Загальні відомості промережі ATM
АТМ - дитина телефонних компаній. Технологія ця розроблялася далеко не з розрахунку на комп'ютерні мережі передачі даних. АТМ радикально відрізняється від звичайних мережевих технологій. Основна одиниця передачі в цьому стандарті - це осередок, на відміну від звичного пакету. Осередок містить в собі 48 байт даних і 5 байт заголовка. Частково це необхідно, щоб забезпечити дуже маленький час затримки передачі мультимедійних даних (Фактично, розмір осередку з'явився компромісом між американським телефонними компаніями, які віддають перевагу розміру осередку 64 байти, і європейськими, у яких він рівний 32 байтам).
Пристрої АТМ встановлюють зв'язок між собою і передають дані по віртуальних каналах зв'язку, які можуть бути тимчасовими або постійними. Постійний канал зв'язку - це шлях, по якому передається інформація. Він завжди залишається відкритим незалежно від трафіку. Тимчасові канали створюються по вимозі і, як тільки передача даних закінчується, закриваються.
Із самого початку АТМ проектувався як система комутації за допомогою віртуальних каналів зв'язку, які забезпечують наперед специфікований рівень якості сервісу (Quality of Service - QoS ) і підтримують постійну або змінну швидкість передачі даних. Модель QoS дозволяє додаткам запитати гарантовану швидкість передачі між приймачем і джерелом, не звертаючи уваги на те, наскільки складний шлях між ними. Кожен АТМ - комутатор, зв'язуючись з іншим, вибирає такий шлях, який гарантує потрібну додатком швидкість.
Якщо система не може задовольнити запит, то вона повідомляє про це додатку. Правда, існуючі протоколи передачі даних і додатку не мають ніякого поняття про QoS, так що це ще одна відмінна властивість, яка ніхто не використовує.
Завдяки наявності таких корисних властивостей АТМ нікого не дивує загальне бажання продовжувати вдосконалювати цей стандарт. Але поки існуючі реалізації устаткування досить обмежені первинним підходом, який орієнтувався на інші, некомп'ютерні, завдання.
Наприклад, АТМ не має вбудованої системи широкомовного сповіщення (це характерно для АТМ, є ідея, але немає стандарту). І хоча широкомовні повідомлення - одвічний головний біль для будь-якого адміністратора, в деяких випадках вони просто необхідні. Клієнт, який шукає сервер, повинен мати можливість розіслати повідомлення "Де сервер?", щоб потім, одержавши відповідь, направляти свої запити вже безпосередньо за потрібною адресою.
Форум АТМ спеціально розробив специфікації для емуляції мережі - LAN emulation (LANE). LANE перетворює "точка-точка"-орієнтовану АТМ мережу в звичайну, де клієнти і сервери бачать її як нормальну широкомовну мережу, що використовує протокол IP (а скоро і IPX). LANE складається з чотирьох різних протоколів: протоколу конфігурації сервера (LAN emulation configuration service - LECS), протоколу сервера (LAN emulation server - LES), протоколу загального віщання і невідомого сервера (Broadcast and Unknown Server - BUS) і протоколу клієнта (LAN emulation client - LEC).
Коли клієнт за допомогою LANE намагається підключитися до мережі АТМ, то спочатку він використовує протокол LECS. Оскільки АТМ не підтримує широкомовних повідомлень, форум АТМ виділив спеціальну адресу LECS, яка ніхто інший вже не використовує. Посилаючи повідомлення за цією адресою клієнт одержує адресу відповідного йому LES. Рівень LES забезпечує необхідні функції ELAN (emulated LAN). З їх допомогою клієнт може одержати адресу BUS-сервісу і послати йому повідомлення "підключився такий-то клієнт", щоб потім BUS рівень міг, одержуючи повідомлення, переслати його всім клієнтам, що реєструються.
Для того, щоб використовувати не АТМ протоколи, необхідно використовувати LEC. LEC працює як конвертор, емулюючи звичайну топологію мережі, яку має на увазі IP. Оскільки LANE є тільки моделює Ethernet, то він може усунути деякі старі технологічні помилки. Кожен ELAN може використовувати різні розміри пакетів. ELAN, який обслуговує станції, підключені за допомогою звичайного Ethernet, використовує пакети розміром 1516 байт, тоді як ELAN, що забезпечує зв'язок між серверами, може посилати пакети по 9180 байт. Всім цим управляє LEC.
Розмір осередку в 48 байт плюс п'ятибайтовий заголовок є причиною того, що тільки 90,5% пропускної смуги витрачається на передачу корисної інформації. Таким чином, реальна швидкість передачі даних - всього лише 140 Мбіт/с. І це без урахування накладних витрат на установку зв'язки і інші службові взаємодії між різними рівнями протоколів - BUS і LECS.
Так, АТМ - складна технологія і поки його використання обмежує LANE. Все це сильно стримує широке розповсюдженню даного стандарту. Правда, існує обгрунтована надія, що він дійсно застосовуватиметься, коли з'являться додатки, які зможуть скористатися перевагами АТМ безпосередньо.
АТМ - даною абревіатурою може позначатися технологія асинхронної передачі даних (Asynchronous Transfer Mode), а не тільки Adobe Type Manager або Automatoc Teller Machine, що багатьом може здатися звичнішим. Дану технологію побудови високошвидкісних обчислювальних мереж з комутацією пакетів характеризує унікальна масштабованість від невеликих локальних мереж швидкостями обміну 25-50 Мбит/сек до трансконтинентальних мереж.
Як передавальне середовище використовується або вита пара (до 155 Мбит/сек) або оптоволокно.
АТМ є розвитком STM (Synchronous Transfer Mode), технології передачі пакетованних даних і мови на великі відстані, традиційно використовуваної для побудови телекомунікаційних магістралей і телефонної мережі. Тому перш за все ми розглянемо STM.
