Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(1)
TECHNOLOGIA ATM
Technika asynchronicznego przekazu danych ATM (ang.
Asynchronous Transfer Mode) została zaakceptowana w 1988 roku
przez ITU-T jako docelowa i standardowa technika komutacyjna dla
sieci szerokopasmowej B-ISDN (ang. Broadband-Integrated Services
Digital Network). Prace nad standardem ATM prowadzi również
organizacja ATM Forum. Prace ATM Forum obejmują definiowanie
zunifikowanych interfejsów sieciowych, opracowanie zasad
zarządzania i sterowania ruchem, a także szeroko pojętą promocję
technologii ATM.
ARCHITEKTURA B-ISDN ATM
zarządzanie płaszczyzną
Stacja Stacja
zarządzanie warstwami
końcowa końcowa
płaszczyzna płaszczyzna
ATM ATM
sterowania użytkownika
warstwy warstwy warstwy warstwy
W4-7
wyższe wyższe wyższe wyższe
przełącznik
AAL AAL W3 warstwa adaptacyjna ATM (AAL)
ATM
ATM ATM ATM ATM W2 warstwa ATM
PHY PHY PHY PHY W1 warstwa fizyczna ATM (PHY)
medium transmisyjne
Warstwa fizyczna (ang. Physical Layer) definiuje funkcje związane z
dostępem do medium transmisyjnego.
Warstwa ATM (ang. ATM Layer) obejmuje funkcje zapewniający
niezawodny przekaz komórek.
Warstwa adaptacyjna (ang. ATM Adaptation Layer) realizuje typowe
funkcje segmentacji, wykrywanie błędów, klasyfikację ruchu.
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(2)
PA
ASZCZYZNY MODELU ATM
" Płaszczyzna użytkownika (ang. User Plane) jest odpowiedzialna za
przekaz informacji użytkownika poprzez sieć ATM i sterowanie
przepływem informacji.
" Płaszczyzna adaptacyjna (ang. Control Plane) jest odpowiedzialna
za realizację oraz nadzór nad jakością połączeń, zawiera funkcje
sygnalizacyjne związane z zestawianiem, nadzorem oraz
rozłączaniem połączeń.
" Płaszczyzna zarządzania (ang. Management Plane) jest
odpowiedzialna za realizację funkcji nadzoru nad siecią ATM.
FUNKCJE WARSTW ATM
Warstwa Funkcje warstwy
Podwarstwa medium Odtwarzanie podstawy czasu.
fizycznego PM Transmisja bitów.
Fizyczny dostęp do medium.
Podwarstwa zbieżności Dopasowanie szybkości transmisji komórek.
transmisji TC Weryfikacja nagłówków w komórkach.
Wydzielanie komórek ze strumienia bitów.
Adaptacja strumienia komórek do struktury ramki.
Generowanie i odtwarzanie ramek systemu
transmisyjnego.
Warstwa ATM Tworzenie komórek.
Generowanie i wydzielanie nagłówków.
Nawiązywanie i kasowanie połączeń.
Translacja pól VPI/VCI.
Multipleksowanie i demultipleksowanie komórek.
Sterowanie ruchem  kontrola przepływu komórek.
Obsługa wielu klas QoS.
Podwarstwa segementacji Podział bloków na segmenty.
i składania SAR Tworzenie nagłówków segmentów.
Generowanie zabezpieczeń CRC.
Ewentualne multipleksowanie połączeń.
Podwarstwa zbieżności Tworzenie bloków danych o odpowiedniej długości.
CS
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(3)
WARSTWA FIZYCZNA ATM
Zaletą ATM jest fakt, że ta technika nie definiuje konkretnego
medium transmisyjnego wykorzystywanego do realizacji połączeń,
dopuszczając użycie światłowodów, skrętek, kabli koncentrycznych, a
także kanałów bezprzewodowych. Oferowane interfejsy oferują
prędkości 155 Mb/s, 622 Mb/s, 2,5 Gb/s .
RODZAJE INTERFEJSÓW
" Styk użytkownik-sieć UNI (ang. User-Network Interface)
określający zasady połączenia stacji komputerowej użytkownika z
siecią ATM. Istnieją dwa rodzaje UNI. Prywatny UNI odnosi się
do styku miedzy użytkownikiem a systemem komutacyjnym
(przełącznikiem ATM) należącym do tej samej korporacji co
użytkownik. Publiczny UNI używany jest gdy użytkownik łączy
się z publiczną siecią ATM.
" Styk sieć-sieć NNI (ang. Network-Node Interface) opisuje zasady
łączenia komutatorów ATM i odpowiada głównie za zarządzanie
ich współdziałaniem. Rozróżniamy styki: NNI prywatny (dotyczy
urządzeń wewnątrz sieci prywatnej) oraz NNI publiczny. Z
interfejsem NNI związany jest protokół P-NNI.
prywatny
UNI
publiczny UNI
NNI
NNI
Publiczna sieć ATM
NNI
publiczny UNI
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(4)
TYPY POA

CZEC
ATM
Rozróżniamy dwa typy połączeń w ATM:
" kanał wirtualny VCC (ang. Virtual Channel Connection)
" ścieżka wirtualna VPC (ang. Virtual Path Connection).
Połączenia typu VCC i VPC są jednokierunkowe i są zestawiane
między dwoma użytkownikami końcowymi (VCC) lub komutatorami
ATM (VPC). Połączenia typu VPC definiuje się jako grupa połączeń
typu VPC. Ścieżki i kanały wirtualne są rozróżniane za pomocą
identyfikatorów: ścieżki wirtualnej VPI (ang. VP Indentifier) i kanału
wirtualnego VCI (ang. VC Indentifier) umieszczonych w nagłówku
komórki. Konkretne połączenie logiczne jest identyfikowane przez
parę numerów VPI i VCI.
Połączenie
VPI
1
VCI
3
fizyczne
VCI
4
VPI
2
VCI
5
VCI
6
W fizycznym łączu sieci ATM kanały i ścieżki wirtualne
przechodzące przez łącze są multipleksowane statystycznie.
(multipleksacja etykietowana).
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(5)
KOMUTACJA POA

CZEC
W SIECI ATM
W komutatorach ATM następuje translacja identyfikatorów VPI i
VCI przychodzącej komórki na nowe wartości identyfikatorów VPI i
VCI danego połączenia wirtualnego dla łącza wychodzącego z
komutatora. Identyfikatory VPI i VCI mają znaczenie lokalne
wewnątrz danego łącza fizycznego. Na poziomie kanału wirtualnego
(VC) połączenie logiczne VCC składa się z segmentów nazywanych
łączami typu kanał wirtualny VCL (ang. Virtual Channel Link).
Segmenty te rozciągają się między węzłami (komutatorami) sieci, w
których następuje zmiana wartości identyfikatora VCI. Na poziomie
ścieżek wirtualnych łącza typu VPL są realizowane poprzez
połączenia VPC składające się z łączy VPL (ang. Virtual Path Link).
Analogicznie do VCL, łącza te rozciągają się pomiędzy tymi węzłami
sieci gdzie następuje zmiana wartości VPI.
VPC (4xVPL)
VPL VPL VPL VPL
komutator komutator komutator
VC VP VC
VPI=4 VPI=2 VPI=1 VPI=2
VCI=3 VCI=2 VCI=2 VCI=3
VCL VCL VCL
VCC (3xVCL)
Koncepcja ścieżek wirtualnych ma szereg zalet:
większa efektywność i szybkość komutacji,
grupowanie połączeń VCI i redukcja wielkości tablic translacji,
zwiększona możliwość kontroli i sterowania w sieci,
koncentracja dostępu do sieci.
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(6)
KOMUTATORY ŚCIEŻEK I KANAA
ÓW WIRTUALNYCH
KOMÓRKA ATM
W sieci ATM dane są przesyłane podzielone na małe porcje o stałej i
niezbyt dużej długości zwane komórkami. Komórka składa się z 53
bajtów, 5 bajtów zajmuje nagłówek komórki, a 48 bajtów jest
przeznaczone na przesyłane dane.
Stałą długość komórek ma szereg zalet:
Opóz
nienia wynikające z pracy sieci, w tym procesów
przełączania połączeń w przełącznikach ATM, dają się lepiej
przewidzieć dla komórek o stałej długości.
Przetwarzanie komórek o stałej długości jest łatwiejsze oraz
bardziej niezawodne i efektywne niż przetwarzanie pakietów o
zmiennej długości (np. z powodu stałych rozmiarów buforów).
Stała długość komórek umożliwia przetwarzanie równoległe, co
zwiększa prędkość przetwarzania.
Do wad komórek ATM można zaliczyć:
Długość komórki oraz pola danych nie jest potęgą dwójki
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(7)
STRUKTURA KOMÓRKI ATM
8 bit 7 bit 6 bit 5 bit 4 bit 3 bit 2 bit 1 bit
1 octet GFC/VPI VPI
2 octet VPI VCI
Nagłówek 3 octet VCI
4 octet VCI PT Res CLP
5 octet HEC
6 octet
Dane .
53 octet
Pole kontroli dostępu GFC (ang. Generic Flow Control) występuje tylko dla
interfejsu UNI. Umożliwia wielu stacjom korzystanie z tego samego UNI w
obrębie sieci prywatnej. Poza tym to pole może służyć do określenia klasy usług
QoS.
Identyfikator ścieżki logicznej VPI identyfikuje grupę kanałów wirtualnych.
Dla styku UNI możliwa jest obsługa 256 ścieżek, dla NNI 4096 ścieżek.
Identyfikator kanału logicznego VCI identyfikuje kanał wirtualny pomiędzy
dwoma urządzeniami ATM. Możliwe jest stworzenie 65536 kanałów
wirtualnych w obrębie jednej ścieżki.
Typ danych PT (ang. Payload Type) określa, czy przesyłane są dane
użytkownika (pierwszy bit 0) czy dane kontrolne ATM (pierwszy bit 1). Drugi
bit ustawiony na 1 wskazuje na przeciążenie sieci.
Res pełni funkcję sygnału sterującego i może być wykorzystywany np. do
poinformowania o zakończeniu transmisji serii komórek.
Bit priorytetu CLP (ang. Cell Loss Priority) umożliwia wskazanie komórek z
bitem o wartości 1 jako pierwszych w kolejności do usunięcia w czasie
przeciążenia sieci.
Pole kontrolne HEC (ang. Header Error Control) to suma kontrolna
pierwszych czterech oktetów nagłówka. Używany jest wielomian generujący o
postaci x8+x2+x+1.
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(8)
STEROWANIE DOST
PEM W SIECI ATM
W sieci ATM stosowana jest multipleksacja statystyczna (połączenia
wirtualne wpływają na parametry QoS innych połączeń). Aby
zapewnić gwarancję parametrów QoS dla ruchu o różnych
wymaganiach niezbędne są efektywne metody sterowania dostępem i
ruchem w sieci ATM.
Definiując mechanizmy sterowania ruchem w ATM musimy
uwzględnić:
" dużą szybkość transmisji,
" duże zróżnicowanie profili ruchu,
" zróżnicowanie wymagań jakościowych,
" odmienność własności z
ródeł.
RODZAJE METOD STEROWANIA RUCHEM W SIECI ATM
" Sterowanie prewencyjne ma na celu zabezpieczenie sieci przed
jej wejściem w stan przeciążenia, który może doprowadzić do
degradacji jakości obsługi aplikacji. Ten mechanizm jest
realizowany poprzez kontrolę ruchu na styku użytkownik-sieć.
" Sterowanie reakcyjne ma doprowadzić do szybkiego
rozładowania stanu przeciążenia sieci, rozumianego jako
przekroczenie dostępnej przepustowości sieci. Ten mechanizm
wykorzystuje informacje zwrotne o stanie sieci wybranych
parametrów ruchowych.
Technologia ATM może obsługiwać dane o bardzo różnych profilach
ruchowych, od ruchu FTP do głosu, multimedia, video.
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(9)
FUNKCJE I MECHANIZMY STEROWANIA RUCHEM W ATM
" Funkcja sterowania przyjmowaniem zgłoszeń CAC (ang.
Call/Connection Admission Control) jest definiowana jako zespół
działań mających na celu podjęcie decyzji o przyjęciu/odrzuceniu
nowego zgłoszenia oraz ewentualnym przydziale odpowiednich
zasobów sieciowych dla realizacji połączenia.
" Funkcja monitorowania połączeń UPC (ang. Usage Parameter
Control) to procedura sprawdzania zgodności deklaracji
użytkownika z rzeczywistym generowanym przez niego ruchem.
UPC może używać algorytmu GCRA (ang. Generic Cell Rate
Algorithm), który pozwala na odrzucenie ruchu nadmiarowego.
" Funkcja kontroli priorytetu PC (ang. Priority Control) dla
przeciążeniach decyduje o usunięci z sieci komórek z CLP=1.
" Funkcja zarządzania zasobami sieci NRM (ang. Network
Resource Management) odpowiada za podział zasobów sieci.
" Funkcja kontroli parametrów sieci NPC (ang. Network
Parameter Control) kontroluje intensywność ruchu na styku NNI.
" Funkcja kształtowania ruchu TS (ang. Traffic Shapping)
pozwala kształtować charakterystykę ruchu generowanego przez
użytkownika.
" Mechanizm sterowania przepływem ze sprzężeniem zwrotnym
FC (ang. Feedback Control) zezwala na wpłynięcie na szybkość
generowania komórek przez z
ródło. Wykorzystuje powiadomienie
w przód EFCI (ang. Explicit Forward Congestion Control).
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(10)
PORÓWNANIE METOD STEROWANIA RUCHEM W SIECI ATM
czas
Zarządzanie zasobami
między
sieci (NRM) wymiarowanie
rekonfiguracjami
zasobów sieci
sieci
Sterowanie
przyjmowaniem
czas
wywołań (CAC)
trwania
połączenia
Routing
wywołania
Dynamiczne
czas
kodowanie z
ródłowe
propagacji
end-to-end
Renegocjacja
Adaptacyjny Adaptacyjne
parametrów
dobór okna sterowanie przepływem
połączenia (FC)
czas Kształtowanie Znakowanie ruchu
transmisji ruchu (TS) nadmiarowego (CLP)
komórki
Monitorowanie Monitorowanie
połączenia (UPC) połączenia (UPC)
sterowanie prewencyjne sterowanie reakcyjne
KONTRAKT RUCHOWY
Metoda prewencyjna sterowaniem ruchem związana jest z zawarciem
przez użytkownika i sieć ATM kontraktu ruchowego (ang. traffic
contract). Użytkownika określa w nim parametry ruchowe z
ródła oraz
pożądane parametry jakościowe połączenia. Na ich podstawie funkcja
CAC podejmuje decyzję o akceptacji lub odrzuceniu zgłoszenia.
Przyjęcie zgłoszenia narzuca na obie strony konieczność
przestrzegania poprawności jego realizacji za pomocą funkcji UPC.
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(11)
PARAMETRY KONTRAKTU RUCHOWEGO
Deskryptor połączenia:
" Wartość maksymalna szybkości generowania komórek PCR
(ang. Peak Cell Rate) to odwrotność minimalnego odstępu czasu
między kolejnymi generowanymi komórkami.
" Graniczna wartość szybkości transmisji komórek SCR (ang.
Sustainable Cell Rate).
" Maksymalny rozmiar paczki komórek MBS (ang. Maximum
Burst Size) określany gdy z
ródło transmituje z szybkością SCR.
Deskryptor z
ródła:
" Maksymalne opóz
nienie przesyłania komórki przez sieć
MaxCTD (ang. Maximum Cell Transfer Delay) mierzone od
chwili rozpoczęcia transmisji pierwszego bitu komórki na
wejściu do sieci do chwili odbioru ostatniego bitu na wyjściu z
sieci, dla danego połączenia.
" Zmienność opóz
nienia w przekazie komórek CDV (ang. Peak-
toPeak Cell Delay Variation) odnosi się do różnicy pomiędzy
największą i najmniejszą wartością CTD opóz
nienia.
Najmniejsza wartość jest równa stałemu opóz
nieniu.
" Prawdopodobieństwo straty komórki CLR (ang. Cell Loss
Rate) liczone jako stosunek straconych komórek do liczby
wysłanych komórek.
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(12)
KATEGORIE I KLASY USA
UG WARSTWY ATM:
" Usługa o stałej prędkości bitowej CBR (ang. Constant Bit Rate)
opracowana dla z
ródeł ruchu wymagających stałej szybkości
transmisji. Określa się parametr PCR.
" Usługa o zmiennej prędkości bitowej VBR (ang. Variable Bit
Rate) dla z
ródeł ruchu generujących komórki ze zmienną ale
ograniczoną maksymalną intensywności transmisji i wymagających
gwarantowanego poziomu jakości usług. Usługa ma dwa typy:
rt-VBR (ang. Real-Time VBR) przewidziana dla z
ródeł
wymagających obsługi w czasie rzeczywistym, dla których
gwarantowane parametry CDV, CTD, CLR.
nrt-VBR (ang. Non Real-Time VBR) przewidziana dla z
ródeł nie
wymagających obsługi synchronizmu czasowego. Sieć
gwarantuje jedynie parametr CLR.
" Usługa o niezdefiniowanej prędkości bitowej UBR (ang.
Unspecified Bit Rate) przewidziana dla z
ródeł o niezdefiniowanej
szybkości transmisji. Sieć działa na zasadzie  best effort .
" Usługa o niezdefiniowanej prędkości bitowej UBR+
przewidziana dla aplikacji dopuszczających przekaz zgodnie z
zasadą  best effort oraz funckję odrzucania komórek.
" Usługa o dostępnej prędkości bitowej ABR (ang. Available Bit
Rate) przewidziana dla z
ródeł o niezdefiniowanej szybkości
transmisji, umożliwiająca użytkownikowi wykorzystanie całej
dostępnej w danym momencie przepustowości.
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(13)
KATEGORIE USA
UG WARSTWY ATM
Typ usługi warstwy ATM
CBR Rt-VBR Nrt-VBR UBR,UBR+ ABR
Parametry
ruchowe:
PCR, CDVt deklarowane wartości
SCR, MBS n/d deklarowane n/d
MCR n/d deklarowane
Parametry
QoS:
Peak-to-peak deklarowane n/d
CDV
Max. CTD deklarowane n/d
CLR deklarowane n/d deklarowane
Informacje brak sprzężenie
kontrolne zwrotne
KLASY USA
UG ATM
Klasy usług
A (CBR) B (rtVBR) C (nrt-VBR/ABR) D (UBR)
Synchronizacja wymagana nie wymagana
Szybkość stała zmienna (ustalana przez z
ródło) zmienna
Tryb połączenia połączeniowy bezpoł.
Warstwa AAL typ 1 typ 2 typ 5 typ 3/4
Klasa A obejmuje usługi połączeniowe realizowane ze stałą
prędkością transmisji CBR przeznaczona dla aplikacji czasu
rzeczywistego.
Klasa B obejmuje usługi połączeniowe związane z przesyłaniem
głosu i obrazów wideo z usługą VBR.
Klasa C obejmuje usługi połączeniowe oferowane ze zmienną
chwilową prędkością i bez synchronizacji czasowej (X.25, Frame
Relay, TCP/IP).
Klasa D obejmuje usługi bezpołączeniowe, ze zmienną prędkością,
bez synchronizacji czasowej (LAN, MAN).
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(14)
WARSTWA ADAPTACYJNA AAL
Warstwa adaptacyjna AA (ang. ATM Adaptation Layer) przekształca
pakiety napływające z wyższych warstw do postaci komórek ATM.
AAL1 AAL2 AAL3/4 AAL5
Podwarstwa zbieżności CS Service specific CS
(ang. Convergence Sublayer) Common part CS
Podwarstwa segmentacji i odtwarzania SAR
(ang. Segmentation and reassembly sublayer )
Warstwa AAL składa się z dwóch podwarstw:
" Podwarstwa zbieżności CS odbiera dane z wyższych warstw i
po ich ewentualnym uzupełnieniu o nagłówki i zakończenia
przekazuje do podwarstwy SAR.
" Podwarstwa segmentacji i odtwarzania SAR odpowiada za
fragmentację danych na bloki 48 bajtowe.
Zdefiniowano 5 różnych protokołów warstwy AAL w celu
zapewnienia właściwej obsługi różnych rodzajów z
ródeł.
PROTOKÓA
AAL1
Protokół AAL1 wspomaga klasę A i jest wykorzystywany np. do
realizacji połączeń telefonicznych.
1 & 5 6 7 & 53
SN SNP SAR-PDU
header payload
SN (ang. Sequence Number) kolejny numer (4 bity).
SNP (ang. Sequence Number Protection) ochrona SNP (4 bity).
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(15)
SEGMENTACJA I SCALANIE PAKIETU AAL1
Warstwy wyższe
Pojedyncze bity lub bajty
Podwarstwa CS
47 bajtów
Podwarstwa SAR SN SNP
48 bajtów
Warstwa ATM Nagłówek SN SNP
53 bajtów
PROTOKÓA
AAL2
Protokół AAL2 podtrzymuje klasę B i jest wykorzystywany do
przesyłania informacji o zmiennej szybkości transmisji lecz o bardzo
wysokim rygorze czasowym.
1 & 5 6 7 & 51 52 53
ST
IT SAR-PDU LI CRC
Header payload
ST (ang. Segement Type) typ segmentu (2 bity).
IT (ang. Information Type) typ informacji (4 bity).
LI (ang. Length Indicator) wskaz
nik długości (6 bitów).
CRC (ang. Cyclic-Redundacny Check) ciąg kontrolny kody cyklicznego (10
bitów).
PROTOKÓA
AAL3/4
Protokoły AAL3/4 podtrzymują klasę D i są wykorzystywane do
przesyłania informacji o zmiennej szybkości transmisji i bez
specjalnych wymagań czasowych.
1 & 5 6 7 8 ... 51 52 53
ST
SN Res/MID SAR-PDU LI CRC
Header Payload
Res (ang. Reserved) rezerwa (10 bitów)
MID (ang. Multiplexing IDentification) identyfikator mulitpleksowania.
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(16)
SEGMENTACJA I SCALANIE PAKIETU AAL3/4
Wyższe warstwy
Pakiet danych (do 65536B)
4 0-3 4
PAD
CS H. Pole danych (do 65536B) T.
2 44 2
BOM
H. T.
COM
SAR H. T.
EOM
H. T.
5 48
ATM layer
H. payload
H. (ang. Header) nagłówek.
T. (ang. Trailer) zakończenie.
BOM (ang. Begin Of Message) początek wiadomości.
COM (ang. Continuation Of Message) kontynuacja wiadomości.
EOM (ang. End Of Message) koniec wiadomości.
PROTOKÓA
AAL5
Protokół AAL5 jest wykorzystywany do przesyłania ruchu o dużej
szybkości transmisji i bez specjalnych wymagań czasowych (np.
TCP/IP, Frame Realy, UBR).
Wyższe warstwy
Pakiet danych (do 65536B)
PAD
CS Pole danych CS (do 65536B) T.
48
48
SAR 48
5 48
ATM layer
H. payload
H. payload
H. payload
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(17)
POA

CZENIA W SIECI ATM
" PVC (ang. Permanent Virtual Connection) stałe połączenia
wirtualne. Te połączenia mają przydzielone stałe wartości
identyfikatorów VPI/VCI w zbiorze komutatorów na drodze
miedzy wybranymi komutatorami ATM. Połączenie PVC są
zestawiane przez pewien mechanizm zewnętrzny w stosunku do
sieci ATM, często te połączenia są zestawiana w sposób manualny
przez administratora sieci.
" SVC (ang. Switched Virtual Connection) przełączane połączenie
wirtualne. Te połączenia są zestawiane przez protokół
sygnalizacyjny ATM i nie wymagają interwencji z zewnątrz.
Podstawowe operacje wykonywane przez przełącznik ATM:
1. Odbiór komórki przez jeden z portów wejściowych przełącznika.
2. Odszukanie identyfikatora VPI/VCI odebranej komórki w lokalnej
tabeli translacji w celu określenia portu wyjściowego oraz nowej
wartości VPI/VCI dla danego połączenia.
3. Retransmisja odebranej komórki przez odpowiedni port z nowymi
wartościami VPI/VCI.
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(18)
ADRESACJA W SIECIACH ATM
ATM Forum w dokumencie UNI 3.1 definiuje trzy formaty adresów
różniące się znaczeniem pół AFI (ang. Authority Format Identifier)
oraz IDI (ang. Initial Domain Identifier):
" E.164 ATM Format. Pole IDI jest definiowane przez ITU-T. Ten
format ma być używany przez sieci publiczne ATM.
" DCC ATM Format. Pole IDI określa parametr DCC (ang. Data
Country Code) identyfikujący poszczególne kraje (ISO 3166).
" ICD ATM Format. Pole IDI to parametr ICD (ang. International
Code Designator), który identyfikuje poszczególne organizacje.
-------------------------------------------------------------20 bytes ----------------------------------------------------------
A S
F DCC HO-DSP ESI E
I L
--------IDP--------
----IDI----
DCC ATM Format
A S
F ICD HO-DSP ESI E
I L
---------IDP-------
-----IDI---
ICD ATM Format
A S
F E.164 HO-DSP ESI E
I L
IDP (ang. Initial Domain Part) określa organizację odpowiedzialną za
przydzielanie wartości DSP (ang. Domain Specific Part). Składa się z AFI oraz
IDI.
AFI (ang. Authority Format Identifier) określa jeden z 3 formatów adresu.
DCC (ang. Data Country Code) określa kraj, w którym zarejestrowano adres.
ICD (ang. International Code Designator) określa organizację.
E.164 określa numery ISDN.
HO-DSP (ang. High Order - Domain Specific Part) jest używana dla
hierarchicznej, wielopoziomowej struktury adresów.
ESI (ang. End System Identifier) identyfikuje system końcowy (np. MAC).
SEL (ang. Selector) używany przez system końcowy dla zwielokrotnienia.
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(19)
ROUTING W SIECIACH ATM
Routing w prywatnych sieciach ATM jest realizowany przez protokół
P-NNI (ang. Private NNI) składający się z dwóch komponentów:
" Protokół sygnalizacji P-NNI zapewnia wymianę informacji przezz
NNI pomiędzy komutatorami ATM, dokonuje odwzorowania
sygnałów UNI na NNI w komutatorze z
ródłowym (ang. ingress
switch) i sygnału NNI na UNI w komutatorze docelowym (ang.
egress switch). Protokół używa elementów informacyjnych IE w
komórkach ATM o VCI=5.
" Protokół routingu połączeń wirtualnych dysponując informacjami o
stanie sieci ma za zadanie znalezienie drogi do adresata
spełniającej wymagania jakości obsługi QoS oraz dla której
prawdopodobieństwo akceptacji przez wszystkie funkcje CAC w
komutatorach pośrednich jest największe.
Grandparent peer group
Peer group XY
leader
Pg(X) Pg(Y)
X.1 X.2
Y.1
Parent peer groups Y.3
Y.2
X.1.1
X.1.3 X.1.2
Child peer groups
Pg(X.1) Pg(Y.3)
Pg(X.2) Pg(Y.1) Pg(Y.2)
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(20)
SZCZEGÓA
Y PROTOKOA
U P-NNI
Protokół P-NNI stosuje routing z
ródłowy, który w porównaniu z
klasycznym routingiem hop-by-hop ma szereg zalet:
A
atwiejsza realizacja rzeczywistej jakości usług QoS.
Brak potrzeby definiowania protokołu unikania zapętleń.
Algorytm znajdowania ścieżki jest wykonywany jednokrotnie,
pozostałe komutatory wykonują jedynie własną funkcje CAC o
nazwie GCAC (ang. Generic CAC).
A
atwość realizacji mechanizmu Crankback.
Brak potrzeby standaryzacji algorytmu doboru ścieżki.
OPERACJA CRANKBACK DLA ROUTINGU SIECI ATM
Przechodzące przez kolejne komutatory żądanie połączenia musi
zostać zaakceptowane przez ich lokalne funkcje CAC. W przypadku
odrzucenia uruchamiany jest mechanizm Crankback. Polega on za
cofnięciu żądania wzdłuż ustalonej ścieżki, do najbliższego
komutatora realizującego funkcję DTL.
K. Walkowiak, SK
Asynchroniczny przekaz danych ATM.
(21)
WSPÓA
PRACA PAKIETOWYCH SIECI KOMPUTEROWYCH Z ATM
Metoda naturalna (ang. native mode). W tej metodzie używane są
mechanizmy bezpośredniego odwzorowania adresów warstwy
sieciowej na adresy ATM oraz przekształcanie pakietów w komórki
ATM. Przykładem jest metoda  IP over ATM (IPoATM)
zdefiniowana w dokumencie RFC 1577.
datagram IP (IPX)
IP IPX
ATM
komórki ATM
Metoda emulacji sieci LAN. Metoda to jest bardziej elastyczna niż
metoda naturalna, gdyż dopuszcza stosowanie w sieciach LAN
wykorzystujących ATM, różnych protokołów sieciowych.
Przykładem jest metoda LANE (ang. LAN Emulation) zaproponowana
przez ATM Forum w 1995 roku.
datagram IP (IPX)
IP IPX
ramka MAC
MAC
ATM
komórki ATM
K. Walkowiak, SK