Реферат: Технологія АТМ

Рівень адаптації ATM і якість сервісу.

У моделі OSI стандарти для мережевого рівня визначають, як здійснюється маршрутизація пакетів і управління ними. У моделі ATM стандарти для рівня адаптації ATM виконують три подібні функції:

визначають, як форматуються пакети;

надають інформацію для рівня ATM, яка дає можливість цьому рівню встановлювати з'єднання з різним QoS;

запобігають "затори".

Рівень адаптації ATM складається з чотирьох протоколів (званих протоколами AAL), які форматують пакети. Ці протоколи приймають осередку з рівня ATM, заново формують з них дані, які можуть бути використані протоколами, які діють на більш високих рівнях, і посилають ці дані більш високому рівню. Коли протоколи AAL отримують дані з більш високого рівня, вони розбивають їх на осередки і передають їх рівню ATM. У стандартах B-ISDN визначені наступні протоколи AAL: AAL 1, AAL 2, AAL 3/4 і AAL 5. Однак ATM Forum розробив тільки три з них - AAL 1, AAL 3/4 і AAL 5. Кожен протокол AAL упаковує дані в осередку своїм способом. Всі ці протоколи, за винятком AAL 5, додають деяку службову інформацію до 48 байтам даних у комірці ATM.

Рівень адаптації ATM визначає також чотири категорії сервісу:

• постійна швидкість передачі бітів (constant bit rate - CBR);

• змінна швидкість передачі бітів (variable bit rate - VBR);

• невизначена швидкість передачі в бітах (unspecified bit rate - UBR);

Ці категорії використовуються для забезпечення різних рівнів якості сервісу (QoS) для різних типів трафіку (на рис.2.2. приведені характеристики кожної категорії).

Рис.2.2 Характеристики рівнів якості сервіса QoS

Категорія CBR використовується для сприйнятливого до затримок трафіку, такого як аудіо-та відеоінформація, при якому дані передаються з постійною швидкістю і вимагають малого часу очікування. CBR гарантує найвищий рівень якості сервісу, але використовує смугу пропускання неефективно. Щоб захистити трафік CBR від впливу інших передач, CBR завжди резервує для з'єднання певну частину смуги пропускання, навіть якщо в даний момент в каналі не відбувається ніякої передачі. Таким чином, резервування смуги пропускання є особливо великою проблемою при роботі по WAN-каналах, коли абоненту доводиться платити за кожен мегабіт смуги пропускання незалежно від того, чи використовується віртуальний канал.

Виробники обладнання ATM та організації, що займаються стандартизацією цієї технології, винаходять різні способи, які повинні дозволити додаткам використовувати QoS. Наприклад, кілька виробників ATM працюють над тим, щоб розширити протокол резервування ресурсів (Resource Preservation Protocol - RSVP), розроблений групою Internet Engineering Task Force (IETF), таким чином, щоб програми могли запитувати QoS. Крім того, щоб дати можливість додаткам, створеним без урахування специфіки ATM, користуватися перевагами QoS, компанія FORE Systems і ряд інших виробників розробляють програмне забезпечення Legacy Application Quality of Service, яке буде вбудовуватися в пристрої доступу до локальних мереж і мережні інтерфейсні плати ATM. Це ПО дасть можливість пристроям і платам встановлювати з'єднання з різними рівнями QoS в залежності від типу додатка, адрес джерела і адресата та інших параметрів.

2.3 Стандарти моделі АТМ

Forum розробив багато стандартів, заснованих на моделі ATM, в тому числі наступні:to-Network Interface (UNI - інтерфейс "користувач-мережа") - визначає інтерфейс між кінцевою станцією і комутатором;Network-to-Network Interface (PNNI - приватний інтерфейс "мережа-мережа", - визначає інтерфейс між комутаторами.

Ці стандарти визначають, як робочі станції і комутатори взаємодіють у мережі ATM. Стандарти UNI, розроблені ATM Forum, визначають, яким чином пристрої взаємодіють з комутатором. На рис.2.3. показано, як пакет передається з робочої станції комутатору. Спочатку користувач посилає дані, наприклад аудіо-, відеоінформацію і т.д. Відповідно з типом даних якійсь із чотирьох протоколів AAL отримує ці дані і розбиває їх на осередки. Потім осередку передаються на рівень ATM, який додає до них інформацію, необхідну для маршрутизації. Потім осередку передаються на фізичний рівень, який розбиває їх на біти і посилає через середовище передачі комутатора.

Рис.2.3 Взаємодія робочої станції АТМ з комутатором

Forum розробив дві версії UNI - UNI 3.0 і UNI 3.1. Ці версії майже ідентичні, за винятком того, що UNI 3.1 заснований на останній версії специфікації передачі сигналів ITU. Це, на жаль, робить UNI 3.1 несумісним з UNI 3.0 з передачі сигналів. На щастя, більшість комутаторів підтримує і UNI 3.0, і UNI 3.1. В даний час ATM Forum працює над специфікацією UNI 4.0, в яку увійдуть зміни специфікації передачі сигналів, підтримка ABR і інші розширення. Стандарт UNI 4.0 буде сумісний з UNI 3.1. Специфікація PNNI, розроблена ATM Forum, включає в себе стандарти, які дають можливість двом комутаторам різних виробників працювати разом. На малюнку 3 показано, як осередок проходить через комутатор ATM. Комутатор отримує осередок на фізичному рівні як фізичний сигнал, передає цей сигнал на рівень ATM і перетворює його в комірку. Потім комутатор перевіряє заголовок осередку, визначаючи, куди вона повинна бути спрямована, знову перетворює осередок у фізичний сигнал і передає його наступному комутатору або кінцевої станції. PNNI - це протокол маршрутизації з визначенням стану зв'язку, подібний протоколу NetWare Link Services Protocol (NLSP), використовуваному в мережах IPX, і протоколу маршрутизації Open Shortest Path First (OSPF), застосовуваному в IP-мережах. Даний протокол дозволяє комутаторам поширювати інформацію про топологію мережі і якості сервісу, підтримуваному мережею ATM. В результаті кожен комутатор "розуміє" топологію всієї мережі і може визначати маршрут по мережі з урахуванням специфічних умов трафіку, наприклад перевантажень. Крім того, оскільки PNNI дає можливість комутаторам поширювати інформацію ієрархічним чином, то для пересилки осередків кожному з них не потрібно знати топологію всієї мережі. Провайдер ATM-послуг або мережевий адміністратор може розділити мережу на кілька концептуальних рівнів, і тоді кожен комутатор повинен буде знати топологію тільки того рівня, до якого він відноситься. Мережа також може містити тільки один рівень. За твердженням Енді Реіда, менеджера по програмним продуктам компанії FORE Systems, мережа ATM, що має тільки один рівень, здатна підтримувати приблизно 200 комутаторів.

ВИСНОВОК

При будь-якому варіанті переходу на ATM в першу чергу виникає завдання організації магістралей. Організація компактних магістралей (collapsed backbone) без використання технології ATM в такому випадку буде досить ризикованим рішенням. Магістральні технології при переході на ATM доводиться міняти в першу чергу. Найбільш критичним при переході на ATM буде перший крок в сторону від традиційної комутації ЛВС. У системах комутації ЛВС без ATM-транків магістралі не використовують технології ATM і, отже, модернізація магістралей буде досить ризикованим кроком. В ідеальному випадку комутатори ЛВС повинні підтримувати магістралі ATM та інших типів (наприклад, FDDI).

Перехід додатків на ATM буде поступовим. На настільних станціях ATM буде спочатку використовуватися для емуляції ЛОМ та роботи з набором традиційних додатків ЛВС. У міру розширення інфраструктури ATM стане можливим пов'язати великі групи користувачів в "чисті" мережі ATM. Це дозволить використовувати спеціальні додатки, розраховані на якість обслуговування ATM (відео, multimedia і т.п.) або спростити роботу з традиційними потоками даних за рахунок більш високої продуктивності ATM. ATM, у міру реалізації, буде робити мережа компанії більш гармонійним - спочатку на рівні магістралей, а потім і для настільних систем. Повний перехід на ATM напевно буде визначатися темпами зниження цін на порти для підключення настільних станцій та адаптери, а також реалізацією підтримки можливостей в прикладних програмах. Використання єдиної технології для організації магістралей, підключення настільних станцій та розподілених мереж може забезпечити, в кінцевому підсумку, істотну економію.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Стив Мак-Квери, Келли Мак-Грю, Стефан Фой “Передача голосовых данных по сетям Cisco Frame Relay, ATM и IP”.

2. Бакланов - Технолог ADSL_ADSL2 теория практика применения.

. Иванов В.И., Гордиенко В.Н., Попов Г.Н. Цифровые и аналоговые системы передачи. - М.: Горячая линия. Телеком, 2003. - 229 с.