Инверсное мультиплексирование

Накопленный за рубежом опыт использования магистралей ATM показывает, что наиболее активно используются два вида каналов ATM. Это каналы на 1.5 Мбит/с и 45 Мбит/с (Т-1 и Т-3). Для многих пользователей глобальных сетей пропускная способность в 1.5 Мбит/с слишком мала, а 45 Мбит/с — несколь­ко дорога. В последнем случае, что особенно важно, часто остается невостре­бованной вся полоса пропускания. Компромисс между этими двумя каналами был найден в результате разработки технологии инверсного мультиплексиро­вания (Inverse Multiplexing for ATM, IMA). Стандарт на эту технологию был официально одобрен в июле 1997 года. Спецификация IMA позволяет провай­дерам услуг связи предоставлять соединения ATM со скоростями, кратными 1.5 Мбит/с, без изменения инфраструктуры базовых каналов. Технология ин­версного мультиплексирования позволяет образовывать так называемые проме­жуточные каналы за счет объединения нескольких каналов 1.5 Мбит/с в один. Например, четыре таких канала могут быть сделаны единым соединением ATM со скоростью 6 Мбит/с.

Спецификация инверсного мультиплексирования определяет совокупность протоколов и операций, необходимых для распределения одного высокоскорост­ного потока ячеек ATM между несколькими низкоскоростными каналами и его последующего восстановления на принимающей стороне. Кроме того, эта специ­фикация определяет набор процедур по управлению каналами и устройствами. Спецификация определяет также сервис для адаптации таких отличных от ATM технологий как Frame Relay.

В основе инверсного мультиплексирования лежит механизм последователь­ного распределения ячеек между несколькими каналами. То есть отправитель посылает ячейки по каналам по очереди: первую ячейку — в первый канал, вто­рую — во второй и т. д. Получатель, имея соответствующий механизм, после­довательно получает ячейки из разных каналов и выстраивает их в порядке отправления. Естественно, принимающие и передающие устройства (инверсные мультиплексоры ATM, AImux) должны четко синхронизировать свои действия.

Для этого в потоки ячеек с пользовательской информацией вставляются управляющие ячейки ICP (IMA Control Protocol, управляющий протокол IMA). Эти ячейки вместе с ячейками с пользовательскими данными образуют кадры IMA. Мультиплексоры придерживаются той же схемы работы при отсутствии ячеек с пользовательскими данными: в кадры IMA для его заполнения вставля­ются специальные заполняющие ячейки. На принимающей стороне мультиплек­сор удаляет их, прежде чем передать в сеть ATM.

Хотя скорости каналов, входящих в одну группу, равны, не существует гаран­тии того, что отправленные ячейки будут получены одновременно. Поэтому в более быстрые каналы для выравнивания скоростей посылаются пустые ячейки.

Инверсные мультиплексоры могут добавлять и удалять каналы во время связи между абонентами. Это позволяет поддерживать сеанс связи даже в случае сбоя на одном из каналов. Кроме того, канал может быть удален, если он по некоторым параметрам перестает удовлетворять пользователей. Такая возмож­ность очень важна: лучше удалить медленный канал, чем загружать пустыми ячейками быстрый канал, тем самым снижая общую производительность. После приведения параметров канала в норму, он может быть снова добавлен к группе.