ATM - Asynchronous Transfer Mode - Асинхронный режим переноса.

- высокая пропускная способность;

- экономичный расход ресурсов сети;

- обеспечение качества обслуживания;

- позволяет обслуживать различные классы пользователей;

- гибкость системы.

Сущность технологии АТМ. Транспортирование всех видов информации пакетами фиксированной длины (ячейками), когда потоки ячеек от различных пользователей асинхронно мультиплексируются в едином цифровом тракте, рисунок 24.1. В качестве протокольной единицы в АТМ прият пакет фиксированной длины, включающий

 

заголовок (5 октетов) и информационное поле (48 октетов), общая длина пакета равна 53 октетам.

Основные особенности АТМ:

- отсутствие защиты от ошибок и управление потоком данных на уровне звена, ориентация на соединение;

- ограниченное количество функций, которые несет заголовок пакета АТМ;

- относительно небольшая длина информационной части ячейки.

 

Рисунок 24.1 – Сущность технологии АТМ

 

Основные компоненты АТМ. Рассмотрим основные компоненты АТМ, рисунок 24.2:

- конечные станции;

- коммутаторы АТМ;

- граничные устройства;

- каналы связи.

 

Рисунок 24.2 – Основные компоненты АТМ

 

Конечные станции (PC, сервер) имеют в своем составе сетевой адаптер АТМ с помощью которого подключаются к сети АТМ. В роли передающей среды используется оптоволоконный кабель.

Адаптер АТМ посылает ячейки в сеть и принимает их из сети. Он также использует служебную информацию (сигнализация).

Программное обеспечение конечной станции поддерживает уровень адаптации АТМ.

Коммутатор АТМ имеет несколько (2 - min) физических порта для подключения устройств АТМ. Он связывается с другими коммутаторами или конечными станциями через физические каналы связи. Коммутатор посылает поступающие на него ячейки из входящего порта на исходящий, основываясь на содержимом полей VPI/VCI в заголовке каждой ячейки. Он также использует служебную информацию сигнализации для установления соединения, поддержания его в рабочем состоянии и закрытия. Коммутатор следит за трафиком и проверяет соблюдение условий, предъявляемых к соединению.

Граничное устройство используется для интеграции в сеть АТМ сетей, построенных на базе других технологий. Граничное устройство с одной стороны является конечной станцией АТМ и, с другой выполняет функции моста и/или маршрутизатора для передачи данных между сетью АТМ и другими сетями (Ethernet, Token Ring и т.д.). В частности оно транслирует ячейки в кадры и наоборот.

Архитектура протоколов. Поток информации в каждом логическом соединении разделяется на пакеты фиксированного размера – ячейки. ATM – это упрощенный протокол с минимальными возможностями управления потоком данных и защиты от ошибок, рисунок 24.3.

 

Рисунок 24.3 – Модели протоколов АТМ

 

Физический уровень имеет дело со спецификацией передающей среды и схемой кодирования сигналов. Заданные в нем скорости передачи данных - от 25,6 Мбит/с до 622,08 Мбит/с. Также возможны другие скорости передачи, как более высокие, так и более низкие.

Уровень ATM обеспечивает передачу пакета. Он определяет порядок передачи данных в ячейках, а также использование логических соединений.

Уровень адаптации ATM (AAL ) необходим для поддержки протоколов передачи, не основанных на ATM. Этот уровень отображает информацию высших уровней на ячейки ATM, передает их и затем собирает информацию из ячеек для доставки ее на высшие уровни.

Плоскость пользователя. Обеспечивает передачу информации пользователя, а также связанные с ней функции управления (например, управление потоком данных и защиту от ошибок).

Плоскость менеджмента. Реализует функции управления вызовами и управления соединением.

Плоскость управления – управление плоскостями, т.е. выполнение функций управления относящихся к системе в целом, и координацию между всеми плоскостями и управление уровнями – выполнение функций управления, относящихся к ресурсам и параметрам, расположенным в объектах протокола.

Пакеты - Ячейки АТМ. Преимущества использование малых ячеек фиксированного размера:

- небольшие ячейки уменьшают задержку ожидания высокоприоритетных ячеек, поскольку низкоприоритетная ячейка, занявшая ресурс (например, передатчик), освободит его быстрее;

 

- ячейки фиксированного размера коммутируются более эффективно, что важно для очень высоких скоростей передачи данных ATM. При фиксированном размере ячейки проще реализовать механизм коммутации в аппаратуре.

Логические соединения АТМ.

Virtual Channel Connections (VCC) - Соединения по виртуальному каналу - логические соединения в ATM. Соединение VCC устанавливается через сеть между двумя конечными пользователями, и по нему с переменной скоростью проходит дуплексный поток ячеек фиксированного размера. VCC также используются для связи между сетью и пользователем (сигнализации управления) и внутрисетевого обмена (управления сетью и маршрутизации).

Virtual Path Connection (VPC) – Соединение по виртуальному тракту - представляет собой пучок VCC, имеющих одни и те же конечные точки. Таким образом, все ячейки, передаваемые по всем VCC в одном VPC, коммутируются совместно, рисунок 24.4.

Виртуальный канал (VC).

Универсальный термин, предназначенный для описания однонаправленной транспортировки ячеек ATM, объединенных общим значением уникального идентификатора.

Виртуальный тракт (VP).

Универсальный термин, предназначенный для описания однонаправленной транспортировки ячеек ATM, принадлежащих к виртуальным каналам, объединенным общим значением уникального идентификатора.

 

Рисунок 24.4 – Логические соединения АТМ