ATM
Загальні відомості про мережі ATM
АТМ - історія і базові принципи
Асинхронний режим передачі даних (Asynchronous Transfer Mode, ATM) - універсальна транспортна мережа для передачі неоднорідного трафіка: даних, голосу і відео.
Слово асинхронний у назві означає, що тактові генератори передавача і приймача не синхронізовані, а самі комірки передаються і мультиплексуються по запитах. При мультиплексуванні використовується статистична технологія. Асинхронна передача не припускає впорядкування комірок по каналах при пересиланні. ATM підтримує апаратну і пакетну комутацію.
Протокол ATM розбиває весь трафік на пакети строго фіксованої довжини (їх називають комірками), що асинхронно мультиплексуються в єдиний цифровий тракт відповідно до привласненого пріоритету. Завдяки малій довжині комірок (53 байта, з них 48 байт несуть корисну інформацію, а комірка АТМ у випадку транспортування голосових даних відповідає 6 мс звучання), можна організувати одночасну передачу потоку даних відразу декількох служб, критичних вчасно доставки – комірки з даними різних додатків будуть вставлятися в потік поперемінно, забезпечуючи кожному додатку необхідну швидкість обміну даними. У залежності від обсягу трафіка можуть бути організовані ATM-канали зі швидкістю передачі від 1,5 Мб/c до 40 Гб/c, при цьому дана технологія дозволяє уникати простою каналів.
Протокол ATM виконує комутацію за номером віртуального з'єднання, який у технології ATM розбитий на дві частини - ідентифікатор віртуального шляху (VPI) і ідентифікатор віртуального канала (VCL). Крім цієї основної задачі протокол ATM виконує ряд функцій по контролю за дотриманням трафік-контракту з боку користувача мережі, маркуванню осередків-порушників, відкиданню осередків-порушників при перевантаженні мережі, а також керуванню потоком осередків для підвищення продуктивності мережі (природно, при дотриманні умов трафік-контракта для усіх віртуальних з'єднань). Протокол ATM працює з комірками наступного формату, представленого на малюнку 2.3.
Поле Керування потоком (Generic Flow Control) використовується тільки при взаємодії кінцевого вузла і першого комутатора мережі. В даний час його точні функції не визначені.
Поля Ідентифікатор віртуального шляху (Virtual Path Identifier, VPI) і Ідентифікатор віртуального каналу (Vitual Channel Identifier, VCI) займають відповідно 1 і 2 байти. Ці поля задають номер віртуального з'єднання, розділений на старшу (VPI) і молодшу (VCI) частини.
Поле Ідентифікатор типу даних (Payload Type Identifier, РTI) складається з 3-х біт і задає тип даних, що переносяться коміркою, користувацькі або керуючі (наприклад, керуючі встановленням віртуального з'єднання). Крім того, один біт цього поля використовується для вказівки перевантаження в мережі - він називається Explicit Congestion Forward Identifier (ECFI) - і передає інформацію про перевантаження але напрямок потоку даних.
У полі Пріоритет втрати кадру (Cell Loss Priority, CLP) комутатори ATM відзначають комірки, що порушують угоди про параметри якості обслуговування, щоб видалити їх при перевантаженнях мережі. Таким чином, осередку з CLP-0 є для мережі високопріоритетними, а з комірки CLP-1 - низькопріоритетними.
Поле Керування помилками в заголовку(Header Error Control, НЕС) містить контрольну суму, обчислену для заголовка комірки. Контрольна сума обчислюється за допомогою техніки коригувальних кодів Хэммінга, тому вона дозволяє не тільки виявляти помилки, але і виправляти всі одиночні помилки, а також деякі подвійні. Поле НЕС забезпечує не тільки виявлення і виправлення помилок у заголовку, але і перебування границі початку кадру в потоці байтів кадрів, що є кращим фізичним рівнем технології ATM, або ж у потоці біт фізичного рівня, заснованого на комірках. Комутатор ATM обчислює контрольну суму для послідовності з 5 байт, що знаходяться в поле даних кадру CTM-N, і, якщо обчислена контрольна сума говорить про коректність заголовка комірки ATM, перший байт стає границею комірки. Якщо ж це не так, то відбувається зрушення на один байт і операція продовжується. Таким чином, технологія ATM виділяє асинхронний потік комірок ATM у потоці біт фізичного рівня, заснованого на комірках.
Розглянемо методи комутації комірок ATM на основі пари чисел VPI/VCI. Комутатори ATM можуть працювати в двох режимах - комутації віртуального шляху і комутації віртуального каналу. У першому режимі комутатор виконує просування комірки тільки на підставі значення поля VPI, а значення поля VCI він ігнорує. Вони доставляють комірки з однієї мережі користувача в іншу на підставі тільки старшої частини номера віртуального каналу. У результаті один віртуальний шлях відповідає цілому набору віртуальних каналів, що комутуються як єдине ціле.
Після доставки комірки в локальну мережу ATM її комутатори починають комутувати осередку із врахуванням як VPI, так і VCI, але при цьому їм вистачає для комутації тільки молодшої частини номера віртуального з'єднання, так що фактично вони працюють з VCI, залишаючи VPI без зміни. Останній режим називається режимом комутації віртуального каналу.
Інформація взята з http://rfcmd.ru/book_07/h2_7
