Liikenne ATM- ja SDHverkoissa

Transkriptio

1 Liikenne ATM- ja SDHverkoissa 7LHWROLLNHQQHWHNQLLNDQSHUXVWHHW $(/&7 0DUNXV3HXKNXUL Tämä ja OSI Liikenteen kanavointi Liikenteen hallinta Reititys 7 sovellus 6 esitystapa 5 yhteysjakso 4 siirto 3 verkko 2 linkki fyysinen Markus Peuhkuri / AEL C505T 2

2 Liikennemäärittelyt Attribute ATM Layer Service Categories CBR rt-vbr nrt-vbr UBR ABR UBR+ PCR and CDVT Määritelty Määritelty Määritelty Määritelty SCR, MBS, CDVT n/a Määritelty n/a MCR n/a n/a Määritelty Määritelty peak-to-peak CDV Määritelty Määritelty Ei Ei määritelty Ei määritelty Ei määritelty määritelty MeanCTD Ei Ei Määritelty Ei määritelty Ei määritelty Ei määritelty määritelty määritelty maximum CTD Määritelty Määritelty Ei määritelty Ei määritelty Ei määritelty Ei määritelty CLR Määritelty Ei määritelty Määritelty Määritelty (MCR:lle) Feedback Ei määritelty Ei määritelty Määritelty Ei määritelty Taatut palvelut Best-Effort palvelut Markus Peuhkuri / AEL C505T 3 Monipalveluliikenteen ongelmia Tarkasteltaessa erilaisten liikennelähteiden vaatimuksia ja verkkosuunnittelun lähtökohtaa - suurta hyötysuhdetta, päädytään yhtälöön, jota on mahdoton ratkaista. Liikenne ATM-verkossa on siis kompromissi eri osatekijöiden välillä. Purskeisuus ~ U BR nrt-vbr ABR Pieni viive Suuri hyötysuhde rt-vb R CBR Markus Peuhkuri / AEL C505TPieni soluhukka 4 2

3 Tilastollinen kanavointi Tilastollinen kanavointi perustuu VBRliikenteen nopeuden vaihtelun stokastiseen luonteeseen. Yksittäisiä lähteitä 0,9 0,8 0,7 Nopeus 0,6 0,5 0, ,3 0, , Aika (solua) Markus Peuhkuri / AEL C505T 5 Tilastollinen kanavointi,2 Tilastollisen kanavoinnin vaikutus liikenteen keskiarvoon Lähteitä CLR,30E-0 4,76E-02 9,7E-03,45E-03 2,76E-04 4,67E-05 Keskiarvo 0,8 0,6 0,4 0,2 Linkki ,2 Aika (solua) Markus Peuhkuri / AEL C505T 6 3

4 Tilastollinen kanavointi Koska kanavointi perustuu lähteiden tilastolliseen (keskiarvoiseen) käyttäytymiseen, esiintyy hetkittäisiä ylikuormitustiloja, joissa soluja joudutaan, joko puskuroimaan tai hävittämään. Yhteys Yhteys N Esto Ei estoa Markus Peuhkuri / AEL C505T 7 Tilastollinen kanavointi N(kpl) V(Mbit/s) PCR SCR(-9) SCR(-5) Markus Peuhkuri / AEL C505T 8 4

5 Liikenteen hallinta Liikennettä hallitaan ennakoivasti ja korjaavasti. Ennakoivia menetelmiä ovat ABR-yhteydet, yhteyden hyväksymismenettely (CAC), parametrivalvonta (UPC) ja pakettien karsinta (EPD, RED) estetään pitkät estotilat Korjaavia menetelmiä ovat solujen karsinta johdolta tai puskurista (PPD) poistetaan pitkiä estotiloja aiheuttavat yhteydet Markus Peuhkuri / AEL C505T 9 CAC - Connection Admission Control ATM-verkossa kaistanleveyden varaus tapahtuu dynaamisesti. Jokainen uusi yhteyspyyntö arvioidaan CAC-rutiinilla. Jos uusi yhteys havaitaan vanhoille yhteyksille vaaraattomaksi - hyväksytään yhteys. Jos verkossa ei ole käyttäjän vaatimia resursseja vapaana - hylätään yhteys. Yksinkertaisten laskusääntöjen määritteleminen CAC:lle on vielä kesken, joten tämän päivän CAC:t toimivat pitkälti huippusolunopeuden perusteella. Lopullisissa CAC-ratkaisuissa tullaan hyödyntämään yhteyden muodostuksessa neuvoteltavia liikenneparametreja (liikennesopimus) Markus Peuhkuri / AEL C505T 0 5

6 Parametrivalvonta ATM yhteyden liikennesopimuksessa määriteltiin liikenneparametreja, joita yhteyden tulee noudattaa. Liikenneparametrien valvontaa suoritetaan ensimmäisellä mahdollisella verkon rajapinnalla, jonka tilaaja (UNI) tai toinen verkko (B-ICI) kohtaa. Liikenneparametrien valvonnalle on määritelty tavoiteet ITU-T:n suosituksessa I.37. Tavoitteita ovat: Valvonnan läpinäkyvyys tilaajalle Valvonnan oikeellisuus ja nopeus Valvontatoimenpiteiden viiveettömyys Markus Peuhkuri / AEL C505T Parametrivalvonta ATM-yhteyksiä mallinnetaan yhteysparametreilla, joita ovat: Huippunopeus (PCR) Keskinopeus (SCR) Maksimipurskekoko (MBS) Siirtoviiveen vaihtelun toleranssi (CDVT) Parametrivalvonta suoritetaan laskentaalgoritmilla, jota usein mallinnetaan vuotavilla ämpäreillä Markus Peuhkuri / AEL C505T 2 6

7 Parametrivalvonta Parametrivalvontaa suoritetaan, jotta yksittäinen yhteys ei pääsisi heikentämään muiden yhteyksien kokemaa palvelua. Parametrivalvonta perustuu ns. Dual-Leaky Buget rakenteeseen. CLP= CLP= Markus Peuhkuri / AEL C505T 3 Kehysten karsinta Kehystason karsintamenetelmiä ovat EPD (Early Packet Discard) ja PPD (Partial Packet Discard). Ne perustuvat AAL5 -kehyksen tunnistamiseen solun otsikon PTI-kentän avulla (AAL5 -kehyksen viimeinen solu merkitään muuttamalla PTI-kentän kolmas bitti ykköseksi). Näin pystytään toimimaan solutasolla vaikkakin toiminta perustuu ylempiin protokollakerroksiin. PPD PPD on reaktiivinen toimintamalli. EPD Täyttynyt jono on aiheuttanut ylivuodon puskurissa ja näin ollen aikaansaanut AAL5 - kehyksen vikaantumisen. PPD poistaa jäljelle jääneet solut jonosta ja näin vapauttaa tilaa tuleville soluille. EPD on estoa ennakoiva menetelmä. Se hyödyntää tietoa jonon pituudesta. Mikäli jonon pituus ylittää aseteltavan rajan hylätään saapuva AAL5 -kehys Markus Peuhkuri / AEL C505T 4 7

8 Kehysten karsinta RED (Random Early Detection) pyrkii välttämään synkronoitumisilmiön» vuonohjauksesta johtuva verkon ruuhkautuessa poistaa paketteja satunnaisesti» todennäköisyys, että yhteys menettää paketteja. riippuu suoraan nopeudesta Markus Peuhkuri / AEL C505T 5 ATM-verkon reititys ATM:n näkemä verkon rakenne riippuu fyysisestä verkosta SDH-väylötyksestä Reitityksessä käytetään päätelaitteen ATM-osoitetta 20-tavua pitkä ISO NSAP-osoite Operoidaan kolmella tasolla» Prefix ~ verkko-osoite» EA ~ laiteosoite» SEL ~ laitteen sisäinen alaosoite IDP DSP ESI SEL Markus Peuhkuri / AEL C505T 6 8

9 IISP referenssimalli Julkinen ATM-kytkin Yksityinen ATM-kytkin Yksityinen ATM-kytkin IISP IISP Päätelaite Yksityinen ATM-kytkin Yksityinen ATM-kytkin Päätelaite Markus Peuhkuri / AEL C505T 7 PNNI-referenssimalli Forward Direction (Calling User to Called User) Backward Direction (Called User to Calling User) UNI PNNI UNI Network A Network B TE-x TE-y 'Preceding' 'Succeeding' Calling User Called User Outgoing Incoming Preceding Side Succeeding Side Markus Peuhkuri / AEL C505T 8 9

10 PNNI-referenssimalli Switching System Architectural Reference Model Management Interface Protocol Route Topology Topology Topology Protocol Determination Database Exchange NNI UNI Signaling Signaling UNI Signaling Call Processing NNI Signaling Cell Stream Cell Stream Switching Fabric Markus Peuhkuri / AEL C505T 9 Esimerkki PNNI-verkon rakenteesta SWITCHING SYSTEM PHYSICAL LINK Markus Peuhkuri / AEL C505T 20 0

11 PEER GROUP A.2 PG(A.2) PG(A.) A..3 A..2 A.. PG(A.4) A.4. A.4.2 A.2.3 A.2.2 A.2. A.4.3 A.4.4 A.4.5 A.4.6 PEER GROUP LEADER OF PG(A.2) A.3.4 LOGICAL LINK PG(A.3) A.3. A.3.3 A.3.2 PG(B.) B.. B..2 B..3 LOGICAL NODE LOGICAL LINK PG(B.2) B.2. B.2.2 B.2.5 B.2.3 B.2.4 BORDER NODE PG(C) C.2 C Markus Peuhkuri / AEL C505T 2 LOGICAL LINK LOGICAL GROUP NODE HIGHEST-LEVEL PEER GROUP A B C A. A.4 PG(A) A.2 A.3 PG(B) B. B.2 PG(A.2) A.2.3 PG(A.) A..3 A..2 A.. PG(A.4) A.2.2 A.2. A.4. A.4.2 A.4.3 A.4.4 A.4.5 A.4.6 PG(A.3) A.3. A.3.4 A.3.2 A.3.3 PG(B.) B.. B..2 B..3 PG(B.2) B.2. B.2.2 B.2.5 B.2.3 B.2.4 PG(C) C.2 C Markus Peuhkuri / AEL C505T 22

12 Yhteyden muodostus GCAC Mikäli yhteyttä aletaan muodostamaan verkkoon suoritetaan ensinmäisenä topologiakartoitus käyttäen GCAC- algoritmia Sen jälkeen etsitään reitti (ei määritelty spesifikaatiossa) GCAC: If AvCR >= C include Else exclude link C:n määritys x = PCR/SCR if (x > 39) C=SCR*(0.045*x+4.22); if (x > 5) C=SCR*(0.042*x+3.4) else C=SCR*(0.48*x+0.52) Markus Peuhkuri / AEL C505T 23 A > C.. PEER GROUP A.2 PG(A.2) PG(A.) A..3 A..2 A.. PG(A.4) A.4. A.4.2 A.2.3 A.2.2 A.2. A.4.3 A.4.4 A.4.5 A.4.6 PEER GROUP LEADER OF PG(A.2) A.3.4 LOGICAL LINK PG(A.3) A.3. A.3.3 A.3.2 PG(B.) B.. B..2 B..3 LOGICAL NODE LOGICAL LINK PG(B.2) B.2. B.2.2 B.2.5 B.2.3 B.2.4 BORDER NODE PG(C) C.2 C. PG(A.4) A.4.5. näkee verkon näin A.4. A.4.2 A.4.3 A.4.4 A.4.5 A.4.6 B C Markus Peuhkuri / AEL C505T 24 2

13 Liikenteenhallinnan aikatasot Verkko / operaattori UPC solukarsinta CAC rakentaminen puskurointi SDH-väylötys µs ms s h a vuonhallinta käyttäjän sopeutuminen Päätelaite / käyttäjä operattorin valinta Markus Peuhkuri / AEL C505T 25 3