Опубликован: 26.10.2007 | Уровень: специалист | Доступ: свободно
Лекция 5:
Основные принципы построения сети ATM
Аннотация: Рассмотрены основные принципы сети и технологии передачи при Асинхронном режиме передачи (ATM). Приводится эталонная модель протоколов широкополосной цифровой сети интегрального обслуживания, определяется назначение всех уровней этой модели. Показан принцип создания виртуального соединения и коммутации через коммутатор ATM
Ключевые слова: ATM, asynchronous transfer mode, ISDN, LAN, broadband, narrow, поток, cell, ячейка, качество обслуживания, quality of service, AAL, SDU, virtual connection, PVC, NNI, PMD, physical medium, convergence, sublayer, congestion, CLP, транзитные узлы, redundancy check, virtual channel, vcc, virtual path, virtual link, VPI, сетевой процессор, матричный коммутатор, HOL, constant bit rate, bit rate, in-circuit emulator, PCR, CTD, SCR, MCR, CDV, UBR, ABR, admission control, CAC, UPC, GCRA, стратегия безопасности, CDVT, MBS, loop control, flow control, error ratio, CER, maximum burst, MSR, CBR, демультиплексор, HEC
Введение
Исторически разработка принципов ATM - асинхронного режима передачи (Asynchronous Transfer Mode) была связана с развитием ISDN. Такое развитие было обусловлено развитием прикладных задач, например высокоскоростных местных сетей (LAN) и высококачественного телевидения, которые требовали более высоких скоростей, чем те, что предоставляли службы ISDN.
Однако разработка широкополосной цифровой сети интегрального обслуживания (Broadband ISDN - BISDN) привела к созданию метода передачи, который резко отличался от узкополосной ISDN (Narrow ISDN - NISDN), известной как асинхронный режим передачи (Asynchronous Transfer Mode).
ATM объединяет возможности двух технологий - коммутации пакетов и коммутации каналов. ATM преобразует все виды нагрузки в поток ячеек (cell) длиной 53 байта. Как показано на рис. 5.1 ячейка состоит из 48 байтов полезной нагрузки и 5 байтов заголовка, который позволяет передавать эту ячейку по сети.
Метод ATM ориентирован на соединение с пакетным способом коммутации, который обеспечивает заданное качество обслуживания (QoS - Quality of Service). ATM рассчитана на высокие скорости передачи, а также на различные виды нагрузки: равномерный поток нагрузки, пульсирующая (пачечная) нагрузка и другие промежуточные типы.
Эталонная модель протоколов BISDN
Эталонная модель протоколов BISDN показана на рис. 5.2.
Модель содержит три плоскости: плоскость пользователя (U-plane),плоскость управления (C-plane) и плоскость менеджмента - административного управления (M-plane).
Плоскость пользователя (U-plane), включает в себя передачу и прием всех видов данных, обеспечение управления потоком и защиту от ошибок. Она имеет уровневую структуру.
Плоскость управления (C-plane) содержит совокупность протоколов, используемых для сигнализации при установлении, контроле и разъединении соединения. Она имеет уровневую структуру.
Плоскость менеджмента (M-plane) включает в себя две плоскости: административное управление уровнями плоскостей и управление плоскостями.
Функции управления уровнями содержат совокупность протоколов, координирующих:
- работу C-U плоскостей;
- распределения сетевых ресурсов;
- согласования их с параметрами поступающей нагрузки;
- координации работ по обработке эксплуатационной информации и технического обслуживания.
Рассмотрим более подробно уровни плоскости пользователя и управления.
Плоскость пользователя имеет три основных уровня для поддержки пользовательских приложений: физический, адаптации ATM, уровень ATM. Уровень адаптации ATM (ATM Adaptation Layer - AAL) имеет несколько типов, функции которых определяются различными классами нагрузки пользователя. Уровень адаптации преобразует блоки данных пользователя (SDU - Service Data Unite) в 48-байтовые блоки, которые переносятся ATM-ячейками.
На рис. 5.3показана я информация, генерируемая различными приложениями: передача речи, передача данных, передача видео.
На рисунке показаны источники, порождающие различные типы нагрузки:
- регулярный поток, который поступает от преобразователя аналоговой информации в цифровые отсчеты(A/D);
- кадры изображения, которые после сжатия представляют собой пакеты различной длины;
- поток данных, который представляет собой поток пакетов с пульсирующей длиной.
Задача устройства уровня AAL: преобразовать информацию, разбить на блоки и предоставить для передачи через уровень ATM, который позволяет системе передать все характерные особенности данного приложения (например, тактовые последовательности). Можно отметить, что функции AAL могут размещаться в оконечном оборудовании, а другие функции - выполняться сетью, как это показано на рис. 5.4.
