logo

Režim asynchrónneho prenosu (ATM) v počítačovej sieti

Prečo siete bankomatov?

  1. Poháňané integráciou služieb a výkonnostnými požiadavkami telefónnych aj dátových sietí: vízia širokopásmových integrovaných služieb (B-ISON).
  2. Telefónne siete podporujú jedinú kvalitu služby a ich zavedenie je drahé.
  3. Internet nepodporuje žiadnu kvalitu služieb, ale je flexibilný a lacný.
  4. ATM siete mali podporovať celý rad kvalít služieb za primeranú cenu – určené na začlenenie telefónnej siete aj internetu.

Režim asynchrónneho prenosu (ATM):
Ide o Medzinárodnú telekomunikačnú úniu – sekciu telekomunikačných štandardov (ITU-T) efektívnu pre prenos hovorov a prenáša všetky informácie vrátane viacerých typov služieb, ako sú dáta, video alebo hlas, ktoré sú prenášané v malých paketoch pevnej veľkosti nazývaných bunky. Bunky sa prenášajú asynchrónne a sieť je orientovaná na spojenie.



ATM je technológia, ktorá má určitú udalosť vo vývoji širokopásmového ISDN v sedemdesiatych a osemdesiatych rokoch minulého storočia, čo možno považovať za evolúciu prepínania paketov. Každá bunka má dĺžku 53 bajtov – 5 bajtov hlavičky a 48 bajtov užitočného zaťaženia. Uskutočnenie hovoru z bankomatu vyžaduje najprv odoslanie správy na vytvorenie spojenia.

Následne všetky bunky sledujú rovnakú cestu k cieľu. Dokáže spracovať prenos s konštantnou rýchlosťou aj prenos s premenlivou rýchlosťou. Môže teda prenášať rôzne druhy dopravy end-to-end kvalita služby. ATM je nezávislý od prenosového média, môžu sa posielať po drôte alebo vlákne samotné, alebo môžu byť tiež zabalené do užitočného zaťaženia iných nosných systémov. ATM siete využívajú paketové alebo bunkové prepínanie s virtuálnymi okruhmi. Jeho dizajn pomáha pri implementácii vysokovýkonných multimediálnych sietí.

Formát bunky ATM –
Ako informácie sa v ATM prenášajú vo forme jednotiek pevnej veľkosti tzv bunky . Ako je už známe, každá bunka má dĺžku 53 bajtov, čo pozostáva z 5 bajtovej hlavičky a 48 bajtov užitočného zaťaženia.



Asynchrónny režim prenosu môže mať dva typy formátov, ktoré sú nasledovné:



    UNI hlavička: Používa sa v súkromných sieťach bankomatov na komunikáciu medzi koncovými bodmi bankomatov a prepínačmi bankomatov. Zahŕňa pole Generic Flow Control (GFC).
    Hlavička NNI: používa sa na komunikáciu medzi prepínačmi ATM a nezahŕňa generické riadenie toku (GFC), namiesto toho obsahuje identifikátor virtuálnej cesty (VPI), ktorý zaberá prvých 12 bitov.

Fungovanie bankomatu:
Štandard ATM používa dva typy pripojení. t.j. pripojenia virtuálnej cesty (VPC), ktoré pozostávajú zo spojení virtuálnych kanálov (VCC) spojených dohromady, čo je základná jednotka prenášajúca jeden prúd buniek od užívateľa k užívateľovi. Virtuálna cesta môže byť vytvorená end-to-end cez sieť ATM, pretože nesmeruje bunky do konkrétneho virtuálneho okruhu. V prípade vážneho zlyhania sú všetky bunky patriace do konkrétnej virtuálnej cesty smerované rovnakou cestou cez sieť ATM, čo pomáha rýchlejšiemu zotaveniu.

Prepínače pripojené k predplatiteľom používajú VPI aj VCI na prepínanie buniek, ktoré sú prepínačmi virtuálnej cesty a virtuálneho pripojenia, ktoré môžu mať medzi sebou rôzne pripojenia virtuálnych kanálov, čo slúži na vytvorenie virtuálny kufor medzi prepínačmi, s ktorými možno zaobchádzať ako s jednou entitou. Jeho základná prevádzka je priamočiara vyhľadávaním hodnoty spojenia v lokálnej prekladovej tabuľke, ktorá určuje odchádzajúci port spojenia a novú hodnotu VPI/VCI spojenia na tomto linku.

ATM vs DATA Networks (internet) –

  • ATM je založený na virtuálnom okruhu: cesta je rezervovaná pred prenosom. Zatiaľ čo internetový protokol (IP) je bez pripojenia a rezervácie zdrojov typu end-to-end nie sú možné. RSVP je nový signalizačný protokol na internete.

  • ATM bunky: Pevná alebo malá veľkosť a kompromis je medzi hlasom alebo dátami. Zatiaľ čo IP pakety majú premenlivú veľkosť.

  • Adresovanie: ATM používa 20-bajtové globálne adresy NSAP na signalizáciu a 32-bitové lokálne priradené štítky v bunkách. Zatiaľ čo IP používa 32-bitové globálne adresy vo všetkých paketoch.

Vrstvy ATM:

    ATM Adaptation Layer (AAL) –
    Je určený na izoláciu protokolov vyššej vrstvy od detailov procesov ATM a pripravuje na konverziu používateľských údajov do buniek a ich segmentuje do 48-bajtových užitočných zaťažení buniek. Protokol AAL okrem prenosu zo služieb vyššej vrstvy pomáha pri mapovaní aplikácií, napr. hlasu, dát do buniek ATM.

    Fyzická vrstva -
    Riadi prenos závislý od média a je rozdelený na dve časti, fyzickú podvrstvu závislú od média a podvrstvu konvergencie prenosu. Hlavné funkcie sú nasledovné:

    • Premieňa bunky na bitový prúd.
    • Riadi prenos a príjem bitov na fyzickom médiu.
    • Dokáže sledovať hranice ATM buniek.
    • Hľadajte balenie buniek do vhodného typu rámikov.
    Vrstva ATM –
    Zaoberá sa prenosom, prepínaním, kontrolou preťaženia, spracovaním hlavičiek buniek, sekvenčným doručovaním atď. a je zodpovedný za súčasné zdieľanie virtuálnych okruhov cez fyzické spojenie známe ako bunkové multiplexovanie a prechod buniek cez sieť ATM známu ako bunkové relé s využitím informácie VPI a VCI v hlavičke bunky.

ATM aplikácie:

    ATM WAN –
    Môže byť použitý ako WAN na odosielanie buniek na veľké vzdialenosti, router slúži ako koncový bod medzi sieťou ATM a inými sieťami, ktorý má dva zásobníky protokolu.
    Multimediálne virtuálne privátne siete a riadené služby –
    Pomáha pri správe ATM, LAN, hlasových a video služieb a je schopný plnohodnotnej virtuálnej súkromnej siete, ktorá zahŕňa integrovaný prístup k multimédiám.
    Chrbtica rámového relé –
    Služby Frame Relay sa používajú ako sieťová infraštruktúra pre celý rad dátových služieb a umožňujú službu ATM s prenosom rámcov pre internetové služby.
    Obytné širokopásmové siete –
    ATM podľa vlastného výberu poskytuje sieťovú infraštruktúru na zriadenie rezidenčných širokopásmových služieb pri hľadaní vysoko škálovateľných riešení.
    Infraštruktúra operátora pre telefónne siete a siete súkromných liniek –
    Efektívnejšie využitie optických infraštruktúr SONET/SDH vybudovaním ATM infraštruktúry na prenos telefónnej a súkromnej linky.