Особенности АТМ. Архитектура протоколов.

ATM (Asynchronous Transfer Mode) является коммутируемой технологией, предназначенной для одновременной передачи голоса и данных в виде ячеек (cell) фиксированной длины, что уменьшает время на обработку и позволяет обеспечить более равномерную загрузку процессора.

Предсказуемое время процессорной обработки ячеек позволяет обеспечить эффективное, высокоскоростное управление смешанным трафиком голос/данные, поскольку в ATM для коммутации используются специализированные микросхемы.

Мы остановимся на следующих особенностях сетей ATM:

ATM-сеть — это сеть с установлением соединений (connection-oriented);

сети ATM — это коммутируемые сети.

Сети с установлением соединений

В технологии ATM предусмотрен механизм установки соединения между точками, которые будут вести передачу. Недостатки такого метода, связанные с накладными расходами на начальном этапе взаимодействия, компенсируются возможностью установки соединения с гарантированной полосой пропускания.

Сети с установлением соединений могут гарантировать определенное качество сервиса (Quality of Service, QoS). ATM-QoS включает в себя следующие параметры:

допустимое количество потерянных пакетов;

допустимое изменение интервалов между ячейками.

В результате, в сети может осуществляться одновременная передача различных видов трафика, зависящего от качества сервиса, например, звука, видео и данных.

Технология ATM (Asynchronous Transfer Mode – асинхронный режим передачи) была создана на базе принципов работы широкополосных ISDN-сетей (B-ISDN), поскольку первоначально рассматривалась в качестве основного средства быстрой передачи данных при организации коммуникаций в сетях B-ISDN. По мере развития эта сетевая технология заняла свою нишу в локальных и глобальных сетях, не считая сетей B-ISDN. Операторы дальней связи и региональные телефонные компании предлагают ATM для реализации глобальных коммуникаций, и зачастую эти услуги идут в одном пакете с возможностями SONET, frame relay и другими услугами глобальной связи.

Технология ATM имеет множество достоинств. Она легко масштабируется, поэтому скорость передачи данных в локальных или глобальных сетях может увеличиваться по мере их роста или при перерастании локальной сети в глобальную. С ее помощью можно решать проблемы перегруженности сети, сегментировать сети и даже обеспечивать высокоскоростное подключение настольных систем. Крупные банки и университеты используют ATM для организации глобальных коммуникаций между удаленными площадками, правительственные организации применяют ATM для связи отделений в пределах одного города, а в кинематографической промышленности технологии ATM используются для передачи фильмов.

Модель АТМ предполагает использование концепции нескольких плоскостей для разделения пользовательских функций, функций управления и контроля. Структура такой плоскостной модели приведена на рис. 6 и содержит эти три плоскости: пользовательскую - для передачи абонентской информации, плоскость контроля - для передачи информации сигнализации и плоскость управления - для системы эксплуатации сети и реализации операторских функций. Кроме того добавлено третье измерение в структуре, называемое управлением плоскостями, которое отвечает за управление системой в целом. Впрочем, поскольку технология АТМ находится еще в стадии становления, очень много функций управления до сих пор не стандартизированы.

Рис. 6. Модель стека протоколов в сети АТМ

Как видно из рисунка, каждая плоскость охватывает несколько уровней модели, причем уровни, как и положено, функционируют независимо друг от друга и общаются между собой стандартными протокольными блоками: физический уровень более или менее совпадает по функциям с первым уровнем модели ВОС и занимается обработкой потока бит. Уровень АТМ располагается в нижней части второго уровня стандартной модели. Уровень адаптации АТМ - АТМ adaptation layer - AAL - выполняет задачи приспособления протоколов верхних уровней, неважно, пользовательской или сигнальной информации, к селлам АТМ фиксированной длины. Для плоскости контроля информация сигнализации эквивалентна нижней части второго уровня , а пользовательская плоскость больше приложима к нижней части транспортного уровня, поскольку адаптация пользовательских данных выполняется из конца в конец между абонентскими установками. Функции системы можно разделить между уровнями АТМ так, как представлено на рис. 7. Физический уровень отвечает за передачу бит/селлов, уровень АТМ занимается коммутацией и маршрутизацией, а также мультиплексированием информации AAL (ATM adaptation layer), который в свою очередь отвечает за привязку пользовательских данных к потоку селлов, причем эта привязка для различных типов служб может делаться по-разному.

29.Виртуальные каналы, пути. Главной особенностью сети X.25 является использование аппарата виртуальных каналов для обеспечения информационного взаимодействия между компонентами сети. Виртуальные каналы предназначены для организации вызова и непосредственной передачи данных между абонентами сети.

Соединения в сети X.25 Информационный обмен в сети X.25 состоит из трех обязательных фаз:

- Установление вызова (виртуального канала)

- Информационный обмен по виртуальному каналу

- Разрыв вызова (виртуального канала)

Существуют два вида соединений: switched virtual circuit (SVC) – коммутируемый виртуальный канал; permanent virtual circuit (PVC) – постоянный виртуальный канал.

Постоянный виртуальный канал PVC является аналогом выделенного канала. Коммутируемый виртуальный канал (SVC) напоминает традиционный телефонный вызов и реализует обмен данными.

Имеются три типа коммутируемых виртуальных каналов, работающие в дуплексном режиме, но отличающиеся направлением устанавливаемых соединений: входящий SVC, двунаправленный SVC и выходящий SVC. Основу Frame Relay составляют виртуальные каналы (virtual circuits). Виртуальный канал в сети Frame Relay представляет собой логическое соединение которое создается между двумя устройствами DTE в сети Frame Relay и используется для передачи данных.

В сети Frame Relay используется два типа виртуальных каналов — коммутируемые (Switched Virtual Circuits, SVC) и постоянные (Permanent Virtual Circuits, PVC).