Основные принципы построения сети ATM

Уровень ATM

Уровень ATM связан с последовательной передачей ячеек информации по установленному по сети соединению. Рассмотрим этот уровень.

Заголовок ATM-ячейки. Различные заголовки ATM-ячеек предназначены для использования в интерфейсах "пользователь-пользователь" (UNI), "сеть-сеть" (NNI). Интерфейс "пользователь-пользователь" (UNI) используется при обмене между оконечным оборудованием пользователей сети ATM или для обмена пользователей сети ATM со станциями ATM-сети организации, или между станциями ATM организаций и общедоступной ATM-сетью, переносящей информацию, как это показано на рис. 5.5.

Интерфейс "сеть-сеть" (NNI) используется при связи между узлами (станциями) одной и той же сети.

На рис. 5.7 показан 5-байтовый заголовок для интерфейса "пользователь-пользователь (UNI). Сначала дадим краткое описание функций полей этого заголовка, а потом рассмотрим более детально их роль при функционировании сети ATM.

Общее поле управления потоком (Generic Flow Control - GFC) - имеет в длину 4 бита и предназначено для управления нагрузкой и обеспечения доступа к среде при нескольких терминалах. Оно используется для защиты от перегрузок как в двухточечных, так и многоточечных конфигурациях доступа. Поле управления потоком применяется только для регулирования потока пользователя и не передается по сети. Поэтому при интерфейсе "сеть-сеть" оно не задействовано, а освободившиеся биты включаются в идентификатор виртуального канала.

Идентификатор виртуального пути (IVP - Identifier Virtual Path) - поле длиной 8 бит в интерфейсе "пользователь-пользователь" и 12 бит в интерфейсе "сеть-сеть" (используются биты, освободившиеся от поля "управление нагрузкой"). Это поле позволяет отобразить виртуальных путей в заданном UNI-соединении. Виртуальный путь содержит пучок виртуальных каналов, которые последовательно подключаются при установлении соединения по сети.

Идентификатор виртуального канала (IVC - Identifier Virtual Channel) - поле из 16 бит, что позволяет отобразить виртуальных каналов. Идентификаторы виртуального пути и канала совместно показывают положение данного соединения в данном маршруте.

Поскольку во многих случаях используется не все указанное количество каналов, соответственно не задействуется полный объем полей идентификатора. Поэтому для такого случая установлены следующие правила:

• - биты, используемые для идентификаторов пути и канала, должны быть смежными;
• - биты, не используемые ни пользователем, ни сетью, должны устанавливаться в ноль;
• - битовая комбинация всегда должна начинаться с младшего разряда.

Тип полезной нагрузки - поле длиной 3 бита; позволяет определить 8 типов полезной нагрузки (таблица 5.1).

Таблица 5.1. Типы полезной нагрузки ATM

значение идентификатора типа нагрузки	содержание
	Ячейка пользователя. Перегрузки нет. Блок данных типа 0 (пользователь-сеть)
	Ячейка пользователя. Перегрузки нет. Блок данных типа 1 (пользователь- пользователю)
	Ячейка пользователя. Имеет место перегрузка. Блок данных типа 0. (пользователь-сеть)
	Ячейка пользователя. Имеет место перегрузка. Блок данных типа 1. (пользователь-пользователь)
	Ячейка системы эксплуатации и технического обслуживания
	Ячейка системы эксплуатации и технического обслуживания
	Ячейка управления ресурсами
	Резерв

Значения бит в комбинациях следующие.

Старший бит

указывает, что комбинация принадлежит ячейке, переносящей пользовательские данные;

указывает, что комбинация принадлежит ячейке системы эксплуатации и технического обслуживания.

При значении второй бит ( ) служит указателем явной перегрузки, посылаемым в направлении передачи (Explicit Forward Congestion Indication -EFCI) и информирует приложения о возможной задержке ячейки, последующей за данной ячейкой. Он используется для включения механизма управления перегрузкой при классе обслуживания "доступная скорость передачи данных", о котором будет сказано далее.

При значении , последний бит ( ) переносится по всей сети и, как будет показано далее, используется на уровне адаптации AAL 5. При он служит указателем конца сервисного блока данных (SDU - Service Data Unit).

Поле полезной нагрузки 110 предназначено для регулировки трафика.

Поле приоритета потери ячейки (CLP - Cell Loss Priority) устанавливает два уровня приоритета для ячеек ATM. Ячейка, имеющая в поле приоритета CLP=0, в период перегрузки обрабатывается с более высоким приоритетом, чем ячейка с . В частности, ячейка должна быть отброшена прежде, чем ячейка с меткой . Бит может устанавливаться для индикации степени важности трафика или может быть установлен сетью для указания более низкого приоритета по QoS потока или ячейки, которая нарушает условия контракта.

Приоритет потери ячейки устанавливается пользователем или поставщиком услуг. Ячейки, принадлежащие источникам с постоянной скоростью передачи, всегда должны иметь приоритет по сравнению с источниками с изменяющейся скоростью.

В свою очередь, при передаче ячеек источника с изменяющейся скоростью передача части ячеек может присваиваться , а части . Это позволяет разделить поток ячеек на два потока: один, потеря которого мало влияет на качество обслуживания, и второй, потеря ячеек которого существенно сказывается на качестве обслуживания.

На узлах доступа может осуществляться проверка параметров потока пользователя, а на транзитных узлах - параметров сетевой нагрузки. Если параметры потока превышают установленные соглашением, то у части ячеек значение поля приоритета потери ячейки может меняться с на . При перегрузках на других узлах эти ячейки могут сбрасываться.

Контроль ошибок заголовка. Восьмибитовая комбинация циклической проверочной суммы. CRC (Cyclic Redundancy Check) использует механизм проверки, показанный в главе 4 (Контроль ошибок с помощью циклического избыточного кода). Проверяется первые четыре байта, а результат проверки заносится в пятый байт. Этот код может исправить однобитовую ошибку и выявить до 89% многобитовых ошибок в заголовке. Обе возможности реализуются оборудованием приема ячеек ATM с помощью адаптивного механизма.

После запуска приемник находится в режиме коррекции. Если обнаружена однобитовая ошибка, то она исправляется. Если обнаружена многобитовая ошибка, то ячейка стирается. В обоих случаях приемник переключается в режим детектирования. В этом состоянии приемника каждая ячейка стирается. Если ошибок в заголовке не обнаружено, то механизм переходит в состояние коррекции. Такой режим коррекции предпочтительнее для среды, где одиночные ошибки более вероятны, чем для среды со многими ошибками.