remote. Altro importante risultato conseguito è la protezione degli indirizzi della Home Network che non vengono utilizzati per far transitare i dati sulla rete di trasporto del Network Carrier. Il generico utente remoto dial-up chiama un RAS, ma invece di utilizzare un indirizzo che appartiene alla rete del RAS, usa un indirizzo della propria Home Network. Tale indirizzo può essere assegnato all’utente in maniera permanente o può essere preso da un pool di indirizzi appositamente riservati dalla Home Network per gli utenti dial-up. In ogni caso, l’indirizzo appartiene alla Home Network e quindi sono necessari i meccanismi particolari del tunneling per instradare il pacchetto dall’utente alla Home Network. Il tunneling è quindi il mezzo che viene utilizzato per incapsulare pacchetti all’interno di un protocollo utilizzato tra un punto di ingresso ed uno di uscita di una data rete, detti tunnel interface. I tunnel interface sono simili ad interfacce hardware, ma vengono configurati via software. PRI Carrier Network tunnel HG RTG ISDN RAS Home LAN

50 Il Tunneling No Proxy Security Server RAS Proxy Security Server
autenticazione dell’utente fatta sul POP ad esso più vicino compatibilità tra i SS del Carrier e della Home LAN maggiore sicurezza del Carrier minore riservatezza per il Service Provider No Proxy Security Server autenticazione dell’utente fatta sull’SS della Home LAN il Service Provider conserva il proprio SS minore sicurezza del carrier maggiore riservatezza per il Service Provider A seguito di una richiesta da un utente per un servizio dial-up, il RAS individua con quale Home Gateway (HG) instaurare il tunnel. L’indirizzo del HG è ottenuto sulla base di un profilo di utente (Connection Profile) reperibile dal RAS in un server di autenticazione e accounting del carrier. Il protocollo L2F (Cisco), realizzando il tunnel a livello 2 (data-link), consente di incapsulare protocolli di livello 2 quali il PPP. Effettua il controllo sull’accesso direttamente presso la Home Lan dell’utente, senza che vi sia bisogno per i server del carrier e della Home Lan di adottare lo stesso protocollo di sicurezza. L’ATMP (Ascend) per il momento trasporta solo i protocolli IP ed IPX ( di livello 3) e pone il pesante vincolo sul server di autenticazione della Home Lan di essere compatibile col server del carrier che in tal caso svolgerebbe funzioni di proxy. L’uso di ATMP, comunque, impone un’autenticazione completa dell’utente dial-up sul RAS rendendo l’accesso alla rete di trasporto più sicuro per l’operatore. E’ comunque importante rilevare come a tutt’oggi l’assenza di un protocollo standard di tunneling ponga evidenti problemi di compatibilità tra macchine di costruttori diversi che utilizzano soluzioni proprietarie. Security Server (SS) Home LAN RAS Router CARRIER NETWORK Security Server Home Gateway

51 La rete Interbusinnes Centro di Gestione BNS2000 CLAN ROMA 2 MBps GAAR
CGR DNS BNS2000 CLAN ROMA 2 MBps GAAR 34 Mbps GIX USA FDDI FDDI EBONE 2 Mbps X25 CDN CS ITAPAC

52 POP :Point of presence Server POP Anello 34 Mbps I° L
Maglia PVC FR su CLAN FDDI FR PVC PRA 2Mbps 2 Mbps ISDN CDN RED 1/0 CLAN 64 Kbps ISDN 19.2/64 Kbps PC con scheda ISDN Router

53 Collegamenti Interbusiness
Centro Gestione Interbusiness ITAPAC 2 x 64 Kb Alternet 16 x 64 Kb 2 x 2Mb 3 x 2Mb Centro Servizi (SARITEL) Interbusiness Internet 2Mb Il Link verso Alternet ha una resa migliore rispetto a quello verso Ebone, con una usabilità di circa 95% (mentre Ebone rende al 55%). Si sta pertanto investendo di più nel Link verso Alternet che in pochi mesi è stato portato da 2Mb a 3 x 2Mb e probabilmente crescerà ancora. Si sta inoltre ipotizzando un collegamento verso il Canada a 34Mb. Ebone 2Mb 64Kb TOL GARR-NIS 2

54 ICCS VG FR IP SGU-O UT 100 Bakbone PRA ISP ISUP Radius ISUP
CPOP FDDI VG ISP ISUP Radius ISUP ASE RI Global Internet INDB CMDB SGU

55 Chiamata da PC a telefono
PSTN Internet Access Server Modem POTS Voice Gateway SLIP/PPP su POTS Voce su IP Core Internet Voce su IP