Технология АТМ

Оглавление

Предназначена для организации высокоскоростных высококачественных линий передачи, обеспечивающих интегрированный сервис, то есть передачу потоков информации требующих различного качества обслуживания. Это потоки аудио, видео и компьютерной информации. При разработке технологии АТМ были учтены недостатки эталонной модели взаимодействия систем, которые проявили себя к настоящему времени. Эти недостатки обусловлены тем, что в то время, когда разрабатывалась эталонная модель, были достаточно ограничены скорости передачи по широкополосным каналам, в каналах присутствовали помехи, которые создавали ошибки при передаче информации. Эталонная модель к настоящему времени оказалась избыточной и медленно действующей, при этом системы, созданные на ее основе не удовлетворяют современным требованиям по качеству и скорости передачи информации.

Отличия АТМ от эталонной модели

1. Технология АТМ использовала из эталонной модели принципы построения физического, части канального и сетевого уровня. На физическом уровне технология рассчитана на высокоскоростные каналы, в которых практически отсутствуют ошибки. Были использованы алгоритмы, в которых все вопросы, связанные с устранением ошибок при передаче информации, должны решаться прикладным процессом или транспортным протоколом, так как это делается в сети Internet в протоколе TCP. Этим разгружаются устройства сети, и повышается быстродействие.

2. В стандартной эталонной модели предусматривалась возможность изменения длин передаваемых пакетов, кадров и дефрагментация. В технологии АТМ предусмотрена стандартная длина пакетов, которые называются ячейками длина которых составляет 53 байта.

3. Особенностью АТМ является использование групповой маршрутизации. Это означает что маршрутизируется в сети не каждая отдельная ячейка, а ячейки собираются в группы и направляются в определенные виртуальные каналы, а на узлах коммутации АТМ коммутируются не отдельные соединения, а целые группы ячеек.

4. Технология АТМ заимствует из эталонной модели способ передачи по виртуальным каналам (коммутируемым и некоммутируемым), аналогично создаваемым в системах эталонной модели.

Технология АТМ предназначена для применения в магистральных линиях передачи, а также может применяться для связи между отдельными сегментами локальных сетей находящихся в удаленных зданиях или на удаленных территориях.

Преимущества АТМ

В отличие от уже применяемых систем передачи информации АТМ предлагает более гибкий выбор условий передачи, определяемый характером пересылаемой информации, что позволяет эффективнее использовать дорогостоящие каналы связи. Например, для передачи видеосигнала допустима незначительная утеря информации, но важна фиксированная задержка распространения сигнала, в то время как для передачи файла ситуация противоположная.

АТМ является ориентированным на соединение протоколом. Перед тем как передать информацию, между пользовательскими ПК организуется виртуальный канал связи, остающийся в их распоряжении до окончания взаимодействия. Параметры этого канала могут быть различными, в зависимости от вида трафика и его интенсивности, и устанавливаются в момент соединения. Они определяются протокольными уровнями адаптации АТМ.

В отличие от обычных информационных пакетов ячейки, которыми и осуществляется передача данных в сетях АТМ, всегда имеют фиксированную длину (53 байта) и не содержат адресной информации и контрольной суммы поля данных (20-байтовыми адресами приемник и передатчик обмениваются только в момент установления соединения), что упрощает и ускоряет их обработку и коммутацию. Коммутация происходит на основе идентификатора виртуального пути (Virtual Path Identifier - VPI) и идентификатора виртуального канала (Virtual Channel Identifier - VCI), определяющих организованное соединение. Контрольная сумма поля данных считается ненужной, поскольку используются только высококачественные каналы с малой вероятностью ошибки. Так, типичная вероятность ошибки канала АТМ составляет 10 в степени "-12". При необходимости контроль достоверности передачи информации возлагается на протоколы верхнего уровня.

К преимуществам ячеек АТМ относится простота обработки при прохождении через коммутатор. Маршрутизатор при обработке пакета сначала полностью принимает его в буфер, проверяет контрольную сумму, анализирует адресную информацию, разбирается в содержании полей заголовка и только после этого решает, куда отправить данный пакет. Программы современных маршрутизаторов содержат до нескольких миллионов строк кода, эти устройства не могут быть дешевыми и надежными. Коммутатор АТМ выполняет свою основную функцию аппаратно: прочитав идентификатор в заголовке ячейки, коммутатор переправляет ее из одного порта в другой.

Основы технологии АТМ

Коммутаторы АТМ пользуются 20-байтными адресами конечных узлов для маршрутизации трафика на основе техники виртуальных каналов. Коммутация пакетов происходит на основе техники виртуального канала (Virtual Channel Identifier, VCI), который назначается соединению при его установлении и уничтожается при разрыве соединения. Виртуальные соединения могут быть постоянными (Permanent Virtual Circuit, PVC) и коммутируемые (Switched Virtual Circuit, SVC). Для ускорения коммутации в больших сетях используется понятие виртуального пути - Vitrual Path. Идентификатор виртуального пути (Virtual Path Identifier, VPI) является старшей частью локального адреса и представляет собой общий префикс для некоторого количества различных виртуальных каналов.

Пакетами АТМ называют ячейками - cell. Поле данных ячейки занимает 48 байт, а заголовок 5 байт. Всего 53 байта.

При передаче данных любого типа АТМ привлекает и развивает идеи заказа пропускной способности и качества обслуживания.

Разработчики технологии АТМ решили выделить два различных типа трафика в отношении пульсации - трафик с постоянной битовой скоростью (Constant Bit Rate, CBR) и трафик с переменной битовой скоростью (Variable Bit Rate, VBR).

В технологии АТМ принят не совсем традиционный подход к трактовке "качества обслуживания" - QoS (Quality of Service). Обычно качество обслуживания трафика характеризуется параметрами пропускной способности, параметрами задержек пакетов, а также параметрами надежности передачи пакетов (CLR). В АТМ характеристики пропускной способности называют параметрами трафика и не включают в их число параметров качества обслуживания QoS.

Стек протоколов АТМ

Верхние уровни сети

Уровни адаптации AAL

AAL определяют алгоритм разбиения входной информации на 48-ми битные ячейки.

ALL1 подобен синхронному сервису SDN.

AAL2 работает с потоком переменной величины (сейчас не используется).

AAL3/4 трафик переменный, подходит для сеансовой связи с установленным или без установленного соединения.

AAL5 упрощенный вариант AAL3/4 для межкомпьютерного обмена.

Подробнее...>>

Формат ячейки АТМ

Среда передачи


 
 
Prev
Предыдущий
Next
Следующий
Hosted by uCoz