Оборудование центрального офиса
Применение режима асинхронной передачи на "последней миле" не вносит существенных изменений в конфигурацию устройств, размещаемых у поставщика услуг доступа (рис. 5).
Рис.5. Оборудование центрального офиса, необходимое для поддержки технологии ATM over ADSL
Если на абонентском конце соединения установлен частотный разделитель, аналогичное оборудование должно присутствовать в центральном офисе. Отделенный низкочастотный (0-4 кГц) трафик поступит на локальный голосовой коммутатор и затем в телефонную сеть, а ячейки ATM попадут в мультиплексор DSLAM. Если в сети доступа применяется технология ATM over ADSL, мультиплексор должен иметь требуемое число входных ATM-портов и уметь обрабатывать ячейки ATM.
Для соединения ADSL-мультиплексора с ATM-коммутатором используется высокоскоростной канал с пропускной способностью 45, 155 Мбит/с или выше. Выбор скорости зависит как от быстродействия последующих ATM-магистралей, так и от прогнозируемой суммарной интенсивности входных потоков ATM, поступающих на мультиплексор.
Обработка "нисходящего" трафика сводится к приему устройством DSLAM высокоскоростного потока ячеек ATM от коммутатора (который не обязательно должен находиться в том же центральном офисе NAP), анализу адресов отдельных ячеек и их передаче на соответствующий выходной порт DSLAM.
На рис. 5 аппаратные средства, установленные в центральном офисе, изображены как отдельные устройства. Между тем на практике частотный разделитель нередко является составной частью DSLAM, а сам мультиплексор бывает выполнен в виде модуля, устанавливаемого в голосовой коммутатор.
Анализируя работу оборудования центрального офиса, поддерживающего архитектуру ATM over ADSL, следует иметь в виду, что две рассматриваемых технологии (ADSL и ATM) соответствуют двум нижним уровням эталонной модели OSI. Соответственно, применение асинхронной передачи на "последней миле" никак не затрагивает следующих уровней протокольного стека, так что обработка пакетов TCP/IP или IPX не требует какой-либо модернизации существующих приложений. Таким образом, возможность использования в сети доступа тех или иных протоколов третьего и четвертого уровней зависит только от способности Internet-провайдера или администратора корпоративной сети обеспечить обработку соответствующих пакетов.
Управление трафиком
Возможности управления трафиком ATM уже упоминались в качестве одного из факторов, которые следует принимать во внимание при выборе абонентского оборудования. Если оставить в стороне заведомо неудачные решения, то применение технологии асинхронной передачи на "последней миле" сулит определенный выигрыш и в этой сфере.
Как и в любой иной среде с пакетной передачей, при проектировании сети ATM используется принцип статистической достаточности ресурсов. Он базируется на хорошо известном выводе теории массового обслуживания: для предоставления конкретного сервиса всем имеющимся абонентам достаточно ресурсов, которые позволяют одновременно охватить этой услугой только их часть. Действительно, трудно представить себе, что все компьютеры, подключенные к сети ATM, в одно и то же время начнут передавать данные с максимальной скоростью. При работе в Internet, когда наиболее типичным клиентским приложением является Web-браузер, "нисходящий" трафик возникает только при загрузке новой страницы. В результате отношение числа абонентов к количеству входных портов оборудования центрального офиса может составлять 8:1, 10:1 и даже больше.
Сказанное в полной мере относится к технологии xDSL: устройства DSLAM нередко выполняют статистическое мультиплексирование в пропорции 1:100, а значит, решение на базе ATM over ADSL гораздо экономичнее организации выделенной линии с такой же пропускной способностью. (Стоит заметить, что, при всей справедливости вероятностных оценок, в случае использования мегабитных скоростей передачи данных по линиям DSL "узким местом" могут стать каналы выхода сети Internet-провайдера в международные глобальные сети. Впрочем, эта проблема не имеет непосредственного отношения к технологии ATM over ADSL.)
Режим асинхронной передачи как нельзя лучше приспособлен для обработки трафика, интенсивность которого изменяется по тому или иному вероятностному закону. Современное оборудование, выполняющее коммутацию или мультиплексирование потоков ATM, нередко специально проектируется для транспортировки трафика без потерь ячеек в изменяющихся условиях функционирования сети.
Решающая роль при этом отводится алгоритмам формирования трафика (traffic shaping) на стороне отправителя, которые обеспечивают его передачу в сеть с заранее согласованной скоростью, что уменьшает вероятность потерь ячеек или полностью исключает ее. Процедура формирования трафика, выполняемая абонентским устройством доступа, особенно актуальна в связи с тем, что несколько активных виртуальных соединений могут начинаться в одном устройстве. Распределение между ними исходящих потоков ячеек обуславливает еще большее снижение риска потери данных при резком возрастании интенсивности потоков. Подобные механизмы управления трафиком в сетях ATM позволяют поставщикам услуг доступа гарантировать определенный уровень сервиса как абонентам, так и тем Internet-провайдерам, в сети которых они направляют поступающий трафик.
Еще одно преимущество ATM (как протокола канального уровня) на линиях ADSL - возможность дифференциации различных категорий трафика, в частности предоставления более высокого приоритета потокам с постоянной скоростью передачи (CBR) по сравнению с потоками переменной скорости (VBR). Эту возможность в наибольшей мере удается реализовать при последовательном применении режима ATM - вплоть до настольных компьютеров.