Формат данных ячеек атм. Типы коммутаторов атм. Виртуальный канал и виртуальная сеть атм.
Технология ATM (асинхронный режим передачи) - это транспортный механизм, ориентированный на установление соединения при передаче информации в сети. Для этого в ATM разработана концепция виртуальных соединений вместо выделенных физических связей между конечными точками в сети. Асинхронный режим –заключается в передаче фиксированных пакетов, может быть использован для любых цифровых трактов и идеально подходит для потоков нагрузки с различной скоростью.
ATM - это метод передачи информации между устройствами в сети маленькими пакетами, называемыми ячейками (cells), в поле данных которых можно передавать любую информацию. К тому же АТМ не придерживается какой-либо определенной скорости передачи. Все ячейки в АТМ фиксированной длины - 53 байта. Ячейка состоит из двух частей: header = 5 байт и payload = 48 байт. Заголовок содержит информацию для маршрутизации ячейки в сети. Поле данных несет в себе полезную информацию, которую собственно и нужно передать через сеть.
АТМ использует системы кодирования информации на физическом уровне, одинаково подходящие для передачи как по локальным, так и по глобальным сетям.
PT = (3 бита) — тип данных; CLP = (1 бит) — уровень приоритета при потере пакета; указывает на то, какой приоритет имеет ячейка (cell), и будет ли она отброшена в случае перегрузки канала;
HEC = (8 бит) — поле контроля ошибок.
UNI — интерфейс пользователь-сеть. Стандарт, который определяет интерфейс между конечной станцией и коммутатором в сети ATM.
NNI = Network-to-Network Interface — интерфейс сеть-сеть. Обобщённый термин, описывающий интерфейс между двумя коммутаторами в сети.
Виртуальный канал - это соединение, установленное между двумя конечными станциями на время их взаимодействия. Это однонаправленное соединение для передачи ячеек с одинаковым идентификатором. При открытии виртуальный канал получает уникальную метку, называемую идентификатором виртуального канала (VCI). Этот идентификатор используется двумя соседними устройствами, участвующими в процессе передачи данных, для определения направления коммутации ячеек, относящихся к этому виртуальному каналу.
Виртуальные каналы бывают коммутируемыми (SVC) и постоянными (PVC). Коммутируемые виртуальные каналы устанавливаются узлами динамически, в процессе работы, а постоянные виртуальные каналы образуются администратором на продолжительный срок.
В то время как виртуальный канал – это соединение, установленное между двумя конечными станциями на время их взаимодействия, виртуальный путь – это путь между двумя коммутаторами, который существует постоянно, независимо от того, установлено ли соединение. Другими словами, виртуальный путь – это «запомненный» путь, по которому проходит весь трафик от одного коммутатора к другому. Когда пользователь запрашивает виртуальный канал, коммутаторы определяют, какой виртуальный путь использовать для достижения конечных станций. По одному и тому же виртуальному пути в одно и тоже время может передаваться трафик более чем одного виртуального канала. Например, виртуальный путь с полосой 120 Мбит/с может быть разделен на 4 одновременных соединения по 30 Мбит/с каждый.
Коммутатор является одним из наиболее важных элементов сети АТМ, такая как от его скорости и эффективности при обработке ячеек зависит производительность всей сети. Одновременно коммутатор является и маршрутизатором. Он должен уметь управлять как асинхронным, так и синхронным трафиком. В настоящее время для коммутации АТМ-ячеек используются два типа коммутаторов: пространственные и временные. Для пространственной коммутации трафик поступает на n входов (портов) и коммутируется на m выходов (портов).
Временные коммутаторы. Временные коммутаторы работают с временными последовательностями, а потому требуют для обработки ячеек организации очередей и буферов памяти для обработки ячеек с различными временными приоритетами и временем прихода. Все временные коммутаторы можно разделить на две группы: – с общей внутренней средой передачи;
– с общей памятью.
Для временной коммутации роль портов играют тайм-слоты, т. е. коммутатор получает на вход последовательность ячеек, распределенных по n тайм-слотам и перераспределяет их по m тайм-слотам выходной последовательности.
Коммутаторы с общей внутренней средой передачи. Работа временных коммутаторов предполагает операции мультиплексирования параллельных потоков ячеек и их преобразования в последовательный поток тайм-слотов. Этот поток для осуществления операции мультиплексирования должен использовать общую внутреннюю среду передачи (шина или кольцо), скорость на которой должна быть в k раз выше (где k – коэффициент мультиплексирования потоков ячеек).
Коммутаторы с общей памятью. Состоят из одного двухпортового модуля памяти, куда записывается мультиплексированная последовательность. Память логически организуется в виде очередей, число которых равно числу выходных портов. Узким местом таких коммутаторов является время доступа к памяти, которое должно быть достаточно мало для поддержки необходимой частоты обращений как со стороны входного, так и выходного трафика.
Пространственные коммутаторы.
Эти устройства позволяют одновременно коммутировать параллельные потоки входных портов на выходные. Такие коммутаторы обладают свойством неблокируемости (любой незанятый входной порт может быть соединен с любым неиспользуемым выходным портом, в противном случае коммутатор является блокирующим).