25-Mavzu: atm tarmog‘i arxitekturasi. Reja: atm protokoli atm formati atm xizmatlari va harakatni boshqarish

ATM xizmatlari va harakatni boshqarish
ATM protokoli darajasida turli virtual ulanishlar va tarmoqdagi resurslardan oqilona foydalanish uchun talab qilinadigan xizmat sifatini ta'minlash uchun foydalanuvchilar trafikiga xizmat ko'rsatish uchun turli toifadagi (xizmat toifalari) xizmatlarni taqdim etuvchi bir nechta xizmatlar joriy etilgan. Ushbu xizmatlar ATM tarmog'ining ichki xizmatlari bo'lib, ular AAL protokollari bilan birgalikda turli toifadagi foydalanuvchilar trafigini qo'llab-quvvatlashga mo'ljallangan. Ammo tarmoqning so'nggi tugunlarida ishlaydigan AAL protokollaridan farqli o'laroq, ushbu xizmatlar tarmoqdagi barcha kalitlarga taqsimlanadi. Ushbu xizmatlarning xizmatlari toifaga bo'linadi, ular so'nggi tugunning AAL qatlami kirishiga kiradigan transport sinflariga mos keladi. Virtual ulanishni o'rnatishda Q.2931 protokolidan foydalangan holda, bankomatlar qatlami xizmatlari UNI orqali oxirgi tugun orqali buyurtma qilinadi. AAL darajasiga kelsak, xizmatga buyurtma berishda siz xizmat toifasini, shuningdek trafik parametrlari va QoS parametrlarini ko'rsatishingiz kerak. Ushbu parametrlar AAL qatlamining o'xshash parametrlaridan olinadi yoki xizmat toifasiga qarab sukut bo'yicha belgilanadi.
Hammasi bo'lib, ATM protokoli qatlamida besh xil toifalar aniqlanadi, ular bir xil nomdagi xizmatlar tomonidan qo'llab-quvvatlanadi:

• 
  CBR - doimiy bit tezligi uchun xizmatlar;
  
• 
  rtVBR - ma'lumotlarning o'rtacha tezligi va manbani sinxronizatsiya qilishni talab qiluvchi o'zgaruvchan tezlikli trafik uchun xizmatlar;
  
• 
  nrtVBR - o'rtacha tezlik tezligiga mos keladigan va manbani va manzilni sinxronlashtirishni talab qilmaydigan o'zgaruvchan tezlikli trafik uchun xizmatlar;
  
• 
  ABR - ma'lum bir minimal ma'lumot tezligiga rioya qilishni talab qiladigan va manba va qabul qiluvchini sinxronlashni talab qilmaydigan o'zgaruvchan bit tezligiga ega trafik uchun xizmatlar;
  
• 
  UBR - ma'lumotlar uzatish tezligi va manba va manzilni sinxronlashtirilishini talab qilmaydigan trafik uchun xizmatlar.
  

Ko'pgina xizmat toifalari, ular xizmat ko'rsatishga mo'ljallangan foydalanuvchilar trafigi turlariga qarab nomlanadi, lekin shuni tushunish kerakki, ATM qatlami xizmatlari o'zlari va ularning xizmatlari AAL qatlami tomonidan qo'llanilishdan himoyalangan ATM tarmog'ining ichki mexanizmlari.
CBR xizmatlari sinxron sinxron trafikni qo'llab-quvvatlashga mo'ljallangan - ovoz, raqamli ijaraga olingan liniya emulyatsiyasi va boshqalar. Agar dastur CBR ulanishini o'rnatsa, u PCR hujayralarining yuqori trafik tezligini buyurtma qiladi, bu ulanishni hujayra yo'qolish xavfisiz qo'llab-quvvatlaydi va Shuningdek, QoS parametrlariga qarang: CTD hujayralarining kutish vaqtining maksimal qiymatlari, CDV hujayralarining kutish vaqti o'zgarishi va CLR hujayralarining yo'qolish darajasi.
Keyin ma'lumotlar ushbu ulanish orqali talab qilingan tezlik bilan uzatiladi - yuqori va ko'p hollarda kam emas, lekin ilova tezlikni kamaytirishi mumkin, masalan, CBR xizmatidan foydalangan holda siqilgan ovozni uzatishda. Stansiya tomonidan yuqori tezlikda uzatiladigan har qanday hujayralar tarmoqdagi birinchi kalit orqali boshqariladi va CLP-1 belgisi bilan belgilanadi. Tarmoqning tiqilib qolishi bilan ular tarmoq tomonidan o'chirilishi mumkin. Kechikkan va CDV kechikishining o'zgarishi parametrida belgilangan vaqt oralig'iga to'g'ri kelmaydigan hujayralar, shuningdek, dastur uchun ahamiyatsiz hisoblanadi va eng muhim ustuvorlik sifatida belgilanadi.
CBR ulanishlari uchun, PCR tezligini buyurtma qilishda ba'zi bir cheklovlar mavjud emas, masalan, T1 / E1 kanallarida, bu tezligi 64 kbit / s bo'lishi kerak.
CBR xizmati bilan taqqoslaganda, VBR xizmati tarmoq va ilova o'rtasidagi ulanishni yanada murakkab tartibga solishni talab qiladi. Eng yuqori PCR tezligidan tashqari, VBR ilovasi yana ikkita parametrni buyuradi: barqaror stavka, ilova tomonidan ruxsat etilgan o'rtacha ma'lumot tezligi bo'lgan SCR va maksimal to'lqin hajmi, MBS. Shishishning maksimal hajmi ATM hujayralarida o'lchanadi. Foydalanuvchi PCR qiymatidan tezlikni oshirishi mumkin, ammo ma'lumotlarning hajmi MBS dan oshmaydigan qisqa vaqt uchun. Ushbu vaqt davri Burst bardoshlik, BT - pulsatsiyaga bardoshlik deb nomlanadi. Tarmoq bu davrni PCR, SCR va MBS uchta maqsadli qiymatlarning hosilasi sifatida hisoblaydi.
Agar PCR darajasi BT dan uzoq vaqt davomida kuzatilsa, u holda hujayralar qoidabuzarlar sifatida belgilanadi - CLP-1 bayrog'i o'rnatiladi.
RtVBR xizmatlari uchun xuddi shu QoS parametrlari CBR xizmatlari uchun o'rnatiladi va boshqariladi, nrtVBR xizmatlari esa trafik parametrlarini qo'llab-quvvatlash bilan cheklangan. Tarmoq, shuningdek, VBR xizmatlarining ikkala toifasi uchun ma'lum bir CLR uyali yo'qotish darajasi qopqog'ini ushlab turadi, bu qo'ng'iroqni sozlashda aniq belgilanadi yoki trafik klassiga qarab standart bo'ladi.
ATM texnologiyasida trafik parametrlari va QoS-ni boshqarish uchun foydalanuvchi va tarmoq PCR, CDV, SCR, BT, CTD va CDV kabi parametrlarga mos kelishini yoki yo'qligini tekshirish mumkin bo'lgan Generic Cell Rate algoritmi ishlatiladi. U ramka rölesi texnologiyasida ishlatiladigan o'zgartirilgan sızıntılı chelak algoritmida ishlaydi.
Trafik zichligi jihatidan juda portlashi mumkin bo'lgan ko'plab dasturlar uchun ulanishni sozlash paytida kelishilgan trafik parametrlarini aniq taxmin qilish mumkin emas.
CBR va ikkala VBR xizmatlaridan farqli o'laroq, UBR xizmati na trafik parametrlarini, na QoS parametrlarini ham qo'llab-quvvatlamaydi. UBR har qanday kafolatsiz "imkon qadar tezroq" etkazib berishni taklif etadi. O'tkazib yuborish qobiliyatini oshirish uchun maxsus ishlab chiqilgan UBR, bu transportni tortib olishga rozi bo'lmagan, oldindan aytib bo'lmaydigan portlash dasturlari uchun qisman echimdir.
UBR xizmatlarining asosiy kamchiliklari bu oqimlarni boshqarishning etishmasligi va boshqa trafik turlarini hisobga olishning mumkin emasligi. Tarmoq to'lib toshishiga qaramay, UBR ulanishlari ma'lumotlarni uzatishda davom etadi. Tarmoq kalitlari kiruvchi trafikning ba'zi hujayralarini buferlashtirishi mumkin, ammo ba'zi bir vaqtlarda buferlar toshib ketadi va hujayralar yo'qoladi. UBR ulanishlari uchun hech qanday trafik va QoS parametrlari ko'rsatilmaganligi sababli, birinchi navbatda ularning kataklari tashlanadi.
ABR xizmati, UBR xizmati singari, ortiqcha o'tkazuvchanlik qobiliyatini ta'minlaydi, ammo tiqilishni nazorat qilish usullari orqali u hujayra xavfsizligining ba'zi kafolatlarini ta'minlaydi. ABR - bu umumiy tarmoq trafikida foydalanilmagan uyalarni topish va ularni boshqa xizmat toifalari kerak bo'lmaganda ularni kataklarga to'ldirish orqali to'lg'azish uchun ishonchli transportni ta'minlaydigan ATM xizmatining birinchi turi.
CBR va VBR xizmatlarida bo'lgani kabi, ABR ulanishini o'rnatishda PCRning eng yuqori qiymati muhokama qilinadi. Biroq, hujayra uzatilishining kechikishining o'zgarishi chegaralari yoki ripple parametrlari to'g'risida kelishuv mavjud emas.
Buning o'rniga "tarmoq va tugatish tugunlari zarur bo'lgan minimal MCR uzatish tezligiga mos keladi. Bu tugatish tugmachasida ishlaydigan dastur oz miqdordagi tarmoqli kengligini olishini ta'minlaydi, odatda dasturni ishga tushirish uchun zarur bo'lgan minimal. Tugatish tugmasi ma'lumotlarni eng yuqori darajadan yuqori tezlikda, ya'ni PCR orqali uzatmaslikka rozi bo'ladi va tarmoq har doim MCR hujayralarining minimal uzatish tezligini ta'minlashga rozi bo'ladi.
Agar ABR ulanishini o'rnatishda tezlikning maksimal va minimal qiymati ko'rsatilmagan bo'lsa, u holda PCR stantsiyani tarmoqqa kirish liniyasining tezligiga to'g'ri keladi va MCR nolga teng deb hisoblanadi.
ABR ulanish trafigi yo'qolgan hujayralar va o'tkazish qobiliyati jihatidan kafolatlangan QoS oladi. Uyali uzatish kechikishlariga kelsak, tarmoq ularni minimallashtirishga harakat qilsa ham, ushbu parametr bo'yicha kafolat bermaydi. Shuning uchun, ABR xizmati real vaqt rejimida qo'llaniladigan dasturlar uchun mo'ljallanmagan, lekin ma'lumotlar oqimi uzatilish kechikishlariga juda sezgir bo'lmagan dasturlar uchun.
Tarmoqda CBR, VBR va UBR trafiklari uchun tiqilib ketish nazorati mavjud emas. Buning o'rniga, xafa bo'lgan hujayralarni tushirish mexanizmi qo'llaniladi va CBR va VBR xizmatlaridan foydalanadigan tugunlar shartnoma shartlarini buzmaslikka harakat qilishadi, shuning uchun ular odatda tarmoq mavjud bo'lsa ham, qo'shimcha o'tkazish qobiliyatidan foydalanmaydi.
ABR xizmati sizga tarmoqning o'tkazish qobiliyati zaxiralaridan foydalanish imkoniyatini beradi, bu esa hozirda ortiqcha o'tkazish qobiliyati mavjudligi to'g'risida so'nggi tugunga ma'lumot beradi. Xuddi shu mexanizm, ABR xizmatiga, agar tarmoq tiqilib qolsa, tarmoqqa so'nggi uzatish ma'lumotlarini (minimal MCR qiymatigacha) kamaytirishga yordam beradi.
ABR xizmatlaridan foydalanadigan tugun vaqti-vaqti bilan tarmoqqa ma'lumotlar uzatish tarmog'iga, shuningdek, resurslarni boshqarish bo'yicha maxsus xizmat - Resurslarni boshqarish, RM tarmoqlariga yuborilishi kerak. Tugun ma'lumotlar oqimi bo'ylab yuboradigan RM hujayralari Forward Resource Management (FRM) oldinga yo'naltirilgan hujayralar, va ma'lumotlar oqimiga qarama-qarshi yo'nalishda harakatlanadigan hujayralar Backward Resource Management (BRM) hujayralari deb nomlanadi.
Qayta aloqa qatorlari mavjud. Eng oddiy geribildirim pastadir - oxirgi nuqtalar. Agar mavjud bo'lsa, tarmoq tugmachasi tiqilib qolishning so'nggi stantsiyasini ATM protokoli tomonidan olib boriladigan ma'lumotlar uyasining to'g'ridan-to'g'ri tiqilib qolishini boshqarish maydonidagi (EFCI bayrog'i) maxsus bayroqdan foydalangan holda xabardor qiladi. So'nggi stantsiya tarmoq orqali signallarni BRM maxsus boshqaruv kamerasida joylashgan, manba stantsiyasining xabari yuboradi va bu tarmoqqa hujayralarni yuborish tezligini pasaytirishni aytadi.
Ushbu usulda so'nggi stantsiya asosan oqimni boshqarish uchun javobgardir va kalitlar teskari aloqa tarmog'ida passiv rol o'ynaydi, faqat tiqilib qolishi haqida xabar beradi.
Ushbu oddiy usul bir nechta aniq kamchiliklarga ega. Tugatish stantsiyasi BRM xabaridan tarmoqqa ma'lumotlarni uzatish tezligini qancha kamaytirish kerakligini bilmaydi. Shuning uchun, u oddiygina tezlikni minimal MCR qiymatiga kamaytiradi, garchi kerak bo'lmasligi mumkin. Bundan tashqari, tarmoqning uzunligi bilan, kalitlar tiqilib qolishi to'g'risida bildirishnoma tarmoq bo'ylab harakatlanar ekan, ma'lumotlarni tamponlashni davom ettirish kerak, ammo keng tarmoq tarmoqlarida bu vaqt etarlicha uzoq bo'lishi mumkin va tamponlar toshib ketishi mumkin, shunda kerakli effektga erishilmaydi.
Oqimlarni boshqarishning yanada murakkab sxemalari ishlab chiqilgan bo'lib, ularda kommutatorlar yanada faol rol o'ynaydi va jo'natish tugmasi ma'lumotlarni tarmoqqa yuborishning mumkin bo'lgan tezligi haqida aniqroq ma'lumotga ega bo'ladi.
Birinchi sxemada, manba tuguni FRM uyasiga ma'lum bir vaqt ichida qo'llab-quvvatlamoqchi bo'lgan tarmoqqa aniq ma'lumotlar tezligini yuboradi. Ushbu xabar virtual yo'l orqali o'tadigan har bir kommutator so'ralgan tezlikni mavjud manbalarga muvofiq qo'llab-quvvatlaydigan miqdorga kamaytirishi mumkin (yoki talab qilingan tezlikni o'zgartirmasdan). Belgilangan tugun, bir FRM uyali signalni qabul qilib, uni BRM uyasiga aylantiradi va uni teskari yo'nalishda yuboradi va u ham talab qilingan tezlikni kamaytirishi mumkin. BRM hujayrasida javobni olgandan so'ng, manba tuguni tarmoqqa hujayralarni yuborish tezligini aniq bilib oladi.
Ikkinchi sxemada, tarmoqdagi har bir kommutator manba va maqsadli tugun sifatida harakat qilishi mumkin. Manba tugun sifatida u o'zi FRM hujayralarini yaratishi va ularni mavjud virtual kanallar orqali yuborishi mumkin. Belgilangan tugun sifatida u qabul qilingan FRM hujayralari asosida BRM hujayralarini teskari yo'nalishda yuborishi mumkin. Bunday sxema kengaytirilgan hududiy tarmoqlarda tezroq va foydalidir.
Ta'rifdan ko'rinib turibdiki, ABR xizmati nafaqat ma'lum bir virtual ulanishga xizmat ko'rsatish talablarini to'g'ridan-to'g'ri qo'llab-quvvatlash uchun, balki tarmoq resurslarini o'z abonentlari o'rtasida yanada samarali taqsimlash uchun ishlab chiqilgan va bu oxir-oqibat barcha tarmoq abonentlari uchun xizmat ko'rsatish sifatining yaxshilanishiga olib keladi.
Bankomat kalitlari kerakli xizmat sifatini ta'minlash uchun turli mexanizmlardan foydalanadilar. ITU-T va ATM Forum standartlarida tavsiflangan mexanizmlar trafik parametrlari va QpS parametrlari asosida kelishuvni amalga oshirish uchun, so'ngra shartnoma shartlariga javob bermaydigan hujayralarni tashlab yuborish uchun qo'shimcha ravishda, deyarli barcha ATM uskunalari ishlab chiqaruvchilari o'zlarining kalitlarida bir nechta hujayralarni navbatma-navbat amalga oshiradilar, turli xil ustuvorliklarga ega.
Trafikni ustuvorlashtirish strategiyasi har bir virtual ulanishning xizmat toifalariga asoslanadi. ABR spetsifikatsiyasi qabul qilinishidan oldin, ko'pgina ATM kommutatorlari oddiy bir qavatli xizmat ko'rsatish sxemasini amalga oshirdi, bu CBR trafikni birinchi o'ringa, VBR trafikni ikkinchi va UBR trafikni uchinchi darajaga olib chiqdi. Ushbu dizayn yordamida CBR va VBR kombinatsiyasi boshqa xizmat turi tomonidan taqdim etiladigan trafikni to'xtatishi mumkin. Bunday sxema ABR-trafik bilan to'g'ri ishlamaydi, chunki u minimal hujayra tezligi talablariga javob bermaydi. Ushbu talabni qondirish uchun ba'zi bir kafolatlangan tarmoqli kengligi ajratilishi kerak.
ABR xizmatini qo'llab-quvvatlash uchun ATM kalitlari CBR, VBR va ABR talablariga javob beradigan ikki darajali xizmat ko'rsatish sxemasini amalga oshirishlari kerak. Ushbu sxemada, kalit xizmat ko'rsatishning har bir sinfiga bir nechta tarmoqli kengligini beradi. CBR trafigi PCRning eng yuqori tezligini ta'minlash uchun zarur bo'lgan tarmoqli kengligining bir qismini oladi, VBR trafigi o'rtacha SCR stavkasini ta'minlash uchun zarur bo'lgan tarmoqli kengligining bir qismini oladi va ABR trafigi MCR uchun minimal hujayra tezligini qondirish uchun etarlicha o'tkazish qobiliyatini oladi. Bu har bir ulanish uyali yo'qotishlarsiz ishlashini ta'minlaydi va CBR yoki VBR trafigi hisobiga ABR hujayralarini etkazib bermaydi. Ushbu algoritmning ikkinchi sathida CBR va VBR trafigi, agar kerak bo'lsa, qolgan barcha tarmoq o'tkazish qobiliyatini olishi mumkin,