Atm texnologiyalari. Reja

ATM texnologiyasining asosiy tushunchalari
ATM tarmog'i keng tarmoqli tarmoqning klassik tuzilishiga ega - so'nggi stansiyalar alohida kanallar orqali quyi darajadagi kommutatorlarga ulanadi, ular esa o'z navbatida yuqori darajadagi kommutatorlarga ulanadi. ATM kalitlari virtual kontur texnologiyasi asosida trafikni yo'naltirish uchun 20 baytlik so'nggi manzil manzillaridan foydalanadilar. Xususiy ATM tarmoqlari uchun PNNI (Xususiy NNI) marshrutlash protokoli aniqlanadi, bunda kalitlar avtomatik ravishda marshrutlash jadvallarini tuzishi mumkin. Umumiy ATM tarmoqlarida marshrutlash jadvallari X.25 tarmoqlarida bo'lgani kabi ma'murlar tomonidan qo'lda qurilishi yoki PNNI protokoli bilan qo'llab-quvvatlanishi mumkin.
Paketlar ulanish o'rnatilganda va ulanishni buzganda yo'q qilinadigan ulanishga tayinlangan Virtual kanal identifikatori (VCI) asosida amalga oshiriladi. VC-ga asoslangan ATM-ning oxirgi manzili telefon raqamiga o'xshash ierarxik tuzilishga ega va mamlakat kodlari, shahar kodlari, xizmat ko'rsatuvchi provayder tarmoqlari va shunga o'xshash narsalarga mos keladigan prefikslardan foydalanadi, bu esa ulanish so'rovlarini marshrutlashni osonlashtiradi, xuddi kabi. yig'ilgan IP manzillardan CIDR (media yozish texnikasi) texnikasiga muvofiq foydalanilganda.
Virtual ulanishlar doimiy bo'lishi mumkin (Doimiy Virtual Sxemasi, PVC) va kommutatsiya qilingan (Kommutatsiya qilingan Virtual Tarmoq, SVC) Katta tarmoqlarda kommutatsiyani tezlashtirish uchun virtual yo'l tushunchasi ishlatiladi - Virtual Path, bu manba va ATM tarmog'ida umumiy marshrutga ega bo'lgan virtual aylanishlarni birlashtiradi. so'nggi tugunlar yoki tarmoqdagi ikkita kalit o'rtasidagi marshrutning umumiy qismi. Virtual yo'l identifikatori (VPI) mahalliy manzilning asosiy qismidir va bir qator turli xil virtual aylanishlarning umumiy prefiksi hisoblanadi. Shunday qilib,
Pastki qavat kommutatoriga ATM so'nggi stantsiyalari ulanishi UNI (User Network Interface) standarti bilan belgilanadi. UNI spetsifikatsiyasi paketli struktura, stantsiyalar manzili, ma'lumot almashinuvini boshqarish, ATM protokoli qatlamlari, virtual sxemani o'rnatish usullari va trafikni boshqarish usullarini belgilaydi. Hozirgi vaqtda UNI 4.0 qabul qilingan versiyasi, ammo apparat ishlab chiqaruvchilari tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan eng keng tarqalgan versiya UNI 3.1.
ATM standarti fizik sathni amalga oshirish uchun o'ziga xos xususiyatlarni taqdim etmaydi. Bu erda u tezlikni ierarxiyasini qabul qilib, SDH / SONET texnologiyasiga asoslanadi. Shunga ko'ra, tarmoq foydalanuvchisining dastlabki kirish tezligi 155 Mbit / s gacha bo'lgan OS-3 tezligidir. ATM Forum ATM uchun SDH tezligining barcha ierarxiyalarini aniqlamagan, faqat OS-3 va OS-12 tezligini (622 Mbit / s) aniqlagan. 155 Mbit / s tezlikda nafaqat tolalar, balki 5-toifadagi himoyalanmagan burilgan juft kabel ham ishlatilishi mumkin 622 Mbit / s tezlikda faqat tolalar qabul qilinadi, SMF ham, MMF ham.
ATM tarmoqlariga SDH / SONET-dan tashqari boshqa fizik interfeyslar mavjud. Bularga global tarmoqlarda keng tarqalgan T1 / E1 va TK / E3 interfeyslari va mahalliy tarmoq interfeyslari - 100 Mbit / s (FDDI) da 4V / 5V kodlash interfeysi va IBM tomonidan taklif qilingan 25 Mbit / s tezlikdagi interfeys kiradi. ATM Forum tomonidan tasdiqlangan. Bundan tashqari, "hujayra asosidagi" jismoniy qavat 155,52 Mbit / s uchun aniqlanadi, ya'ni SDH / SONET freymlariga emas, balki hujayralarga asoslangan qatlam. Ushbu jismoniy qavat optsiyasi SDH / SONET freymlardan foydalanmaydi, lekin to'g'ridan-to'g'ri aloqa orqali ATM hujayralarini yuboradi, bu qo'shimcha xarajatlarni kamaytiradi, ammo qabul qiluvchini hujayra darajasida uzatuvchi bilan sinxronlashtirish vazifasini biroz qiyinlashtiradi.
ATM texnologiyasining yuqoridagi barcha tavsiflari bu qandaydir "maxsus" texnologiya ekanligini anglatmaydi, aksincha uni virtual elektronika texnologiyasiga asoslangan odatiy WAN texnologiyasi sifatida namoyish etadi. ATM texnologiyasining o'ziga xos xususiyatlari turli xil transport vositalariga yuqori sifatli xizmat ko'rsatish sohasida yotadi va har bir trafik turi kerakli xizmat ko'rsatish darajasiga ega bo'lishi uchun bir xil aloqa kanallarida va bir xil aloqa uskunalarida kompyuter va multimediya trafigini birlashtirish muammolarini hal qilish istagi bilan izohlanadi. "kichik" sifatida.
ATM yondoshuvi har qanday turdagi trafikni - kompyuter, telefon yoki video-faylni 53 bayt bo'lgan sobit va juda kichik uzunlikdagi paketlarga yuborishdir. ATM paketlariga hujayralar deyiladi. Uyali aloqa maydoni 48 bayt va sarlavha 5 baytni tashkil qiladi.
Paketlarda qabul qilinadigan tugun manzili va shu bilan birga xizmat ma'lumotlari ulushi paketli ma'lumotlar maydonining hajmidan oshmasligini ta'minlash uchun ATM texnologiyasi 24 bit uzunlikdagi virtual kanallar texnikasiga muvofiq keng kanal tarmoqlari (WAN) qabul qilish va uzatish uchun standartlardan foydalanadi. Global (balki butun dunyo) bankomatlar tarmog'idagi har bir kommutatsiya portidagi ko'plab virtual ulanishlarni boshqarish uchun etarli.
ATM uyali o'lchamlari telefonistlar va kompyuter texnikalari o'rtasidagi kelishuv natijasidir. Birinchisi 32 bayt, ma'lumotlar maydoni 32 bayt talab qilgan.
Paket qanchalik kichik bo'lsa, telefon tarmoqlari uchun odatiy bo'lgan doimiy bit tezligi mikrosxemalarini xizmatini simulyatsiya qilish osonroq. Agar siz har bir kanal uchun sinxronlashtirilgan vaqt oralig'idan voz kechsangiz, mukammal sinxronizatsiyaga erishib bo'lmaydi, ammo paket hajmi qanchalik kichik bo'lsa, bunga erishish osonroq bo'ladi.
155 Mbit / s tezlikdagi 53 baytli paket uchun, chiqish portiga kadrlar uzatish vaqti 3 ms dan kam. Shunday qilib, har 125 mks paketni yuborishi kerak bo'lgan trafik uchun bu kechikish juda muhim emas.
Biroq, hujayra hajmini tanlashga hujayra uzatilishining kechikishi emas, balki paketlash kechikishi ko'proq ta'sir ko'rsatdi. Paketning kechikishi - bu birinchi ovoz namunasi yakuniy paketning shakllanishini va tarmoq orqali yuborilishini kutish vaqti. Ma'lumot maydoni 48 baytdan iborat bo'lgan bitta bankomat uyasi odatda 125 mks oraliqda olingan 48 ovoz o'lchovlarini bajaradi. Shuning uchun, birinchi namunani uyali tarmoq orqali yuborishdan oldin taxminan 6ms kutish kerak. Aynan shu sababli, telefonistlar hujayraning hajmini kamaytirish uchun kurashdilar, chunki 6 ms - bu ovoz sifati buzilishlari boshlanadigan chegaraga yaqin kechikish. 32 baytli hujayrali o'lchamda paketlash kechikishi 4ms ga teng bo'ladi, bu esa ovozni yaxshiroq uzatishni kafolatlaydi. Va kompyuter mutaxassislarining ma'lumotlar maydonini 64 baytgacha oshirish istagi juda tushunarli - bu foydali ma'lumotlarni uzatish tezligini oshiradi. 48 baytlik ma'lumotlar maydonidan foydalanganda xizmat ma'lumotlarining ortiqcha sarf-xarajati 10% ni tashkil qiladi, 32 baytlik ma'lumotlar maydonini ishlatganda esa darhol 16% gacha ko'tariladi.
Har qanday turdagi ma'lumotlarni uzatish uchun belgilangan o'lchamdagi kichik katakchani tanlash bitta tarmoqdagi heterojen trafikni birlashtirish muammosini hal qilmaydi, faqat uni hal qilish uchun zarur shart-sharoitlarni yaratadi. Ushbu muammoni to'liq hal qilish uchun ATM texnologiyasi tarmoq o'tkazish qobiliyatini buyurtma qilish va kadrlar rölesi texnologiyasida amalga oshirilgan QoS g'oyalarini ishlab chiqadi va rivojlantirmoqda. Ammo, agar ramka rölesi tarmog'i dastlab faqat pulsatsiyalanuvchi kompyuter trafigini uzatish uchun mo'ljallangan bo'lsa (bu borada ovozli uzatishni standartlashtirish kadrlarni o'rni tarmoqlari uchun juda qiyin), unda ATM texnologiyalari ishlab chiqaruvchilari turli xil amaliy dasturlar tomonidan yaratilgan barcha turdagi trafikni tahlil qilib, 4 ta asosiy trafik sinflarini aniqladilar. , ular uchun zarur xizmatni zaxiralash va qo'llab-quvvatlash uchun turli xil mexanizmlar ishlab chiqilgan.
Trafik klassi (xizmat ko'rsatish klassi deb ham ataladi) ATM tarmog'i orqali ma'lumotlarni uzatish uchun zarur bo'lgan xizmatlarni sifat jihatdan tavsiflaydi. Agar ilova, masalan, ovozli trafikni uzatish zarurligini tarmoqqa bildirsa, shundan shuni ma'lum bo'ladiki, xizmat ko'rsatish ko'rsatkichlarining uzatilishi va uyali uzilishlarning o'zgarishi, bu uzatilayotgan ma'lumotlarning sifatiga jiddiy ta'sir qiladi - ovoz yoki tasvir, va bir nechta o'lchovlar bilan bitta hujayraning yo'qolishi unchalik ahamiyatli emas, masalan, ovoz chiqaradigan moslama etishmayotgan o'lchovlarni taxmin qilishi mumkin va sifati juda ko'p zarar ko'rmaydi. Uzatilgan ma'lumotlarni sinxronlashtirishga qo'yiladigan talablar ko'plab dasturlar uchun juda muhimdir - nafaqat ovoz uchun, balki video tasvirlar uchun ham, va bu talablarning mavjudligi trafikni sinflarga bo'lishning birinchi mezoni edi.
Tarmoq orqali uni uzatish usuliga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan yana bir muhim parametr - bu uning ripple miqdori. ATM texnologiyasini ishlab chiquvchilar ushbu parametrga nisbatan ikki xil trafikni ajratishga qaror qildilar - doimiy bit tezligi (CBR) va o'zgaruvchan bit tezligi (VBR) bo'lgan trafikni.
Xabarlar uchun ulanish o'rnatiladigan va ulanish o'rnatilmaydigan protokollaridan foydalanadigan ilovalar tomonidan yaratilgan trafik turli sinflarga ajratilgan. Birinchi holda, ma'lumotlar odatda ulanishga yo'naltirilgan protokollar orqali amalga oshiriladi, ilova o'zi tomonidan ishonchli tarzda uzatiladi, shuning uchun ATM tarmog'idan yuqori uzatish ishonchliligi talab qilinmaydi. Ikkinchi holda, dastur ulanishni o'rnatmasdan ishlaydi va yo'qolgan va buzilgan ma'lumotlarni qayta tiklash bilan shug'ullanmaydi, bu esa bankomat tarmog'i orqali uyali aloqa uzatish ishonchliligiga talabni oshiradi.
Natijada beshta yo'l harakati klassi aniqlandi, ular quyidagi sifat ko'rsatkichlari bo'yicha farqlanadi:

• 
  trafik pulsatsiyasining mavjudligi yoki yo'qligi, ya'ni CBR yoki VBR trafigi;
  
• 
  uzatuvchi va qabul qiluvchi tomonlar o'rtasida ma'lumotlarni sinxronlashtirishga bo'lgan talab;
  
• 
  o'z ma'lumotlarini ATM tarmog'i orqali ulanishni o'rnatgan holda yoki ulanmasdan uzatadigan protokol turi (faqat kompyuter ma'lumotlarini uzatish uchun).
  

Ko'rsatilgan xizmatlarni tavsiflash uchun faqat yo'l harakati klassi tomonidan belgilangan sifat ko'rsatkichlari etarli emasligi aniq. ATM texnologiyasi dastur o'rnatishi kerak bo'lgan har bir trafik klassi uchun miqdoriy parametrlar to'plamini belgilaydi. Masalan, A sinfidagi trafik uchun siz dastur tarmoqqa ma'lumot yuboradigan doimiy stavkani va B sinf trafigi uchun maksimal tezlik, o'rtacha tezlik va maksimal mumkin bo'lgan ripple belgilashingiz kerak. Ovozli trafik uchun siz nafaqat transmitter va qabul qilgich o'rtasidagi sinxronizatsiya muhimligini ta'kidlabgina qolmay, balki yuqori chegaralarni kechikish va hujayraning kechikish o'zgarishi uchun ham o'lchashingiz mumkin.
ATM texnologiyasi quyidagi asosiy miqdoriy parametrlarni qo'llab-quvvatlaydi:

•