DANIEL MARIN
Ninguém é uma ilha cerceado em si próprio, somos fruto de uma intrincada cadeia de interações.
Textos
REDES GIGABIT ETHERNET E ATM
REDES GIGABIT ETHERNET E ATM
No mundo atual, as redes de computadores desempenham um papel de suma importância no campo da Tecnologia da Informação, basta observarmos a quantidade de dados que trafega através delas a todo o instante. Este artigo tem por objetivo colocarmos de uma maneira singela, aspectos referentes às Tecnologias Gigabit Ethernet e ATM, abordando a conceituação de cada Tecnologia, funcionamento, os pontos positivos e negativos de cada uma. Também é objetivo deste artigo identificarmos qual das duas Tecnologias se porta melhor na integração de serviços multimídia.
A constante Evolução Tecnológica no que se refere, ao tráfego de todo o tipo informação através de redes que interligam computadores em todas as partes do globo, é conseqüência de pesquisas que buscam sempre inovar e suplantar as atuais Tecnologias existentes e disponíveis no mercado. Nesta linha de pensamento abordaremos duas Tecnologias de Rede: Gigabit Ethernet e ATM, que buscam justamente otimizar o tráfego de informações entre computadores. No decorrer deste trabalho trataremos das peculiaridades de cada Tecnologia; onde destacaremos os seguintes aspectos: conceituação, funcionamento, arquitetura, vantagens e desvantagens da adoção de cada uma das Tecnologias e um quadro comparando ambas.
O Gigabit Ethernet desenvolvido para substituir o padrão ethernet, tem uma taxa de transmissão de 1 Gbps, pois se tinha a necessidade de aumentar a banda das redes, foi desenvolvida para suportar o padrão Ethernet, isto é manter a compatibilidade com a base até então instalada; Ethernet e Fast Ethernet não necessitando de tradução. As transferências de arquivos pela rede é efetuada por meio de cabo UTP (par trançado) padrão Cat 5.
A Tecnologia ATM foi projetada para integrar voz, vídeo e dados através de uma única rede, tornando-se assim a melhor solução para integrar serviços de multimídia. Introduzindo conceitos diferentes dos utilizados em redes do tipo Ethernet, tais como: célula, endereçamento e circuitos virtuais. As redes ATM dividem-se em camadas; física (meio físico), ATM (responsável pelas células ATM) e adaptação ATM (ajusta os serviços da Camada ATM). A transmissão dos arquivos baseia-se no uso de conexões virtuais.
1. GIGABIT ETHERNET
1.1 Conceituação
O Gigabit Ethernet foi desenvolvido para suportar o padrão ethernet, isto significa manter a compatibilidade com a base instalada de dispositivos ethernet e fast ethernet e não requerer tradução. Também possui uma taxa de transmissão de 1Gbps e, na sua essência, segue o padrão ethernet com detecção de colisão, regras de repetidores, aceita modo de transmissão halfduplex e full-duplex.
1.2 Visão Geral
O Gigabit Ethernet é a nova evolução da rede Ethernet, partindo da necessidade de aumentar a banda das redes. Como a velocidade da rede Ethernet já foi multiplicada por dez, surgindo a Fast Ethernet (100 Mbps), seria evidente seu novo padrão também ser multiplicado por dez, surgindo assim, a tecnologia de 1000 Mbps, ou seja, a rede de 1 Gbps. No que diz respeito a Redes de Alta Velocidade não podemos nos furtar a ponto de não relacionar a Tecnologia Gigabit Ethernet como uma ótima opção, uma vez que a maioria das redes existentes são da Tecnologia Ethernet. E a migração para a Tecnologia Gigabit não exige investimentos de grande porte, já que as especificações técnicas são mantidas.
Tipos de Cabos e Topologias
• Os cabos que podem ser utilizados são:
o Coaxial fino;
o Par trançado sem blindagem;
o Fibra ótica monomodo e multimodo.
• As topologias suportadas são:
o Barramento: utilizando cabo coaxial fino;
o Estrela: utilizando cabos de par trançado sem blindagem;
o Árvore: combinação das anteriores.
1.3 Como o GIGABIT ETHERNET funciona
O Gigabit Ethernet permite transferências de rede de até 1.000 Mbps usando cabo UTP (par trançado) padrão Cat 5. Os Cabos Ethernet Cat 5 possuem oito fios (quatro pares), mas tanto no padrão 10BaseT quanto no 100BaseT (10 Mbps e 100 Mbps, respectivamente) apenas quatro desses fios (dois pares) são realmente utilizados. Um par é usado para transmissão dos dados e o outro par é usado para recepção dos dados.
1.4 Vantagens e Desvantagens
Podemos relacionar como as principais vantagens do Gigabit Ethernet; a popularidade da tecnologia Ethernet e o custo. Seu desempenho, cerca de dez vezes maior em relação ao Fast Ethernet, tecnologia mais popular atualmente. Trata-se de uma tecnologia conhecida, protegendo o investimento feito em recursos humanos e em equipamentos. Não há novas camadas de protocolos a serem estudada, nos levando a crer que o tempo de aprendizagem por parte dos profissionais reduza significativamente.
As desvantagens da adoção da Tecnologia Gigabit Ethernet, são as seguintes: Não tem se mostrado confiável, em aplicações como: videoconferência com um grupo de participantes aumentado, ou em transmissão de vídeo em tempo real de um ponto para muitos pontos.
2. TECNOLOGIA ATM
2.1 Conceitos Gerais
A tecnologia ATM do inglês, (Assynchronous Transfer Mode) transporta dados, voz e vídeo na forma de células de tamanho fixo (53 bytes) através de uma rede formada por comutadores (switches) conectados via enlaces de diferentes velocidades. Esta rede é suportada e controlada por meio de protocolos de sinalização que permitem ao equipamento final requerer uma conexão com as características mais adequadas ao tipo de serviço que se quer fazer uso.
Desde sua concepção as redes ATM foram projetadas para integrar voz, vídeo e dados através de uma única rede, desta maneira fica clara a hipótese que as redes ATM são a melhor solução para a integração de serviços multimídia.
A Tecnologia ATM, introduz conceitos diferentes daqueles utilizados em redes de pacotes do tipo Ethernet, são eles: célula, endereçamento e circuitos virtuais.
A transmissão assíncrona baseia-se no seguinte aspecto: transmissão de pequenos pacotes de tamanho fixo e estrutura definida, chamados de células. As referidas células são transmitidas através de conexões de circuitos virtuais estabelecidos.
2.2 Células
De acordo com o modelo de referência Open Systems Interconnection – OSI para interconexão de sistemas abertos de redes, na camada de rede, as Unidades de Informação – (UI); são chamados “pacotes” (packets) e na camada de enlace de “quadros” (frames). As UI possuem duas características gerais e básicas; tamanho variável para adaptar-se eficientemente a quantidade de dados a ser transmitida e tamanho máximo muito grande, tipicamente maior que 1k.
Entretanto há uma dificuldade em tratar pacotes e quadros de tamanho variável, trabalhando com tamanhos fixos ditos “células”, é mais viável, uma vez que os multiplexadores possuem uma eletrônica capaz de manipular células com facilidade e rapidez. Uma célula deve conter duas partes distintas: o cabeçalho (cell header) que caracterize sua origem, destino e demais parâmetros necessários e uma segunda parte contendo os dados (payload). A célula ATM é composta de 53 bytes, sendo 5 destinados ao cabeçalho (header) e 48 aos dados (payload).
2.3 Camadas ATM
As Redes ATM dividem-se em três camadas.
Camada Física: trata-se do meio físico, trabalhando diretamente com tensões e sincronização de bits.
Camada ATM: camada responsável pelas células ATM, dentre suas principais funções temos;
• Multiplexação e demultiplexação de células de diferentes conexões;
• Translação dos identificadores da célula;
• Extração/adição do cabeçalho de célula antes/depois da célula;
• Implementação do mecanismo de controle de fluxo na interface de rede do usuário;
Camada de Adaptação ATM: sua função é ajustar os serviços da Camada ATM para aqueles serviços requisitados pelas camadas superiores tais como emulação de circuitos, vídeo, áudio, etc.
2.4 Conexões Virtuais
A Tecnologia ATM, baseia-se no uso de conexões virtuais. Na qual agem da seguinte forma: o TP (Transmission Path) é a rota de transmissão física entre dois equipamentos da rede ATM, o VP (Virtual Path) é a rota virtual configurada entre dois equipamentos adjacentes a rede ATM e o VC (Virtual Channel) é o canal virtual configurado entre dois equipamentos adjacentes a rede ATM.
2.5 Vantagens e Desvantagens
A Tecnologia ATM apresenta uma gama de vantagens, a começar pelo tamanho da célula definido pelo Fórum Internacional, os switches ATM são mais rápidos e de menor custo do que os roteadores, é uma Tecnologia de alta confiabilidade, possui um excelente custo benefício. No que diz respeito à arquitetura ela é modular de fácil ampliação, segue padronização internacional. A Tecnologia ATM é compatível com a maioria das Tecnologias existentes: Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring e outros. É uma excelente aplicação para Videoconferências, e uma ótima aplicação para backbones.
A desvantagem na utilização desta Tecnologia é o alto custo na sua implementação, o que a limita a sua utilização em empresas de maior faturamento.
3. CONCLUSÃO
A utilização da Tecnologia Gigabit Ethernet é de larga escala, pois mantém o padrão e especificações técnicas da Tecnologia Ethernet; a mais popular atualmente, não requerendo altos investimentos para migrar para a nova Tecnologia. O Gigabit Ethernet permite transferências de arquivos de até 1Gbps utilizando cabo par trançado UTP. Porém na sua utilização em serviços multimídia (vídeo e voz), não tem se mostrado confiável.
A Tecnologia ATM, por transportar os dados através de células, através de uma rede de comutadores (switches) e de serem projetadas com o intuído de integrar voz, vídeo e dados; é a melhor opção para a integração de serviços multimídia.
4. BIBLIOGRAFIA
“Redes ATM”
Disponível em: http://penta2.ufrgs.br/rc952/trab2/atm.html (consultado em: 08 de maio de 2007).
“Gigabit Ethernet: Um Novo Horizonte”
Disponível em; http://www.rnp.br/newsgen/9802/gbe-intr.html (consultado em 04 de maio de 2007).
“Tecnologia ATM: eu vou ter que usar?”
Disponível em: http://www.rnp.br/newsgen/9706/n2-2.html (consultado em 02 de maio de 2007).
“Protocolos de Alta Velocidade”
Disponível em : http://www.wirelessbrasil.org (consultado em 04 de maio de 2007).
“Tutorial: Redes ATM”
Disponível em: http://www.rederio.br/downloads/pdf/atm.pdf (consultado em 08 de maio de 2007).
“Tutorias Sobre Redes Ópticas”
Disponível em: http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialoe/pagina_5.asp (consultado em 15 de maio de 2007).
“Redes ATM X Gigabit Ethernet”
Disponível em: http://www.di.ufpe.br/~flash/ais98/atm/gigabit_atm.htm (consultado em 20 de maio de 2007).
No mundo atual, as redes de computadores desempenham um papel de suma importância no campo da Tecnologia da Informação, basta observarmos a quantidade de dados que trafega através delas a todo o instante. Este artigo tem por objetivo colocarmos de uma maneira singela, aspectos referentes às Tecnologias Gigabit Ethernet e ATM, abordando a conceituação de cada Tecnologia, funcionamento, os pontos positivos e negativos de cada uma. Também é objetivo deste artigo identificarmos qual das duas Tecnologias se porta melhor na integração de serviços multimídia.
A constante Evolução Tecnológica no que se refere, ao tráfego de todo o tipo informação através de redes que interligam computadores em todas as partes do globo, é conseqüência de pesquisas que buscam sempre inovar e suplantar as atuais Tecnologias existentes e disponíveis no mercado. Nesta linha de pensamento abordaremos duas Tecnologias de Rede: Gigabit Ethernet e ATM, que buscam justamente otimizar o tráfego de informações entre computadores. No decorrer deste trabalho trataremos das peculiaridades de cada Tecnologia; onde destacaremos os seguintes aspectos: conceituação, funcionamento, arquitetura, vantagens e desvantagens da adoção de cada uma das Tecnologias e um quadro comparando ambas.
O Gigabit Ethernet desenvolvido para substituir o padrão ethernet, tem uma taxa de transmissão de 1 Gbps, pois se tinha a necessidade de aumentar a banda das redes, foi desenvolvida para suportar o padrão Ethernet, isto é manter a compatibilidade com a base até então instalada; Ethernet e Fast Ethernet não necessitando de tradução. As transferências de arquivos pela rede é efetuada por meio de cabo UTP (par trançado) padrão Cat 5.
A Tecnologia ATM foi projetada para integrar voz, vídeo e dados através de uma única rede, tornando-se assim a melhor solução para integrar serviços de multimídia. Introduzindo conceitos diferentes dos utilizados em redes do tipo Ethernet, tais como: célula, endereçamento e circuitos virtuais. As redes ATM dividem-se em camadas; física (meio físico), ATM (responsável pelas células ATM) e adaptação ATM (ajusta os serviços da Camada ATM). A transmissão dos arquivos baseia-se no uso de conexões virtuais.
1. GIGABIT ETHERNET
1.1 Conceituação
O Gigabit Ethernet foi desenvolvido para suportar o padrão ethernet, isto significa manter a compatibilidade com a base instalada de dispositivos ethernet e fast ethernet e não requerer tradução. Também possui uma taxa de transmissão de 1Gbps e, na sua essência, segue o padrão ethernet com detecção de colisão, regras de repetidores, aceita modo de transmissão halfduplex e full-duplex.
1.2 Visão Geral
O Gigabit Ethernet é a nova evolução da rede Ethernet, partindo da necessidade de aumentar a banda das redes. Como a velocidade da rede Ethernet já foi multiplicada por dez, surgindo a Fast Ethernet (100 Mbps), seria evidente seu novo padrão também ser multiplicado por dez, surgindo assim, a tecnologia de 1000 Mbps, ou seja, a rede de 1 Gbps. No que diz respeito a Redes de Alta Velocidade não podemos nos furtar a ponto de não relacionar a Tecnologia Gigabit Ethernet como uma ótima opção, uma vez que a maioria das redes existentes são da Tecnologia Ethernet. E a migração para a Tecnologia Gigabit não exige investimentos de grande porte, já que as especificações técnicas são mantidas.
Tipos de Cabos e Topologias
• Os cabos que podem ser utilizados são:
o Coaxial fino;
o Par trançado sem blindagem;
o Fibra ótica monomodo e multimodo.
• As topologias suportadas são:
o Barramento: utilizando cabo coaxial fino;
o Estrela: utilizando cabos de par trançado sem blindagem;
o Árvore: combinação das anteriores.
1.3 Como o GIGABIT ETHERNET funciona
O Gigabit Ethernet permite transferências de rede de até 1.000 Mbps usando cabo UTP (par trançado) padrão Cat 5. Os Cabos Ethernet Cat 5 possuem oito fios (quatro pares), mas tanto no padrão 10BaseT quanto no 100BaseT (10 Mbps e 100 Mbps, respectivamente) apenas quatro desses fios (dois pares) são realmente utilizados. Um par é usado para transmissão dos dados e o outro par é usado para recepção dos dados.
1.4 Vantagens e Desvantagens
Podemos relacionar como as principais vantagens do Gigabit Ethernet; a popularidade da tecnologia Ethernet e o custo. Seu desempenho, cerca de dez vezes maior em relação ao Fast Ethernet, tecnologia mais popular atualmente. Trata-se de uma tecnologia conhecida, protegendo o investimento feito em recursos humanos e em equipamentos. Não há novas camadas de protocolos a serem estudada, nos levando a crer que o tempo de aprendizagem por parte dos profissionais reduza significativamente.
As desvantagens da adoção da Tecnologia Gigabit Ethernet, são as seguintes: Não tem se mostrado confiável, em aplicações como: videoconferência com um grupo de participantes aumentado, ou em transmissão de vídeo em tempo real de um ponto para muitos pontos.
2. TECNOLOGIA ATM
2.1 Conceitos Gerais
A tecnologia ATM do inglês, (Assynchronous Transfer Mode) transporta dados, voz e vídeo na forma de células de tamanho fixo (53 bytes) através de uma rede formada por comutadores (switches) conectados via enlaces de diferentes velocidades. Esta rede é suportada e controlada por meio de protocolos de sinalização que permitem ao equipamento final requerer uma conexão com as características mais adequadas ao tipo de serviço que se quer fazer uso.
Desde sua concepção as redes ATM foram projetadas para integrar voz, vídeo e dados através de uma única rede, desta maneira fica clara a hipótese que as redes ATM são a melhor solução para a integração de serviços multimídia.
A Tecnologia ATM, introduz conceitos diferentes daqueles utilizados em redes de pacotes do tipo Ethernet, são eles: célula, endereçamento e circuitos virtuais.
A transmissão assíncrona baseia-se no seguinte aspecto: transmissão de pequenos pacotes de tamanho fixo e estrutura definida, chamados de células. As referidas células são transmitidas através de conexões de circuitos virtuais estabelecidos.
2.2 Células
De acordo com o modelo de referência Open Systems Interconnection – OSI para interconexão de sistemas abertos de redes, na camada de rede, as Unidades de Informação – (UI); são chamados “pacotes” (packets) e na camada de enlace de “quadros” (frames). As UI possuem duas características gerais e básicas; tamanho variável para adaptar-se eficientemente a quantidade de dados a ser transmitida e tamanho máximo muito grande, tipicamente maior que 1k.
Entretanto há uma dificuldade em tratar pacotes e quadros de tamanho variável, trabalhando com tamanhos fixos ditos “células”, é mais viável, uma vez que os multiplexadores possuem uma eletrônica capaz de manipular células com facilidade e rapidez. Uma célula deve conter duas partes distintas: o cabeçalho (cell header) que caracterize sua origem, destino e demais parâmetros necessários e uma segunda parte contendo os dados (payload). A célula ATM é composta de 53 bytes, sendo 5 destinados ao cabeçalho (header) e 48 aos dados (payload).
2.3 Camadas ATM
As Redes ATM dividem-se em três camadas.
Camada Física: trata-se do meio físico, trabalhando diretamente com tensões e sincronização de bits.
Camada ATM: camada responsável pelas células ATM, dentre suas principais funções temos;
• Multiplexação e demultiplexação de células de diferentes conexões;
• Translação dos identificadores da célula;
• Extração/adição do cabeçalho de célula antes/depois da célula;
• Implementação do mecanismo de controle de fluxo na interface de rede do usuário;
Camada de Adaptação ATM: sua função é ajustar os serviços da Camada ATM para aqueles serviços requisitados pelas camadas superiores tais como emulação de circuitos, vídeo, áudio, etc.
2.4 Conexões Virtuais
A Tecnologia ATM, baseia-se no uso de conexões virtuais. Na qual agem da seguinte forma: o TP (Transmission Path) é a rota de transmissão física entre dois equipamentos da rede ATM, o VP (Virtual Path) é a rota virtual configurada entre dois equipamentos adjacentes a rede ATM e o VC (Virtual Channel) é o canal virtual configurado entre dois equipamentos adjacentes a rede ATM.
2.5 Vantagens e Desvantagens
A Tecnologia ATM apresenta uma gama de vantagens, a começar pelo tamanho da célula definido pelo Fórum Internacional, os switches ATM são mais rápidos e de menor custo do que os roteadores, é uma Tecnologia de alta confiabilidade, possui um excelente custo benefício. No que diz respeito à arquitetura ela é modular de fácil ampliação, segue padronização internacional. A Tecnologia ATM é compatível com a maioria das Tecnologias existentes: Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring e outros. É uma excelente aplicação para Videoconferências, e uma ótima aplicação para backbones.
A desvantagem na utilização desta Tecnologia é o alto custo na sua implementação, o que a limita a sua utilização em empresas de maior faturamento.
3. CONCLUSÃO
A utilização da Tecnologia Gigabit Ethernet é de larga escala, pois mantém o padrão e especificações técnicas da Tecnologia Ethernet; a mais popular atualmente, não requerendo altos investimentos para migrar para a nova Tecnologia. O Gigabit Ethernet permite transferências de arquivos de até 1Gbps utilizando cabo par trançado UTP. Porém na sua utilização em serviços multimídia (vídeo e voz), não tem se mostrado confiável.
A Tecnologia ATM, por transportar os dados através de células, através de uma rede de comutadores (switches) e de serem projetadas com o intuído de integrar voz, vídeo e dados; é a melhor opção para a integração de serviços multimídia.
4. BIBLIOGRAFIA
“Redes ATM”
Disponível em: http://penta2.ufrgs.br/rc952/trab2/atm.html (consultado em: 08 de maio de 2007).
“Gigabit Ethernet: Um Novo Horizonte”
Disponível em; http://www.rnp.br/newsgen/9802/gbe-intr.html (consultado em 04 de maio de 2007).
“Tecnologia ATM: eu vou ter que usar?”
Disponível em: http://www.rnp.br/newsgen/9706/n2-2.html (consultado em 02 de maio de 2007).
“Protocolos de Alta Velocidade”
Disponível em : http://www.wirelessbrasil.org (consultado em 04 de maio de 2007).
“Tutorial: Redes ATM”
Disponível em: http://www.rederio.br/downloads/pdf/atm.pdf (consultado em 08 de maio de 2007).
“Tutorias Sobre Redes Ópticas”
Disponível em: http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialoe/pagina_5.asp (consultado em 15 de maio de 2007).
“Redes ATM X Gigabit Ethernet”
Disponível em: http://www.di.ufpe.br/~flash/ais98/atm/gigabit_atm.htm (consultado em 20 de maio de 2007).
Daniel Marin RS
Enviado por Daniel Marin RS em 20/08/2007
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