Този избор на размер е по-скоро политически, отколкото технически. Когато CCITT (понастоящем ITU-T) стандартизираше банкомата, американските представители искаха 64-битово натоварване, тъй като се считаше за добър компромис между големите обеми данни, оптимизирани за предаване на данни, и по-краткия полезен товар, изчислен за приложения в реално време. , На свой ред, разработчиците от европейските страни искаха да получат 32-байтови пакети, тъй като малкият размер (и следователно малкото време за предаване)Опростете ехокардиографските програми.

Като компромис между двете страни беше избран размерът на 48-те байта (плюс размера на заглавната част = 53). 5-байтови заглавия бяха избрани, защото беше счетено, че 10% от полезния товар е максималната цена за плащане на информация за маршрута. ATM технологията мултиплексира 53-байтови клетки, което намалява почти 30 пъти увреждането и забавянето на данните, което намалява необходимостта от ехо-консерви.

Структура на ATM ATM

ATM определя два различни формата на клетка: потребителския интерфейс (UNI) и мрежовия интерфейс (NNI). Повечето мрежи от банкомати използват UNI. Структурата на всеки такъв пакет се състои от следните елементи:

Полето Общ контрол на потока (GFC) е 4-битово поле, първоначално добавено за поддържане на свързването на АТМ с обществената мрежа. По отношение на топологията, тя е представена като Dual-Tier Dedicated Queue Ring (DQDB). GFC полето е проектирано да осигурява 4 бита на потребителския мрежов интерфейс (UNI), за да координира мултиплексирането и контрола на потока между клетките на различни ATM връзки. Въпреки това, неговата употреба и точните стойности не са стандартизирани и полето винаги е настроено на 0000.

VPI е идентификатор на виртуалния път (8 бита на UNI или 12 бита на NNI).

VCI е идентификатор на виртуалния канал (16 бита).

PT - тип полезен товар (3 бита).

MSB е единица за управление на мрежата. Ако стойността му е 0, тогава се използва пакетът от данни, а в неговата структура 2 бита е изрична индикация за директно претоварване (EFCI), а 1 е опитът от претоварване на мрежата. с изключение наТова е още един прилеп за потребителя (AAU). Той използва AAL5, за да определи границите на пакетите.

CLP е приоритетът за загуба на клетки (1 бит).

HEC - контрол на грешките в заглавието (8-битов CRC).

Мрежата ATM използва полето PT за определяне на различни специални клетки за оперативни цели, администриране и управление (OAM), както и за определяне на границите на пакети при някои нива на адаптация (AAL). Ако стойността MSB на полето PT е 0, тя е клетка за потребителските данни, а останалите два бита се използват за указване на мрежовото претоварване и като общ бит за достъп за нивата на адаптация. Ако MSB е 1, това е пакет за управление, докато другите два бита показват неговия тип.
В някои протоколи за комуникация с АТМ (асинхронен трансфер на данни), полето HEC се използва за контрол на алгоритъма за изрязване, базиран на CRC, който им позволява да намират клетки без допълнителни разходи. 8-битовият CRC се използва за коригиране на единични битови грешки и за откриване на многобитови. Когато се открие последната, текущите и следващите клетки се отхвърлят, докато не се открие клетка с грешки в заглавието. UNI пакетът запазва GFC полето за локален контрол на потока или за система за субмултиплексиране между потребителите. Това е предназначено да позволи на множество терминали да споделят една мрежова връзка. Технологията се използва и за създаване на две ISDN-съвместими цифрови телефонни мрежи, способни да използват една ISDN базова връзка сс определена скорост. Всичките четири GFC бита трябва да са нула. Форматът на NNI клетка повтаря UNI формата почти същия, с изключение на това, че 4-битовото GFC поле се преразпределя в VPI полето, като го разширява до 12 бита. По този начин, една NNI ATM връзка може да обработва почти 216 VC всеки път.

Клетки и предаване на практика

Какво означава АТМ на практика? Той поддържа различни видове услуги чрез AAL. Стандартизираните AAL включват AAL1 AAL2 и AAL5, както и AAC3 и AAL4 се използват рядко. Първият тип се използва за услуги с постоянна битова скорост (CBR) и емулация. Синхронизацията се поддържа и в AAL1. Вторият и четвъртият тип се използват за услуги с променлива битова скорост (VBR), AAL5 - за данни. Информация за това коя AAL се използва за тази клетка не е кодирана в нея. Вместо това той се съгласява или регулира крайните точки за всяка виртуална връзка. След първоначалния дизайн на тази технология, мрежата започна да работи много по-бързо. Една 1500-байтова (12000-битов) рамка с пълна рамка Ethernet изисква само 12 μs за предаване от 10 Gbps, което намалява необходимостта от малки клетки за намаляване на закъсненията.

Какви са силните и слабите страни?

Предимствата и недостатъците на мрежовата технология за УВД са следните. Някои смятат, че увеличаването на скоростта на комуникация ще позволи да бъде заменена от Ethernet опорна мрежа. Трябва обаче да се отбележи, че увеличаването на скоростта само по себе си не намалява трептенето през опашките. В допълнение, хардуерът за прилагане на адаптацията на услугите за IP пакети е скъп. В същото време чрезФиксираният 48-байтов полезен товар на АТМ не е подходящ като връзка за данни директно в рамките на ПР, тъй като нивото на OSI, на което функционира ПР, следва да осигури максимален предавателен блок (MTU) от най-малко 576 байта. При по-бавна или претоварена връзка (622 Mbps и по-ниска), мрежата от банкомати има смисъл и по тази причина повечето ADSL асиметрични системи използват тази технология като междинно ниво между физическото ниво на канала и протокола от ниво 2 като PPP или Ethernet. При тези по-ниски скорости, ATM предоставя полезна възможност за прехвърляне на множество логически схеми към един физически или виртуален носител, въпреки че има и други методи, като многоканални PPP и Ethernet VLAN, които са опционални във VDSL реализации. DSL може да се използва като начин за достъп до мрежата от банкомати, която ви позволява да се свързвате с много доставчици на интернет услуги чрез широколентова банкоматна мрежа. По този начин недостатъците на технологиите се крият във факта, че в съвременните високоскоростни връзки тя губи своята ефективност. Предимствата на такава мрежа са, че значително увеличава честотната лента, тъй като директно осигурява връзката между различните периферни устройства. В допълнение, при наличието на една физическа връзка с помощта на банкомат може едновременно да се задействат няколко различни виртуални канала с различни характеристики. Тази технология използва доста мощни инструменти за непрекъснато управление на трафикада се развиват в момента. Това дава възможност да се предават данни от различни типове едновременно, дори ако те налагат различни изисквания за тяхното изпращане и получаване. Да, можете да създадете трафик, който се изпълнява на различни протоколи, на един канал.

Основи на функционирането на виртуалната верига

Asynchonous Transfer Mode (АТМ съкращение) работи като канален транспортен слой, използвайки виртуални схеми (VC). Това се дължи на концепцията за виртуални пътеки (VP) и канали. Всяка ATM клетка има 8- или 12-битов идентификатор на виртуален път (VPI) и 16-битов идентификатор на виртуален канал (VCI), определен в неговия заглавен ред. VCI, заедно с VPI, се използва за идентифициране на следващата точка на местоназначение на пакета, когато той преминава през серия от ATM комутатори по пътя си към дестинацията. Дължината на VPI варира в зависимост от това дали клетката на потребителя или мрежовият интерфейс са изпратени. Тъй като тези пакети преминават през ATM мрежата, превключването се извършва чрез промяна на VPI /VCI стойностите (чрез замяна на преките пътища). Въпреки факта, че те не са непременно в съответствие с краищата на връзката, концепцията на веригата е последователна (за разлика от IP, където всеки пакет може да стигне до местоназначението с друг маршрут). АТМ комутаторите използват VPI /VCI полета, за да идентифицират виртуалния канал (VCL) на следващата мрежа, която клетка трябва да премине по пътя си до местоназначението си. VCI функцията е подобна на функцията на идентификатора на връзката за пренос на данни (DLCI) в кадрите за препредаване и номерата на групитеЛогически канали в X. 25. Друго предимство на използването на виртуални вериги е възможността да ги приложите като ниво на мултиплексиране, което ви позволява да използвате различни услуги (като гласова и рамкова ретранслация). VPI е полезно за намаляване на таблицата за превключване на някои виртуални схеми, които имат споделени пътеки.

Използването на клетки и виртуални вериги за организиране на трафик

ATM технологията включва допълнително движение на трафика. Когато веригата е конфигурирана, всеки превключвател на веригата е информиран за класа на свързване. Договорите за ATM трафик са част от механизма, осигуряващ "качество на услугата" (QoS). Съществуват четири основни типа (и няколко варианта), всеки от които има набор от параметри, описващи връзката:

CBR - постоянната скорост на предаване на данни. Специфицирана пикова скорост (PCR), която е непроменена.

VBR е променлива скорост на предаване на данни. Определената средна или стабилна стойност (SCR), която може да достигне пик на определено ниво, има максимален интервал, преди да възникнат проблеми.

ABR е наличната скорост на данните. Посочва се гарантирана минимална стойност.

UBR е несигурна скорост на данните. Трафикът се разпределя по останалата честотна лента.

VBR има опции в реално време, а в други режими служи за "ситуационен" трафик. Неподходящото време понякога се свежда до vbr-nrt. Повечето класове трафик също използват концепцията за клетъчна толерантност (CDVT), която определя тяхното „клъстериране“ във времето.

Управление на трансфера на данни

Какво означава товаATM, като се вземе предвид горепосоченото? За да се поддържа производителността на мрежата, могат да се прилагат правила за трафик за виртуални мрежи, които ограничават количеството данни, предавани на точките на свързване. Референтният модел, одобрен за UPC и NPC, е алгоритъмът на GCRA. По правило VBR трафикът обикновено се контролира с помощта на контролер, за разлика от други типове. Ако количеството данни надвишава трафика, определен от GCRA, мрежата може или да нулира клетките, или да определи бит за клетъчен приоритет на загуба (CLP) (за идентифициране на пакета като потенциално излишно). Основната работа по сигурността се основава на последователно наблюдение, но това не е оптимално за капсулирания пакетен трафик (тъй като отпадането на една единица ще доведе до загуба на целия пакет). В резултат на това са създадени схеми като частично изхвърляне на пакети (PPD) и ранно пакетиране (EPD), които могат да отхвърлят поредица от клетки, докато стартира следващият пакет. Това намалява количеството на ненужната информация в мрежата и спестява трафик за пълни пакети. EPD и PPD работят с AAL5 връзки, защото използват края на пакета - ATMU (AUU) потребителски интерфейс в полето за заглавие "Load Type", което е зададено в последната клетка на SAR-SDU.

Формиране на трафика

Основите на технологията за УВД в тази част могат да бъдат представени, както следва. Генерирането на трафик обикновено се извършва в мрежовия интерфейсен панел (NIC) в допълнително оборудване. Това се случваопит да се осигурят условия, при които потокът от клетки на VC ще съответства на договора за трафик, т.е. единиците няма да бъдат отхвърлени или сведени до приоритет UNI. Тъй като референтният модел за управление на мрежовия трафик е GCRA, този алгоритъм обикновено се използва за генериране и изпращане на данни.

Видове виртуални вериги и пътеки

ATM технологията може да създава виртуални вериги и пътеки както статично, така и динамично. Статичните вериги (PVS) или Paths (PVP) изискват веригата да се състои от поредица от сегменти, по една за всяка двойка интерфейси, през които преминава. PVP и PVC, въпреки че са концептуално прости, изискват значителни усилия в големи мрежи. Те също така не поддържат премаршрутиране на услугата в случай на неизправност. Напротив, динамично конструираните PVP (SPVP) и PVC (SPVC) се конструират чрез посочване на характеристиките на схемата (договор за услуги) и две крайни точки. Накрая, мрежата от банкомати създава и премахва включени виртуални вериги (SVC) по искане на крайната част на оборудването. Едно от приложенията за SVC е прехвърлянето на индивидуални телефонни разговори, когато мрежата от комутатори е свързана чрез банкомат. SVCs също бяха използвани, когато се опитваха да заменят банкоматите.

Схема за виртуална маршрутизация

Повечето мрежи за технология на АТМ, които поддържат SPVP, SPVC и SVC, използват интерфейса на частния мрежов възел или частния интерфейс за мрежа от мрежата (PNNI). PNNI използва същия алгоритъм за бърз достъп, използван от OSPF и IS-IS за маршрутизиране на IP пакети за споделяне на топологична информация.между ключове и избор на маршрут през мрежата. PNNI също така включва мощен механизъм за сумиране, който ви позволява да създавате много големи мрежи, както и алгоритъм за контрол на достъпа (CAC), който определя наличието на достатъчна широчина на честотната лента по предложения път през мрежата, за да отговаря на изискванията за VC или VP услуги.

Получаване и свързване с повиквания

Мрежата трябва да установи връзка, преди двете страни да могат да изпратят клетката един към друг. В ATM това се нарича виртуална верига (VC). Това може да бъде постоянна виртуална верига (PVC), която се създава административно в крайни точки, или виртуална схема за комутируема връзка (SVC), създадена от страните, ако е необходимо. Създаването на SVC се контролира от алармена система, в която запитаната страна определя адреса на хоста, типа на заявената услуга и параметрите на трафика, които могат да се прилагат към избраната услуга. Тогава "Мрежата" ще потвърди, че поисканите ресурси са налични и дали съществува маршрут за връзката. Технологията за УВД определя следните три нива:

Адаптиране на УВД (AAL);

2 АТМ, което е приблизително до нивото на информационния ред на ИОО;

е физическо, еквивалентно на подобно ниво на OSI.

Разполагането и разпространението

Технологията за УВД стана популярна сред телефонните компании и много производители на компютри през 90-те години. Въпреки това, дори до края на това десетилетие, най-добрата цена и производителността на продуктите, базирани на интернет протокола, започнаха да се конкурират с ATM за интеграция в реално време и мрежов трафик, базиран на пакети.Някои компании днес се фокусират върху ATM продукти, докато други ги предлагат като опция.

Мобилни технологии

Безжичната технология се състои от основна ATM мрежа с безжична мрежа. Клетките се предават от базовите станции към мобилните терминали. Функциите за мобилност се изпълняват на АТМ комутатор в базова мрежа, известна като "кросоувър", която е подобна на MSC (мобилен комутационен център) на GSM мрежи. Предимството на безжичния банкомат е високата му скорост и висока скорост на обслужване, изпълнявани на ниво 2. В началото на 90-те години някои изследователски лаборатории са активни в тази област. Създаден е форум за банкомати, който да стандартизира безжичната технология. Той бе подкрепен от няколко телекомуникационни компании, включително NEC, Fujitsu и AT & T. Мобилната технология ATM има за цел да осигури високоскоростна мултимедийна комуникационна технология, способна да предоставя широколентови мобилни комуникации, с изключение на GSM и WLAN мрежите.