X.25Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.Ir para: navegação, pesquisa

X.25 é um conjunto de protocolos padronizado pela ITU para redes de longa distância e que usam o sistema telefônico ou ISDN como meio de transmissão.

Índice

[esconder] 1 História 2 Tipos de acesso 3 Operação no Brasil 4 Equipamentos Relacionados

5 Tópicos Relacionados

[editar] História

O protocolo X.25 foi lançado em 1970 pelo Tymnet, sendo baseado em uma estrutura de rede analógica, predominante na época de sua criação. É considerado o precursor do protocolo Frame Relay. Como protocolo de rede sua função é gerenciar pacotes organizando as informações, atuando na camada de enlace do RM-OSI. O X.25 executa esta tarefa ficando responsável pela interpretação de uma onda modulada recebida, efetuando a demodulação do sinal e lendo o cabeçalho de cada pacote. Quando uma informação entra na interface de rede esse é o primeiro protocolo a ser acionado. Muito utilizado hoje para troca de dados dos Pin Pad (máquinas de cartão de crédito).

[editar] Tipos de acesso

O protocolo X.25 permite o acesso a redes públicas ou privadas operando com a comutação de pacotes sendo orientado a bit. A transmissão de dados ocorre entre o terminal cliente denominado de Data Terminal Equipment ([DTE]) e um equipamento de rede denominado Data Circuit-terminating Equipment ou Data Communications Equipment (DCE). A transmissão dos pacotes de dados é realizada através de um serviço orientado a conexão (a origem manda uma mensagem ao destino pedindo a conexão antes de enviar os pacotes), garantindo assim a entrega dos dados na ordem correcta, sem perdas ou duplicações.

O X.25 trabalha com três camadas do modelo OSI:

Camada Física: define as características mecânicas e eléctricas da interface do Terminal e da Rede. A transmissão é feita de modo síncrono e full duplex.

Camada de Enlace: responsável por iniciar, verificar e encerrar a transmissão dos dados na ligação física entre o DTE e o DCE. Responsável pelo sincronismo, detecção e correcção de erros durante a transmissão.

Camada de Rede: responsável pelo empacotamento dos dados. Define se a transmissão será realizada por Circuito Virtual (conexões temporárias, estabelecidas somente no momento da comunicação) ou por Circuito Virtual Permanente (conexões permanentes, não existe a necessidade de realizar uma chamada para estabelecer conexão).

As ligações podem ocorrer em canais lógicos (logical channels) de dois tipos:

Circuito Virtual Comutado (SVCs): Os SVCs funcionam de uma forma semelhante às chamadas telefónicas; é estabelecida uma ligação, os dados são transferidos e a ligação é terminada. A cada DTE é atribuído na rede um número único que pode ser utilizado como um número de telefone.

Circuito Virtual Permanente (PVCs): Um PVC é semelhante a uma linha alugada/dedicada dado que a ligação está sempre ativa. A ligação lógica é estabelecida de uma forma permanente pela administração da Packet Switched Network. Por esta razão, os dados podem ser sempre transmitidos sem necessidade de estabelecer a ligação. Neste tipo de circuito virtual os usuários estão habilitados a estabelecer/retirar conexões com outros usuários dinamicamente, conforme a sua necessidade (em demanda). A implementação deste tipo de circuito virtual para o frame relay é bastante complexa, apesar do conceito de CVC ser simples. Por este motivo a maioria dos fabricantes de equipamentos para redes frame relay implementam somente os CVP’s.

[editar] Operação no Brasil

No Brasil, as redes X.25 são administradas e operadas por empresas de telefonia, operadoras de telecomunicações. Ainda em uso, o serviço X.25 está perdendo espaço devido aos sistemas de interligação baseados em Frame Relay e ADSL.

X.25 Packet Layer Protocol (PLP) OverviewPUBLIC PACKET-SWITCHED NETWORKS (PPDNs) as well as private and hybrid packet networks have been operational around the world for approximately 20 years. The architecture for these networks is defined and redefined every 4 years by the CCITT (now ITU) in a series of recommendations referred to as the X-standards.

These recommendations provide a common network-to-subscriber (or network-to-user) interface which is standard enough to allow data transport between two end-users anywhere in the world. This network- to-user interface is described primarily in the 25th recommendation in the X-series books, so that networks based on this architecture are generally referred to as X.25 NETWORKS.

The protocol referred to as X.25 encompasses the first three layers of the OSI 7-LAYERED ARCHITECTURE as defined by the INTERNATIONAL STANDARDS ORGANIZATION (ISO).

The OSI 7-layered architecture is a "template" which describes in general terms the functional design of data communications protocols. The purpose of this template is to simplify all protocol interfaces when changes are required because of new technologies or because of requirements to internetwork between vendors or national administrations.

X.25 as defined by the CCITT is considered to be a close implementation of the first three layers of the OSI 7-layered architecture:

Layer 1: PHYSICAL LAYER includes several well-known standards: o V.35 o RS-232 o X.21bis

Layer 2: Commonly referred to as HIGH-LEVEL DATA LINK CONTROL (HDLC), it is actually an implementation of the ISO HDLC standard called LINK ACCESS PROCEDURE BALANCED (LAPB). HDLC/LAPB is explained in a separate tutorial.

Layer 3: This is simply referred to as the PACKET LAYER PROTOCOL (PLP) which is covered in this tutorial.

X.25 Packet Layer Protocol

X.25 PLP is an implementation of the NETWORK layer, Layer 3, of the OSI architecture. As such, X.25 PLP is primarily concerned with network routing functions pertaining to end-user entities of public and private PACKET networks.

X.25 PLP provides a standard Layer 3 networking interface between the SUBSCRIBER or LOGICAL DTE and the network entry point called either the DATA SWITCHING EXCHANGE (DSE) or LOGICAL DCE.

.=======================. || USER/HIGHER LAYER || LAYERS 4-7 || PROTOCOL DATA || `=======================' .===============================. || PKT ||.................... || LAYER 3 || HDR ||.................... || `===============================' |<- - - - - - PACKET - - - - ->| .==============================================. || FRM ||.............................|| FRM || LAYER 2 || HDR ||.............................|| END || `==============================================' |<- - - - - - - - - - FRAME - - - - - - - - ->| .==============================================. ||................... BIT .................|| LAYER 1 ||................... STREAM .................|| `=============================================='

HDR=PROTOCOL HEADER PKT=PACKET LEVEL FRM=FRAME LEVEL

In OSI terms, user and protocol information is encapsulated inside PACKETS to be passed down to Layer 2. Layer 2 encapsulates the packet contents inside an INFORMATION FRAME and passes the result down to Layer 1 for transmission on the link. The resulting bit stream is transported between the DTE and DCE by way of a standard physical interface, such as RS-232.

The passage of information between two DTE devices attached to the PACKET network is dependent on X.25 PLP. The PLP layer communicates between DTE devices in units called PACKETS, whereas the DATA LINK layer communicates across a link in units called FRAMES. User devices and host computers may or may not be capable of handling X.25 protocol procedures. They are attached to a device which performs protocol conversion, multiplexing, and X.25 protocol handling. The device playing the role of DTE is called a PACKET ASSEMBLER/DISASSEMBLER (PAD).

.------. | HOST |.------. .-----. .-----. /\ /\ .-----. |---. || END |-----| DTE |=====| DCE |_/ \ / \_| DCE |=====|PAD| || USER | ^ | PAD | `-----' \/ `-----' |---' |`------' | `-----' : PATH : `------' | : : `-- "NATIVE" `---- PACKET NETWORK ----' PROTOCOL

Whereas simpler user devices are often "front-ended" by an external PAD, many host computers have PAD software with X.25 handling capabilities installed for communications. Both DTE endpoints use X.25 PLP, but the activities at each end of the

VIRTUAL CIRCUIT (VC) between DTE and DTE are independent. This independence is referred to as LOCAL SIGNIFICANCE.

The paths set up between network DCE units may be shared by many DTE-to-DTE connections, one reason for the term "VIRTUAL CIRCUIT." The protocols used inside PACKET networks are not specified by X.25, since X.25 is a network-access protocol only.

The unit of communication on the VC is the PACKET. The identification of the VC at each local interface is the LOGICAL CHANNEL IDENTIFIER (LCI) or LOGICAL CHANNEL NUMBER (LCN).

X.25 PLP provides the means for two end users to intelligently share limited network communication capacity. The protocol allows end users of the network to:

Communicate with remote DTE devices and remote end users "attached" to DTE devices

Temporarily or permanently own a piece of network capacity of determined quality and type

Recover from severe or mild errors at the network level Flow control information on a VC

To prevent loss and improve throughput of PLP DATA PACKETS (user-layer and higher-layer protocol information), the ability to send more than one DATA packet before requiring an acknowledgment is included.

A set of sequence numbers provides the acknowledgment, flow- control, error-recovery, and "window" functions. The window function allows the network-layer transmitter to send more than one message before a response is required.

The normal method of sequencing uses a 3-bit counter which rotates the count from 0 to 7 then restarts at 0. The normal method is referred to as Modulo 8 (MOD 8) sequencing. The maximum window size (number of unacknowledged DATA packets) permitted using the normal mode is 7. Most networks have a default window size of 2 at the PACKET layer.

The extended mode uses a 7-bit counter which rotates the count from 0 to 127 and is referred to as Modulo 128 (MOD 128). The maximum window size using the extended mode is 127.

X.25 PLP is nearly balanced in the sense that:

1. Many types of packets can be sent by either the DTE or DCE. 2. DTE and DCE procedures are often identical.

However, the similarity of DTE and DCE packet procedures is not a complete one. There is no concept of COMMAND and RESPONSE at the packet layer as there is in HDLC at the Data Link Layer (covered in the HDLC/LAPB tutorial). The naming conventions related to movement of a packet from one DTE-DCE interface to the other include REQUEST, CONFIRMATION, INDICATION, among others.

X.25 PLP provides the following features:

DTE multiplexing (VIRTUAL CIRCUITS) Virtual Circuit initialization and reinitialization Virtual Circuit termination Data transfer Network-level error detection, recovery, and information Flow control Local control of DTE PAD setup parameters (X.3 and X.28) Remote control of DTE PAD setup parameters (X.29) Data integrity Virtual Circuit type and quality DTE and DCE interface initialization Delivery confirmation (*) Cost information (*)

(*) examples of optional features

Virtual Circuits

There are two types of Virtual Circuits: PERMANENT (PVC) and SWITCHED (SVC). A PVC is established by user subscription and is always available to the DTE as a permanent resource.

The SVC needs to be established each time the DTE needs the network communication resource. Some of the qualities of the SVC are determined each time the DTE establishes the SVC (makes a logical X.25 CALL REQUEST). Other qualities of the SVC are determined by user subscription to network offerings.

When a DTE makes a CALL REQUEST, a LOGICAL CHANNEL NUMBER is independently assigned at each end of the DTE-to-DTE VC. There are some similarities between establishing an SVC and making a voice call; hence, the term "CALL REQUEST."

SVC ACTIVATION

DTE A PACKET NETWORK DTE B | |CALL REQUEST ------->|\....................| | |\---> INCOMING CALL | |

|..................../|<----- CALL ACCEPTCALL CONNECTED <--- /| |

The CALL REQUEST actually travels end-to-end between two DTE devices establishing the DTE-to-DTE connection. There are four varieties of CALL packets, although all four have the same format. Together the four CALL packets establish the SVC. During the call establishment procedure, the contents of the CALL packets may not all be identical. The DTE selects the LCN for outgoing calls, while the DCE selects the LCN for incoming calls.

SVC DEACTIVATION

DTE A PACKET NETWORK DTE B | |CLEAR REQUEST ------>|\....................| | |\-> CLEAR INDICATIONCLEAR CONFIRMATION <-|---O | | X......./|<-- CLEAR | | CONFIRMATION

A call is deactivated by one of the connected DTE devices asking for the call resources to be torn down via a CLEAR REQUEST packet. The CLEAR REQUEST travels through the network to the other connected DTE, but the local DCE finishes the local deactivation by confirming the CLEAR REQUEST. CLEARING packets carry a CAUSE and sometimes a DIAGNOSTIC code explaining why the call is being cleared.

X.25 Packet Types

X.25 packet types are divided into categories according to function: CALL SETUP and CLEARING; DATA and INTERRUPT; FLOW CONTROL; and RESET, RESTART, DIAGNOSTIC, and REGISTRATION packets. Packet types and functions are indicated by specific bit patterns at the beginning of each packet in the PACKET HEADER.

|<---- PACKET ----->| .=========================================. || | | | || || FRAME | PACKET | OPTIONAL | FRAME || || HEADER | HEADER | DATA | TRAILER || || (INFO) | | | || `=========================================' ^ `-- PLP PROTOCOL INFO

X.25 Packet Header Format

4 4 8 8 NUMBER OF BITS .===================. || G | L || L || P || || F | C || C || T || || I | G || N || I ||

|| | N || || || `===================' ^ ^ ^ ^ | | | |GENERAL FORMAT IDENTIFIER---' | | `-- PACKET TYPE | | IDENTIFIERLOGICAL CHANNEL GROUP NUMBER----' | |LOGICAL CHANNEL NUMBER---------------'

General Format Identifier (4 Bits) .=============================. FRAME LAYER || || || || LOGICAL CONTROL BYTE <--|| Q || D || X X ||--> CHANNEL || || || || IDENTIFIER `============================='

Q: QUALIFIED DATA BIT - 0 = Data for user 1 = Data for PAD

D: DELIVERY CONFIRMATION BIT - 0 = For local acknowledgment 1 = For remote acknowledgment

XX: PROTOCOL IDENTIFICATION - 00 = Reserved for future use 01 = Modulo 8 sequencing 10 = Modulo 128 sequencing 11 = Extended format

Logical Channel Identifier (12 Bits) 4 8 NUMBER OF BITS .=================================. || L | L || GFI <------ || C | C ||---> PTI || G | N || || N | || `================================='` |<- - - - - - - LCI - - - - - - ->|

The LOGICAL CHANNEL IDENTIFIER (LCI) is composed of the 4-bit LOGICAL CHANNEL GROUP NUMBER (LCGN) plus the 8-bit LOGICAL CHANNEL NUMBER (LCN). When a CALL REQUEST is made, the DTE selects the LCI from a range of permitted values. For incoming calls, the DCE selects the LCI. The LCGN portion is sometimes used to separate call types: PVC, two-way SVC, etc. Twelve bits allow 4096 LOGICAL CHANNELS (0-4095), but LCN 0 is reserved and not available for end-user selection.

Packet Type Identifier (8 Bits) .=================================. || || || LCN <------ || M M M M M M || MX X0 ||---> PACKET || || || CONTENT `=================================' |<- - - - - - - PTI - - - - - - ->|

M = MODIFIER BIT MX = MODIFIER/OTHER BIT X0 = 0 OR 1 BIT

(MX,X0) SETTING PACKET TYPES --------------- --------------------------------------- (1,1) All CALLING/CLEARING, INTERRUPT, RESET, RESTART, and REGISTRATION packets (0,1) RECEIVER READY, RECEIVER NOT READY, REJECT, DIAGNOSTIC packets (X,0) DATA packets

Packet Types

PACKET TYPE DIRECTION DESCRIPTION ------------- --------- ---------------------------------- CALL REQUEST DTE-->DCE Requests the DTE-to-DTE connection INCOMING CALL DCE-->DTE and the type of facilities for the call

CALL ACCEPTED DTE-->DCE Confirms the establishment of the CALL CONNECTED DCE-->DTE DTE-to-DTE connection with facilities permitted

CLEAR REQUEST DTE-->DCE Requests the tear down of network capacity assigned to a specified call

CLEAR DCE-->DTE Informs DTE of teardown request INDICATION

DTE CLEAR DTE-->DCE Informs network that DTE has ended CONFIRMATION specified call

DCE CLEAR DCE-->DTE Informs DTE that network has ended CONFIRMATION specified call

RESET REQUEST DTE-->DCE Requests reinitialization of DATA RESET DCE-->DTE packets sequence numbers on a INDICATION specified PVC or SVC LCN and informs DTE that network has reset its numbers

DTE/DCE RESET DTE-->DCE Informs DTE or DCE that sequence CONFIRMATION numbering has been reinitialized

DTE RESTART DTE-->DCE Requests clearing of all calls on REQUEST interface

DTE RESTART DCE-->DTE Informs DTE that network will be INDICATION clearing all calls on this interface

DIAGNOSTIC DCE-->DTE Network provided diagnostic information typically following error recovery

DTE INTERRUPT DTE-->DCE Unsequenced, expedited, one-time, DCE INTERRUPT DCE-->DTE end-to-end information from DTE or DCE

DTE INTERRUPT DTE-->DCE End-to-end response from DTE to CONFIRMATION the INTERRUPT packet

DCE INTERRUPT DCE-->DTE End-to-end response from DCE passing CONFIRMATION on a DTE INTERRUPT packet

DTE DATA DTE-->DCE User data or higher-layer protocol from the source DTE

DCE DATA DCE-->DTE User data or higher-layer protocol passed from the remote DTE by way of the local DCE

DTE RR DTE-->DCE Acknowledgment of DATA packets and permission to send more from DTE

DCE RR DCE-->DTE Acknowledgment of DATA packets and permission to send more from DCE

DTE RNR DTE-->DCE DTE request for DCE to shut off flow of DATA packets

DCE RNR DCE-->DTE DCE request for DTE to shut off flow of DATA packets

DTE REJECT DTE-->DCE Request to the DCE to retransmit DATA packets beginning from a specified sequence number

REGISTRATION DTE-->DCE Request to the network from the REQUEST user to subscribe to specified network capabilities

REGISTRATION DCE-->DTE Information regarding network action CONFIRMATION taken on user REGISTRATION REQUEST

Because of the frequency of occurrence and the importance of four packet types - CALLING, CLEARING, DATA, and RECEIVER READY - complete formats and descriptions for these types are covered here.

In all of the diagrams to be discussed, each row represents fields in the packet format. Fields are transmitted from top to bottom and left to right on the data link. Numbers to the left represent the maximum number of OCTETS (8-bit units) in a field. N implies any length in octets (including zero), so long as the maximum PACKET SIZE is not exceeded. The right vertical label names the packet format in the diagram. All packets occur inside of X.25 Layer 2 INFORMATION FRAMES. (Refer to the HDLC/ LAPB Tutorial for more information on X.25 Layer 2.)

Packet Types: Calling .====================================================. O 1 || 0 D || X X || L C G N || C C |====================================================| A T 1 || L C N || L E |====================================================| L T 1 || 0 0 0 0 1 0 1 1 || S |====================================================| R 1 || CALLED ADDR LENGTH || CALLING ADDR LENGTH || E |====================================================| Q 8 || C A L L E D A D D R E S S || U |====================================================| E 8 || C A L L I N G A D D R E S S || S |====================================================| T 1 || F A C I L I T I E S L E N G T H || |====================================================| P N || F A C I L I T I E S || K |====================================================| T 16 || C A L L U S E R D A T A || `===================================================='

The format of all CALL packets is essentially the same. The four types of CALL packets, used in sequence, set up the end-to- end connection between two DTE devices.

The CALLED and CALLING ADDRESS represent the permanent global identification of the two DTE devices. The LOGICAL CHANNEL NUMBERS assigned at each interface identify the shared network communication resource (SVC) allocated for the duration of a call. An example of an address in the United States would be 31109090006300, where 3110 identifies a specific network in North America.

The FACILITIES field identifies facilities which must be requested in each call, i.e., Reverse Charging. Some facilities are subscribed to permanently and may not appear in a CALL REQUEST packet, such as nondefault PACKET SIZES.

The CALL USER DATA field is generally not checked by the network, although the first 4 octets may be a "protocol ID" of interest to a receiving PAD.

Packet Type: Clearing .====================================================.O 1 || 0 0 || X X || L C G N || CC |====================================================| LT 1 || L C N || EE |====================================================| AT 1 || 0 0 0 1 0 0 1 1 || RS |====================================================| 1 || C L E A R I N G C A U S E || I |====================================================| N 1 || C L E A R I N G D I A G N O S T I C || D |====================================================| I 17 || ADDRESSING IN CALL REQUEST FORMAT IF USED || C |====================================================| A N || FACILITIES IN CALL REQUEST FORMAT IF USED || T

|====================================================| I 16 || C L E A R U S E R D A T A || O `====================================================' N

The format of all four CLEARING packets is essentially the same. Some fields in CLEAR packets are the same as those in CALL packets. CLEAR packets, however, contain a CAUSE field and possibly a DIAGNOSTIC field. The Cause and Diagnostic fields inform the affected DTE as to the reason that a call is being ended. The most common X.25 problem causing calls to end prematurely is inappropriate FACILITIES in the CALL REQUEST sequence.

Packet Types: Data .====================================================. O 1 || Q D || X X || L C G N || D C |====================================================| A T 1 || L C N || T E |====================================================| A T 1 || Pr3 Pr2 Pr1 M Ps3 Ps2 Ps1 0 || S |====================================================| P 1 || USER INFORMATION OR HIGHER-LAYER PROTOCOL || K `====================================================' T

X.25 packet-layer DATA packets carry user data and higher-layer protocol on an established SVCs (CALL CONNECTED) or PVCs. The DTE and DCE side of the packet-layer interface exchange DATA packets with 3-bit SEND SEQUENCE NUMBERS (Ps) and 3-bit RECEIVE SEQUENCE NUMBERS (Pr) used for acknowledgment. The MORE DATA bit (M) serves the function of informing the network as to whether the incoming PACKETS are in a related sequence.

In NORMAL MODE, 3 bits are used to provide sequence numbers which count from 0 to 7 and roll back to 0. This mode is also known as Modulo 8 (XX=01 in the GFI). In EXTENDED MODE, 7 bits are used to provide sequence numbers which count from 0 to 127 and roll back to 0. This mode is also referred to as Modulo 128 (XX=10 in the GFI).

Packet Types: Receiver Ready .====================================================. RO 1 || 0 0 || X X || L C G N || CC |====================================================| VT 1 || L C N ||E |====================================================| RT 1 || Pr3 Pr2 Pr1 M 0 0 0 1 || DS `====================================================' Y

Every DATA packet contains both the sequence number of the DATA packet being sent (Ps value) and the sequence number of the DATA packet expected to be received next (Pr value). RECEIVER READY packets (RR) contain only the Pr value.

PACKET WINDOW refers to the number of packets which can be sent without awaiting acknowledgment (by way of a Pr, typically in an RR packet). In most PUBLIC PACKET

NETWORKS, the default size of the Packet Window is two, so that a typical packet exchange permits two DATA packets to flow before a Pr acknowledgment must be received.

RR acknowledgment packets are carried inside of LINK-LAYER INFORMATION FRAMES and should not be confused with link-layer RR frames.

Typical SVC Call

DTE A DCE A NETWORK DCE B DTE B ===== ===== ======= ===== =====CALL REQ ---> || || ---> || || ----> ||----> || || ----->|| ---> INCOMING CALL || || ------------> || || <--- CALL ACCEPT || <----||<------ <---||<----- || <-- CALL CONNECTED -- || ||DATA (Pr=0,Ps=0) --> || || ----> ||-----> || || ----->||-- DATA (Pr=0,Ps=0)DATA (Pr=0,Ps=1) --> || || ------------> ----> || || ||----> || <---|| ----->|| ---- DATA (Pr=0,Ps=1) <-- RR (Pr=2) ----- || || ------------> || ||DATA (Pr=0,Ps=2) --- || || <-- (Pr=2) RR ----> ||----> *<--||<-------- || ----->|| ---- DATA (Pr=0,Ps=2)DATA (Pr=0,Ps=3) --> || || -------------> ----> ||----> || || ----->|| ---- DATA (Pr=0,Ps=3) <---|| || ------------> <-- RR (Pr=4) ----- || || || || <--- (Pr=4) RRDATA (Pr=0,Ps=4) --> || *<--||<-------- ----> ||-----> || || ---->||-> <- DATA (Pr=4,Ps=0) || || || <----||<--- DATA (Pr=0,Ps=4) <- DATA (Pr=5,Ps=0) --||<----- || -------------> <---- || || || || <-- RR (Pr=5) -- || *<---||<------ || || <- CLEAR REQ ---RR (Pr=1) ---> || <----||<----- (CAUSE = 0) -------> ||<----- ||--- CLEAR CONF -> <- CLEAR IND ---- ||--->* || -----> <----- (CAUSE = 0) || ||CLEAR CONF --> || || ---------> ||--->* ||

Typical SVC Problem

DTE A DCE A NETWORK DCE B DTE B ===== ===== ======= ===== =====CALL REQUEST --> || || -------> || || -->||--->* || ---||<---* || <-- CLEAR IND --- || || <---- (CAUSE = LOCAL PROCEDURE ERROR) ||

http://www.techfest.com/networking/wan/x25plp.htm

This guide explains X.25 Networking by comparing X.25 to networks with which the reader may be more familiar, namely TCP/IP Networks (such as the Internet) and the Public Switched Telephone Network (PSTN)

What is an X.25 Network?

An X.25 network provides a means by which one X.25 DTE (a Terminal or Host of some kind) can exchange data with one or more other X.25 Host, on the other side of the network.

Data is carried within individual packets - X.25 is often referred to as a Packet Switching Protocol. This makes it similar to a TCP/IP network - the difference is that IP networks employ a Connectionless protocol: each packet is routed according to the information within that packet (typically by using the Destination Address). By contrast, X.25 is a Connection-Oriented protocol: the routing information used by the network is carried only in the packets used to establish the connection; thereafter addressing information is not required. This does, however, mean that the X.25 network switching nodes need be aware of each connection, unlike IP routers.

X.25 Layers

The X.25 protocol is divided into 3 layers (or Levels); TCP/IP, on the other hand is divided into 4 layers.

Layer Description X.25 TCP/IP equivalence1 Physical Layer V.24, X.21,

V.35, etcSame as X.25, and others not normally used by

X.25

(too many to mention)

2Data Link

LayerLAPB

Many, such as PPP, SLIP, Cisco HDLC, etc and even X.25 itself!

3 Network Layer X.25 PLP IP

4Transport

Layer(none) TCP or UDP

Each of these layers is independent. The Physical layer includes the mechanical and electrical aspect of communications - in other words, cabling. The X.25 Data Link Layer provides the reliable link between the DTE and the DCE (or Network), and the X.25 Packet Layer Protocol (PLP) provides the information necessary to make and maintain a connection across the network.

It's probably most useful to think of Layer 1 as being the physical connection to the network NTU or modem, Layer 2 as being the Logical Link between the DTE and the local network switching node, and a Layer 3 Virtual Circuit as being the connection to the remote DTE.

X.25 Addresses

An X.25 Network User Address (NUA) is much like a telephone number, being a string of digits, and can be up to 15 digits in length. The NUA on a typical network will be 12 digits in length, with another 2 digits for the subaddress.

More details on X.25 Addresses

Virtual Circuits

X.25 Data Transfer takes place within the context of connections, known as Virtual Circuits. There are 2 types of Virtual Circuit:

Switched Virtual Circuit (SVC) Permanent Virtual Circuit (PVC)

An X.25 SVC is very similar to a Telephone Call - one party initiates the connection (the "calling" party - or "client", to use TCP/IP terminology), and the other party receives the connection (the "called" party or "server"). The client supplies the address of the server, much like someone making a telephone call has to dial the phone number of the called party. An X.25 SVC is therefore much like a TCP/IP connection.

More about SVCs

A PVC is somewhat akin to a telephone hotline that goes to a single pre-defined destination, except that there is no Call setup - data can be sent immediately, rather than having to wait for an answer. This does, however, mean that there is a problem knowing whether anything is present at the other end of the connection when data is transmitted.

More about PVCs

Multiplexing

Unlike PSTN, with an X.25 network it is possible to make several virtual circuits simultaneously - this is because X.25 connections can be multiplexed down a single X.25 link. Multiplexing is achieved by splitting the link into Logical Channels.

Reliability

X.25 is a reliable protocol, and was designed for use with networks with significant error rates on each link. With TCP/IP, error recovery is end-to-end (any retransmissions take between the client and the server). TCP/IP thus does not require a reliable link layer protocol like LAPB , With X.25, each link has error recovery procedures.

An X.25 network therefore performs better than TCP/IP when there are significant error rates on the links. The downside is that X.25 networks cannot forward the packets until they have been completely received, resulting in transit delays. TCP/IP therefore performs better than X.25 when error rates are low - error rates are typically very low on modern networks.

More information on the X.25 Data Link Layer.

Data Transfer & Packetization

Another key difference between TCP/IP and X.25 is that TCP data transfer is stream-based, whereas X.25 data transfer is packetized. This is a concept that often catches out new users of  TCP - fortunately with X.25, when you send a block of bytes, that same number of bytes is delivered to the far end as a single block. By contrast, with TCP, if, for example, transmitting 2 blocks of 2000 bytes, the remote peer might receive it as a single block of 4000 bytes, or more likely, as 3 or more separate blocks.

That's not to say that the X.25 data doesn't get split up - many X.25 Data Packets may be required to carry the block of 2000 bytes in the example above. The difference is that the X.25 Data Packets can be chained together by use of something called the "M-bit", thus allowing the receiver to link them together again.

Many applications using X.25 rely upon X.25's ability to preserve the boundaries of blocks of data (although it is of course also possible to use X.25 to implement a simple character stream).

In order to achieve the same effect over TCP, an additional encapsulation layer is required, such as Cisco's RBP (Record Boundary Preservation) protocol. There are very many others ways of encapsulating data blocks over TCP, however, which is why conversion between X.25 and TCP is not straightforward, and the reason for the existence of the FarSync TCP-X25 Gateway, which supports a number of different encapsulations, including Cisco RBP.

IP Over X.25 - RFC-1356

It is possible for an X.25 network to carry TCP/IP data. This is normally accomplished using the rules defined in RFC-1356. This is useful where an existing X.25 network is used to form the backbone of part of a TCP/IP network. In this case, the entire X.25 network would itself be as Layer 2 as far as TCP/IP is concerned.

X.25 over TCP (XOT) - RFC-1613

X.25 virtual circuits can be carried over a TCP/IP network - this is done using the XOT protocol, RFC-1613. This is useful where an X.25 network has been replaced, but the X.25 terminals and hosts are required to continue to work unchanged.

For XOT, TCP/IP replaces X.25 layer 2. However, there is a separate TCP connection per X.25 Virtual Circuit, so it's not exactly the same as running X.25 Layer 3 running on directly on top of TCP.

Point-to-Point X.25

As well being used to connect to a network, X.25 can be used point-to-point. Point-to-Point X.25. This is commonly deployed when connecting to an legacy host computer, and it's also useful to be able to connect in this way when testing a terminal or host, in the absence of an X.25 network.

When used Point-to-Point, one end of the link must be a DTE, and the other a DCE. To confuse matters, the DTE/DCE configuration is potentially independent at each of the 3 X.25 layers; it's a good idea (if you have the choice) to configure all 3 layers to be the same type.

As redes de computadores existem há mais de vinte anos e são uma ferramenta utilizada por milhões de pessoas em todo mundo. A primeira rede, ARPAnet, foi inicialmente utilizada por alguns cientistas de computação para obterem acesso a computadores, compartilharem arquivos e enviarem mensagens eletrônicas. Hoje em dia, cientistas, engenheiros, professores, estudantes, bibliotecárias, médicos, homens de negócios, políticos e até crianças, utilizam e muitas vezes dependem de redes para se comunicarem com seus colegas, receberem jornais eletrônicos, terem acesso a "bulletin boards", consultarem bases de dados e utilizarem, remotamente, vários equipamentos.

Hoje a Internet, a maior rede de computadores do mundo, confronta pessoas e informações em uma nova dimensão, isto é, em um mundo virtual, eletrônico, onde o tempo e o espaço não têm quase significado. Um fórum realmente democrático onde não importa profissão, raça ou idade das pessoas, pois todas as mensagens serão tratadas da mesma forma, levando-se em consideração apenas o modo e o contexto de expressão.

HISTÓRIA

 O responsável pioneiro pelo rápido progresso inicial das redes no Brasil foi o Professor Oscar Sala da Universidade de São Paulo, único ex-presidente tanto da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência quanto da Academia Brasileira de Ciências. Ele fez chegar ao Brasil a rede BITNET em fins de 1988, conectando a FAPESP ao Fermilab nos EUA, através de uma linha dedicada de velocidade 4.800 bps, alugada da Embratel. Nesta linha coexistiram várias outras redes também, como a HEPNET, a DECNET, a USENET e finalmente a própria Internet.

Na época, o Professor Sala era o Presidente do Conselho Superior da FAPESP e nesta qualidade ele foi instrumental para interessar aquela Fundação em dar um apoio decisivo às redes e um incentivo a toda a comunidade acadêmica do País na adoção deste recurso. Isto foi feito através do financiamento da ligação das instituições acadêmicas paulistas à rede ANSP (Academic Network at São Paulo) e através da facilitação da ligação à rede de outras instituições acadêmicas no País, franqueando a todos o uso acadêmico da linha internacional mantida pela FAPESP. Esta postura da FAPESP levou a uma rápida e entusiástica adoção da nova cultura, em especial nas três universidades paulistas que, por sua vez, começaram a investir na disponibilização dos recursos às suas respectivas comunidades.

A ligação da FAPESP não foi a primeira conexão de rede a chegar ao Brasil. Ela foi precedida pelo Laboratório Nacional de Computação Científica do CNP que alugou uma linha da Embratel três meses antes da FAPESP, ligando-se à BITNET. Mas esta linha, embora muito importante, não teve a sorte de ter o mesmo impacto da iniciativa da FAPESP. A ligação do LNCC não evoluiu com o tempo e ela foi desativada com a mesma velocidade inicial de 9.600 bps, em 1996, quando da desativação da rede BITNET no Brasil.

Outra ligação pioneira que deve ser mencionada é aquela realizada pela rede Alternex, ligada ao IBASE, uma Organização Não-Governamental que se ligou à rede USENET, via linha discada internacional, em julho de 1989.

A Internet nasceu em 1969 com a ARPAnet (rede da Advanced Research Projects Agency), um projeto experimental do Departamento de Defesa norte-americano, que interligava pesquisadores com centros de computação remotos. Algumas redes experimentais conectaram-se à ARPAnet utilizando-se de rádios e satélites.

No início dos anos 80, a ARPAnet dividiu-se em: ARPAnet e Milnet (também militar), continuando no entanto a comunicação entre ambas. A ligação entre elas foi chamada de Dar Internet e teve posteriormente seu nome abreviado para Internet.

No final dos anos 70, surge a Usenet (User's Network) prestando serviço à comunidade universitária e algumas organizações comerciais. No início da década de 80, apareceram a CSnet (Computer Science Network) e a Bitnet, interligando as comunidades acadêmicas e de pesquisa.

Em 1986, foi criada a NSFnet (National Science Foundation Network) para viabilizar a conexão de pesquisadores aos cinco grandes centros de computação nos EUA e abrangendo, rapidamente, redes acadêmicas e escolares. Nesta época, a Internet iniciou sua expansão, novas redes foram a ela conectadas, mais computadores e, consequentemente, mais participantes. Redes internacionais similares surgiram e, hoje, temos uma presença mundial significativa, salvo na África, onde contamos com poucos pontos de presença. A ARPAnet foi "aposentada" em 1990, a CSnet deixou de existir em 1991 e a Internet continua crescendo incontrolavelmente. Hoje ela consiste de mais de 5000 redes espalhadas em 145 países pelos cinco continentes. Estima-se um crescimento de tráfego de 10% ao mês e um intercâmbio de mais de 15 milhões de mensagens, entre a Internet e todas as demais redes conectadas.  

CLASSIFICAÇÃO

Uma rede de computadores é formada por um conjunto de módulos processadores capazes de trocar informações e compartilhar recursos, interligados por um sistema de comunicação. O sistema de comunicação vai se constituir de um arranjo topológico, interligando os vários módulos processadores por enlaces físicos, através dos meios de transmissão, e de um conjunto de regras com fim de organizar a comunicação, os protocolos de comunicação.

 

Redes Locais (LANs - Local Area Networks) originadas dos ambientes de institutos de pesquisa e universidades. Elas surgiram para viabilizar a troca e o compartilhamento de informações e dispositivos periféricos preservando a independência das várias estações de processamento e permitindo a integração em ambientes de trabalho cooperativo. Pode-se caracterizar uma rede local como sendo uma rede que permite a interconexão de equipamentos de comunicação de dados numa pequena região. Nas redes locais

as distâncias entre os módulos processadores se enquadram na faixa de alguns metros a alguns poucos quilômetros. Esta definição é bastante vaga, considerando "pequenas distâncias" entre 100m e 25km, embora as limitações associadas às técnicas utilizadas em redes locais não imponham limites a essas distâncias.

Quando a distância de ligação começa a atingir distâncias metropolitanas chamamos estes sistemas de Redes Metropolitanas (MANs - Metropolitan Area Networks). Uma rede metropolitana apresenta características semelhantes às redes locais, porém cobrindo distâncias maiores e operando em velocidades maiores. Esta definição surgiu com o aparecimento do padrão de protocolos para redes metropolitanas IEEE 802.6, que faz parte do padrão IEEE 802 e é denominado DQDB (Distributed Queue Dual Bus). 

Redes Geograficamente Distribuídas (WANs - Wide Area Networks), ou Redes de Longa Distância, são utilizadas para compartilhar recursos especializados por uma maior comunidade de usuários geograficamente dispersos. Em função dos custos de comunicação serem bastante altos, estas redes são, em geral, públicas, isto é, o sistema de comunicação, chamado subrede de comunicação, é mantido, gerenciado e de propriedade pública. Em função dos custos as velocidades empregadas são relativamente baixas, de alguns kilobits/segundo, podendo chegar a megabits/segundo.

CABEAMENTO

Para que computadores funcionem em conjunto em uma rede, são necessários equipamentos como placas de rede e cabos, ou ainda modems. Dependendo do tipo e tamanho da rede, equipamentos extras serão também utilizados. A indústria tem padronizado três tipos de meios físicos usados para comporem a camada física: cabos coaxiais, cabos par-trançado e fibra ótica, que estao descritos a seguir. As taxas de transmissão que podem ser suportadas por esses meios são medidas em milhões de bits por segundo, ou Mbps.

Cabo par trançado

Esse tipo de cabeamento é composto por dois pares de fios (ou 4 pares ) envoltos por uma camada isolante. Esse tipo de cabeamento é o mais utilizado atualmente e, apesar de ser mais barato do que o coaxial, o custo total da rede é maior pelo fato de necessitar de equipamentos extras (como hub, por exemplo). O conector utilizado é o RJ-45.

 

Conector RJ-45.

Esse tipo de cabeamento é muito sujeito à interferência externa.

Cabo coaxial

É composto de um centro condutivo, envolto por uma camada isolante, e novamente envolto por uma camada condutora. É bastante resistente a interferências - bem mais resistente do que os cabos par-trançado. Cabos coaxiais são melhores do que cabos par-trançado para longas distâncias e conseguem maiores taxas de transmissão que estes últimos, sem precisar contar com equipamentos extras.

 

Para ligar esse tipo de cabo na placa de rede de um computador, é necessário um conector (o mais utilizado é o conector BNC - Thin Ethernet) e um T.

Vantagens: baixos custos de manutenção; topologia simples de implementar; resistência à ruídos e interferências;

Desvantagens: distâncias limitadas; baixo nível de segurança; difícil de fazer grandes mudanças na topologia da rede.

Fibra óptica

Fibras ópticas são usadas para carregar sinais digitais na forma pulsos de luz modulados. Uma fibra óptica consiste de um cilindro de vidro, envolvido por uma camada de vidro concêntrica.

 Existem duas fibras por cabo: uma para transmitir e uma para receber as informações. Fibras ópticas não estão sujeitas a interferências e transmitem a uma taxa bastante elevada: 100.000 Mbps, podendo chegar a 200.000 Mbps.

Vantagens:

- altas taxas de transmissão; - o cabeamento nao está sujeito à interferências; - excelente para compor o backbone; - suporta voz, dados, vídeo; - altamente confiável.

Desvantagens: 

- bem mais cara que qualquer outro cabeamento; - cabeamento inflexível; - requer maiores cuidados na instalação e manutenção; - altos custos de instalação.

Acesso Dial-Up

Permite o acesso a uma rede através de uma linha telefônica (utulizando-se um modem). O acesso dial-up tem se difundido muito nos dias atuais devido aos avanços na área de Telecomunicações.

O acesso a redes de computadores utilizando-se um notebook e um telefone celular é uma das mostras das grandes evoluções dessa tecnologia, o que permite falar-se já em ``escritórios virtuais''.  

VANTAGENS

Vantagens das Redes

As redes de computadores proporcionam diversas vantagens para os indivíduos e as empresas:

1. Atualmente as organizações são geograficamente dispersas, com escritórios e filiais em diversas partes. Muitos dos computadores e terminais nos diferentes sítios, necessitam trocar dados e informações com diferentes frequências (dias, horas, ou mesmo minutos). Uma rede provê os meios pelos quais estes computadores podem trocar dados, e tornar programas e dados disponíveis para os diferentes indivíduos de uma corporação.

2. As redes de computadores permitem o compartilhamento de recursos. É possível prover meios para que a carga de processamento de um determinado computador possa ser compartilhada com outros a medida que esta carga leva o computador a exceder tempos de resposta mínimos.

3. Suporte para replicação e cópia de segurança para os dados (backup), permitindo que falhas na rede possam ser toleradas de modo que quando um determinado computador deixa de atender aos serviços especificados, suas funções (e dados) possam ser alocados a um ou mais computadores em rede.

4. Possibilidade de prover um ambiente de trabalho flexível. Os associados de uma corporação podem trabalhar em casa através de terminais e computadores conectados à rede de computadores da corporação.

A era da informação é uma denominação muito apropriada, uma vez que a nossa sociedade cada vez mais nescessita de informações para reduzir custos, produzir diferentes produtos e disponibilizar diferentes serviços, assim como melhorar a qualidade de vida. Sistemas de comunicação e redes de computadores proporcionam a troca de informação de forma ágil entre corporações e indivídos.

INTRANETS

As Intranets são nada mais, nada menos que redes corporativas ligadas à Internet por meio de um servidor da própria rede. Ou seja, os outros computadores da rede podem acessar a Internet por meio desse servidor e as informações da rede podem trafegar por meio de browsers.

 

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COMPARAÇÃO ENTRE X.25, FRAME-RELAY E O ATM

Trabalho elaborado pelo alunoEDER PAULO MARQUES4º ANO DE ELETRÔNICACOLÉGIO DRUMMOND

O X.25 é um conjunto de regras definidas pelo CCITT, uma organização de normatização internacional que faz partida ONU e visa á padronização das estruturas de transmissão de dados entre redes.

As recomendações ou normas X.25 são publicadas de quatro em quatro anos com as atualizações desenvolvidas no período. As definições utilizadas autualmente vêm das normas editadas em 1984,1988e 1992.

A razão da popularidade do X.25 é devida a característica como:

Garantir integridade dos dados na transmissão (livre de erros). Prover um meio compartilhado de transmissão com múltiplos usuários. Prover acessos discados/chaveados para qualquer localidade. Possuir acessos padronizados, o que facilita a integração.

GARANTIA DE TRANSMISSÃO LIVRE DE ERROS

O X.25 foi desenvolvido para operar com essas limitações, por meio de mecanismos que pudessem garantir a transmissão livre de erros.

Cada pocote transmitido do X.25, apartir de uma origem tem uma numeração de sequencia, visando controlar o fluso dos pacotes.

Se um pacote é perdido na transmissão (por erro do meio, por exemplo), o protocolo no ponto de destino detecta a falta do pacote recebido corretamente.

COMPARTILHAMENTO DO MEIO DE TRANSMISSÃO

No X.25, os dados são enviados para uma fila comum, na qual são armazenadas e encaminhadas ao seu destino quando o link (rota) fica disponível.

Devido ao fato acima descrito. O retardo é produzido pelo processamento da fila e pela espera da disponibilidade da linha/caminho de transmissão.

CONEXÕES COMUTADAS PARA QUALQUER DESTINO

O X.25 é uma tecnologia de transmissão por comutaçãode pacotes, o que permite que a banda ou velocidade de transmissão no meio seja alocada dinamicamente de acordo com a demanda.

DEFINIÇÕES DE ACESSOS PADRONIZADOS

Este é um ponto forte da rede X.25. A sua padronização permite a interoperabilidade de múltiplas plataformas com múltiplos protolos.

FRAME-RELAY

O frame-relay é uma nova tecnologia de transmissão de dados, sendo uma evolução das redes de comutação de pacotes tipo X.25, operando a velocidades maiores. Da mesma forma que o X.25, o Frame-relay compartilha o meio e a banda de transmissão entre virtuais, controlados pelo protocolo, por meio de controles como:

endereço de destino do pacote campo de verificação de erros no nível 2 comandos para retransmissão, checagem de sequencia de pacote.

ATM ( ASYNCRONOUS TRANSFER MODE )

É uma tecnologia de transporte e comutação de informações no formato digital (dados, voz, imagem, multimídia) que tem se mostrado padrão para as futuras redes de alta velocidade. Podemos considerar o ATM mais que um protocolo, uma tecnologia de transmissão de voz dados e imagem integrados.

A alta velocidade disponibiliza pela tecnologia ATM permite o tráfego de voz, dados e imagem, compartilhando o meio de trasmissão e disponibilizando a tão desejada Rede Digital de serviços integrados de banda larga.

ATM é uma tecnologia de comutação de pacotes de tamanho fixo (também chamados de células) e multiplexação estatística de circuitos na qual a banda de transmissão para uma determinada porta é alocada de acordo com a sua demanda .

O ATM é uma tecnologia que vem suprir as redes digitais de serviços integrados, permitindo a transmissão integrada de voz, .

Comparando os três, muitas mudanças ocorrem nas redes WAN (Wide Area Networks) desde que o X.25 foi criado. As redes e as comunicações atuais exigem que seja comtemplada a integração das redes locais (LANs – Local Area Netework) co as redes WAN (Wide Area Networks), ou seja, o trafego de dados de redes locais por meio dos canais e equipamentos de transmissão das redes externas remotas.

As redes locajs demamdam de dados, altos throghputs (taxas de transferência de dados), baixo tempo de e outras necessidades como o tráfego de voz e imagem digitalizadas por esses mesmos meios.

Com o advento da fibra óptica no meio de transmissão, links de microondas e com equipamentos de maiores velocidades de tráfego.

O X.25 é um excelente mecanismo que garante uma transmissão sem erros, porém isto tem um custo que é grande dispêndio de processamento que ocorre nos pontos de roteamento. Isto além da velocidade da transmissão ser baixa, gera um retardo na transmissão dos pacotes, não viabilizando o tráfego de pacotes de voz e dados digitalizados. A elevada quantidade de controles do protocolo X.25 faz com que haja um grande overhead de protocolo ( muitos campos e dados de controle no pacote a ser transmitido) em relação às tecnologias de pacotes mais recentes. Esses aspectos técnicos acima citados diminuem a capacidade de throighput da linha, ou seja dá uma velocidade menor de transmissão .

Devido a essas limitações, novas técnicas e arquiteturas foram desenvolvidas, como o Frame-Relay e ATM, que são tecnologias com menor overhead no protocolo e que utilizam canais de maior velocidade para a transferência dos dados .

Frame-relay e ATM

Essas novas tecnologias conseguem disponibilizar alto throughput, com alta velocidade, baixo retardo, preservando a eficiência da banda de trasmissão, e possibilitando o tráfego de dados de LAN, voz e imagem digitalizados pela rede de pacotes ou células ( no ATM, o bloco de dados enviado é chamado de célula).

Frame-relay e ATM são duas técnicas que têm sido padronizadas com este propósito, com taxas de trasmissão que atigem 2Mpbs e 622Mbps respectivamente.

Isto é possível com uso de melhores plataformas de hadware e meios de transmissão menos sujeitos a erros de comunicação, e que por isto permitem um menor processamento de controles de erros do meio de transmissão, que são comuns aos outros tipos de protocolos. No caso, o controle de erros é feito somente nas pontas finais.

Existem, porém equipamentos que preservam os beneficios do X.25 com a alta performace de transmissão do Framy-relay e ATM, combinando o controle de erros do X.25 e utilizando o alto throughput, baixo retardo e economia de banda do Frame-relay e ATM. São equipamentos hídrigos que acoplam acessos X.25 de baixa velocidade, numa plataforma de alta capacidade baseada em frames e cells. A taxa de operação desses equipamentos pode se situar em torno de 100.000 frames por segundo ( capacidade de comutação).