Proč sítě ATM?
- Podnětem je integrace služeb a požadavků na výkon telefonie i datových sítí : „vize širokopásmových integrovaných služeb“ (B-ISON).
- Telefonní sítě podporují jedinou kvalitu služeb a jsou navíc drahé.
- Internet nepodporuje žádnou kvalitu služeb, ale je flexibilní a levný.
- Sítě ATM měly podporovat řadu kvalit služeb za rozumnou cenu – měly suplovat jak telefonní síť, tak internet.
Asynchronní přenosový režim (ATM):
Jedná se o efektivní systém Mezinárodní telekomunikační unie – Sekce pro telekomunikační normy (ITU-T) pro přenos volání a přenáší všechny informace včetně více typů služeb, jako jsou data, video nebo hlas, které jsou přenášeny v malých paketech pevné velikosti nazývaných buňky. Buňky jsou přenášeny asynchronně a síť je orientována na spojení.
ATM je technologie, která má určitou událost ve vývoji širokopásmového ISDN v 70. a 80. letech 20. století, kterou lze považovat za vývoj přepojování paketů. Každá buňka je dlouhá 53 bajtů – 5 bajtů záhlaví a 48 bajtů užitečného zatížení. Uskutečnění volání ATM vyžaduje nejprve odeslání zprávy pro navázání spojení.
Poté všechny buňky následují stejnou cestu k cíli. Může zpracovávat provoz s konstantní rychlostí i provoz s proměnlivou rychlostí. Může tedy přenášet více druhů provozu s kvalitou služby end-to-end. ATM je nezávislý na přenosovém médiu, může být posílán po vedení nebo vlákně sám o sobě nebo může být také zabalen uvnitř užitečného zatížení jiných nosných systémů. Sítě ATM používají „paketové“ nebo „buněčné“ přepínání s virtuálními okruhy. Jeho konstrukce pomáhá při realizaci vysoce výkonných multimediálních sítí.
Formát buněk ATM –
Informace se v ATM přenášejí ve formě jednotek pevné velikosti nazývaných buňky. Jak je již známo, každá buňka je dlouhá 53 bajtů, které se skládají z 5 bajtů záhlaví a 48 bajtů užitečného zatížení.
Asynchronní přenosový režim může mít dva typy formátů, které jsou následující:
- Záhlaví UNI: které se používá v rámci privátních sítí ATM pro komunikaci mezi koncovými body ATM a přepínači ATM. Obsahuje pole Generic Flow Control (GFC).
- NNI Header: používá se pro komunikaci mezi ATM přepínači a neobsahuje Generic Flow Control(GFC), místo toho obsahuje Virtual Path Identifier (VPI), který zabírá prvních 12 bitů.
Fungování ATM:
Standard ATM používá dva typy spojení, tj, Virtuální kanálová spojení (VPC), která se skládají ze svazků virtuálních kanálových spojení (VCC), což je základní jednotka přenášející jeden proud buněk od uživatele k uživateli. Virtuální cesta může být vytvořena end-to-end v síti ATM, protože nesměřuje buňky do konkrétního virtuálního okruhu. V případě větší poruchy jsou všechny buňky patřící do určité virtuální cesty směrovány stejnou cestou přes síť ATM, což napomáhá rychlejší obnově.
Přepínače připojené k účastníkům používají k přepínání buněk jak VPI, tak VCI, což jsou přepínače virtuálních cest a virtuálních spojení, které mezi sebou mohou mít různá spojení virtuálních kanálů, sloužící k vytvoření virtuálního trunku mezi přepínači, s nimiž lze zacházet jako s jediným celkem. Jeho základní operace je jednoduchá, a to vyhledáním hodnoty spojení v místní překladové tabulce, která určuje odchozí port spojení a novou hodnotu VPI/VCI spojení na tomto spoji.
ATM vs DATA Networks (Internet) –
- ATM je založen na „virtuálním okruhu“: cesta je rezervována před přenosem. Zatímco internetový protokol (IP) je bez spojení a rezervace prostředků „end-to-end“ není možná. RSVP je nový signalizační protokol v internetu.
- ATM buňky: Buňky mají pevnou nebo malou velikost a kompromis je mezi hlasem nebo daty. Zatímco pakety IP mají proměnlivou velikost.
- Adresování: ATM používá 20bitové globální adresy NSAP pro signalizaci a 32bitové lokálně přiřazené štítky v buňkách. Zatímco IP používá 32bitové globální adresy ve všech paketech.
Vrstvy ATM:
- ATM Adaption Layer (AAL) –
Slouží k izolaci protokolů vyšších vrstev od detailů procesů ATM a připravuje konverzi uživatelských dat do buněk a segmentuje je na 48bajtové užitečné zatížení buněk. Protokol AAL přebírá přenos od služeb vyšší vrstvy a pomáhá jim při mapování aplikací, např. hlasu, dat do buněk ATM. - Fyzická vrstva –
Řídí přenos závislý na médiu a dělí se na dvě části fyzickou podvrstvu závislou na médiu a podvrstvu pro konvergenci přenosu. Hlavní funkce jsou následující:- Převádí buňky na proud bitů.
- Řídí vysílání a příjem bitů ve fyzickém médiu.
- Může sledovat hranice buněk ATM.
- Sleduje balení buněk do vhodného typu rámců.
- Vrstva ATM –
Řídí přenos, přepínání, řízení přetížení, zpracování záhlaví buněk, sekvenční doručování atd, a odpovídá za současné sdílení virtuálních okruhů po fyzickém spoji známé jako multiplexování buněk a předávání buněk přes síť ATM známé jako cell relay s využitím informací VPI a VCI v záhlaví buněk.
Aplikace ATM:
- ATM WAN –
Může být použita jako WAN pro posílání buněk na velké vzdálenosti, směrovač sloužící jako koncový bod mezi sítí ATM a ostatními sítěmi, který má dva zásobníky protokolu. - Multimediální virtuální privátní sítě a řízené služby –
Pomáhá při řízení ATM, LAN, hlasových a video služeb a je schopen poskytovat kompletní služby virtuální privátní sítě, která zahrnuje integrovaný přístup k multimédiím. - Páteřní síť Frame relay –
Služby Frame relay se používají jako síťová infrastruktura pro řadu datových služeb a umožňují službu Frame relay ATM pro služby internetworkingu. - Rezidenční širokopásmové sítě –
ATM je podle výběru poskytuje síťovou infrastrukturu pro zřízení rezidenčních širokopásmových služeb při hledání vysoce škálovatelných řešení. - Nosná infrastruktura pro telefonní sítě a sítě soukromých linek –
Pro efektivnější využití optických infrastruktur SONET/SDH vybudováním infrastruktury ATM pro přenos telefonního provozu a provozu soukromých linek.
