Уровень ATM . Формат ячейки ATM , назначение полей.

Уровень 2 (уровень ATM)

Над физическим уровнем расположен уровень ATM, отвечающий за установление виртуальных соединений и передачу ячеек ATM через сеть. Для выполнения этих функций используется информация, содержащаяся в ячейках ATM, в частности:

· VPI - идентификатор виртуального пути (VirtualPathIdentifier);

· VCI - идентификатор виртуального канала (VirtualChannelIdentifier).

Работа уровня АТМ полностью независима от работы физического уровня, который выдает ячейки, проверенные по заголовкам и готовые к маршрутизации. Соответственно, основными функциями уровня АТМ является:

· мультиплексирование потока ячеек из разных виртуальных путей в один канал для передачи, необходимые преобразования заголовков, например, переназначение номера виртуального пути при переходе с участка на участок;

· некоторые функции управления;

· формирование и изъятие заголовка.

Передаваемая информация не обязательно должна совпадать с длиной данных в ячейках, в ATM необходимо разбивать на передающей стороне данные на сегменты (по 48 байт) и на приемном конце выполнить обратное преобразование (сборку).

Формат ячейки ATM

Протокол АТМ занимается передачей ячеек через коммутаторы при установленном и настроенном виртуальном соединении, то есть на основании готовых таблиц коммутации портов. Протокол АТМ выполняет коммутацию по номеру виртуального соединения, который в технологии АТМ разбит на две части - идентификатор виртуального пути (VirtualPathIdentifier, VPI) и идентификатор виртуального канала (VirtualChannelIdentifier, VCI). Кроме этой основной задачи протокол АТМ выполняет ряд функций по контролю за соблюдением трафик - контракта со стороны пользователя сети, маркировке ячеек-нарушителей, отбрасыванию ячеек-нарушителей при перегрузке сети, а также управлению потоком ячеек для повышения производительности сети.

ЯчейкаATM содержит 5 байт заголовка и 48 байт данных. Заголовки ячеек, для интерфейса UNI (ячеек UNI) и интерфейса NNI (ячеек NNI) несколько отличаются друг от друга.

Протокол АТМ работает с ячейками следующего формата, представленного на рисунке 1.

· Поле Управление потоком GFC (GenericFlowControl) используется только при взаимодействии конечного узла и первого коммутатора сети (4 бита) для управления приоритетами и соперничеством за доступ между несколькими терминалами;

· Поля Идентификатор виртуального пути (VitualPathIdentifier, VPI) (8 бит) и Идентификатор виртуального канала) (12 бит) (VitualChannelIdentifier, VCI) занимают соответственно 1 и 2 байта. Эти поля задают номер виртуального соединения, разделенный на старшую (VPI) и младшую (VCI) части.

· Поле Идентификатор типа данных (PayloadTypeIdentifier, PTI) состоит из 3-х бит и задает тип данных, переносимых ячейкой, - пользовательские или управляющие (например, управляющие установлением виртуального соединения). Кроме того, один бит этого поля используется для указания перегрузки в сети - он называется ExplicitCongestionForwardIdentifier, EFCI - и играет ту же роль, что бит FECN в технологии framerelay, то есть передает информацию о перегрузке по направлению потока данных.

· Поле Приоритет потери кадра (CellLossPriority, CLP) играет в данной технологии ту же роль, что и поле DE в технологии framerelay - в нем коммутаторы АТМ отмечают ячейки, которые нарушают соглашения о параметрах качества обслуживания, чтобы удалить их при перегрузках сети. Таким образом, ячейки с CLP=0 являются для сети высокоприоритетными, а ячейки с CLP=1 - низкоприоритетными.

· Поле Управление ошибками в заголовке (8 бит), (HeaderErrorControl, НЕС) содержит контрольную сумму, вычисленную для заголовка ячейки. Контрольная сумма вычисляется с помощью техники корректирующих кодов Хэмминга, поэтому она позволяет не только обнаруживать ошибки, но и исправлять все одиночные ошибки, а также некоторые двойные. Поле НЕС обеспечивает не только обнаружение и исправление ошибок в заголовке, но и нахождение границы начала кадра в потоке байтов кадров SDH, которые являются предпочтительным физическим уровнем технологии АТМ, или же в потоке бит физического уровня, основанного на ячейках.

Таким образом, технология АТМ выделяет асинхронный поток ячеек АТМ в синхронных кадрах SDH или потоке бит физического уровня, основанного на ячейках [19].

Заголовок NNI имеет следующий формат (рисунок 2).

VPI

VCI

PT

CLP

HEC

В заголовке NNI отсутствует поле GFC, а поле VPI имеет длину 12 байт. Поля имеют тот же смысл, что и для заголовка UNI.

Коммутаторы АТМ могут работать в двух режимах - коммутации виртуального пути и коммутации виртуального канала. В первом режиме коммутатор выполняет продвижение ячейки только на основании значения поля VPI, а значение поля VCI он игнорирует. Обычно так работают магистральные коммутаторы территориальных сетей. Один виртуальный путь соответствует целому набору виртуальных каналов, коммутируемых как единое целое.

После доставки ячейки в локальную сеть АТМ ее коммутаторы начинают коммутировать ячейки с учетом как VPI, так и VCI, но при этом им хватает для коммутации только младшей части номера виртуального соединения, так что фактически они работают с VCI, оставляя VPI без изменения. Последний режим называется режимом коммутации виртуального канала.

Адресом конечного узла в коммутаторах АТМ является 20-байтный адрес. Этот адрес может иметь различный формат, описываемый стандартом ISO 7498. При работе в публичных сетях используется адрес стандарта Е.164.

При работе в частных сетях АТМ обычно применяется формат адреса, соответствующий домену международных организаций, причем в качестве международной организации выступает АТМ Forum.