Особенности ATM презентация

до физического уровня.
Модели обслуживания АТМ включают обслуживание с постоянной битовой скоростью, с переменной битовой скоростью и с неуказанной битовой скоростью.
В АТМ применяется коммутация пакетов фиксированной длины 53 байта. В терминах АТМ эти пакеты называются ячейками. Каждая ячейка состоит из 5-байтового заголовка и 48-байтовой «полезной нагрузки». Фиксированная длина ячеек и простота заголовков упрощают высокоскоростную коммуникацию АТМ-ячеек.
В АТМ-сетях используются виртуальные каналы. Номер виртуального канала, называемым идентификатором виртуального канала, помещается в специальное поле заголовка АТМ-ячейки. Идентификаторы используются коммутаторами для направления АТМ-ячеек их адресатам.
Технология АТМ не предоставляет повторной передачи ячеек на канальном уровне. Если коммутатор обнаруживает ошибку в заголовке АТМ-ячейки, он пытается исправить ее при помощи помехоустойчивых кодов. Если исправить ошибку не удалось, коммутатор не запрашивает повторную передачу у предыдущего коммутатора, а просто отбрасывает ячейку.

сети ATM

ATM сеть состоит из коммутаторов АТМ и оконечных устройств, соединенных друг с другом. Назначение коммутатора: прочитать заголовочную часть ячейки, изменить маршрутную информацию, отправить ее на один из своих исходящих портов. различают два вида интерфейсов АТМ:

UNI (user to network interface)
NNI (network to network interface).

(ячейки) ATM

Кадр UNI

Кадр NNI

General Flow Control - 4 бита, часто не используются, содержит информацию в случае нескольких на одном АТМ интерфейсе, отсутствуют в NNI.
Virtual Path Identifier - 1 (1.5) байт (4096 путей в пределах одного коммутатора).
Virtual Channel Identifier - (2 байта). Пара значений VPI и VCI используется коммутаторами для перенаправления ячеек.
Payload Type - тип ячейки (3 бита) управление/данные, перегрузки, пометка последней ячейки в кадре AAL5.
Cell Loss Priority - 1 бит разрешения уничтожения ячейки.
Head Error Check - контрольная сумма заголовка (1 байт). Тело ячейки не проверяется на корректность передачи.

синхронизации в ATM

Выделение ячейки происходит при помощи проверки контрольной суммы заголовка (поле HEC, которое занимает 1 байт)

каналы и пути

На уровне АТМ имеются два иерархических слоя, основной задачей которых является перенос ячеек АТМ:
виртуальные каналы (ВК);
виртуальные пути (ВП)
Соединение между двумя устройствами АТМ может быть по выделенному виртуальному каналу или по коммутируемому ВК.

Соотношения между путем передачи, виртуальными путями и виртуальными каналами

коммутаторов ATM

А

В

коммутаторы

VPI/VCI=М

VPI/VCI=Е

VPI/VCI=А

VPI/VCI=D

На этапе установления соединения все промежуточные АТМ устройства прописывают в свои таблицы коммутации правила перенаправления ячеек на основании конкретных значений VPI/VCI.
А посылает запрос на передачу и B отвечает (однопроходная схема), таким образом образуется виртуальный канал внутри коммутаторов (устанавливается коммутируемый виртуальной канал на время передачи данных). Для узла А выделяется свое значение VCI/VPI, а потом его постоянно изменяют коммутаторы, когда перенаправляют ячейки на какой-то свой порт, основываясь на ранее запомненных параметрах виртуального пути.

протоколов B-ISDN

уровень ATM

Физический уровень АТМ делится на два подуровня - Transmission Convergence (подуровень подготовки к передаче) и PMD (зависимый от среды передачи).
ТС:
распознавание границ ячеек (отсутствует преамбула, ячейки всегда длиной 53 байта, если суммы нескольких подряд ячеек совпадают - значит, границы ячейки правильно установлены),
расчет и проверка контрольной суммы заголовка (HEC),
генерация дополнительных символов Idle (при необходимости более нижнему уровню),
PMD:
поддерживает синхронизацию относительно сигнала,
соответствует физическому представлению сигнала (в том числе кодированию) для транспортной сети, используемой в качестве среды передачи.

ATM

Основными функциями уровня АТМ является

мультиплексирование потока ячеек из разных виртуальных путей в один канал для передачи
необходимые преобразования заголовков, например, переназначение номера виртуального пути при переходе с участка на участок
выполнение некоторых функций управления на основании поля PT в заголовке ячейки
формирование и изъятие заголовка.

Adaptation Level

Уровень AAL делится на два подуровня - подуровень сборки/разборки ячеек SAR и подуровень конвергенции CS.
Функции SAR состоят в "нарезке" входной информации на части, годные для вставления в ячейки и обратное преобразование на приеме.
Подуровень CS выполняет функции идентификации сообщений, синхронизации абонентских установок (если соответствующая служба этого требует) и т.д.

Adaptation Level

AAL 1
1 байт заголовков (порядковые номера последовательно отправленных ячеек) + 47 байт данных.
AAL 1 разработан для поддержки постоянной скорости передачи битов (приложения реал-тайм).

AAL 2
Назначение: обеспечить передачу данных с переменной скоростью в реальном времени (пустые ячейки не отсылаются, используется самосинхронизация). Полезная нагрузка - 45 байтов, 3 байта - CRC + длина поля данных + порядковые номера.

AAL 3/4
Передача информации с переменной скоростью как в ориентированной на соединение, так и не в ориентированной на соединение модели обмена данными.
Данные - 44 байта (из 53). Кроме полей AAL 2 есть еще тип информации и идентификатор мультиплексирования (для идентификации протоколов вышележащих уровней). Очень много накладных расходов.

Adaptation Level

AAL 5
Обеспечивает максимальную эффективность передачи по сети АТМ потоков данных. Основное назначение: передача при помощи АТМ данных разных протоколов.
Полезная информация (сегмент данных высокого уровня делится на ячейки по 48 байт) передается в каждой ячейке, кроме последней. В предпоследней в потоке передаются заголовки высоких уровней, а в последней - служебная информация.
Заголовки последней ячейки:CRC-32, длина сегмента (0-65535), пометки основной части (для последней ячейки), поле заполнения потока до кратного 48 байтам.

обслуживания ATM

CBR
Постоянная скорость передачи
Постоянный поток данных с жесткими требованиями к задержки и изменению задержки
rt-VBR
Переменная скорость передачи реального времени
Переменная полоса пропускания с жестокими требования к задержки и изменению задержки
nrt-VBR
Переменная скорость передачи нереального времени
Переменная полоса пропускания с жестокими требования к потере ячейки
UBR
Неспецифицированная скорость передачи
Гарантии не предоставляются (предоставляется лучшее из доступного)
ABR
Доступная скорость передачи
Управление потоком с жесткими требованиями к потере ячеек

Дж., Росс К. Компьютерные сети.
Н.Олифер, В.Олифер. Транспортная подсистема неоднородных сетей
http://kunegin.narod.ru/
http://www.nis.nnov.ru/