9. Общая характеристика сети и технологии atm.

Технология ATM (режим асинхронной передачи) — это одна из самых перспективных технологий построения высокоскоростных се­тей любого класса, от локальных до глобальных. Термин «асинхронный» в назва­нии технологии указывает на ее отличие от синхронных технологий с фиксирован­ным распределением пропускной способности канала между информационными потоками (например, ISDN).

В качестве транспортного механизма ATM лежит технология широкополосной ISDN (B-ISDN, Broadband ISDN), призванная обеспечить возможность создания единой, универсальной, высокоскоростной сети взамен множества сложных не­однородных существующих сетей.Основные компоненты сети ATM:

ATM-коммутаторы (АТМ Switch) , представляющие собой быстродействующие специализированные вычислительные устройства;

Адаптеры - Customer Premises Equipment (CPE), обеспечивающие адаптацию информационных потоков пользователя при передаче с использованием тех­нологии ATM.

Коммутатор ATM состоит из:

·                    коммутатора виртуальных путей;

·                    коммутатора виртуальных каналов.

Эта особенность организации ATM обеспечивает дополнительное увеличение ско­рости обработки ячеек.

Передача информации в сетях ATM происходит после предварительного установ­ления соединений, выполняемого высокоскоростными коммутаторами ATM. Коммутаторы создают широкополосный физический канал, в котором динамически можно формировать более узкополосные виртуальные подканалы. Передаются по каналу не кадры, не пакеты, а ячейки (cells). Ячейка представляет собой очень ко­роткие последовательности байтов — размер ячейки 53 байт, включая заголовок (5 байт). Ячейки передаются по сети, не занимая конкретных временных интервалов, как это имеет место в В-каналах сетей ISDM.

Технология ATM совмещает в себе подходы двух технологий — коммутации пакетов и коммутации каналов. От первых заимствована передача адресуемых пакетов, от вторых — минимизация задержек в сети ввиду пакетов малого раз­мера.

Скорость передачи данных по каналам ATM лежит в пределах от 155 до 2200 Мбит/с. При скорости 155 Мбит/с время передачи ячейки длиной 53 байт составит менее 3 мкс.

Технология рассчитана на работу с трафиками разного типа.

В существующих спецификациях технологии определены 5 классов трафика:

·         класс А — синхронный трафик с предварительным установлением соединения и постоянной битовой скоростью (отсутствие пульсаций). Примеры: голосовой трафик и видеотрафик;

·         класс В — синхронный трафик с предварительным установлением соединения и переменной битовой скоростью (наличие пульсаций). Примеры: компресси­рованные аудио- и видеотрафики;

·         класс С — асинхронный трафик с предварительным установлением соедине­ния и переменной битовой скоростью (наличие пульсаций). Примеры: тра­фик компьютерных сетей с коммутацией пакетов (Х.25, Frame Relay, TCP/IP и т. д.);

·         класс D — асинхронный трафик без предварительного установления соедине­ния и переменной битовой скоростью (наличие пульсаций). Примеры: трафик компьютерных сетей типа Ethernet и т. п.;

·         Класс X — тип трафика определяется пользователем.

Режим асинхронной передачи основан на концепции двух оконечных пунктов сети (абонентских систем, терминалов), осуществляющих связь друг с другом через совокупность промежуточных коммутаторов. При этом используются интерфейсы двух типов:

·                   интерфейс пользователя с сетью (UNI – User-to-Network Interface)

·                   интерфейс между сетями (NNI – Network-to-Network Interface).

Структурна схема сети на основе технологии ATM показана на рисунке. UNI соединяет устройство оконечного пользователя с общедоступным или частным АТМ-коммутатором, а NNI представляет собой канал связи между двумя АТМ-коммутаторами сети.

Соединение между двумя оконечными пунктами сети возникает с того момента, когда один из них передает через UNI запрос в сеть. Этот запрос через цепочку АТМ-коммутаторов отправляется в пункт назначения для интерпретации.

Если узел-адресат принимает запрос на соединение, то в АТМ-сети между двумя пунктами организуется виртуальный канал.

UNI-устройства этих пунктов и промежуточные узлы сети (т.е. АТМ-коммутаторы) обеспечивают правильную маршрутизацию ячеек за счет того, что каждая АТМ-ячейка содержит два поля – идентификатор виртуального пути (VPI) и идентификатор виртуального канала (VCI ). Виртуальный путь представляет собой группу виртуальных каналов, которые в пределах данного ин­терфейса имеют одинаковое направление передачи данных.

Информация, содержащаяся в полях VPI и VCI АТМ-ячейки, используется для однозначного решения задачи маршрутизации даже в случае, если у оконечной системы организовано несколько виртуальных связей.