ATM

ATM (Asynchronous Transfer Mode) - технология коммутации пакетов, формирующая ядро Broadband ISDN (BISDN), обеспечивающая передачу цифровых, голосовых и мультимедийных данных по одним и тем же линиям. Первоначально скорость передачи была определена 155 Мбит/с, затем 662 Мбит/с и планируется до 2.488 Гбит/с. ATM используется как в локальных, так и в глобальных сетях, с успехом применяется для связи локальных сетей, сильно удаленных друг от друга.

Линии связи - оптические, локальные или длинные. Длинные линии могут быть выделенными (арендуемыми) или коммутируемыми.
Обеспечение параллельной передачи. Каждый узел может иметь выделенное соединение с любым другим узлом.
Работа всегда на максимальной скорости.
Использование пакетов фиксированной длины - ячеек (Cell) по 53 байта.
Коррекция ошибок и маршрутизация на аппаратном уровне (частично благодаря фиксированному размеру ячеек).
Одновременная передача данных, видеоинформации и голоса. Фиксированный размер ячеек обеспечивает равномерность голосового потока.
Легкость балансирования загрузки: коммутируемость пакетов позволяет при необходимости повышения пропускной способности установить множество виртуальных цепей между передатчиком и приемником.

Интерфейс пользователя UNI (User Network Interface) определен ATM-форумом и допускает различные типы физического интерфейса:

SONET (OC-3, STS-3 или STM-1 в терминологии CCITT), 155.52 Мбит/с;
DS3, 44.736 Мбит/с;
100 Мбит/с с кодированием 4B/5B;
155 Мбит/с с кодированием 8B/10B.

Все эти интерфейсы используют оптоволокно, разрабатываются варианты стандартов на витой паре (UTP-3).

Для различных видов информации (голос, видеоинформация и данные), передаваемой с помощью ATM, определены следующие классы сервисов:

класс A используется для передачи с постоянной скоростью потока данных (Constant Bit Rate, CBR), обеспечивает эмуляцию коммутированного канала, подходит для голосовых данных;
класс B используется для передачи с переменной скоростью потока данных (Variable Bit Rate, VBR), например, для видеоконференций;
класс C используется для передачи данных с установлением соединения;
класс D используется для передачи данных без установления соединения.

Для каждого класса сервиса определяются протокольные блоки данных, PDU (Protocol Data Unit), которые являются блоками данных для ячеек. Каждый PDU содержит 48 октетов (групп по 8 бит), используемых для заголовка, концевика и собственно данных (Payload в терминологии ATM).

Первые 5 октетов ячейки составляют заголовок ATM. В него входят 4 бита общего управления потоком, 8 бит идентификатора виртуального пути, VPI (Virtual Path Identifier), 16 бит идентификатора виртуального канала, VCI (Virtual Channel Identifier), 3 бита указателя типа данных (Payload Type), 1 бит CLP (Cell Loss Priority) и 8 бит HEC (Header Error Control). Бит CLP определяет возможность отбрасывания данной ячейки в случае напряженного уровня трафика.

В ATM различают 3 плана (группы деятельности):

план управления, на котором устанавливаются и обслуживаются вызовы и соединения;
план пользователей, на котором происходит обычный обмен данными;
план менеджмента, координирующий все три плана и управляющий ресурсами.

Потоки данных от различных типов сервисов (голос, видеоинформация, данные и ячейки от ATM-станций) обрабатываются сервисами соответствующих классов и "расфасовываются" в 48-октетные PDU, которые заключаются в ячейки и мультиплексируются в поток ячеек для передачи. Ячейки содержат идентификаторы виртуальных каналов и путей, которые используются для достижения адресата назначения. ATM-коммутатор использует информацию идентификаторов для направления ячеек в соответствующий порт. Поток ячеек кодируется и передается через физическую среду передачи ATM-сети. На приемной стороне производятся обратные преобразования и потоки данных передаются на выход соответствующими сервисами.

В настоящее время технология ATM является прогрессивной и быстро развивающейся, аппаратура разрабатывается и выпускается большим числом производителей, ведутся работы по обеспечению ее совместимости. В ближайшие годы ожидается резкое удешевление этой пока еще очень дорогой техники.

Содержание раздела