Corso di RETI DI COMUNICAZIONE E INTERNET … di Comunicazione – M. De Marco 1. RETI E SERVIZI DI...
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Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
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Politecnico di Milano – Sede di Cremona A.A. 2012/13
Corso di
RETI DI COMUNICAZIONE E INTERNET
Modulo 1
Martino De Marco email: [email protected]
skype: martino.demarco
Parte 1
RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
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Programma del corso
1 - RETI E SERVIZI DI
TELECOMUNICAZIONI
1.1 Servizi di telecomunicazioni
1.2 Caratterizzazione delle reti di
telecomunicazioni
1.3 Protocolli di comunicazione
2 - RETI DATI IN AREA GEOGRAFICA
(WAN)
2.1 Il livello data-link
2.2 Il livello di rete
2.3 Valutazione delle prestazioni
2.4 Cenni sull’evoluzione delle reti
dati in area geografica
3 - RETI DATI IN AREA LOCALE (LAN)
3.1 Architetture e protocolli LAN
3.2 LAN IEEE 802.3
3.3 Wireless LAN
3.4 Interconnessione LAN (bridging e routing)
4 - FONDAMENTI DI TELEFONIA FISSA E MOBILE
4.1 Reti fisse analogiche e digitali
4.2 Reti radiomobili
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1. RETI E SERVIZI DI TLC
1.1 Caratterizzazione delle reti di telecomunicazioni – Topologie di rete
– Architettura e funzioni delle reti di telecomunicazioni
– Modi di trasferimento dell’informazione
– Tecniche di multiplazione
1.2 Protocolli di comunicazione – Il modello di riferimento OSI
– Servizi orientati e non orientati alla connessione
1.3 Servizi di telecomunicazioni – Tassonomia dei servizi
– Sorgenti di informazione
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Reti di telecomunicazioni
Il perché delle reti
Topologie di rete
Estensione
Struttura di una rete
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Definizioni
• Informazione: oggetto dello scambio tra le parti
• Messaggio: rappresentazione dell’informazione secondo una
sintassi concordata
• Segnale: rappresentazione dei messaggi in modo da poterli
veicolare a distanza
• Trasmissione: il trasferimento di segnali da un punto a uno o
più altri punti
• Comunicazione: trasferimento di informazioni secondo
convenzioni prestabilite
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Definizioni
• Telecomunicazione: qualsiasi trasmissione e ricezione di
segnali che rappresentano segni, scrittura, immagini e suono,
informazioni di qualsiasi natura, attraverso cavi, radio o altri
sistemi ottici e elettromagnetici
• Rete di telecomunicazione: un insieme di nodi e canali che
fornisce un collegamento tra due o più punti per permettere la
telecomunicazione tra essi
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Il perché delle reti (1)
N entità fisicamente distanti
hanno l’esigenza di
comunicare tra loro
Soluzione 1: maglia completa
Se N è molto piccolo, realizzo una maglia
completa di collegamenti bidirezionali
• complessità:
# di link: E = N (N-1) / 2
per N=6 E=15
E cresce con N2 O(N2)
Soluzione 2: RETE
Se N cresce (o i terminali sono molto distanti)
devo creare una RETE di collegamenti bidirezionali
• complessità:
# di link: E = N O(N)
per N=6 E =6
devo considerare anche la complessità
derivante dal sistema (di commutazione)
intermedio
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Il perché delle reti (2)
Soluzione 1: maglia completa
• Assunzioni:
KE è il costo di un link
Ipotesi semplificativa (forte):
costo dei link indipendente dalla
distanza
• Costo totale:
Knet = KE E O(N2)
Soluzione 2: RETE
• Assunzioni:
KC è il costo del sistema (di
commutazione) intermedio
Ipotesi semplificativa (forte):
costo dei link indipendente dalla
distanza
• Costo totale:
Knet = KE E + KC O(N)
N
Knet
N
Knet
KC =KE
KC =10 KE
KC =100 KE
COSTO DELLA MAGLIA COMPLETA
COSTO DELLA RETE
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Il perché delle reti (3)
N
KC =KE
KC =10 KE
KC =100 KE
Knet Maglia
completa
N>3
(per KC =KE )
CONDIZIONE LIMITE DI
CONVENIENZA DELLA RETE
N>6
(per KC =10 KE )
N>15
(per KC =100 KE )
CONFRONTO TRA I COSTI
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user1 user2
site2
PBX
site1
Comunicazione telefonica
010001110001... 010001110001... 010001110001...
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Comunicazione dati
GET index.html HTTP 1.1
Host: www.cremona.polimi.it
Connection: close
User-agent: Mozilla/4.0
Accept language: it
messaggio
IU IU IU IU
010001110001100011100111001001...
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Caratteristiche di una Rete di TLC
• Estensione di una rete di TLC
– Geografica
– Locale/metropolitana
• Integrazione di una rete di TLC
– Reti dedicate
• Telefonia
• Dati
• Video
– Reti integrate
• Sviluppo molto recente
• Migliori servizi forniti
• Economie di costo
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Caratteristiche dei canali
• Punto-punto: – due soli nodi collegati agli
estremi del canale che viene utilizzato in modo paritetico
• Punto-multipunto: – più nodi collegati ad unico
canale: un nodo master e numerosi slave
• Broadcast: – un unico canale di
comunicazione, condiviso da tutti i nodi
– il segnale viene ricevuto da tutti
• Full-duplex: – Ricevo e trasmetto
simultaneamente
• Half-duplex: – Alterno ricezione e
trasmissione
• Simplex: – Trasmetto o ricevo
solamente
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Caratteristiche della comunicazione
• Interattiva:
– Ogni endpoint della
comunicazione genera e
riceve informazioni
• Distributiva:
– Un endpoint della
comunicazione è sorgente
dell’nformazione mentre gli
altri ricevono
• In tempo reale:
– La comunicazione avviene
in modo contestuale
• Differita:
– L’accesso all’informazione
in ricezione avviene in
tempi diversi
dall’introduzione nel
sistema di comunicazione
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Topologie di reti (1)
N nodi da interconnettere
• Maglia
– Numero rami, E, N<E<N(N-1)/2
– Costo = o(N-N2)
– Nodo generico può agire anche da smistatore
– Caso particolare: Maglia completa
• Tutti percorsi diretti
• Costo = #rami = (N(N-1)/2) = o(N2)
• Rami dedicati alla coppia di nodi
• Percorsi a lunghezza minima Lmin=1
• Albero
– Costo = N-1) o(N)
– Percorsi a lunghezza variabile
– Praticabile solo se area limitata
• Anello
– Costo = N o(N)
– Praticabile sia in area estesa sia in area limitata
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• Stella
– N rami dedicati, uno per nodo
– 1 nodo di commutazione
– Costo = N + node = 0(N)
– Percorsi a lunghezza fissa L=2
– Soluzione praticabile solo se nodi vicini
• Bus
– Struttura centrale condivisa
– Procedure di mutuo controllo
– Costo = N + bus o(N)
– Percorsi a lunghezza fissa L=2
– Praticabile solo se area limitata
• Maglia + stella
– K nodi più complessi: instradamento più difficile
– Rami (giunzioni): risorse condivise alto fattore di utilizzazione
Topologie di reti (2)
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Estensione di una rete
• LAN: Local Area
Network
– Impiegate in aree limitate
(tipicamente edifici,
campus)
• MAN: Metropolitan Area
Network
– Coprono estensioni fino
ad alcune decine di km
• WAN: Wide Area
Network
– Hanno copertura ampia a
piacere
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Struttura generale di una rete
• Due sezioni di rete
– Rete di trasporto (a
lunga distanza)
– Rete di accesso o di
distribuzione
• Area di utenza
• Area di accesso
• Criterio generale di
dimensionamento
– Condivisione max
di risorse
– Limitazione max
risorse indivise
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Rete di accesso • Grafo
– Topologia dipende dal servizio e dalla tecnologia
• A stella (eventualmente doppia stella)
• A bus
• Ad anello
– Nodi
• Nodi di accesso
• Terminali
– Rami: linee di accesso
• Linea d'utente
– Canale di accesso alla rete
– Protocollo di accesso: procedure per utilizzare le risorse di accesso alla rete
• Tipi di linea d'utente
– Individuale: punto-punto
– Condivisa: multipunto
– Con apparati di concentrazione
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Rete di trasporto
• Grafo
– Topologia a maglia
incompleta
– Nodi
• Nodi di transito
• Nodi di accesso
– Rami: linee di giunzione
che interconnettono nodi
• Sistemi trasmissivi
– Apparati terminali
schematizzati nei nodi
– Apparati di linea
schematizzati nei rami
• Commutatori:
– realizzano le funzionalità
di nodo di rete
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Servizi di trasferimento dell’informazione
Modi di trasferimento
Tecniche di multiplazione
Tecniche di commutazione
Architetture di protocolli
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Definizioni
• Multiplazione: permette la
condivisione di risorse (es.
mezzi trasmissivi) tra più
utilizzatori
• Commutazione: permette di
stabilire su richiesta il
collegamento tra una linea di
uscita ed una linea di ingresso
di un nodo
• Protocolli: procedure e regole
che permettono di realizzare la
comunicazione tra due entità
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Indice
Servizi di trasferimento dell’informazione
• Modi di trasferimento
• Tecniche di commutazione
• Metodi di allocazione di banda
• Tecniche di multiplazione
• Architetture di protocolli
Riepilogo
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Modi di trasferimento
• Diversi modi di trasferimento dell'informazione legati a – Tipo dei servizi da supportare
– Tecnologie utilizzabili
– Tecniche innovative di trasferimento
• Informazione da trasferire strutturata in unità informative (IU - information unit)
• Componenti di un modo di trasferimento – Tecnica di commutazione
• Tipo di funzionamento dei nodi di rete per instradare l'informazione
– Tecnica di multiplazione
• Modalità di condivisione della banda nei rami della rete
• Può variare da rete di accesso a rete di trasporto
– Architettura protocollare
• Tipo di stratificazione delle funzioni di comunicazione nelle apparecchiature di utente e nei nodi di rete
MODI DI TRASFERIMENTO DELL’INFORMAZIONE
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Caratteristiche di prestazione
• Trasparenza temporale
– Minima variabilità nel tempo di trasporto delle IU
– Particolarmente importante per i servizi in tempo reale (es. voce)
• Trasparenza semantica (integrità informativa)
– Corrispondenza tra flusso binario emesso e ricevuto
– Particolarmente importante per i dati
– Integrità di cifra (misura: tasso di errore)
– Integrità di sequenza
MODI DI TRASFERIMENTO DELL’INFORMAZIONE
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Trasparenza temporale
• Temporalmente
trasparente: variabilità
nulla o minima dei tempi
di transito delle IU
• Temporalmente non
trasparente: variabilità
significativa dei tempi di
transito delle IU
(T1 ≠ T2 ≠ T3)
t
T x
t
R x
T 1 T 2 T 3
t
T x
t
R x
T T T
MODI DI TRASFERIMENTO DELL’INFORMAZIONE
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Tipologia dei servizi
• Servizi base per il trasferimento di informazioni
– Commutazione di circuito
– Commutazione di pacchetto
• Metodi di allocazione della banda
– Banda assegnata (assigned bandwidth - AB)
– Banda prenotata (booked bandwidth - BB)
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Indice
Servizi di trasferimento dell’informazione
• Modi di trasferimento
• Tecniche di commutazione
• Metodi di allocazione di banda
• Tecniche di multiplazione
• Architetture di protocolli
Riepilogo
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Commutazione
• Commutazione
– Funzione svolta da ogni nodo della rete di commutazione
– Associa rami di uscita a rami di ingresso per ogni IU
• 1 ramo di uscita per ogni ramo di ingresso per servizio punto-punto
• >1 ramo di uscita per ogni ramo di ingresso per servizio multipunto
• Funzioni espletate dalla commutazione
– Instradamento
• Funzione decisionale: scegliere il ramo di uscita
• Scelta non univoca adozione di opportuni algoritmi
– Attraversamento
• Funzione attuativa: operare l'instradamento delle IU
• Modalità attuativa dipende dal tipo di rete di connessione
TECNICHE DI COMMUTAZIONE
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Connection oriented vs connectionless
• Servizio CONNECTION-ORIENTED (CO) – Servizio in tre fasi
• Call set-up: Instaurazione percorso end-to-end (associazione temporanea di sequenza di connessioni nodo-nodo)
• Fase Dati: Invio IU
• Call release: Rilascio risorse
– Tipo connessione
• On-demand
• Permanente (su base contrattuale)
– Instradamento delle IU
• Instradamento lungo lo stesso percorso garantisce integrità di sequenza
• Servizio CONNECTIONLESS (CL) – Nessuna instaurazione preventiva di un percorso end-to-end
– IU trattate come unità indipendenti
– Instradamento su base IU può creare fuori-sequenza
TECNICHE DI COMMUTAZIONE
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Commutazione di circuito (CS, circuit switching) X Y Z
A B
Space
Call set-up
Data
On-hook
Clear
End-to-end delay
Off-hook
Propagation Transmission Processing
Tim
e
TECNICHE DI COMMUTAZIONE
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Commutazione di pacchetto (PS, packet switching)
f 0 f 0 f 0 f 0
h/f 0
p/f 0
l/f 0
Space
Tim
e
Tra
nsf
er d
elay
Propagation
Transmission
Processing
A B
X Y Z
TECNICHE DI COMMUTAZIONE
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PS – Servizi CL e CO
CONNECTIONLESS- DATAGRAMMA
CONNECTION ORIENTED-
CIRCUITO VIRTUALE
BA
X Y
Space
Tim
e
Tim
e
Data
Clear
Virtualcall
set-up
BA
X Y
Space
TECNICHE DI COMMUTAZIONE
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Indice
Servizi di trasferimento dell’informazione
• Modi di trasferimento
• Tecniche di commutazione
• Metodi di allocazione di banda
• Tecniche di multiplazione
• Architetture di protocolli
Riepilogo
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Banda Assegnata (CO-AB)
• Funzioni di elaborazione svolte solo all'instaurazione e rilascio
della chiamata
• Funzione di attraversamento: connessione diretta ingresso-
uscita
– Divisione di tempo: ritardo di commutazione
– Divisione di spazio: ritardo nullo
• Trasparenza temporale i due terminali devono essere
compatibili (frequenza di cifra, procedura di controllo, ecc.)
• Utilizzata solo con commutazione di circuito
METODI DI ALLOCAZIONE DI BANDA
CO-AB: Connection Oriented-Assigned Bandwidth
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Banda Prenotata (CO-BB)
• Elaborazione svolta sia all'instaurazione/rilascio della chiamata
virtuale, sia in fase dati
• Mediante algoritmo di instradamento si instaurano
– Canali virtuali: nodo-nodo
– Circuiti virtuali: end-to-end
• Funzione di attraversamento: S&F (Store & Forward)
– Componente fissa di ritardo: elaborazione
– Componente variabile di ritardo: accodamento
METODI DI ALLOCAZIONE DI BANDA
CO-BB: Connection Oriented-Booked Bandwidth
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Banda Prenotata (CO-BB)
• Instradamento delle IU
– Indirizzo di destinazione codificato con un identificativo di chiamata
virtuale nella IU
– Mapping sul link di uscita mediante tabella di instradamento delle
chiamate virtuali
• Proprietà
– Meno traffico da una sorgente più risorse di trasporto disponibili per
altre sorgenti
– Traffico smaltito e ritardo sono variabili aleatorie
– Ritardo end-to-end di IU dipende da
• Lunghezza IU
• Capacità e lunghezza dei rami
• Elaborazione ed attesa nei nodi
METODI DI ALLOCAZIONE DI BANDA
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Indice
Servizi di trasferimento dell’informazione
• Modi di trasferimento
• Tecniche di commutazione
• Metodi di allocazione di banda
• Tecniche di multiplazione
• Architetture di protocolli
Riepilogo
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Digitalizzazione dei segnali analogici
TECNICHE DI MULTIPLAZIONE
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Multiplazione a divisione di frequenza
TECNICHE DI MULTIPLAZIONE
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Multiplazione a divisione di tempo
Multiplazione TDM
TECNICHE DI MULTIPLAZIONE
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Tecniche di multiplazione TDM
• Obiettivo: condivisione a divisione
di tempo del mezzo trasmissivo da
parte di più sorgenti
• Assegnazione di banda
– Banda assegnata: assegnazione
statica
– Banda prenotata: assegnazione
dinamica su domanda
• Tipo di accesso
– CENTRALIZZATO: multiplatore
provvede a formare
il flusso multiplato
– DISTRIBUITO: LAN/MAN
dove le stesse sorgenti
stabiliscono i periodi di
trasmissione (protocolli MAC)
TECNICHE DI MULTIPLAZIONE
fc >= N fo
fo
N
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• Problematiche generali
– Delimitazione e indirizzamento IU
• Implicita (con struttura di trama)
• Esplicita (per ogni IU)
• Asse dei tempi diviso in intervalli di
tempo (SLOTTED - S)
– IU a lunghezza fissa
– Delimitazione implicita IU
– Richiede procedure di sincronizzazione
di IU tra trasmittente e ricevente
• Asse dei tempi senza suddivisione
(CONTINUOUS - C)
– IU a lunghezza variabile
– Delimitazione esplicita IU t
C
Accesso centralizzato
t
S
TECNICHE DI MULTIPLAZIONE
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t
S S
Soluzione Slotted
• SP: organizzazione in trama (PERIODIC)
– Slot organizzati in trame di uguale lunghezza (durata T)
– Parola di allineamento in posizione prefissata
– Esecuzione di opportuna strategia di allineamento
– Delimitazione implicita IU
– Indirizzamento implicito IU
• SS: senza organizzazione in trama (STATISTICAL)
– Nessuna struttura periodica (allocazione statistica)
– Delimitazione implicita IU
– Indirizzamento esplicito IU
T
t r a m a i - 1 t r a m a i t r a m a i + 1
T T
S P
S l o t d i a l l i n e a m e n t o
t
TECNICHE DI MULTIPLAZIONE
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Classificazione
• Tassonomia di multiplazione a divisione di tempo – Asse dei tempi diviso in slots (S)
• Con struttura di trama (SP)
• Senza struttura di trama (SS)
– Asse dei tempi indiviso (C)
• Tipo di multiplazione – SINCRONA (S-TDM): banda assegnata
• Soluzione SP
• IU a cadenza periodica
• Trasferimento con ritardo costante (trasparenza temporale)
• Es. rete telefonica a commutazione di circuito
– ASINCRONA (A-TDM): banda prenotata
• Soluzioni C, SS
• IU non periodiche
• Es. rete dati a commutazione di pacchetto X.25 (C) o ATM (SS)
TECNICHE DI MULTIPLAZIONE
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Multiplazione TDM sincrona
• Multiplazione S-TDM
– IU a lunghezza fissa con cadenza periodica sul canale multiplato
– Slot in ogni trama assegnati a specifiche coppie sorgenti-destinazioni
• Frequenza di cifra segnale multiplato
– Cc: bit/slot
– Fc: capacità di canale (bit/s)
– Ca: bit/trama addizionali per servizio (allineamento + segnalazione)
– Fa: capacità addizionale per servizio (bit/s)
– Cm: bit/trama
– Fm: capacità canale multiplato (bit/s)
– N: #slot di utente/trama
Fm=Cm /T = (N Cc+ Ca)/T = N Fc+Fa
• Assegnazione canali
– A slot singolo: capacità Fc= Cc/T (es. 64 kbit/s)
– A slot multiplo: capacità Fc=n Cc/T con 1≤n≤N (es. 384 kbit/s)
– A frazione di slot: capacità Fc= n/T con 1≤n≤ Cc (es. 8 kbit/s)
TECNICHE DI MULTIPLAZIONE
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Multiplazione TDM asincrona
• Multiplazione A-TDM
– IU non periodiche sul canale multiplato
– Destinazione della IU specificata da un indirizzo
• Adottabile con soluzione sia C, sia S
• Banda assegnata a domanda
• A-TDM prevede l’accesso alle risorse a contesa, che implica:
– Solo ritardo: IU trasmessa subito o immagazzinata ritardi variabili
(trasparenza temporale assente)
– Solo perdita: scarto IU (integrità informativa degradata)
– Ritardo e perdita
TECNICHE DI MULTIPLAZIONE
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Indice
Servizi di trasferimento dell’informazione
• Modi di trasferimento
• Tecniche di commutazione
• Metodi di allocazione di banda
• Tecniche di multiplazione
• Architetture di protocolli
Riepilogo
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Protocolli
• I protocolli sono insiemi di regole: – Semantiche (algoritmi)
– Sintattiche (formati)
– di temporizzazione
• I sistemi chiusi sono i sistemi proprietari – tutti i componenti della rete devono essere dello stesso costruttore
• Sistemi aperti: – qualunque terminale comunica con qualunque fornitore di servizi
– Necessario stabilire delle regole comuni per lo scambio delle informazioni
– Organismi di standardizzazione: ITU (International Telecommunications Union), ISO (International Standard Organization), IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineering), IETF (Internet Engineering Task Force), ETSI (European Telecommunications Standard Institute), EIA (Electrical Industry Association), ...
ARCHITETTURE DI PROTOCOLLI
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S y s t e m A S y s t e m B
T r a n s m i s s i o n m e d i u m
( N - 1 ) - l a y e r
N - l a y e r
( N + 1 ) - l a y e r
1 - l a y e r
N - e n t i t i e s
s u b s y s t e m
Architettura di protocolli
• Modello OSI - Open
Systems Interconnection
– Standard ISO 7498 (1983)
per la interconnessione dei
sistemi aperti
• Due criteri fondamentali
– Raggruppamento: funzioni
simili per logica/tecnologia
associate in gruppi omogenei
– Stratificazione: gruppi
gerarchicamente organizzati
da definire interfacce
omogenee
ARCHITETTURE DI PROTOCOLLI
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N - S A P
( N - 1 ) - S A P
( N + 1 ) - e n t i t y
N - e n t i t y
( N + 1 ) - S A P
S y s t e m A S y s t e m B
( N + 1 ) - e n t i t y
N - e n t i t y
( N + 1 ) - l a y e r
N - l a y e r
( N + 1 ) - p r o t o c o l
N - p r o t o c o l
( N - 1 ) - c o n n e c t i o n
N - S A P
( N - 1 ) - S A P
( N + 1 ) - S A P
OSI: Caratteristiche • Ogni strato aggiunge valore
ai servizi forniti dallo strato inferiore e li fornisce allo strato superiore
• N-servizio fornito indipendentemente dalle procedure realizzative
• N-strato fornisce servizio (N-connessione) alle (N+1)-entità all'interfaccia N-SAP
• N-protocollo regola l'interazione tra N-entità dei due sistemi
• Trasferimento di dati tra due sistemi al livello N+1 richiede la cooperazione di due (N+1)-entità e di una N-connessione
ARCHITETTURE DI PROTOCOLLI
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 52
OSI: Primitive
• Tipo di servizio
– Confermato
• Richiesta
• Indicazione
• Risposta
• Conferma
– Non confermato
• Richiesta
• Indicazione
– Iniziato dal fornitore
• Indicazione
N - S A P
N - p r o t o c o l
R e q u e s t
C o n f i r m a t o n I n d i c a t i o n
R e s p o n s e
N - e n t i t y
( N + 1 ) - e n t i t y
N - e n t i t y
( N + 1 ) - e n t i t y
S y s t e m A S y s t e m B
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Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 53
OSI - Relazione tra unità dati
N - P C I N - P D U
( N + 1 ) - P D U
N - S A P
( N - 1 ) - S A P
( N + 1 ) - e n t i t y ( N + 1 ) - p e e r - t o - p e e r p r o t o c o l
N - e n t i t y
( N + 1 ) - S A P
N - p e e r - t o - p e e r p r o t o c o l
S y s t e m A S y s t e m B
( N + 1 ) - e n t i t y
N - e n t i t y
N - p r i m i t i v e s N - p r i m i t i v e s
N - S D U
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Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 54
N - S A P
S e g m e n t a t i o n
( N + 1 ) - D a t a
N - H N - D a t a
( N + 1 ) - H
R e a s s e m b l y
N - H N - H N - D a t a N - D a t a
(N+1)-SAP
N-SAP
(N+1)-entity
(N+1)-SAP
N-SAP
(N+1)-entity
OSI - Relazione tra unità dati
Segmentazione e riassemblaggio
Multiplazione verso il basso e verso l’alto
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 55
OSI - Tipologia di strati
U t i l i z a t i o n p r o t o c o l s
A c c e s s p r o t o c o l s T r a n s f e r
l a y e r s
U t i l i z a t i o n l a y e r s
T e r m i n a l A c c e s s n o d e T r a n s i t n o d e A c c e s s n o d e T e r m i n a l
A c c e s s n e t w o r k T r a n s p o r t n e t w o r k A c c e s s n e t w o r k
T r a n s f e r l a y e r s
T r a n s p o r t p r o t o c o l s T r a n s f e r
l a y e r s
T r a n s p o r t p r o t o c o l s T r a n s f e r
l a y e r s
A c c e s s p r o t o c o l s T r a n s f e r
l a y e r s
U t i l i z a t i o n l a y e r s
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
P h y s i c a l m e d i u m P h y s i c a l m e d i u m
7
6
5
4
3
2
1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0
T - P D U
N - P D U
D L - P D U
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
7
6
5
4
3
2
1
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r b i t s
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 56
OSI - Relazione tra unità dati
D L - H N - H T - H S - H P - H D L - T
N - H T - H S - H P - H
T - H S - H P - H
S - H P - H
P - H
U s e r i n f o r m a t i o n
P - P D U
S - P D U
T - P D U
N - P D U
D L - P D U
A B
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 57
OSI - Physical Layer
• Rende disponibile il mezzo fisico per la trasmissione dei singoli bit (offre al livello superiore un servizio di trasporto di simboli)
• Attiva, mantiene e rilascia il circuito fisico per i trasferimenti dati
• Specifica l'interfaccia fisica riguardo alle caratteristiche meccaniche, elettriche, funzionali e procedurali
– meccaniche: forma di prese e spine, numero di contatti e loro ruolo
– elettriche/ottiche: caratteristiche dei segnali associati all'interfaccia
– funzionali: significato dei vari segnali
– procedurali: combinazioni e sequenze dei segnali all'interfaccia necessarie al fine di regolarne il funzionamento
• I servizi forniti sono:
– La gestione delle connessioni fisiche
– L'identificazione della connessione fisica
– La trasmissione delle unità dati
– La notifica delle condizioni di malfunzionamento
– La sincronizzazione
• Esempi: ITU-T X.21, RS-232
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
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5
4
3
2
1
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
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OSI – Data-link Layer
• Trasferisce IU prive di errore tra entità di rete su un mezzo
trasmissivo reale
• Fornisce i mezzi funzionali e procedurali per instaurare una
connessione tra entità dello strato di rete per il trasferimento
dei dati in modo trasparente e affidabile
• I servizi forniti sono:
– L'apertura e il rilascio di una connessione di collegamento
– La frammentazione dei dati in trame
– Il trasferimento trasparente dei dati (framing)
– Il rilevamento e il recupero degli errori
– Il controllo di flusso
– Il controllo della sequenza dei dati
– Accesso a mezzo condiviso
• Esempi: HDLC, ITU-T LAP-B e LAP-D, IEEE 802.x
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
7
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5
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2
1
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 59
OSI – Network Layer
• Fornisce i mezzi per instaurare e rilasciare connessioni logiche
di rete su cui instradare le informazioni
• Svolge funzioni di trasferimento dati nodo-nodo
• Maschera alle entità di trasporto la tecnica di commutazione
• I servizi forniti sono:
– Apertura e il rilascio di una connessione di rete
– Organizzazione dei dati in pacchetti
– Indirizzamento e trasferimento dei dati end-to-end
(instradamento)
– Controllo della congestione
– Gestire la qualità del servizio (ad esempio il tempo di
attraversamento della rete)
– Internetworking
• Esempio: ITU-T X.25 liv. 3, IETF IP
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
7
6
5
4
3
2
1
Traffico offerto
Tra
ffic
o s
ma
ltito
Capacità max della rete
desiderabile
congestione
CONGESTIONE
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 60
OSI – Transport Layer
• Fornisce allo strato di sessione un trasferimento trasparente end-to-end di dati (connessione di trasporto)
• Fornisce diverse classi di servizio di trasporto
– Può colmare deficienze della connessione di rete (ad esempio, recupero di errori di trasmissione)
– Può ottimizzare le prestazioni (QoS) end-to-end (recupero d'errore di procedura e controllo di flusso parziale/totale)
• Effettuare la multiplazione di più connessioni di trasporto sulla stessa connessione di rete
• I servizi forniti sono:
– Apertura e il rilascio di una connessione di trasporto
– Controllo di flusso end-to-end
– Concatenazione, separazione, segmentazione,
– Ricomposizione
– Rilevazione e recupero di errori end-to-end
• Esempi: ITU-T X.224, IETF TCP e UDP
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
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1
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Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
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OSI – Session Layer
• Gestisce il dialogo e lo scambio di dati tra entità di
presentazione
• Fornisce le risorse logiche per organizzare il colloquio,
strutturare e sincronizzare lo scambio di dati in modo da
poterlo eventualmente sospendere, riprendere e terminare
• Definisce punti di sincronizzazione per ogni attività per
– Riprendere il dialogo dopo un guasto da un punto opportuno
(mascherando l’eventuale interruzione del servizio di trasporto)
– Consegnare in blocco le IU tra due punti di sincronizzazione
• I servizi forniti sono:
– Apertura e il rilascio di una connessione di sessione
– Sincronizzazione (definizione e identificazione di check points,
per fault tolerance)
– Registrazione delle anomalie di funzionamento
• Esempi: ITU-T X.225
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
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1
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 62
OSI – Presentation Layer
• Fornisce un formato comune per le rappresentazioni locali
delle informazioni da trasferire
• Trasforma, formatta e modifica la sintassi dei dati utilizzati
dalle entità di applicazione (compression, encryption)
• Prepara i dati in forma processabile dall'entità di applicazione
• I dati sono scambiati secondo la sintassi
– del sistema A
– del sistema B
– di trasferimento
• I servizi forniti sono:
– Selezione della sintassi di trasferimento
– Trasformazione della sintassi di rappresentazione
• Esempio: transcodifica di alfabeti
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
7
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2
1
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Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 63
OSI – Application Layer
• Fornisce i mezzi attraverso cui i processi applicativi possono
accedere all'ambiente OSI e comunicare fra di loro
• Fornisce l'interfaccia d'utente (un processo o programma
applicativo) per l'accesso a servizi informativi distribuiti
• Protocollo di applicazione consente l'interazione tra entità di
applicazione usufruendo del servizio di presentazione
• I servizi forniti ai processi applicativi sono:
– Trasferimento delle informazioni
– Predisposizione di meccanismi quali autenticazione e segretezza
– Determinazione del grado di servizio accettabile
– Sincronizzazione delle applicazioni cooperanti
– Accordo sulle responsabilità di error recovery e sulle procedure di
controllo della correttezza delle informazioni
• Esempi: file transfer protocol (FTP)
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
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4
3
2
1
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Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 64
OSI - Sistemi intermedi
REPEATER
(Physical Layer)
BRIDGE
(Data-Link Layer)
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
P h y s i c a l m e d i u m P h y s i c a l m e d i u m
7
6
5
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3
2
1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0
D L - P D U
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
7
6
5
4
3
2
1 P h y s i c a l l a y e r b i t s
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
P h y s i c a l m e d i u m P h y s i c a l m e d i u m
7
6
5
4
3
2
1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0
N - P D U
D L - P D U
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
7
6
5
4
3
2
1
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r b i t s
ARCHITETTURE DI PROTOCOLLI
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 65
OSI - Sistemi intermedi
ROUTER
(Network Layer)
GATEWAY
(Livelli superiori)
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
P h y s i c a l m e d i u m P h y s i c a l m e d i u m
7
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4
3
2
1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0
T - P D U
N - P D U
D L - P D U
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
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4
3
2
1
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r b i t s
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
P h y s i c a l m e d i u m P h y s i c a l m e d i u m
7
6
5
4
3
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1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0
N - P D U
D L - P D U
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r
7
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5
4
3
2
1
N e t w o r k l a y e r
D a t a l i n k l a y e r
P h y s i c a l l a y e r b i t s
A p p l i c a t i o n l a y e r
P r e s e n t a t i o n l a y e r
S e s s i o n l a y e r
T r a n s p o r t l a y e r T- P D U T- P D U
ARCHITETTURE DI PROTOCOLLI
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 66
Modello TCP/IP: Architettura a strati
• Application layer
– Fornisce l'interfaccia d'utente (un processo o programma applicativo) per l'accesso a servizi informativi distribuiti
• Transport layer
– Ultimo degli strati di utilizzazione (end-to-end)
– Fornisce diverse classi di servizio di trasporto
– Es: TCP, UDP
• Internet layer
– Svolge funzioni di trasferimento dati nodo-nodo, anche attraverso reti eterogenee
– Es: IP
• Network access layer
– Fornisce tutte le risorse necessarie ad accedere a una risorsa di comunicazione (rete geografica, rete locale, collegamento punto-punto)
– Maschera tutte le caratteristiche dei protocolli di linea e di trasporto fisico delle informazioni
ARCHITETTURE DI PROTOCOLLI
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 67
TCP/IP – Relazione tra unità dati
T C P - H
U s e r i n f o r m a t i o n
T C P - P D U
I P - P D U
N A - P D U
A B
T C P - H I P - H
T C P - H I P - H N A - H
ARCHITETTURE DI PROTOCOLLI
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 68
Relazione tra modelli TCP/IP e OSI
A p p l i c a t i o n
T r a n s p o r t
I n t e r n e t
N e t w o r k a c c e s s
T C P / I P
7
6
5
4
3
2
1
A p p l i c a t i o n
P r e s e n t a t i o n
S e s s i o n
T r a n s p o r t
N e t w o r k
D a t a l i n k
P h y s i c a l
O S I
ARCHITETTURE DI PROTOCOLLI
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 69
Indice
Servizi di trasferimento dell’informazione
• Modi di trasferimento
• Tecniche di commutazione
• Metodi di allocazione di banda
• Tecniche di multiplazione
• Architetture di protocolli
Riepilogo
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 70
Modi di commutazione: CS vs PS
COMMUTAZIONE DI CIRCUITO
– Risorse di rete dedicate
esclusivamente agli utenti attivi
(banda assegnata)
• Banda completamente a disposizione
degli utenti che la ricevono
– Tipo di servizio
• Chiamata (CO)
– I canali attraversano nodi di
commutazione
– Multiplazione S-TDM (sincrona)
– Trasparenza temporale: tempo di
ritardo costante
– Semplice struttura protocollare
– QoS espressa in termini di
probabilità di rifiuto di chiamata
COMMUTAZIONE DI PACCHETTO
– Risorse di rete condivise da tutti gli
utenti attivi (banda prenotata o non
assegnata)
• Nessuna garanzia sulla disponibilità di
risorse al tempo della trasmissione
– Tipo di servizio
• Circuito virtuale (VC): servizio CO
• Datagramma (DG): servizio CL
– I pacchetti attraversano nodi di tipo
S&F
– Multiplazione A-TDM (asincrona)
– Flessibilità di accesso: la rete non
trasporta IU in modo trasparente
– Complessa struttura protocollare
– QoS espressa in termini di ritardo e
probabilità di perdita di pacchetto
RIEPILOGO DEI MODI DI COMMUTAZIONE
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 72
Circuit switching
– Servizio implicitamente orientato alla connessione
– Funzionalità di ogni nodo di rete: limitata al livello 1
– Attraversamento dei nodi senza elaborazione dell'informazione
A c c e s s n o d e T r a n s i t n o d e A c c e s s n o d e
L a y e r 1
E n d - u s e r E n d - u s e r
N u l l
N u l l
U p p e r l a y e r s
L a y e r 1 L a y e r 1 L a y e r 1
N u l l
N u l l
U p p e r l a y e r s
L a y e r 1
RIEPILOGO DEI MODI DI COMMUTAZIONE
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 73
Packet switching
– Servizio orientato alla connessione o senza connessione
– Funzionalità di ogni nodo di rete: fino al livello 3
– Grande tempo di elaborazione per pacchetto
– Ridotto throughput per nodo
F l o w c o n t r o l
E r r o r r e c o v e r y & f l o w c o n t r o l
A c c e s s n o d e T r a n s i t n o d e A c c e s s n o d e
L a y e r 1
E n d - u s e r E n d - u s e r
L a y e r 2
L a y e r 3
U p p e r l a y e r s
L a y e r 1
L a y e r 2
L a y e r 3
E r r o r r e c o v e r y & f l o w c o n t r o l
L a y e r 2
L a y e r 3
L a y e r 1 L a y e r 1
L a y e r 2
L a y e r 3
U p p e r l a y e r s
L a y e r 1
L a y e r 2
L a y e r 3 F l o w c o n t r o l
RIEPILOGO DEI MODI DI COMMUTAZIONE
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 74
Frame relay
– Architettura "core & edge"
• Funzioni ridotte svolte da ogni nodo
• Recupero di errore svolto solo alle estremità della rete
– Elevata prestazione di traffico dei nodi
– Funzionalità ridotta di nodo consente di smaltire più traffico
E r r o r r e c o v e r y & f l o w c o n t r o l
L a y e r 2 L
L a y e r 1
L a y e r 2
L a y e r 3
L a y e r 1
L a y e r 2 H
N u l l
E r r o r & c o n g e s t i o n
d e t e c t i o n
A c c e s s n o d e T r a n s i t n o d e A c c e s s n o d e
L a y e r 1
E n d - u s e r E n d - u s e r
L a y e r 2
L a y e r 3
U p p e r l a y e r s
L a y e r 2 L
L a y e r 1
E r r o r & c o n g e s t i o n
d e t e c t i o n
L a y e r 1
L a y e r 2
L a y e r 3
U p p e r l a y e r s
L a y e r 2 L
L a y e r 1
L a y e r 2
L a y e r 3
L a y e r 1
L a y e r 2 H
N u l l
RIEPILOGO DEI MODI DI COMMUTAZIONE
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 75
Cell switching
– Pacchetti di lunghezza fissa (celle ATM)
– Funzioni di nodo ridotte al minimo
• Table look-up per l'instradamento delle celle
• Rivelazione di errore solo sull'header
– Maggior parte delle funzioni di controllo portate alle estremità della rete
L a y e r 1
L a y e r 2
L a y e r 3
L a y e r 1
N u l l
L a y e r 2 E r r o r r e c o v e r y & f l o w c o n t r o l
L a y e r 1
L a y e r 2
L a y e r 3
L a y e r 1
N u l l
L a y e r 2
L i m i t e d e r r o r d e t e c t i o n
A c c e s s n o d e T r a n s i t n o d e A c c e s s n o d e
L a y e r 1
L a y e r 2
L a y e r 3
U p p e r l a y e r s
E n d - u s e r E n d - u s e r
L a y e r 1 L a y e r 1
L a y e r 2
L a y e r 3
U p p e r l a y e r s
L i m i t e d e r r o r d e t e c t i o n
RIEPILOGO DEI MODI DI COMMUTAZIONE
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 76
Caratterizzazione
Tipo di rete
Modo di commutazione
CS
MRCS
ATM
FR
PS
Tecnica di multiplazione
S-TDM SP
A-TDM SS
A-TDM C
Servizio di trasferimento
CO-AB
CO-BB
CO-BB/CL
1 trasparente
1-2L
1-2-3
Livelli OSI nodi di transito
A c
ircu
ito
A p
acch
etto
1
RIEPILOGO DEI MODI DI COMMUTAZIONE
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 77
Evoluzione - Dedicated networks
circuit switching
network
packet switching
network
dedicated networks
TV
PC
Phone
TV
PC
Phone
RIEPILOGO DEI MODI DI COMMUTAZIONE
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 78
Evoluzione – Narrowband integrated access
RIEPILOGO DEI MODI DI COMMUTAZIONE
circuit switching
signalling network
packet switching/
Frame relay
dedicated networks
ISDN
switch
ISDN
switch
TV
PC
Phone
TV
PC
Phone
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 79
Evoluzione – Broadband integrated access
RIEPILOGO DEI MODI DI COMMUTAZIONE
circuit switching
packet switching
dedicated networks
Router IP Router IP
TV
PC
Phone
TV
PC
Phone
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 80
Evoluzione – Next Generation Network
RIEPILOGO DEI MODI DI COMMUTAZIONE
Next Generation
Network
TV
PC
Phone
TV
PC
Phone
Router IP Router IP
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 81
Servizi di Telecomunicazioni
Tassonomia dei servizi
Sorgenti di informazione
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 82
• Servizio di comunicazione – Obiettivo: trasferimento informazioni di utente
– Fornito attraverso due o più interfacce utente-rete
• Natura informazione: uno solo o una combinazione di – Voce (suoni)
– Dati (testi)
– Immagini (fisse o in movimento)
• Tipo servizio – Monomediale: un solo tipo di informazione
– Multimediale: almeno due tipi di informazione
• Caratteristiche delle comunicazioni – Configurazione
– Direzione
– Inizializzazione
Servizi di telecomunicazioni
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 83
Caratteristiche delle comunicazioni
• Configurazione – Punto-punto: due punti di accesso
– Multipunto: più di due punti di accesso
– Diffusivo (broadcast)
• Direzione – Bidirezionale
• Simmetrico: 2 flussi con stessi parametri
• Asimmetrico: 2 flussi con parametri diversi
– Unidirezionale: un solo flusso informativo
• Inizializzazione 1 - Su base chiamata
• Si articola in tre fasi: richiesta, utilizzazione, rilascio
• Richiede il trasferimento della segnalazione
2 - Su base contrattuale: permanente oppure a tempo
• Non sono espletate funzioni di segnalazione
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 84
Tassonomia dei servizi - ITU-T I.211
Servizi distributivi Servizi interattivi
Servizi di telecomunicazione
Servizi di
conversazione Servizi di
consultazione
Servizi di
messagistica
Servizi distributivi
senza controllo
di presentazione
Servizi distributivi
con controllo
di presentazione
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 85
Servizi interattivi
• Servizi interattivi di conversazione – Consentono scambio di informazioni in tempo reale (entità ritardo
dipende dal servizio)
– Esempio: Telefonia, Videotelefonia, Videoconferenza, High-speed FAX
• Servizi interattivi di messaggistica – Consentono scambio di informazioni in tempo differito
– Uso di memorie
– Esempio: Posta elettronica
• Servizi interattivi di consultazione – Consentono consultazione e reperimento di informazioni da centri di
servizio
– Utente richiede inoltro informazioni a centro di servizo
– Utente controlla il trasferimento delle informazioni
– Esempio: Teledidattica, Video on demand, Teleadvertising
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 86
Servizi distributivi
• Servizi distributivi senza controllo di presentazione
– Consentono la diffusione di informazioni a un numero arbitrario di
utilizzatori
– Utente non controlla l'ordine delle informazioni ricevute
– Esempio: Broadcast TV, Pay TV, Video/audio distribution
• Servizi distributivi con controllo di presentazione
– Consentono la diffusione di informazioni a un numero arbitrario di
utilizzatori
– Informazione strutturata in unità cicliche
– Utente controlla l'ordine delle informazioni ricevute
– Esempio: Teletext (Televideo)
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 87
Attributi dei servizi di TLC
Configurazione Direzione Inizializzazione
Pt-pt Mpt Dif Bid
sim
Bid
asim
Unid Chiam. Contr.
Interattivo
Convers
Interattivo
Mess
Interattivo
Consult
Distrib
senza cont
Distrib
con cont
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 88
Caratteristiche delle sorgenti
• Tipo di sorgente
– Analogica (richiede la conversione in forma numerica)
– Numerica
• Parametri di sorgente
– Frequenza di picco, P
– Frequenza media, A
– Fattore di burstiness, B= A/P
• Classificazione delle sorgenti
– Constant bit rate (CBR): B=1
• Voce codificata
• Video codificato senza riduzione di ridondanza
• File transfer
– Variable bit rate (VBR): B<1
• Voce codificata con soppressione dei silenzi
• Video codificato con riduzione di ridondanza
• Modello di sorgente ON-OFF
– Distribuzione esponenziale dei tempi di ON e OFF
O F F O N
1ONOFF
ONOFF
pp
pp
BpON
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 89
ONOFF
ON
TT
TB
Caratteristiche delle sorgenti
Esempio: sorgente con emissione di traffico periodico
• Periodi di attività a durata fissa TON con emissione P
• Periodi di inattività a durata fissa TOFF
• In questo caso:
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
t [s]
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
C [Mbit/s]
1.2
0
TON TOFF
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 90
Conversione analogico/digitale
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 91
Frequenza di picco
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1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 92
Fattore di burstiness
Reti di Comunicazione – M. De Marco
1. RETI E SERVIZI DI TELECOMUNICAZIONI
Slide 93
Requisiti dei servizi
• Prestazioni richieste dai servizi dipendono fortemente dal tipo di servizio
• Parametri di prestazione del servizio
– Probabilità di blocco
– Tempo di ritardo (media, varianza, percentile)
– Traffico trasportato (velocità media)
– Probabilità di errore
Telefonia
Dati
interattivi e-mail
Video-on-
demand
Prob.
blocco < 1% 0 0 0
Ritardo
medio < 500 ms o(s) o(min) o(s)
Velocità
media = 64 kbit/s 9.6-64 kbit/s o (bit/s) o(Mbit/s)
Prob.
errore o(1 %) 0 0 o(1 %)