Основные принципы построения сети ATM

ATM-уровень занимается только последовательной передачей ATM-ячеек, полученных от уровня AAL, в установленном по сети соединении (установлением соединения занимается плоскость управления). ATM-уровень принимает 48-байтовые блоки информации от AAL и дополняет их 5-байтовым заголовком, формируя ячейку (ATM). Заголовок содержит метку, которая определяет свойства устанавливаемого соединения и используется коммутатором для определения следующего участка пути, а также типа приоритета.

ATM может обеспечить различное качество обслуживания разным соединениям. Это оговаривается до предоставления услуги специальным соглашением между пользователем и поставщиком услуг, которое называется контрактом на услуги (service contract). Пользователь вырабатывает требования, которые определяются предоставляемой им нагрузкой и коэффициентом качества (QoS) при установлении связи. Если сеть может предоставить требуемое качество, то контракт устанавливает гарантированный QoS, пока пользователь выполняет все характеристики установленного трафика. Механизм введения очереди и расписания в ATM-коммутаторах обеспечивает возможность поставки информации с заданным QoS. Для того чтобы доставить информацию с предписанным QoS, ATM-сети используют механизм наблюдения. Он будет рассмотрен далее.

увеличить изображение
Рис. 5.5.

В соответствии с числом подключаемых пользователей режим ATM поддерживает два типа соединений: "точка­точка" и "точка - много точек". Связь "точка­точка" может быть однонаправленной или двунаправленной. В последнем случае для каждого направления может быть установлено свое QoS. Связь " точка - много точек" всегда однонаправленная и устанавливается от одного пользователя ко многим.

По времени удержания соединения ATM обеспечивает постоянное виртуальное соединение (Permanent Virtual Connection - PVC) и коммутируемые виртуальные соединения (Switch Virtual Connection - SVC). PVC работает как постоянная, арендованная между сторонами пользователей линия. Точки соединения устанавливаются сетевым менеджером. При SVC оконечные точки задаются в момент инициализации вызова по запросу пользователей.

SVC устанавливается посредством процедур обмена сигналами. Исходящий пользователь должен взаимодействовать с сетью с помощью интерфейса "пользователь-сеть" (User-Network Interface - UNI), как это показано на рис. 5.5.

Запрос на установление соединения распространяется по сети и в конечном итоге включает в себя обмен по протоколу UNI между сетью и терминалом пункта назначения.

В пределах одной сети станции взаимодействуют согласно интерфейсу "сеть- сеть" (network-network interface NNI). Станции, которые принадлежат разным сетям, взаимодействуют по интерфейсу широкополосной межсетевой связи (Broad Band Intercarrier Interface - B-ICI). Исходящий терминал и терминал оконечного пункта, так же как станции, участвующие в соединении по сети, обеспечивают своими ресурсами качество обслуживания соединения (QoS).

Плоскость управления поддерживает функции сигнализации и управления сетевыми приложениями. Сигнализацию можно рассматривать как одну из прикладных задач, в которой оконечное оборудование и станции обмениваются сообщениями верхнего уровня, необходимыми для установления соединения. Плоскость управления, так же как и плоскость пользователя, имеет три базовых уровня. Уровень адаптации сигнализации для плоскости управления предназначен для того, чтобы обеспечить достоверный обмен сообщениями между ATM-системами. Протоколы высокого уровня для этой плоскости предназначены для поддержки интерфейсов "интерфейс пользователя" (UNI - User to Network Interface), интерфейс "сеть-сеть" (NNI - Network to Network Interface), широкополосной межсетевой связи (B-ICI).

увеличить изображение
Рис. 5.6.

Физический уровень ( рис. 5.6) для обеих рассматриваемых плоскостей разделяется на два подуровня.

увеличить изображение
Рис. 5.7.

Подуровень, зависящий от физической среды (PMD - Physical Medium Dependent), нижний из двух подуровней, относится к описанию деталей передачи бит через конкретную среду, таким как линейное кодирование, синхронизация, восстановление формы сигнала, а также к разъемам, и механическим соединениям и т. д.

Подуровень согласования с системой передачи (TCS - Transmission Convergence Sublayer) устанавливает границы ATM-ячеек в потоке бит; генерирует и контролирует контрольную сумму; вставляет и удаляет "свободные" ATM-ячейки в формат, предназначенный для передачи по заданной физической среде.

Имеется большое число физических уровней, предназначенных для обеспечения различных сетевых сценариев: например, локальных или региональных сетей, учрежденческих сетей. ATM адаптируется для применения в уже существующих стандартах физического уровня, таких как SDH (155,2 Мбит/с), E1 (2,048 Мбит/с) E3(34,4 Мбит/с) E4 (139 Мбит/с). Для распространения сигнала чаще всего используется волоконно­оптическая линия.