Навигация
4. СЕТИ ATM
Технология ATM наиболее полно совмещает особенности коммутации пакетов и коммутации каналов. Данные передаются в виде пакетов в виртуальных каналах, пакеты имеют строго фиксированный небольшой объем. Все это позволяет обеспечить предсказуемые задержки в сети, заказать при установлении соединения требуемые параметры качества сервиса и обеспечивать их для разных видов трафика. Организация передачи данных ориентирована на технологии магистральных каналов SDH/SONET, поэтому базовой скоростью для ATM является скорость 155 Мбит/с. Основное назначение ATM – обеспечить асинхронный режим передачи данных в синхронных каналах SDH/SONET. Хотя ядро стандартов было утверждено в 1993 г., работа по стандартизации различных аспектов этой технологии еще далеко не завершена. ATM – технология передачи данных, способная обслуживать разные виды трафика в соответствии с их требованиями. Классы обслуживания имеют ряд градаций от передачи данных "по возможности" до "малых задержек и малых потерь". Для идентификации конечных узлов используются 20-байтовые адреса, имеющие классическую иерархическую структуру. Как и в других сетях этого класса, адреса используются только для маршрутизации при установлении соединения. В виртуальном соединении коммутация пакетов производится идентификатором из двух элементов: идентификатор виртуального пути (VPI), идентификатор виртуального канала (VCI). VPI используется для ускорения коммутации и одинаков для виртуальных каналов, имеющих одинаковый маршрут на данном участке сети. Его можно рассматривать как старшую часть локального адреса, используемую для коммутации пакетов с общим маршрутом.
Пакеты ATM – ячейки (cell) имеют размер 53 байта (5 байт служебных). Размер ячейки установлен компромиссный для разнородных требований. Уменьшение размера облегчает синхронизацию передающей и принимающей стороны, увеличение – снижает долю служебной информации в передаваемых данных. Кроме стандартизованного размера ячейки в АТМ еще более полно реализована идея заказа пропускной способности и качества обслуживания. В зависимости от предъявляемых требований имеется 5 классов трафика, определяющих качественные характеристики:
A – трафик с постоянной битовой скоростью (CBR), временной синхронизацией передающей и принимающей стороны, с установлением соединения (на транспортном уровне).
B – трафик с переменной битовой скоростью (VBR), временной синхронизацией передающей и принимающей стороны, с установлением соединения (на транспортном уровне).
C – трафик с переменной битовой скоростью (VBR), без синхронизации передающей и принимающей стороны, с установлением соединения (на транспортном уровне).
D – трафик с переменной битовой скоростью (VBR), без синхронизации передающей и принимающей стороны, без установления соединения (на транспортном уровне).
X – тип трафика определяется пользователем.
Количественные характеристики, поддерживаемые АТМ, следующие:
· максимальная скорость передачи данных – PCR,
· средняя скорость передачи данных – SCR,
· минимальная скорость передачи данных – MCR,
· максимальный размер пульсации – MBS,
· доля потерянных ячеек – CLR,
· задержка передачи ячеек – CTD,
· вариации задержки ячеек – CDV.
При создании виртуального соединения между пользователем и сетью определяется уровень сервиса, так называемым трафик-контрактом, в котором определяется класс трафика и необходимые количественные характеристики соединения. Если не требуется строгое поддержание параметров пропускной способности, предусмотрен тип трафика с неопределенной скоростью –UBR. Для UBR сеть выделяет ресурсы "по возможности", т.е. те ресурсы, которые в данный момент свободны.
Стэк протоколов АТМ не полностью соответствует модели OSI. В технологии АТМ решаемые задачи представлены в двух уровнях: уровне адаптации – AAL, уровне АТМ. Уровень AAL по решаемым задачам ближе к протоколам транспортного уровня и состоит из подуровня конвергенции CS и подуровня сегментации и реассемблирования SAR. CS отвечает за взаимодействие с верхними уровнями и обеспечивает требуемый класс трафика, синхронизацию между передающим и принимающим узлом, контроль данных и целостности сообщений для верхних уровней. SAR преобразует поступающие с верхнего уровня пакеты в последовательность стандартных ячеек АТМ при передаче и выполняет обратное преобразование при приеме. Уровень АТМ в большей степени включает задачи сетевого и канального уровней: маршрутизацию, управление потоком, обработку приоритетов. Служебные заголовки AAL находятся в поле данных ячейки и коммутаторами АТМ не обрабатываются. С помощью этих служебных полей в конечном узле происходит восстановление исходного сообщения из принятых ячеек. Процедуры восстановления потерянных данных в AAL не предусмотрены. При используемых средствах физического уровня искажение сообщений полагается крайне маловероятным, поэтому AAL предусматривает только уведомление вышестоящих уровней при обнаружении искажений.
Протокол AAL1 предназначен для обслуживания трафика классов А или B и эмулирует выделенные цифровые линии, в частности этот протокол должен сглаживать неоднородности во времени поступления ячеек. Протокол AAL3/4 предназначен для обработки пульсирующего трафика классов C, D, иногда B (при не очень жестких требованиях). Протокол предусматривает довольно строгие процедуры контроля сообщений: нумеруется каждая ячейка исходного сообщения, каждая ячейка содержит контрольное поле (CRC). При обнаружении ошибки все сообщение стирается, так как процедуры восстановления не предусмотрены. Протокол AAL5 является дальнейшим упрощением (классы C и D), контрольное поле вычисляется для всего сообщения и помещается в последнюю ячейку. Этот протокол предназначен для передачи не только пользовательских данных, но и служебных. В коммутаторах АТМ этот протокол поддерживает процедуры установления виртуальных соединений. Протоколы подуровня AAL только определяют условия трафик-контракта, выполнение его условий обеспечивается работой коммутаторов, которые должны передавать ячейки с заданным уровнем качества обслуживания. Процедуры, определяющие работу коммутаторов, являются основным содержанием протокола ATM. Протокол ATM обеспечивает передачу ячеек в установленном виртуальном соединении: выполняет коммутацию по номеру виртуального соединения, контролирует соблюдение трафик-контракта конечным узлом, отбрасывает ячейки-нарушители при перегрузке сети, управляет потоком ячеек для повышения производительности.
| 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
| Управление потоком | Идентификатор виртуального пути | ||||||
| Идентификатор виртуального пути | Идентификатор виртуального канала | ||||||
| Идентификатор виртуального канала | |||||||
| Идентификатор виртуального канала | Тип данных/перегрузка | Приоритет потери | |||||
| Контрольное поле | |||||||
| Поле данных | |||||||
Рис.2. Формат ячейки
Контрольное поле заголовка позволяет исправлять однократные ошибки и некоторые виды двукратных ошибок.
Установление соединения производится по протоколу Q.2931. Формат адреса размером 20 байт описан в стандарте ISO 7498, адрес имеет типичную иерархическую структуру. При запросе на установление соединения конечный узел передает требуемые значения параметров трафика, коммутатор сети их анализирует и при наличии необходимых свободных ресурсов производит создание нового виртуального соединения. Если ресурсов недостаточно, заявка отклоняется.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1) Уолрэнд Дж. Телекоммуникационные и компьютерные сети. – М.: Постмаркет, 2007.
2) Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – СПб.: "Питер", 2010.
3) Олифер В.Г., Олифер Н.А. Основы сетей передачи данных. – СПб.: "Питер", 2009.
4) Хамбракен Д. Компьютерные сети: Пер. с англ. – М.: ДМК Пресс, 2004.
5) Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Локальные сети. Архитектура, алгоритмы, проектирование. – М.: ЭКОМ, 2009.
6) Нанс Б. Компьютерные сети: Пер. с англ. – М.: "БИНОМ", 2006.
Похожие работы
... СУБД; можно управлять распределением областей внешней памяти, контролировать доступ пользователей к БД и т.д. в масштабах индивидуальной системы, масштабах ограниченного предприятия или масштабах реальной корпоративной сети. В целом, набор серверных продуктов одиннадцатого выпуска компании Sybase представляет собой основательный, хорошо продуманный комплект инструментов, которые можно ...
... сети. Коммутатор поддерживает и глобальные связи с топологией "точка-точка" по линиям T1/E1, позволяя связывать несколько локальных сетей, построенных на его основе, друг с другом. Рис. 7.1. Структура коммутатора ES/1 Коммутатор ES/1 работает по технологии коммутации с буферизацией, что позволяет ему транслировать протоколы канального уровня, осуществлять пользовательскую фильтрацию, сбор ...
... . Предлагается, для самого дешевого решения, на каждый из клиентских компьятеров установить ОС Windows 95. Администрация Владимирской области обладает лицензией на использование данного продукта. Фирма Shiva, крупнейший поставщик оборудования и программного обеспечения для корпоративных территориальных сетй связи, помогла фирме Microsoft внедрить в Windows 95 функции удаленного доступа. ...
... 29-10 Упражнение 29 29-11 [КС xv] []Приложение А []Ссылки А-1 []Приложение В []Рисунки В-1 []Приложение С []Решения С-1 []Словарь []Сокращения []Индексы [КС xvi] [1]Технология создания сетей ЭВМ [1]Вопросы и ответы []Эта форма поможет вам получить ответ на любой вопрос, возникший в процессе изучения ...
0 комментариев