Основные принципы технологии ATM

⇐ ПредыдущаяСтр 21 из 27Следующая ⇒

Сеть ATM имеет классическую иерархическую структуру крупной территориальной сети — конечные станции соединяются индивидуальными линиями связи с коммутаторами нижнего уровня, которые, в свою очередь, соединяются с коммутаторами более высоких уровней. Коммутаторы ATM поддерживают как каналы PVC, так и каналы SVC. Для сетей ATM определен протокол маршрутизации PNNI (Private NNI — частный интерфейс NNI), с помощью которого коммутаторы могут строить таблицы маршрутизации автоматически, причем с учетом требований инжиниринга трафика. В публичных сетях ATM обычно используются адреса в стандарте Е.164, что делает простым взаимодействие этих сетей с телефонными сетями. Адреса ATM имеют иерархическую структуру, подобно телефонным номерам или IP-адресам, которая обеспечивает масштабируемость сетей ATM до любого уровня, даже общемирового.

В больших сетях применяется понятие агрегированного виртуального пути, который объединяет виртуальные каналы, имеющие в сети ATM общий маршрут между исходным и конечным узлами или общую часть маршрута между некоторыми двумя коммутаторами сети.

Стандарт ATM не вводит свои спецификации на реализацию физического уровня. Здесь он основывается на технологиях SDH/SONET и PDH, принимая их иерархию скоростей.

Комплексная поддержка параметров QoS

ATM разбивает весь трафик на 5 классов: А, В, С, D и X. Первые четыре класса представляют трафик типовых приложений, которые отличаются устойчивым набором требований к задержкам и потерям пакетов, а также тем, генерируют они трафик с постоянной (CBR) или переменной (VBR) битовой скоростью. Класс X зарезервирован для уникальных приложений, набор характеристик и требований которых не относится ни к одному из первых четырех классов.

Кадр ATM в 53 байта с полем данных 48 байт явился результатом компромисса между требований эластичного и чувствительного к задержкам трафиков. Первому типу соответствовал размер поля данных в 32 байта, а вторые — в 64 байта. Небольшой и фиксированный размер кадра ATM дал ему специальное название — ячейка.

Чтобы пакеты содержали адрес узла назначения и в то же время процент служебной информации не превышал размер поля данных пакета, в технологии ATM применен стандартный для WAN прием — передача ячеек в соответствии с техникой виртуальных каналов. Общая длина номера виртуального канала составляет 24 бит, что вполне достаточно для обслуживания большого количества виртуальных соединений каждым портом коммутатора глобальной (может быть всемирной) сети ATM.

В технологии ATM для каждого класса трафика определен набор количественных параметров, которые приложение должно задать. В технологии ATM поддерживается следующий набор основных количественных параметров для трафика виртуального соединения:

пиковая скорость передачи ячеек (Peak Cell Rate, PCR);

средняя скорость передачи ячеек (Sustained Cell Rate, SCR);

минимальная скорость передачи ячеек (Minimum Cell Rate, MCR);

максимальная величина пульсаций (Maximum Burst Size, MBS);

доля потерянных ячеек (Cell Loss Ratio, CLR);

задержка передачи ячеек (Cell Transfer Delay, CTD);

вариация задержек ячеек (Cell Delay Variation, CDV).

Параметры скорости измеряются в ячейках в секунду, максимальная величина пульсаций — в ячейках, а временные параметры — в секундах.

Стек протоколов ATM

Стек протоколов ATM показан на рис. 19.1, а распределение протоколов по конечным узлам и коммутаторам ATM — на рис. 19.2.

Стек протоколов ATM соответствует нижним уровням семиуровневой модели ISO/OSI и включает уровень адаптации ATM, уровень ATM и физический уровень.

Прямого соответствия между уровнями протоколов технологии ATM и уровнями модели OSI нет.

Верхние уровни сети
Уровни адаптации ATM (AAL1-5)	Подуровень конвергенции (CS)	Общая часть подуровня конвергенции
Специфическая для сервиса часть
Подуровень сегментации и реассемблирования (SAR)
Уровень ATM (маршрутизация пакетов, мультиплексирование, управление потоком, обработка приоритетов)
Физический уровень	Подуровень согласования передачи
Подуровень, зависящий от физической среды

Рис. 19.1. Структура стека протоколов ATM

Конечный узел Коммутатор Коммутатор Конечный узел

Рис. 19.2. Распределение протоколов по узлам и коммутаторам сети ATM

Уровень адаптации ATM

Уровень адаптации ATM (ATM Adaptation Layer, AAL) представляет собой набор протоколов AAL1-AAL5, которые преобразуют сообщения протоколов верхних уровней сети ATM в ячейки ATM нужного формата. Функции этих уровней достаточно условно соответствуют функциям транспортного уровня модели OSI, например функциям протокола TCP или UDP.

Уровень адаптации состоит из двух подуровней.

Подуровень сегментации и реассемблирования (Segmentation And Reassembly, SAR) занимается разбиением (сегментацией) сообщения, принимаемого AAL от протокола верхнего уровня, на ячейки ATM, снабжением их соответствующим заголовком и передачей уровню ATM для отправки в сеть.

Подуровень конвергенции (Convergence Sublayer, CS) — решает такие задачи, как обеспечение временной синхронизации между передающим и принимающим узлами (для трафика, требующего такой синхронизации), контролем и возможным восстановлением битовых ошибок в пользовательской информации, контролем целостности передаваемого пакета компьютерного протокола (Х.25, Frame Relay).

Самостоятельно обеспечить требуемые параметры трафика и QoS протоколы AAL не могут. Для выполнения соглашений трафик-контракта требуется согласованная работа коммутаторов сети вдоль всего виртуального соединения. Эта работа выполняется протоколом ATM, обеспечивающим передачу ячеек различных виртуальных соединений с заданным уровнем качества обслуживания.

Протокол ATM

Протокол передает ячейки через коммутаторы при установленном и настроенном виртуальном соединении. Протокол ATM выполняет коммутацию по номеру виртуального соединения, который в технологии ATM разбит на две части:

□ идентификатор виртуального пути (Virtual Path Identifier, VPI);

□ идентификатор виртуального канала (Virtual Channel Identifier, VCI).

Поля идентификатора виртуального пути (VPI) и идентификатора виртуального канала (VCI) занимают соответственно 1 и 2 байта. Эти поля задают номер виртуального соединения, разделенный на старшую (VPI) и младшую (VCI) части.

⇐ Предыдущая 16 17 18 19 202122 23 24 25 Следующая ⇒