Protocolo x.25 ........................ ...................... 2° STI
indice INTRODUCCIÓN 2 CARACTERÍSTICAS PROTOCOLO X.25 3 CAPAS DE FUNCIONALIDAD 4 ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN 5 TIPO DE PAQUETE 6 VENTAJAS E INCONVENIENTES de X.25 7 X.75. 7−8 TRIPLE X 9 Diferencias entre FRL y X.25 10 VENTAJAS DE ATM FRENTE A X.25 11 BIBLIOGRAFÍA 12
INTRODUCCIÓN La norma X.25 es el estándar para redes de paquetes recomendado por CCITT, el cual emitió el primer borrador en 1974.Este original seria revisado en 1976,en 1978 y en 1980,y de nuevo en 1984,para dar lugar al texto definitivo publicado en 1985.El documento inicial incluía una serie de propuestas sugeridas por Datapac,Telenet y Tymnet, tres nuevas redes de conmutación de paquetes. En la actualidad, X.25 es la norma de interfaz orientada al usuario de mayor difusión en las redes de paquetes de gran cobertura. El servicio que ofrece es orientado a conexión (previamente a usar el servicio es necesario realizar una conexión y liberarla cuando se deja de usar el servicio), fiable, en el sentido de que no duplica, ni pierde ni desordena (por ser orientado a conexión), y ofrece multiplexación, esto es, a través de un único interfaz se mantienen abiertas distintas comunicaciones. El servicio X.25 es un diálogo entre dos entidades ETD Y ECD. Para que las redes de paquetes y las estaciones de usuario se puedan interconectar se necesitan unos mecanismos de control, siendo el mas importante desde el punto de vista de la red, el control de flujo, que 1
sirve para evitar la congestión de la red. También el ETD ha de controlar el flujo que le llega desde la red. Además deben existir procedimientos de control de errores que garanticen la recepción correcta de todo el trafico. X.25 proporciona estas funciones de control de flujo y de errores. La X.25 se define como la interfaz entre equipos terminales de datos y equipos de terminación del circuito de datos para terminales que trabajan en modo paquete sobre redes de datos publicas.
FIGURA 1 Conexión a X.25. Imagen enlace .
Características del Protocolo X.25 X.25 trabaja sobre servicios basados en circuitos virtuales (CV) o canales lógicos en el cual el usuario (DTE) piensa que es un circuito dedicado a un sólo ordenador; pero la verdad es que lo comparte con muchos usuarios o clientes (DTE) mediante técnicas de multiplexado estadístico entrelazando paquetes de distintos usuarios de un mismo canal lógico (LCN). Pueden asignarse hasta 4095 canales lógicos y sesiones de usuarios a un mismo canal físico. Es aconsejable utilizar de la norma X.25 porque: •
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Adoptando un estándar común para distintos fabricantes nos permite conectar fácilmente equipos de marcas distintas. Después de haber experimentado varias revisiones hoy puede considerarse madura. Empleando una norma tan extendida como X.25 reduciría considerablemente los costos de la red, puesto que su gran difusión favorecería la salida al mercado de equipos y programas orientados a un basto sector de usuarios.
Es más sencillo solicitar a un fabricante una red adaptada a la norma X.25 que entregarle un extenso conjunto de especificaciones. Las funciones que proporciona X.25 para que las redes de paquetes y estaciones de usuario se pueden interconectar son:
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El control de Flujo : Para evitar la congestión de la red. Recuperación de Errores. Identificación de paquetes procedentes de ordenadores y terminales concretos. Asentimiento de paquetes. Rechazo de paquetes.
X.25 no incluye algoritmos de encaminamiento, pero a pesar que los interfaces DTE / DTCE de ambos extremos de la red son independientes entre sí, X.25 interviene desde un extremo hasta el otro, ya que el tráfico seleccionado o elegido es encaminado de principio a fin. CAPAS DE FUNCIONALIDAD
X.25 está formado por tres capas de funcionalidad, estas tres capas corresponden a las tres capas inferiores del modelo OSI.
Nivel Físico: La interfaz de nivel físico regula el diálogo entre el DCE y el DTE. Este nivel especifica los estándares con la transmisión y recepción de datos mecánica y eléctricamente. Existen dos posibilidades para la interfaz a nivel físico: •
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X.21: Se utiliza para el acceso a redes de conmutación digital. (Similares a las de telefonía digital.) . X.25 utiliza el interfaz X.21 que une ETD y el ETCD como un conducto de paquetes, en el cual los paquetes fluyen por las líneas (pines) de transmisión y recepción, X.21bis: Se emplea para el acceso a través de un enlace punto a punto. (Similar a RS−232 en modo síncrono.)
Nivel de Enlace: el objeto de este es garantizar la comunicación y asegurar la transmisión de datos entre dos equipos directamente conectados. El protocolo usado en este nivel es el LAP−B que forma parte del HDLC. Este protocolo define el "troceado" de los datos para la transmisión, y establece la ruta que estos deben seguir a través de la red. Nivel Red / Nivel Paquetes: Con la capa de paquetes de X.25, los datos se transmiten en paquetes a través de circuitos virtuales externos. Este nivel también realiza detección y corrección de errores, competiciones de retransmisión de los frames y paquetes dañados.
X.25 es un protocolo utilizado únicamente entre el DTE y la Red. Para intercambio de paquetes de datos entre nodos de diferentes redes nacionales o internacionales se ha definido el protocolo X.75.
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Fig.1. Interfaz X.25 ORGANIZACIÓN DE LA INFORMACIÓN El formato de los paquetes que maneja X.25 tiene como mínimo 3 bytes que son su cabecera.
Fig.6. Trama del protocolo X.25 En el identificador General del Formato los bits 5 y 6 sirven para el secuenciamiento en las sesiones de paquetes ya sea: • •
Secuenciamiento módulo 8 (0−7). Secuenciamiento módulo 128 (0−127)
El bit 7 (Bit D) se usa para determinados paquetes. Cuando D=0 indica que la Red asienta los paquetes. Cuando D=1 es una confirmación de paquete es de extremo a extremo es decir que el ETD receptor es el que asienta los datos enviados por el ETD emisor. El bit 8 (Bit O) para paquetes para el usuario final.
El Número de Canal Lógico (LCN) sirve para identificar al usuario (ETD). En el tercer byte de la cabecera el 1° bit siempre es Cero indicando que es un paquete de Datos. P(S) significa secuencia de Envío. P(R) significa secuencia de Recepción. El bit M significa más datos, quiere decir que hay paquetes de información en camino mediante la red. Además de la transmisión de datos, X.25 debe transmitir información de control relacionada con el establecimiento, mantenimiento y liberación de circuitos virtuales. La información de control se transmite en paquetes de control. Cada paquete de control incluye el número de circuito virtual, el tipo de paquete que identifica la función de control particular, e información de control adicional relacionada con esta función. Un ETD puede enviar un paquete Interrupción (Interrupt) que obvia el control de flujo (ventana deslizante) de los paquetes de datos. Un paquete de interrupciones se envía a través de la red hacia el ETD destino con mayor prioridad que los paquetes de datos.
Los paquetes Reinicio (Reset) permiten la recuperación de un error mediante el reinicio de un circuito virtual, lo que significa que los números de secuencia de ambos extremos son puestos a 0. Cualquier dato o paquete de interrupción en tránsito se pierde.
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Una condición de error más seria se trata mediante el paquete Rearranque (Restart)
Del DCE al DTE
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Fig.7. Tipos de paquetes X.25 y Parámetros VENTAJAS E INCONVENIENTES de X.25 Como ventajas están: • • • •
Varias conexiones lógicas sobre una física Asignación dinámica de la capacidad (múltiplex acción estadística) Transporte de datos de múltiples sistemas. Fiable
En cuanto a inconvenientes: •
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Protocolos complejos, enlace ( crc, asentimiento, etc.), y nivel de red (asentimientos, errores de protocolos, facilidades, etc.) lo que conlleva mucho procesamiento para trasmitir datos. Ancho de banda limitado. Retardo de transmisión grande y variable. Señalizaron en canal y común, ineficaz y problemática.
X.75. El X.75 es un protocolo que originariamente se diseñó para interconectar redes X.25; funcionalmente, es idéntico a este último, hasta el extremo de que muchos manuales, al describir el X.25, en realidad dan la descripción del X.75. Este protocolo corresponde al nivel de red, lo que quiere decir que los paquetes pueden pasar por varias máquinas y recorrer varios enlaces antes de llegar a su destino. Es un protocolo orientado a circuitos virtuales (igual que el ATM), cuyos paquetes van encapsulados dentro de paquetes HDLC, por lo que no necesita ningún mecanismo de detección y corrección de errores. El formato de los paquetes X.25/X.75 se puede ver en la figura 11.
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Al igual que el HDLC, este protocolo también incluye números de secuencia y confirmación de recepción, en este caso el objetivo es el control de flujo, es decir, garantizar que el emisor no enviará más paquetes de los que el receptor puede procesar.
Aunque el protocolo de paquetes sea idéntico, entre el X.25 y el X.75 existe una diferencia importante; el X.75 soporta múltiples enlaces físicos. El protocolo X.25 se concibió para utilizar un único cable (enlace), el que conecta el ordenador del usuario con la central telefónica, en cambio, un equipo X.75 debe soportar como mínimo dos enlaces, uno por cada una de las redes X.25 que interconecta. Esta característica es la que lo hizo ser elegido para convertirse en el protocolo estándar de la RDSI, el X.75 permite ocultar al usuario la estructura física del RDSI, ofreciendo un mecanismo de canales virtuales que se van mapeando sobre los canales B, según sea necesario, por ejemplo, si tenemos un enlace básico (dos canales B) y hacemos dos llamadas al mismo número de teléfono (esto incluye llamadas a diferentes extensiones de un mismo número), ambas llamadas circularán sobre el mismo canal B utilizando diferentes circuitos virtuales, en cambio, si llamamos a diferentes números, entonces se utilizarán los dos canales B.
Triple X X.3: La versión X.3 de 1984 proporciona una serie de 22 parámetros, que son utilizados por el PAD para identificar y atender a cada una de las terminales con las que se comunica. Cuando se establece una conexión con el PAD desde un ETD, los parámetros del PAD sirven para determinar cómo se comunica el PAD con el ETD de usuario. El usuario puede también alterar estos parámetros una vez iniciada su sesión con el PAD. Cada uno de estos 22 parámetros consta de un número de referencia y de una serie de valores. Parámetro 3=0 Ordena al PAD que envíe sólo paquetes llenos. Parámetro 3=2 Ordena al PAD que envíe el paquete una vez que el terminal entregue un carácter de retorno de carro. Parámetro 6=1 Un terminal de usuario desea recibir las señales de servicio del PAD. Es útil para localizar averías. Parámetro 7=1 Cuando reciba del terminal un carácter de interrupción (break), el PAD enviará un paquete de interrupción al ETD receptor. X.28: En este estándar se definen los procedimientos de control de flujo entre el terminal de usuario (que no trabaja en modo paquete) y el PAD. Una vez recibida una conexión inicial desde el ETD de usuario, el PAD establece el enlace y proporciona los servicios propios de la norma X.28. El ETD de usuario entrega al PAD diversos comandos X.28, y el PAD solicita de X.25 una llamada virtual con el ETD remoto. A partir de entonces, el PAD será responsable de transmitir los paquetes adecuados de solicitud de llamada X.25. Con X.28, cuando un PAD recibe un comando procedente de un terminal, está obligado a devolver una respuesta). Además, pueden definirse dos perfiles para atender al ETD de usuario. Con el perfil transparente, el PAD que atiende el servicio es transparente para ambos ETD − los dos ETD "piensan" que existe una conexión virtual directa entre ellos. En esta situación, el ETD remoto debe encargarse de algunas funciones PAD, como es la comprobación de errores. El perfil simple, por el contrario, atiende las solicitudes del usuario mediante las opciones que proporciona la norma X.3 y las funciones de parámetros. X.29: Este estándar indica al PAD y a la estación remota cómo deben intercambiar informaciones de control 7
dentro de una llamada X.25. En el contexto X.29, al hablar de estación remota nos estamos refiriendo a un PAD o a un ETD X.25. X.29 permite que el intercambio de información tenga lugar en cualquier momento, ya sea en la fase de transferencia de datos o en cualquier otra etapa de la llamada virtual. La secuencia del bit Q de X.25 gobierna algunas de las funciones de X.29. El bit Q (bit cualificador de datos) está dentro de la cabecera del paquete de datos. Lo utiliza el ETD remoto para distinguir entre paquetes de información de usuario (Q=0) y paquetes que contienen información de control del PAD (Q=1). X.29 resulta especialmente útil cuando un ordenador central necesita modificar los parámetros de funcionamiento X.3 de los terminales conectados a él. Para reconfigurar sus estaciones de trabajo, el ordenador central puede enviar un paquete de control X.29 a un PAD, con el bit Q puesto a 1. En X.29 están definidos siete mensajes de control, llamados mensajes del PAD. En concreto: • • • • •
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Establecer (set): Modifica un valor X.3 Leer (read): Lee un valor X.3 Establecer y leer: Modifica un valor X.3 y pide confirmación del hecho al PAD Indicación de parámetros: Se devuelve en respuesta a los comandos anteriores. Invitación a liberar la llamada: Permite al ETD remoto liberar la llamada X.25; el PAD, por su parte, libera el terminal local. Indicación de interrupción (Break): El PAD indica que la terminal ha transmitido una señal de interrupción (break). Error: Respuesta a un mensaje inválido del PAD.
Diferencias entre FRL y X.25 Frame relay es una tecnología nacida de la necesidad de incrementar el ancho de banda y de la necesidad de mover bits de un lugar a otro a una velocidad razonable y a bajo costo, a traves de redes digitales. Frame Realy, de manera similar a X.25 (del que emerge), es un protocolo de conmutación de paquetes que conecta dos redes de área local a través de una red pública de conmutación de paquetes. Ambos protocolos, frame relay y X.25, están basados en los Sistemas de Interconexión Abiertos (O.S.I.). El protocolo X.25 usa los niveles uno, dos y tres del modelo O.S.I., mientras que el protocolo frame relay, usa sólo los dos primeros. Frame Relay es una competencia para X.25, sus ventajas son: • • • •
Opera a una velocidad estándar mayor (1.5 Mpbs contra 64Kbps) El protocolo es más moderno y acorde a la tecnología actual Tiene menos sobrecarga porque no realiza chequeo de errores Tiene menos sobrecarga porque no tiene control de flujo
Sus desventaja contra X.25 son: • • • •
Le deja a la aplicación el realizar el control de errores No es tan robusto como X.25 No tiene control de flujo Tiene un modo muy simple de indicar errores (un bit de error)
VENTAJAS DE ATM FRENTE A X.25 ATM es una tecnología orientada a la conexión, en la que las comunicaciones se establecen mediante circuitos 8
virtuales que permiten mantener múltiples comunicaciones con uno o varios destinos. El Servicio ATM es un servicio de transporte de celdas ATM extremo a extremo. Las celdas ATM generadas por un equipo cliente son transportadas a un destino remoto de forma eficiente y fiable, con el mínimo retardo. El Servicio ATM proporciona una multiplexación estadística de diferentes comunicaciones establecidas en circuitos virtuales de carácter permanente, permitiendo la compartición de una misma línea de transmisión. El servicio ATM no requiere complicados procedimientos de control y de flujo en las celdas que restan caudal a la información útil, ya que en las celdas ATM no existen cabeceras de control de nivel 3 (como ocurre con la tecnología X.25). Concretamente, ATM desplaza hacia sus equipos terminales la funcionalidad que en X.25 corresponde a la red (corrección de errores, control de flujo, etc.). Como consecuencia de la disminución del proceso en red, el servicio ATM se adecua mejor a las altas velocidades de transmisión, minimiza el retardo en red y presenta un elevado rendimiento (alto porcentaje de información útil transmitida con relación a las cabeceras). X.25 está especialmente indicado para tráfico transaccional de bajo/medio caudal y, en particular, para comunicaciones centralizadas en las que muchos puntos se comunican con una instalación central. ATM está diseñado fundamentalmente para aplicaciones de entorno de Red de Area Local, es decir, transporte transparente de datos a alta velocidad, con bajo retardo y alto caudal, transporte conjunto de diferentes tipos de tráfico y múltiples protocolos.
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11 Proceso de usuario Paquete Acceso de enlace
Física DTE
Al proceso de Usuario remoto Interfaz lógica de nivel de enlace LAB_B Interfaz lógica multicanal Interfaz física X.21 DCE Paquete Acceso de enlace
Física TIPO DE PAQUETE Del DTE al DCE 10
Establecimiento y liberación de llamada Petición llamada Llamada entrante Llamada aceptada Comunicación establecida Transmisión de datos Recepción de datos Petición de liberación Indicación de liberación Confirmación de liberación Confirmación de liberación Interrupciones Control de flujo Reinicio Rearranque Interrupción Interrupción Confirmación de interrupción Confirmación de interrupción Petición de reinicio Indicación de reinicio Confirmación de reinicio Confirmación de reinicio Petición de rearranque Indicación de rearranque Confirmación de rearranque Confirmación de rearranque
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