Η τεχνολογία ΑΤΜ είναι μια έννοια τηλεπικοινωνιών που ορίζεται από τα διεθνή πρότυπα για τη μεταφορά ολόκληρου του εύρους της κίνησης των χρηστών, συμπεριλαμβανομένων των σημάτων φωνής, δεδομένων και βίντεο. Αναπτύχθηκε για να καλύψει τις ανάγκες ενός ψηφιακού δικτύου ευρυζωνικών υπηρεσιών και σχεδιάστηκε αρχικά για την ενοποίηση των τηλεπικοινωνιακών δικτύων. Η συντομογραφία του ATM σημαίνει Asynchonous Transfer Mode και μεταφράζεται στα ρωσικά ως "ασύγχρονη μεταφορά δεδομένων".
Η τεχνολογία δημιουργήθηκε για δίκτυα που πρέπει να χειρίζονται τόσο παραδοσιακή κίνηση δεδομένων υψηλής απόδοσης (όπως μεταφορά αρχείων) όσο και περιεχόμενο σε πραγματικό χρόνο χαμηλής καθυστέρησης (όπως φωνή και βίντεο). Το μοντέλο αναφοράς για τα ΑΤΜ αντιστοιχίζεται κατά προσέγγιση στα τρία κατώτερα επίπεδα του ISO-OSI: δίκτυο, σύνδεση δεδομένων και φυσική. Το ATM είναι το κύριο πρωτόκολλο που χρησιμοποιείται στα κυκλώματα SONET/SDH (δημόσιο τηλεφωνικό δίκτυο μεταγωγής) και ψηφιακό δίκτυο ολοκληρωμένων υπηρεσιών (ISDN).
Τι είναι αυτό;
Τι σημαίνει ΑΤΜ για σύνδεση δικτύου; Αυτή παρέχειλειτουργικότητα παρόμοια με δίκτυα μεταγωγής κυκλώματος και μεταγωγής πακέτων: η τεχνολογία χρησιμοποιεί πολυπλεξία ασύγχρονης διαίρεσης χρόνου και κωδικοποιεί δεδομένα σε πακέτα μικρού σταθερού μεγέθους (πλαίσια ISO-OSI) που ονομάζονται κελιά. Αυτό διαφέρει από προσεγγίσεις όπως το Πρωτόκολλο Διαδικτύου ή το Ethernet, που χρησιμοποιούν πακέτα και πλαίσια μεταβλητού μεγέθους.
Οι βασικές αρχές της τεχνολογίας ATM είναι οι εξής. Χρησιμοποιεί ένα μοντέλο προσανατολισμένο στη σύνδεση στο οποίο πρέπει να δημιουργηθεί ένα εικονικό κύκλωμα μεταξύ δύο τελικών σημείων πριν ξεκινήσει η πραγματική επικοινωνία. Αυτά τα εικονικά κυκλώματα μπορεί να είναι "μόνιμα", δηλαδή αποκλειστικές συνδέσεις που είναι συνήθως προρυθμισμένες από τον πάροχο υπηρεσιών ή "με δυνατότητα μεταγωγής", δηλαδή, με δυνατότητα διαμόρφωσης για κάθε κλήση.
Η λειτουργία ασύγχρονης μεταφοράς (ATM σημαίνει αγγλικά) είναι γνωστή ως η μέθοδος επικοινωνίας που χρησιμοποιείται σε ΑΤΜ και τερματικά πληρωμής. Ωστόσο, η χρήση αυτή σταδιακά μειώνεται. Η χρήση της τεχνολογίας στα ΑΤΜ έχει σε μεγάλο βαθμό αντικατασταθεί από το Πρωτόκολλο Διαδικτύου (IP). Στη ζεύξη αναφοράς ISO-OSI (Επίπεδο 2), οι υποκείμενες συσκευές μετάδοσης αναφέρονται συνήθως ως πλαίσια. Στο ATM, έχουν σταθερό μήκος (53 οκτάδες ή byte) και ονομάζονται συγκεκριμένα "κελιά".
Μέγεθος κελιού
Όπως σημειώθηκε παραπάνω, η αποκρυπτογράφηση ATM είναι μια ασύγχρονη μεταφορά δεδομένων που πραγματοποιείται με τη διαίρεση τους σε κελιά συγκεκριμένου μεγέθους.
Εάν το σήμα ομιλίας μειωθεί σε πακέτα, και αυτάαναγκάζονται να σταλούν σε μια σύνδεση με μεγάλη κίνηση δεδομένων, ανεξάρτητα από το μέγεθός τους, θα συναντήσουν μεγάλα πλήρη πακέτα. Υπό κανονικές συνθήκες αδράνειας, ενδέχεται να εμφανιστούν μέγιστες καθυστερήσεις. Για να αποφευχθεί αυτό το πρόβλημα, όλα τα πακέτα ή οι κυψέλες ATM έχουν το ίδιο μικρό μέγεθος. Επιπλέον, η δομή σταθερής κυψέλης σημαίνει ότι τα δεδομένα μπορούν να μεταφερθούν εύκολα από το υλικό χωρίς τις εγγενείς καθυστερήσεις που εισάγονται από τα πλαίσια εναλλαγής και δρομολόγησης λογισμικού.
Έτσι, οι σχεδιαστές ATM χρησιμοποίησαν μικρά κελιά δεδομένων για να μειώσουν το jitter (σε αυτή την περίπτωση, τη διασπορά καθυστέρησης) στην πολυπλεξία των ροών δεδομένων. Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό κατά τη μεταφορά φωνητικής κίνησης, καθώς η μετατροπή ψηφιοποιημένης φωνής σε αναλογικό ήχο αποτελεί αναπόσπαστο μέρος της διαδικασίας σε πραγματικό χρόνο. Αυτό βοηθά τη λειτουργία του αποκωδικοποιητή (codec), ο οποίος απαιτεί μια ομοιόμορφα κατανεμημένη (σε χρόνο) ροή στοιχείων δεδομένων. Εάν ο επόμενος στη σειρά δεν είναι διαθέσιμος όταν χρειάζεται, ο κωδικοποιητής δεν έχει άλλη επιλογή από το να σταματήσει. Αργότερα, οι πληροφορίες χάνονται επειδή η χρονική περίοδος που έπρεπε να είχε μετατραπεί σε σήμα έχει ήδη παρέλθει.
Πώς αναπτύχθηκε το ATM;
Κατά την ανάπτυξη του ΑΤΜ, η Σύγχρονη Ψηφιακή Ιεραρχία (SDH) 155 Mbps με ωφέλιμο φορτίο 135 Mbps θεωρήθηκε γρήγορο οπτικό δίκτυο και πολλές από τις συνδέσεις Πλησιόχρονης Ψηφιακής Ιεραρχίας (PDH) στο δίκτυο ήταν σημαντικά πιο αργές (όχι περισσότερα από 45 Mbps /Με). ΣτοΜε αυτόν τον ρυθμό, ένα τυπικό πακέτο δεδομένων 1500 byte (12.000 bit) πλήρους μεγέθους θα πρέπει να κατεβάσει στα 77,42 μικροδευτερόλεπτα. Σε μια σύνδεση χαμηλής ταχύτητας, όπως μια γραμμή T1 1,544 Mbps, χρειάστηκαν έως και 7,8 χιλιοστά του δευτερολέπτου για τη μετάδοση ενός τέτοιου πακέτου.
Η καθυστέρηση λήψης που προκαλείται από πολλά τέτοια πακέτα στην ουρά μπορεί να υπερβεί τον αριθμό των 7,8 ms κατά πολλές φορές. Αυτό είναι απαράδεκτο για φωνητική κίνηση, η οποία πρέπει να έχει χαμηλό jitter στη ροή δεδομένων που τροφοδοτείται στον κωδικοποιητή για να παράγει ήχο καλής ποιότητας.
Το σύστημα φωνής πακέτων μπορεί να το κάνει αυτό με διάφορους τρόπους, όπως με τη χρήση μιας προσωρινής μνήμης αναπαραγωγής μεταξύ του δικτύου και του κωδικοποιητή. Αυτό εξομαλύνει το jitter, αλλά η καθυστέρηση που εμφανίζεται κατά τη διέλευση από το buffer απαιτεί ακυρωτή ηχούς, ακόμη και σε τοπικά δίκτυα. Τότε θεωρήθηκε πολύ ακριβό. Επιπλέον, αύξησε την καθυστέρηση στο κανάλι και δυσκόλεψε την επικοινωνία.
Η τεχνολογία δικτύου ATM παρέχει εγγενώς χαμηλό jitter (και χαμηλότερο συνολικό λανθάνοντα χρόνο) για την κυκλοφορία.
Πώς βοηθά αυτό με τη σύνδεση δικτύου;
Η σχεδίαση ΑΤΜ είναι για διεπαφή δικτύου χαμηλού jitter. Ωστόσο, "κελιά" εισήχθησαν στη σχεδίαση για να επιτρέψουν μικρές καθυστερήσεις στην ουρά ενώ παράλληλα υποστηρίζουν την κυκλοφορία δεδομένων. Η τεχνολογία ATM έσπασε όλα τα πακέτα, τα δεδομένα και τις ροές φωνής σε θραύσματα 48 byte, προσθέτοντας μια κεφαλίδα δρομολόγησης 5 byte σε καθένα, ώστε να μπορούν να συναρμολογηθούν εκ νέου αργότερα.
Αυτή η επιλογή μεγέθουςήταν πολιτικό, όχι τεχνικό. Όταν το CCITT (επί του παρόντος ITU-T) τυποποίησε το ATM, οι αντιπρόσωποι των ΗΠΑ ήθελαν ένα ωφέλιμο φορτίο 64 byte, καθώς θεωρήθηκε ένας καλός συμβιβασμός μεταξύ μεγάλων ποσοτήτων πληροφοριών βελτιστοποιημένων για μετάδοση δεδομένων και μικρότερων ωφέλιμων φορτίων σχεδιασμένων για εφαρμογές σε πραγματικό χρόνο. Με τη σειρά τους, οι προγραμματιστές στην Ευρώπη ήθελαν πακέτα 32 byte επειδή το μικρό μέγεθος (και επομένως ο μικρός χρόνος μετάδοσης) διευκολύνει τις εφαρμογές φωνής όσον αφορά την ακύρωση ηχούς.
Το μέγεθος των 48 byte (συν μέγεθος κεφαλίδας=53) επιλέχθηκε ως συμβιβασμός μεταξύ των δύο μερών. Επιλέχθηκαν κεφαλίδες 5 byte επειδή το 10% του ωφέλιμου φορτίου θεωρήθηκε ότι ήταν η μέγιστη τιμή που πρέπει να πληρωθεί για πληροφορίες δρομολόγησης. Η τεχνολογία ATM πολυπλεξίασε κελιά 53 byte, γεγονός που μείωσε την καταστροφή και την καθυστέρηση δεδομένων έως και 30 φορές, μειώνοντας την ανάγκη για ακυρωτές ηχούς.
Δομή κυψελών ATM
Το ΑΤΜ ορίζει δύο διαφορετικές μορφές κυψέλης: διεπαφή δικτύου χρήστη (UNI) και διεπαφή δικτύου (NNI). Οι περισσότερες συνδέσεις δικτύου ATM χρησιμοποιούν UNI. Η δομή κάθε τέτοιου πακέτου αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία:
- Το πεδίο Generic Flow Control (GFC) είναι ένα πεδίο 4 bit που αρχικά προστέθηκε για να υποστηρίζει τη διασύνδεση ATM στο δημόσιο δίκτυο. Τοπολογικά, αναπαρίσταται ως δακτύλιος Διπλού Διαύλου Κατανεμημένης Ουράς (DQDB). Το πεδίο GFC έχει σχεδιαστεί έτσι ώστενα παρέχει 4 bit διεπαφής δικτύου χρήστη (UNI) για τη διαπραγμάτευση της πολυπλεξίας και του ελέγχου ροής μεταξύ κυψελών διαφορετικών συνδέσεων ATM. Ωστόσο, η χρήση του και οι ακριβείς τιμές του δεν έχουν τυποποιηθεί και το πεδίο ορίζεται πάντα σε 0000.
- VPI - αναγνωριστικό εικονικής διαδρομής (8 bit UNI ή 12 bit NNI).
- VCI - αναγνωριστικό εικονικού καναλιού (16 bit).
- PT - τύπος ωφέλιμου φορτίου (3 bit).
- MSB - κελί ελέγχου δικτύου. Εάν η τιμή του είναι 0, χρησιμοποιείται ένα πακέτο δεδομένων χρήστη και στη δομή του, 2 bit είναι ρητή ένδειξη συμφόρησης (EFCI) και 1 είναι Εμπειρία συμφόρησης δικτύου. Επιπλέον, 1 επιπλέον bit εκχωρείται στον χρήστη (AAU). Χρησιμοποιείται από το AAL5 για να υποδείξει τα όρια πακέτων.
- CLP - προτεραιότητα απώλειας κελιών (1 bit).
- HEC - έλεγχος σφάλματος κεφαλίδας (CRC 8-bit).
Το δίκτυο ATM χρησιμοποιεί το πεδίο PT για να ορίσει διάφορα ειδικά κελιά για σκοπούς λειτουργίας, διαχείρισης και διαχείρισης (OAM) και για να ορίσει όρια πακέτων σε ορισμένα επίπεδα προσαρμογής (AAL). Εάν η τιμή MSB του πεδίου PT είναι 0, αυτό είναι ένα κελί δεδομένων χρήστη και τα υπόλοιπα δύο bit χρησιμοποιούνται για να υποδείξουν τη συμφόρηση δικτύου και ως bit κεφαλίδας γενικού σκοπού που είναι διαθέσιμο στα επίπεδα προσαρμογής. Εάν το MSB είναι 1, είναι ένα πακέτο ελέγχου και τα υπόλοιπα δύο bit υποδεικνύουν τον τύπο του.
Μερικά πρωτόκολλα ATM (Asynchronous Data Transfer Method) χρησιμοποιούν το πεδίο HEC για τον έλεγχο ενός αλγόριθμου πλαισίωσης που βασίζεται σε CRC που μπορεί να βρεικύτταρα χωρίς επιπλέον κόστος. Το CRC 8-bit χρησιμοποιείται για τη διόρθωση σφαλμάτων κεφαλίδας ενός bit και τον εντοπισμό σφαλμάτων πολλών bit. Όταν εντοπιστούν τα τελευταία, τα τρέχοντα και τα επόμενα κελιά απορρίπτονται μέχρι να βρεθεί ένα κελί χωρίς σφάλματα κεφαλίδας.
Το πακέτο UNI διατηρεί το πεδίο GFC για τοπικό έλεγχο ροής ή υποπολλαπλασιασμό μεταξύ χρηστών. Αυτό είχε ως στόχο να επιτρέψει σε πολλά τερματικά να μοιράζονται μια ενιαία σύνδεση δικτύου. Χρησιμοποιήθηκε επίσης για να επιτρέψει σε δύο τηλέφωνα ψηφιακού δικτύου ολοκληρωμένης υπηρεσίας (ISDN) να μοιράζονται την ίδια βασική σύνδεση ISDN με μια συγκεκριμένη ταχύτητα. Και τα τέσσερα bit GFC πρέπει να είναι μηδενικά από προεπιλογή.
Η μορφή κελιού NNI αναπαράγει τη μορφή UNI με τον ίδιο σχεδόν τρόπο, εκτός από το ότι το πεδίο GFC των 4 bit ανακατανέμεται στο πεδίο VPI, επεκτείνοντάς το σε 12 bit. Έτσι, μια σύνδεση NNI ATM μπορεί να χειριστεί σχεδόν 216 VC κάθε φορά.
Κύτταρα και μετάδοση στην πράξη
Τι σημαίνει στην πράξη το ΑΤΜ; Υποστηρίζει διάφορους τύπους υπηρεσιών μέσω AAL. Τα τυποποιημένα AAL περιλαμβάνουν τα AAL1, AAL2 και AAL5, καθώς και τα λιγότερο συχνά χρησιμοποιούμενα AAC3 και AAL4. Ο πρώτος τύπος χρησιμοποιείται για υπηρεσίες σταθερού ρυθμού bit (CBR) και εξομοίωση κυκλώματος. Ο συγχρονισμός υποστηρίζεται επίσης στο AAL1.
Ο δεύτερος και ο τέταρτος τύπος χρησιμοποιούνται για υπηρεσίες μεταβλητού ρυθμού bit (VBR), ενώ το AAL5 για δεδομένα. Οι πληροφορίες σχετικά με το ποια AAL χρησιμοποιείται για ένα δεδομένο κελί δεν κωδικοποιούνται σε αυτό. Αντίθετα, συντονίζεται ή προσαρμόζεται σετελικά σημεία για κάθε εικονική σύνδεση.
Μετά τον αρχικό σχεδιασμό αυτής της τεχνολογίας, τα δίκτυα έχουν γίνει πολύ πιο γρήγορα. Ένα πλαίσιο Ethernet πλήρους μήκους 1500 byte (12000 bit) χρειάζεται μόνο 1,2 µs για να μεταδοθεί σε ένα δίκτυο 10 Gbps, μειώνοντας την ανάγκη για μικρά κελιά για μείωση του λανθάνοντος χρόνου.
Ποια είναι τα δυνατά και τα αδύνατα σημεία μιας τέτοιας σχέσης;
Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της τεχνολογίας δικτύου ATM είναι τα εξής. Ορισμένοι πιστεύουν ότι η αύξηση της ταχύτητας της επικοινωνίας θα επιτρέψει την αντικατάστασή της από Ethernet στο δίκτυο κορμού. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι η αύξηση της ταχύτητας από μόνη της δεν μειώνει το jitter λόγω της ουράς. Επιπλέον, το υλικό για την υλοποίηση της προσαρμογής υπηρεσιών για πακέτα IP είναι ακριβό.
Ταυτόχρονα, λόγω του σταθερού ωφέλιμου φορτίου των 48 byte, το ATM δεν είναι κατάλληλο ως σύνδεσμος δεδομένων απευθείας κάτω από το IP, καθώς το επίπεδο OSI στο οποίο λειτουργεί η IP πρέπει να παρέχει μέγιστη μονάδα μετάδοσης (MTU) ίση με τουλάχιστον 576 byte.
Σε πιο αργές ή συμφορημένες συνδέσεις (622 Mbps και κάτω), το ATM είναι λογικό και για αυτόν τον λόγο τα περισσότερα συστήματα ασύμμετρης ψηφιακής συνδρομητικής γραμμής (ADSL) χρησιμοποιούν αυτήν την τεχνολογία ως ενδιάμεσο επίπεδο μεταξύ του επιπέδου φυσικής σύνδεσης και του πρωτοκόλλου του επιπέδου 2 όπως PPP ή Ethernet.
Σε αυτές τις χαμηλότερες ταχύτητες, το ATM παρέχει τη χρήσιμη δυνατότητα μεταφοράς πολλαπλών λογικών σε ένα ενιαίο φυσικό ή εικονικό μέσο, αν και υπάρχουν και άλλες μέθοδοι, όπως πολυκαναλικόPPP και Ethernet VLAN, τα οποία είναι προαιρετικά σε υλοποιήσεις VDSL.
Το DSL μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τρόπος πρόσβασης στο δίκτυο ATM, επιτρέποντάς σας να συνδεθείτε με πολλούς παρόχους υπηρεσιών Internet μέσω ενός ευρυζωνικού δικτύου ATM.
Έτσι, τα μειονεκτήματα της τεχνολογίας είναι ότι χάνει την αποτελεσματικότητά της στις σύγχρονες συνδέσεις υψηλής ταχύτητας. Το πλεονέκτημα ενός τέτοιου δικτύου είναι ότι αυξάνει σημαντικά το εύρος ζώνης, καθώς παρέχει άμεση σύνδεση μεταξύ διαφόρων περιφερειακών συσκευών.
Επιπλέον, με μία φυσική σύνδεση με χρήση ATM, πολλά διαφορετικά εικονικά κυκλώματα με διαφορετικά χαρακτηριστικά μπορούν να λειτουργούν ταυτόχρονα.
Αυτή η τεχνολογία χρησιμοποιεί αρκετά ισχυρά εργαλεία διαχείρισης κυκλοφορίας που συνεχίζουν να αναπτύσσονται προς το παρόν. Αυτό καθιστά δυνατή την ταυτόχρονη μετάδοση δεδομένων διαφορετικών τύπων, ακόμη και αν έχουν εντελώς διαφορετικές απαιτήσεις για την αποστολή και τη λήψη τους. Για παράδειγμα, μπορείτε να δημιουργήσετε επισκεψιμότητα χρησιμοποιώντας διαφορετικά πρωτόκολλα στο ίδιο κανάλι.
Βασικές αρχές εικονικών κυκλωμάτων
Η λειτουργία ασύγχρονης μεταφοράς (συντομογραφία για το ATM) λειτουργεί ως επίπεδο μεταφοράς που βασίζεται σε συνδέσμους χρησιμοποιώντας εικονικά κυκλώματα (VC). Αυτό σχετίζεται με την έννοια των εικονικών μονοπατιών (VP) και των καναλιών. Κάθε κυψέλη ATM διαθέτει ένα εικονικό αναγνωριστικό διαδρομής 8-bit ή 12-bit (VPI) και ένα Virtual Circuit Identifier (VCI) 16-bit,ορίζεται στην κεφαλίδα του.
Το VCI, μαζί με το VPI, χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό του επόμενου προορισμού ενός πακέτου καθώς διέρχεται από μια σειρά διακοπτών ATM καθ' οδόν προς τον προορισμό του. Το μήκος του VPI ποικίλλει ανάλογα με το εάν το κελί αποστέλλεται μέσω της διεπαφής χρήστη ή της διεπαφής δικτύου.
Καθώς αυτά τα πακέτα περνούν μέσω του δικτύου ATM, η εναλλαγή πραγματοποιείται αλλάζοντας τις τιμές VPI/VCI (αντικαθιστώντας ετικέτες). Αν και δεν ταιριάζουν απαραίτητα με τα άκρα της σύνδεσης, η έννοια του σχήματος είναι διαδοχική (σε αντίθεση με το IP, όπου οποιοδήποτε πακέτο μπορεί να φτάσει στον προορισμό του από διαφορετική διαδρομή). Οι μεταγωγείς ATM χρησιμοποιούν τα πεδία VPI/VCI για να προσδιορίσουν το εικονικό κύκλωμα (VCL) του επόμενου δικτύου που πρέπει να διέλθει μια κυψέλη στο δρόμο της προς τον τελικό της προορισμό. Η λειτουργία του VCI είναι παρόμοια με αυτή του Αναγνωριστικού Σύνδεσης Σύνδεσης Δεδομένων (DLCI) στο ρελέ πλαισίου και του λογικού αριθμού ομάδας καναλιών στο X.25.
Ένα άλλο πλεονέκτημα της χρήσης εικονικών κυκλωμάτων είναι ότι μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως στρώμα πολυπλεξίας, επιτρέποντας τη χρήση διαφορετικών υπηρεσιών (όπως φωνή και αναμετάδοση καρέ). Το VPI είναι χρήσιμο για τη μείωση του πίνακα μεταγωγής ορισμένων εικονικών κυκλωμάτων που μοιράζονται διαδρομές.
Χρήση κελιών και εικονικών κυκλωμάτων για την οργάνωση της κυκλοφορίας
Η τεχνολογία ΑΤΜ περιλαμβάνει επιπλέον κίνηση. Όταν διαμορφωθεί το κύκλωμα, κάθε διακόπτης στο κύκλωμα ενημερώνεται για την κατηγορία σύνδεσης.
Τα συμβόλαια κυκλοφορίας ATM αποτελούν μέρος του μηχανισμούπαροχή «ποιότητας υπηρεσίας» (QoS). Υπάρχουν τέσσερις κύριοι τύποι (και πολλές παραλλαγές), καθένας από τους οποίους έχει ένα σύνολο παραμέτρων που περιγράφουν τη σύνδεση:
- CBR - σταθερός ρυθμός δεδομένων. Καθορισμένος ρυθμός αιχμής (PCR) που είναι σταθερός.
- VBR - μεταβλητός ρυθμός δεδομένων. Καθορισμένη τιμή μέσης ή σταθερής κατάστασης (SCR), η οποία μπορεί να κορυφωθεί σε ένα συγκεκριμένο επίπεδο, για το μέγιστο διάστημα πριν από την εμφάνιση προβλημάτων.
- ABR - διαθέσιμος ρυθμός δεδομένων. Καθορίστηκε ελάχιστη εγγυημένη τιμή.
- UBR - απροσδιόριστος ρυθμός δεδομένων. Η επισκεψιμότητα κατανέμεται στο υπόλοιπο εύρος ζώνης.
Το VBR έχει επιλογές σε πραγματικό χρόνο και σε άλλες λειτουργίες χρησιμοποιείται για κίνηση "κατάστασης". Ο λανθασμένος χρόνος μερικές φορές συντομεύεται σε vbr-nrt.
Οι περισσότερες κατηγορίες επισκεψιμότητας χρησιμοποιούν επίσης την έννοια της παραλλαγής ανοχής κυψελών (CDVT), η οποία ορίζει τη "συσσώρευση" τους με την πάροδο του χρόνου.
Έλεγχος μετάδοσης δεδομένων
Τι σημαίνει ΑΤΜ δεδομένων των παραπάνω; Για να διατηρηθεί η απόδοση του δικτύου, μπορούν να εφαρμοστούν κανόνες κυκλοφορίας εικονικού δικτύου για τον περιορισμό της ποσότητας δεδομένων που μεταφέρονται στα σημεία εισόδου σύνδεσης.
Το μοντέλο αναφοράς που επικυρώθηκε για UPC και NPC είναι ο Γενικός Αλγόριθμος Ρυθμού Κυττάρου (GCRA). Κατά κανόνα, η κίνηση VBR ελέγχεται συνήθως χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή, σε αντίθεση με άλλους τύπους.
Αν ο όγκος των δεδομένων υπερβαίνει την κίνηση που ορίζεται από το GCRA, το δίκτυο μπορεί είτε να επαναφέρεικελιά ή επισημάνετε το bit προτεραιότητας απώλειας κελιών (CLP) (για να προσδιορίσετε το πακέτο ως δυνητικά περιττό). Η κύρια εργασία ασφάλειας βασίζεται στη διαδοχική παρακολούθηση, αλλά αυτό δεν είναι βέλτιστο για την ενθυλακωμένη κυκλοφορία πακέτων (επειδή η απόρριψη μιας μονάδας θα ακυρώσει ολόκληρο το πακέτο). Ως αποτέλεσμα, έχουν δημιουργηθεί σχήματα όπως η μερική απόρριψη πακέτων (PPD) και η πρόωρη απόρριψη πακέτων (EPD) που είναι ικανά να απορρίψουν μια ολόκληρη σειρά κελιών μέχρι να ξεκινήσει το επόμενο πακέτο. Αυτό μειώνει τον αριθμό των άχρηστων πληροφοριών στο δίκτυο και εξοικονομεί εύρος ζώνης για πλήρη πακέτα.
EPD και PPD λειτουργούν με συνδέσεις AAL5 επειδή χρησιμοποιούν το τέλος του δείκτη πακέτων: το bit ένδειξης διεπαφής χρήστη ATM (AUU) στο πεδίο Τύπος ωφέλιμου φορτίου της κεφαλίδας, το οποίο ορίζεται στο τελευταίο κελί του SAR -SDU.
Διαμόρφωση επισκεψιμότητας
Τα βασικά στοιχεία της τεχνολογίας ATM σε αυτό το μέρος μπορούν να αναπαρασταθούν ως εξής. Η διαμόρφωση της κυκλοφορίας συμβαίνει συνήθως σε μια κάρτα διασύνδεσης δικτύου (NIC) στον εξοπλισμό χρήστη. Αυτό προσπαθεί να διασφαλίσει ότι η ροή κυψέλης στο VC θα ταιριάζει με το συμβόλαιο κυκλοφορίας του, δηλαδή ότι οι μονάδες δεν θα απορριφθούν ή θα μειωθούν σε προτεραιότητα στο UNI. Δεδομένου ότι το μοντέλο αναφοράς που δίνεται για τη διαχείριση της κυκλοφορίας στο δίκτυο είναι το GCRA, αυτός ο αλγόριθμος χρησιμοποιείται συνήθως για τη διαμόρφωση και τη δρομολόγηση δεδομένων επίσης.
Τύποι εικονικών κυκλωμάτων και μονοπατιών
Η τεχνολογία ΑΤΜ μπορεί να δημιουργήσει εικονικά κυκλώματα και διαδρομές όπωςστατικά όσο και δυναμικά. Τα στατικά κυκλώματα (STS) ή οι διαδρομές (PVP) απαιτούν το κύκλωμα να αποτελείται από μια σειρά τμημάτων, ένα για κάθε ζεύγος διεπαφών που διέρχεται.
PVP και PVC, αν και εννοιολογικά απλά, απαιτούν σημαντική προσπάθεια σε μεγάλα δίκτυα. Επίσης, δεν υποστηρίζουν αλλαγή δρομολόγησης υπηρεσίας σε περίπτωση αποτυχίας. Αντίθετα, τα δυναμικά κατασκευασμένα SPVP και SPVC δημιουργούνται με τον καθορισμό των χαρακτηριστικών ενός σχήματος (μια "σύμβαση" υπηρεσίας) και δύο τελικών σημείων.
Τέλος, τα δίκτυα ATM δημιουργούν και διαγράφουν εικονικά κυκλώματα μεταγωγής (SVC) όπως απαιτείται από το τελικό τμήμα του εξοπλισμού. Μια εφαρμογή για SVCs είναι η πραγματοποίηση μεμονωμένων τηλεφωνικών κλήσεων όταν ένα δίκτυο μεταγωγέων είναι διασυνδεδεμένο μέσω ATM. Τα SVC χρησιμοποιήθηκαν επίσης σε μια προσπάθεια αντικατάστασης LAN ATM.
Σχέδιο εικονικής δρομολόγησης
Τα περισσότερα δίκτυα ATM που υποστηρίζουν SPVP, SPVC και SVC χρησιμοποιούν τη διεπαφή ιδιωτικού κόμβου δικτύου ή το πρωτόκολλο Ιδιωτικού Δικτύου προς Δίκτυο (PNNI). Το PNNI χρησιμοποιεί τον ίδιο αλγόριθμο συντομότερης διαδρομής που χρησιμοποιείται από το OSPF και το IS-IS για τη δρομολόγηση πακέτων IP για την ανταλλαγή πληροφοριών τοπολογίας μεταξύ των μεταγωγέων και την επιλογή διαδρομής μέσω του δικτύου. Το PNNI περιλαμβάνει επίσης έναν ισχυρό μηχανισμό σύνοψης που επιτρέπει τη δημιουργία πολύ μεγάλων δικτύων, καθώς και έναν αλγόριθμο ελέγχου πρόσβασης κλήσεων (CAC) που καθορίζει τη διαθεσιμότητα επαρκούς εύρους ζώνης κατά μήκος μιας προτεινόμενης διαδρομής μέσω του δικτύου για την κάλυψη των απαιτήσεων υπηρεσίας ενός VC ή αντιπρόεδρος.
Λήψη και σύνδεση σεκλήσεις
Το δίκτυο πρέπει να δημιουργήσει μια σύνδεση για να μπορέσουν και οι δύο πλευρές να στείλουν κελιά η μία στην άλλη. Στο ATM, αυτό ονομάζεται εικονικό κύκλωμα (VC). Αυτό μπορεί να είναι ένα μόνιμο εικονικό κύκλωμα (PVC) που δημιουργείται διοικητικά στα τελικά σημεία ή ένα εικονικό κύκλωμα μεταγωγής (SVC) που δημιουργείται όπως απαιτείται από τα μέρη που εκπέμπουν. Η δημιουργία ενός SVC ελέγχεται με σηματοδότηση, στην οποία ο αιτών προσδιορίζει τη διεύθυνση του παραλήπτη, τον τύπο της υπηρεσίας που ζητήθηκε και τυχόν παραμέτρους κυκλοφορίας που μπορεί να ισχύουν για την επιλεγμένη υπηρεσία. Στη συνέχεια, το Δίκτυο θα επιβεβαιώσει ότι οι ζητούμενοι πόροι είναι διαθέσιμοι και ότι υπάρχει μια διαδρομή για τη σύνδεση.
Η τεχνολογία ΑΤΜ ορίζει τα ακόλουθα τρία επίπεδα:
- προσαρμογές ATM (AAL);
- 2 ATM, περίπου ισοδύναμο με το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων OSI;
- φυσικό ισοδύναμο με το ίδιο επίπεδο OSI.
Ανάπτυξη και διανομή
Η τεχνολογία ΑΤΜ έγινε δημοφιλής σε εταιρείες τηλεφωνίας και πολλούς κατασκευαστές υπολογιστών τη δεκαετία του 1990. Ωστόσο, ακόμη και μέχρι το τέλος αυτής της δεκαετίας, η καλύτερη τιμή και η καλύτερη απόδοση των προϊόντων του Πρωτοκόλλου Διαδικτύου άρχισαν να ανταγωνίζονται τα ΑΤΜ για την ενοποίηση σε πραγματικό χρόνο και την κυκλοφορία πακέτων δικτύου.
Ορισμένες εταιρείες εξακολουθούν να επικεντρώνονται στα προϊόντα ATM σήμερα, ενώ άλλες τα παρέχουν ως επιλογή.
Κινητή τεχνολογία
Η ασύρματη τεχνολογία αποτελείται από ένα κεντρικό δίκτυο ATM με ένα δίκτυο ασύρματης πρόσβασης. Τα κύτταρα εδώ μεταδίδονται από τους σταθμούς βάσης στα κινητά τερματικά. ΛειτουργίεςΟι φορητότητες εκτελούνται σε έναν μεταγωγέα ATM στο κεντρικό δίκτυο, γνωστό ως "crossover", το οποίο είναι ανάλογο με το MSC (Mobile Switching Center) των δικτύων GSM. Το πλεονέκτημα της ασύρματης επικοινωνίας ATM είναι η υψηλή απόδοση και ο υψηλός ρυθμός παράδοσης που εκτελούνται στο επίπεδο 2.
Στις αρχές της δεκαετίας του 1990, ορισμένα ερευνητικά εργαστήρια δραστηριοποιούνταν σε αυτόν τον τομέα. Το φόρουμ ATM δημιουργήθηκε για να τυποποιήσει την τεχνολογία ασύρματης δικτύωσης. Υποστηρίχτηκε από πολλές εταιρείες τηλεπικοινωνιών, συμπεριλαμβανομένων των NEC, Fujitsu και AT&T. Η τεχνολογία κινητής τηλεφωνίας ATM στοχεύει στην παροχή τεχνολογιών επικοινωνίας πολυμέσων υψηλής ταχύτητας ικανές να παρέχουν κινητή ευρυζωνικότητα πέρα από δίκτυα GSM και WLAN.
