Основные принципы построения сети ATM

Введение

Исторически разработка принципов ATM - асинхронного режима передачи (Asynchronous Transfer Mode) была связана с развитием ISDN. Такое развитие было обусловлено развитием прикладных задач, например высокоскоростных местных сетей (LAN) и высококачественного телевидения, которые требовали более высоких скоростей, чем те, что предоставляли службы ISDN.

Однако разработка широкополосной цифровой сети интегрального обслуживания (Broadband ISDN - BISDN) привела к созданию метода передачи, который резко отличался от узкополосной ISDN (Narrow ISDN - NISDN), известной как асинхронный режим передачи (Asynchronous Transfer Mode).

ATM объединяет возможности двух технологий - коммутации пакетов и коммутации каналов. ATM преобразует все виды нагрузки в поток ячеек (cell) длиной 53 байта. Как показано на рис. 5.1 ячейка состоит из 48 байтов полезной нагрузки и 5 байтов заголовка, который позволяет передавать эту ячейку по сети.

увеличить изображение
Рис. 5.1.

Метод ATM ориентирован на соединение с пакетным способом коммутации, который обеспечивает заданное качество обслуживания (QoS - Quality of Service). ATM рассчитана на высокие скорости передачи, а также на различные виды нагрузки: равномерный поток нагрузки, пульсирующая (пачечная) нагрузка и другие промежуточные типы.

Эталонная модель протоколов BISDN

Эталонная модель протоколов BISDN показана на рис. 5.2.

увеличить изображение
Рис. 5.2.

Модель содержит три плоскости: плоскость пользователя (U-plane),плоскость управления (C-plane) и плоскость менеджмента - административного управления (M-plane).

Плоскость пользователя (U-plane), включает в себя передачу и прием всех видов данных, обеспечение управления потоком и защиту от ошибок. Она имеет уровневую структуру.

Плоскость управления (C-plane) содержит совокупность протоколов, используемых для сигнализации при установлении, контроле и разъединении соединения. Она имеет уровневую структуру.

Плоскость менеджмента (M-plane) включает в себя две плоскости: административное управление уровнями плоскостей и управление плоскостями.

Функции управления уровнями содержат совокупность протоколов, координирующих:

• работу C-U плоскостей;
• распределения сетевых ресурсов;
• согласования их с параметрами поступающей нагрузки;
• координации работ по обработке эксплуатационной информации и технического обслуживания.

Рассмотрим более подробно уровни плоскости пользователя и управления.

Плоскость пользователя имеет три основных уровня для поддержки пользовательских приложений: физический, адаптации ATM, уровень ATM. Уровень адаптации ATM (ATM Adaptation Layer - AAL) имеет несколько типов, функции которых определяются различными классами нагрузки пользователя. Уровень адаптации преобразует блоки данных пользователя (SDU - Service Data Unite) в 48-байтовые блоки, которые переносятся ATM-ячейками.

На рис. 5.3показана я информация, генерируемая различными приложениями: передача речи, передача данных, передача видео.

увеличить изображение
Рис. 5.3. Преобразование различной информации на уровне AAL

На рисунке показаны источники, порождающие различные типы нагрузки:

• регулярный поток, который поступает от преобразователя аналоговой информации в цифровые отсчеты(A/D);
• кадры изображения, которые после сжатия представляют собой пакеты различной длины;
• поток данных, который представляет собой поток пакетов с пульсирующей длиной.

Задача устройства уровня AAL: преобразовать информацию, разбить на блоки и предоставить для передачи через уровень ATM, который позволяет системе передать все характерные особенности данного приложения (например, тактовые последовательности). Можно отметить, что функции AAL могут размещаться в оконечном оборудовании, а другие функции - выполняться сетью, как это показано на рис. 5.4.

увеличить изображение
Рис. 5.4. Размещение уровней на плоскости пользователя