TUGAS ATM-asynchronous transfer mode

Introdução

A tecnologia Asynchronous Transfer Mode – ATM foi desenvolvida devido às
tendências na àrea de redes. O parâmetro mais relevante é o grande número de serviços emergentes
de comunicação com diferentes, algumas vezes desconhecidas, necessidades e características.
Nesta era da informação, usuários requisitam cada vez mais um número grande de
serviços. Dentre estes serviços que são esperados no futuro podemos citar alguns deles: High
Definition TV – HDTV, vídeo conferência, transferência de dados com alta performance,
multimídia, videofonia, biblioteca de vídeos, educação a distância, vídeo sob demanda e
telemedicina. Este largo espectro de serviços introduz a necessidade de uma rede universal com
uma flexibilidade suficiente para suportar esta demanda.
Dois outros fatores que estão relacionados com o desenvolvimento da tecnologia ATM
são a rápida evolução das tecnologias de semicondutores e componentes ópticos e a evolução das
idéias de concepção de sistemas de comunicação que transfere para a borda da rede as funções
complexas de transporte da informação, ex. definição de rotas.
Assim sendo, tanto a necessidade de flexibilidade nas redes de comunicações, como o
progresso tecnológico e conceitual de sistemas, levaram ao desenvolvimento das bases da
tecnologia ATM.
Com o passar dos anos, diante do surgimento de novas tecnologias de alta performance
em redes (principalmente Fast Ethernet e Gigabitethernet) e o uso cada vez maior de aplicações
baseadas em IP, a visão geral da tecnologia ATM passou por várias fases.
Nos últimos anos a opnião dos técnicos e engenheiros mudou sobre a tecnologia: de
mais uma planificação para empresas de telefonia à inevitável utilização futura em todos os tipos de
telecomuicações; de uma complexa tecnologia fadada a ser substituída pela Gigabit Ethernet à uma
promissora perspectiva de ser parte importante na ligação entre redes locais (LAN).
A motivação para este estudo, está no fato da utilização da tecnologia ATM em dois
projetos da Coordenação de Atividades Técnicas – CAT/CBPF que envolvem redes metropolitanas
e Internet 2: RedeRio de Computadores - FAPERJ e Redes Metropolitanas de Alta Velocidade –
REMAV/RNP.
1. Fibra Óptica
Quando na década de 60, computadores situados a grandes distâncias começaram a ser
interligados, os custos para a construção de uma nova rede de telecomunicações eram muito altos, e
acabaram por inviabilizar a realização da mesma. Como alternativa, foram utilizadas as redes
telefônicas já existentes. Com o tempo, porém, a demanda por serviços de telecomunicações
cresceu, e as antigas redes já não ofereciam a qualidade desejada. Para garantir a transmissão de
todo tipo de sinal, os cabos telefônicos foram gradativamente sendo substituídos pelos cabos de
fibra ótica, que permitem uma transmissão mais confiável e numa distância maior.
1.1. A fibra e suas vantagens.
O capilar de sílica, ou fibra ótica, possui vantagens que possibilitam o seu uso numa
gama enorme de aplicações. Como principais características desse meio de transmissão, podemos
ressaltar:
CBPF – NT – 005/99
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Redes ATM 22/12/99 5/25
ü pequenas dimensões;
ü baixo peso;
ü imunidade a interferências eletromagnéticas;
ü elevada capacidade de transmissão;
ü reduzida atenuação;
ü segurança.
Basicamente, a fibra é um cabo composto de um núcleo ultrafino e uma casca,
concêntricos, que se diferenciam pelos seus índices de refração. É bastante frágil mecanicamente,
sendo dessa forma, menos resistente que outros meios de transmissão como cabos coaxiais ou de
pares trançados. Em virtude da sua composição, a fibra também é bem menos maleável que os
cabos acima mencionados, contudo, por esse mesmo motivo também é mais leve: a densidade do
silício é aproximadamente 4 vezes menor que a do cobre.
A principal razão para a confiabilidade dos sistemas de fibras reside no fato de que elas
não transportam sinais elétricos. Mesmo com proteção e um bom aterramento, os cabos de cobre se
comportam como antenas e absorvem energia de motores, transmissores de rádio e outros
dispositivos elétricos. Dessa forma, há o risco de ocorrerem diferenças de potencial em relação ao
aterramento, podendo ser ocasionadas até mesmo fagulhas nos cabos. Essas interferências elétricas
acabam por enfraquecer o sinal e distorcer os pacotes de dados. Os cabos de fibras de vidro são
imunes a campos elétricos e magnéticos, sendo portanto imunes a problemas dessa natureza.
A maior capacidade de transmissão dos sistemas de comunicação ótica está relacionada
à freqüência do sinal. A luz tem uma freqüência na faixa de 1014 - 1015 Hz, enquanto que sinais de
rádio e microondas oscilam em freqüências de 106 Hz e 108 - 1010 Hz, respectivamente. Portanto,
um sistema que trabalhe na freqüência da luz pode transmitir numa taxa superior a outros sistemas
que trabalhem em freqüências como as de rádio ou microondas. Podemos definir taxa de
transmissão como a quantidade de bits que podem ser transmitidos por segundo.
Um aspecto determinante dessa tecnologia é o alcance proporcionado pelas fibras.
Sinais em cabos de cobre ou em fibra viajam praticamente a mesma velocidade, com a diferença de
que a luz encontra menos resistência ao deslocamento durante o seu percurso. Nesse caso, diz-se
que a atenuação é menor, e por esse motivo, sinais luminosos podem alcançar distâncias maiores
sofrendo perdas menores.
As fibras garantem uma maior sigilosidade e proteção contra "grampeamentos" do que
redes que utilizem meios de transmissão convencionais, como por exemplo cabos coaxiais. Isso é
decorrente do fato de que a luz que passa por uma fibra é precisamente ajustada, e a inserção de
qualquer dispositivo não-autorizado na rede causará então uma falha total na mesma.
1.2. Como funciona a fibra.
Um sistema de transmissão ótica é constituído de três componentes: a fonte de luz, o
meio de transmissão e o receptor/detetor. A fonte de energia luminosa pode ser um laser ou um
Light Emitting Diode - LED, ou seja, dispositivos que tenham a capacidade de emitir luz. O meio de
transmissão é uma fibra ultrafina de vidro ou de sílica fundida, onde o feixe luminoso se propaga. O
detetor é um fotodiodo, que é capaz de gerar um pulso elétrico quando iluminado por um feixe de
luz.