СЕТИ АТМ

Компьютерные сети
Про
Послідовність
дисципліну
навчання
Курсовий
проект
Додаткові
матеріали
Лекції
Лабораторні
роботи
Контрольна
робота
Запитання до
підсумкового
тесту
Словник
Літературапосилання
Про авторів
Контакти
ЛЕКЦИЯ 20
СЕТИ АТМ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Общее назначение
Основные положения построения сетей АТМ
Среда передачи
Архитектура сети
Информационная структура сети
Сеть SONET
Основной пpактический pезультат: где применять сети АТМ
Основной теоретический pезультат: принципы построения, архитектура ATM
Самостоятельная работа
2.Ознакомится с Глоссарием.
1 Общее назначение
АТМ Asynchronous Transfer Mode (асинхронный режим передачи) - это сети с модуляцией
несущей и коммутацией пакетов. Она образует основу широкополосной архитектуры
BISDN.
Идеологию АТМ можно сравнить с идеологией сетей с коммутацией пакетов, но есть и
черты, характерные для сетей с коммутацией каналов.
Основное назначение - передача одновременно и видео и речи. Рассчитана на условия в
реальном режиме времени. Реализации этой сети:
155,52Мбит\с, 622,08Мбит\с, 2.488Гбит\с
Сфера применения:



глобальные сети,
локальные сети,
соединения локальных сетей.
Недостаток: высокая стоимость.
Сети АТМ некое подобие сетей SТМ (эксплуатируются с конца 70-х). Сети SТМ
традиционно используются для передачи информации на магистральных каналах (между
большими городами, телекомпаниями и т.п.).
Сущность SТМ. В-первую очередь устанавливается соединение по каналу (коммутация
канала) и удерживается любое необходимое время. Сам канал (полоса пропускания
канала) разделяется на базовые трансмиссионные элементы (временные каналы, слоты).
Слоты объединены в обоймы. Каждому слоту ставится в соответствие одно виртуальное
соединение. Передача данных происходит в любом формате (обычно HDLC) и соединение
закреплено за слотом на все время физического соединения. Обоймы определяют
направления.
Однако, при такой передаче плохо используется пропускная способность каналов.
2 Основные положения построения сетей АТМ:
Вся полоса делится на слоты, каждому виртуальному соединению ставится в соответствие
один слот.
1) Слоты не закреплены жестко за соединениями (они не пронумерованы).
2) Информация передается вместе с идентификатором соединения, при этом информация
представляет собой пакеты минимальной длины.
3) Ячейки передаются сплощным потоком ( речевые ячейки, ячейки видео, ячейки
данных). Коммутатор АТМ осуществляет разбор ячеек и направление их по службам
(видео, речь, данные).
Топология- радиальная.
Эффективность небольшая, т.к. загрузка слотов может быть небольшая.
В современных коммутациях можно выделить 2 типа запросов:
1) Передача данных, устойчивых к некоторым потерям, но критичных ко времени
передачи (цифровое телевидение).
2) Передача данных, устойчивых к задержкам, но не допускающих потерь информации.
Для обеспечения эффективной работы необходим алгоритм для определения типа данных
и перераспределения числа слотов между узлами.
При передаче информации аппаратура задействует необходимое количество слотов.
Номер соединения характеризует адрес - какому узлу передается информация. Два узла
соединяются с помощью виртуального
идентификатора соединений.
Структура ячейки
Информация передается ячейками (аналог пакета). Ячейка содержит 53 октета ( 5 октетов
заголовок, 48 - информация). Это сделано для улучшения синхронизации.
Назначение полей:
VPI- идентификаторо маршрута
VCI- идентификатор канала
CLP-(cell priority) приоритет потери ячейки (с.98), ячейку можно отбросить при большой
нагрузке.
Из поля данных могут быть задействованы 4 байта под байты адаптации, если в байте
контроля имеется об этом информация. Байты адаптации несут характеристику о том,
используется ли сеть АТМ в качестве БСПД для передачи информации между узлами или
же как транспортная среда между другими сетями (напр., сетями Ethernet). Эти байты
позволяют аппаратуре преобразовывать короткие пакеты АТМ в длинные пакеты Ethernet
на узлах коммутации.
Каждый узел почти всегда имеет свой ip-адрес.
Топология АТМ - Сети АТМ могут иметь топологию древовидную и типа "звезда".
На топологию сетей АТМ еще нет определенного стандарта.
Ведущая фирма по выпуску оборудования - AT&T. Мосты и сетевые адаптеры для АТМ
разработаны под стандарт РСi для ЭВМ класса WS.
В настоящее время AT&T выпускает адаптеры, с помощью которых можно подключать
ЭВМ непосредственно в сеть (она должна выполнять функции узла коммутации). Можно
организовать сеть АТМ только на WS.
3 Среда передачи
Сети АТМ могут функционировать на витой паре, коаксиальном кабеле и на оптоволокне
(в зависимости от требуемой скорости передачи).
Расстояния между узлами (адаптеры AT&T):
- витая пара или коаксиальный кабель - 150-200 м;
- оптоволокно - до 40 км.
Передача всегда осуществляется на максимальной скорости.
Пользовательский уровень допускает использование нескольких интьерфейсов:




Hbc1
SONET -155.52 |Мбит\с
DS3 44.736 Мбит\с
100 Мбит\с соединение с кодированием 4В\5В
155 Мбит\с соединение с кодированием 8В\10
На физическом уровне передача информации происходит по спецификации SONET
(Synchronous Optical NETwork). При этом определены 4 скорости пердачи: 51, 155, 622, 2400 Мбит/с.
( кодирование: а 1011 1
а 1100 0
а 0110 1
а 0100 0 ) пятый символ - чередование 0 1 для синхронизации.
4 Архитектура сети
Сеть характеризуется информационной структурой и функциональной .
Информационная сттруктура представлена тремя уровнями:

физический уровень, уровень АТМ, уровень ААL.
Функциональная структура характеризуется тремя слоями



Слой обслуживания ( установка и поддержка соединений).
Слой пользовательский ( обмен данными, поддержка пользовательских служб)
Слой управления ( управление сетью, распределение ресурсов по слоям)
5 Информационная структура сети
Сети АТМ в соответствии с 7-ми уровневой моделью занимают уровни с 1-го по 4-й (но
это условное разделение), в зависимости от использования сети АТМ могут быть
использованы уровни по 6-й включительно.
Собственно модель сеть представляется в виде трех уровней:



физический уровень;
уровень АТМ;
уровень ААL.
Физический уровень делится на два:
-физическая среда (phisical media)- оптоволокно, битовая синхронизация ;
-преобразование передачи (transnission convergence)-разделение потоков, кодирование,
проверка заголовков.
Уровень АТМ- создание заголовков идентификация каналов, маршрутизация,
мультиплексирование;
Уровень ААL.- адаптационный уровень- преобразование протоколов зависит от
обслуживания (служб)(речь, видео, данные).
Имеется 4 службы:
- Класс А. Передача данных с неизменной битовой скоростью (CBR -constant bit rate) для
передачи речи (AAL 1.)
-Класс B. Передача данных с пременной битовой скоростью (VBR -variable bit rate) для
передачи видеоизображений во время конференций (AAL 2.)
Класс C. Передача данных с установлением соединений для сетей (Х.25) (AAL 3, AAL 4.)
Класс D. Передача данных без установления соединений для сетей (AAL 4,. AAL 5)
AAL состоит из 2-х подуровней:
CS-(convergance sublayer)-подуровень сходимости для обеспечения службами.
Подключение через SAP(пункт доступа). Зависит от службы.
SAR-(segmentation and reassambly)- подуровень сборки разборки. Упаковка пакетов
произвольной длины в ячейки, распаковка, поиск потеряных пакетов.Каждая служба
имеет свой стандарт на блок данных.(PDU)
Функционирование сети.
Данные от служб поступают на узел АТМ (АТМ node), обрабатываются на уровне AAL.
Преобразуются в ячейки АТМ при помощи служб соответствующего класса. Сначала
пакеты преобразуются в блоки данных фиксированного размерав (48 октетов).
Протокольные блоки преобразуются в ячейки и мультиплесируются в поток ячеек.
Ячейка содержит идентификатор витруального канала и идентификатор маршрута(пути).
Маршрутизатор направляет потоки.
Ячейки передаются потоками. Потоки маршрутизируются. Приемник анализирует потоки
и передает. Их определенной службе.
6 Сеть SONET
SONET (Synchronous Optical NETwork). Сеть синхронной оптической связи. Аналог ее
SDH (єто то же самое). -синхронная цифровая иерархия. При этом определены 4 скорости
пердачи: 51, 155, 622, 2400 Мбит/с.
Кадр 810 байт=6480 бит.
Используется в BISDN, ATM/
Вопросы
1. Сфера применения АТМ
2. Структура передаваемой информации
3. Архитектура АТМ
Используемая литеpатуpа:
1. Олифер В., Олифер Н. Компьютерные сетию -С-т Пб.:Питер, -2001. - 672 с.
2. Челиз Д, Перкинс Ч., Стриб М. Основы построения сетей. Учебное руководство для
специалистов MCSE. Microsoft Press.- M: Лорри, -1997. - 310 с.
Структура
дисциплины
Лекционный материал
Лабораторный
практикум
Тестирование
©, 2001, ХНУРЕ, каф. ІУС, викладач Саенко В. І., розробник Саєнко
В. І.