Technológia je bankomat telekomunikačnej koncepcia definovaná medzinárodnými normami pre prenos celej škály dopravnej signalizácie užívateľských vrátane hlasu, dát a videa. To bol navrhnutý tak, aby vyhovovali potrebám digitálnej siete a širokopásmové služby boli pôvodne navrhnuté pre integráciu telekomunikačných sietí. Rozlúštenie akronymy bankomatu vyzerá Asynchonous Transfer Mode a preložená do ruštiny ako "asynchrónne prenos dát."

Táto technológia bola vytvorená pre siete, ktoré musí zvládnuť ako tradičný vysoko výkonný dátovú prevádzku (napr prenos súborov), a obsah v reálnom čase s nízkou latenciou (ako je prenos hlasu a videa). Referenčný model ATM v porovnaní s asi tri nižšie úrovne ISO OSI: sietí, pravidelná a fyzická. ATM je základný protokol používaný na hlavnom kanáli SONET /SDH (PSTN) a digitálnu sieť integrovaných služieb (ISDN).

Čo je to?

Čo to znamená pre pripojenie k sieti ATM? Poskytuje funkcie podobné prepojovanie okruhov a prepájaním paketov sietí, technológia používa asynchrónne časového multiplexovanie a kóduje dáta do menších balíčkov pevnou veľkosťou (frames ISO OSI), zvaných bunky. Tým sa líši od prístupov, ako je internetový protokol alebo Ethernet, uplatňujúbalenia a rámy rôznej veľkosti. Základné princípy technológie ATM sú nasledovné. Používa model orientovaný na pripojenie, v ktorom musí byť virtuálny obvod inštalovaný medzi dvoma koncovými bodmi pred začiatkom skutočnej výmeny dát. Tieto virtuálne okruhy môžu byť "trvalé", teda zvolené zlúčeniny, ktoré sú zvyčajne vopred nakonfigurovaný prevádzkovateľa služby alebo "spínač", ktorý je prispôsobený pre každý hovor.


Režim asynchrónneho prenosu je známy ako komunikačná metóda používaná v bankomatoch a platobných termináloch. Táto aplikácia sa však postupne znižuje. Použitie technológie v bankomatoch bol vo veľkej miere nahradený internetovým protokolom (IP). V referenčnom kanáli ISO OSI (úroveň 2) sa základné vysielače zvyčajne nazývajú rámce. V ATM majú pevnú dĺžku (53 oktetov alebo bajtov) a sú špeciálne nazývané "bunky".

Veľkosť buniek

Ako je uvedené vyššie, obrazové dekódovacie ATM - asynchrónny prenos dát sa vykonáva pomocou bunkového delenia veľkosti. Ak je signál reči zníži na pakety, a oni prešli spojení s intenzívnymi prevádzkových údajov, bez ohľadu na ich veľkosť je, budú čeliť hromadné balíky full-scale. Za normálnych podmienok čakania sa môžu vyskytnúť maximálne oneskorenia. Aby sa tomuto problému vyhol, všetky bankomaty alebo bunkové balíky majú rovnakú veľkosť. Navyše štruktúra pevných buniek znamená, že údajemožno ľahko preniesť na hardvér bez prirodzených zanesenia oneskorenia softvérovo ovládať a poslal rámy.
Preto vývojári ATM používajú malé vrecká údajov, ktoré majú znížiť jitter (v tomto prípade meškania rozptylu) v multypleksyrovanyy dátových tokov. To je dôležité najmä pri realizácii hlasovej prevádzky, pretože digitalizovaný hlas konverziu analógového zvuku je neoddeliteľnou súčasťou reálnom čase. To pomáha dekodér (kodek), ktorý chcete rovnomerne rozložené (v tom čase) toku dátových prvkov. V prípade, že ďalšie na rade je k dispozícii v prípade potreby, kodek nemá inú možnosť ako pozastaviť. Ďalšie informácie sa objavia stratené, pretože doba, kedy musela byť prevedená na signál už uplynulo.

Ako sa vyvíjal ATM?

Pri vývoji Bankomat synchrónnej digitálnej hierarchie 155 Mbit /s (SDH) s užitočným zaťažením 135 Mbit /s, bolo považované za rýchly optické siete, a mnoho kanálov siete plesiochronní digitálnej hierarchie (PDH) boli podstatne pomalšie (menej ako 45 Mbit /s ). Pri tejto rýchlosti typická plnej veľkosti 1500 bajtov (12000 bitov) dodávky dát by mali byť vložené s rýchlosťou 7742 mikrosekúnd. Pri nízkej rýchlosti kanálov, ako je napríklad línia T11544 Mbit /s prenos paketu sa na 78 milisekúnd. Latencia spôsobil niekoľko takých balíkov zase môže prekročiť počet 78 ms niekoľkokrát. Je neprijateľné pre hlasový prevádzku, ktorý by mal mať nízky jitterv dátovom toku napájanom do kodeku, aby produkoval dobrý zvuk.
Systém hlasových paketov to môže urobiť niekoľkými spôsobmi, ako je napríklad použitie vyrovnávacej pamäte medzi sieťou a prehrávaním kodekov. To vám umožní vyhladiť tremor, ale oneskorenie, ku ktorému dochádza pri prechode cez vyrovnávací pamäť, vyžaduje zrušenie ozveny aj v miestnych sieťach. V tom čase sa to považovalo za príliš drahé. Okrem toho zvýšil oneskorenie v kanáli a bránilo interakcii. Sieťová technológia ATM svojou povahou poskytuje nízky jitter (a minimálne celkové oneskorenie) pre dopravu.

Ako to pomôže so sieťovým pripojením?

Návrh ATM je navrhnutý pre sieťové rozhranie s nízkymi vibráciami. Napriek tomu boli do projektu vložené "bunky", ktoré zabezpečujú krátke oneskorenia v frontách a pokračujú v udržiavaní prevádzky datagramov. Technológia ATM zlomil všetky pakety dát a hlasové prúdy o 48 bajtov kúsky a pridá do záhlavia každého smerovanie 5 bajtov, ktoré sa neskôr mohli vyzdvihnúť znova. Tento výber veľkosti bol skôr politický než technický. Keď CCITT (teraz ITU-T) standartyzoval ATM, predstavitelia Spojených štátov by dostal 64 baytovuyu užitočné zaťaženie, pretože to bolo považované za dobrý kompromis medzi veľkými objemami informácií, optimalizované pre prenos dát a kratšie užitočné zaťaženie, ktoré sú určené pre aplikácie v reálnom čase , Na druhej strane vývojári z európskych krajín chcú získať 32-bajtové balíky, pretože malá veľkosť (a preto malý čas na prenos)Zjednodušte programy echokardiogramu.

Ako kompromis medzi dvoma stranami bol zvolený rozmer 48 bajtov (plus veľkosť hlavičky = 53). Boli vybraté 5-bajtové záhlavia, pretože sa usúdilo, že 10% užitočného zaťaženia je maximálna cena za platbu smerovacích informácií. Technológia ATM má viacnásobné 53-bajtové bunky, čo znižuje poškodenie a oneskorenie údajov takmer 30-krát, čo znižuje potrebu plechoviek ozveny.

Štruktúra ATM ATM

ATM definuje dva rôzne formáty buniek: používateľské rozhranie (UNI) a sieťové rozhranie (NNI). Väčšina sieťových kanálov ATM používa UNI. Štruktúra každého takéhoto balíka pozostáva z týchto prvkov:

Pole Generic Flow Control (GFC) je 4-bitové pole, ktoré bolo pôvodne pridané na podporu pripojenia bankomatu k verejnej sieti. Z hľadiska topológie je reprezentovaný ako Dual-Tier Dedicated Queue Ring (DQDB). Pole GFC bolo navrhnuté tak, aby poskytovalo 4 bity rozhrania User-Network (UNI) na koordinovanie multiplexovania a riadenia toku medzi bunkami rôznych pripojení ATM. Jeho použitie a presné hodnoty však neboli štandardizované a pole je vždy nastavené na hodnotu 0000.

VPI je identifikátor virtuálnej cesty (8 bitov UNI alebo 12 bitov NNI).

VCI je identifikátor virtuálneho kanála (16 bitov).

PT - typ užitočného zaťaženia (3 bity).

MSB je jednotka riadenia siete. Ak je jeho hodnota 0, použije sa dátový paket a vo svojej štruktúre je 2 bity explicitná indikácia priameho preťaženia (EFCI) a 1 je skúsenosť s preťažením siete. okremTo je ďalší 1 bat pre užívateľa (AAU). Používa AAL5 na určenie hraníc paketov.

CLP je priorita straty bunky (1 bit).

HEC - riadenie chýb hlavičky (8-bit CRC).

Sieť ATM používa pole PT na označenie rôznych špeciálnych buniek na prevádzkové účely, správu a správu (OAM) a tiež na určenie hraníc paketov na niektorých úrovniach adaptácie (AAL). Ak je hodnota MSB poľa PT 0, je to bunka pre dáta používateľa a zvyšné dva bity sa používajú na označenie preťaženia siete a ako všeobecný záhlavový bit dostupný pre úrovne adaptácie. Ak MSB je 1, jedná sa o manažérsky paket, zatiaľ čo ostatné dva bity označujú jeho typ.
V niektorých komunikačných protokoloch ATM (asynchrónny prenos dát) sa pole HEC používa na riadenie algoritmu orezania založeného na CRC, ktorý im umožňuje lokalizovať bunky bez dodatočných nákladov. 8-bitový CRC sa používa na korekciu chýb záhlavia na jednom bite a detekciu viacerých bitov. Po zistení posledného je aktuálne a nasledujúce bunky vyhodené, kým sa nájde bunka s chybami hlavičky. Balík UNI si vyhradzuje pole GFC pre lokálny systém riadenia toku alebo submultiplexovanie medzi používateľmi. To má umožniť viacerým terminálom zdieľať jedno sieťové pripojenie. Táto technológia bola tiež použitá na vytvorenie dvoch digitálnych telefónnych sietí s podporou ISDN, ktoré dokážu využívať jedno ISDN základňové pripojeniepri určitej rýchlosti. Všetky štyri bity GFC musia byť nulové. Formát buniek NNI opakuje formát UNI takmer rovnako, s tým rozdielom, že 4-bitové pole GFC sa prerozdeľuje do poľa VPI a rozširuje ho na 12 bitov. Takže jedno pripojenie NNI ATM dokáže spracovať takmer 216 VC.

Bunky a prenos v praxi

Čo v praxi znamená ATM? Podporuje rôzne typy služieb prostredníctvom služby AAL. Štandardizované AAL zahŕňajú AAL1 AAL2 a AAL5, rovnako ako AAC3 a AAL4 sa zriedka používajú. Prvý typ sa používa pre služby s konštantnou bitovou rýchlosťou (CBR) a emulačným obvodom. Synchronizácia je tiež podporovaná v AAL1. Druhý a štvrtý typ sa používajú pre služby s premenlivou bitovou rýchlosťou (VBR), AAL5 - pre dáta. Informácie o tom, ktoré AAL sa používa pre túto bunku, nie sú v ňom zakódované. Namiesto toho súhlasí alebo upravujú na koncových bodoch pre každé virtuálne pripojenie. Po prvotnom návrhu tejto technológie sieť začala pracovať oveľa rýchlejšie. Rámček s plným rámom s rozlíšením 1500 bajtov (12000 bitov) vyžaduje len 12 μs pri prenosoch 10 Gb /s, čo znižuje potrebu malých buniek na zníženie oneskorení.

Aké sú silné a slabé stránky?

Výhody a nevýhody technológie siete ATM sú tieto. Niektorí veria, že zvýšenie rýchlosti komunikácie umožní, aby bol nahradený ethernetovou chrbticovou sieťou. Treba však poznamenať, že zvýšenie rýchlosti samo osebe neznižuje chvenie v radoch. Okrem toho, hardvér na implementáciu prispôsobovania služieb pre IP pakety je drahý. Súčasne cezFixné náklad z 48 bytov ATM nie je vhodný ako dátové spojenie priamo pod IP, pretože úroveň OSI, ktorý využíva IP, by mali poskytnúť maximálnu prenosovú jednotku (MTU), ktorá nie je menšia ako 576 bajtov. V pomalom alebo preťažených spojov (622 Mbit /s a ​​pod) použitia bankomatu siete dáva zmysel, a preto väčšina z asymetrickej digitálnej linky (ADSL) používajú túto technológiu ako medziľahlé úrovni medzi fyzické a spojovej vrstvy úrovni protokolu 2 ako napríklad PPP alebo Ethernet. Pri týchto nižších rýchlostiach ATM poskytuje vhodnú príležitosť na prevádzkovanie viacerých logických obvodov na jedinom fyzickom či virtuálnom médiu, aj keď existujú aj iné metódy, ako je rozmanitosť PPP a Ethernet VLAN, ktoré sú nepovinné v implementáciách VDSL. DSL môže byť použitý ako prostriedok k prístupu k bankomatu, ktorý umožňuje pripojenie k viac poskytovateľov internetových služieb cez širokopásmové bankomatu. Nevýhody technológie spočívajú v tom, že v moderných vysokorýchlostných spojoch stráca svoju účinnosť. Výhodou tejto siete je, že sa výrazne zvyšuje šírku pásma priamo zabezpečuje konektivitu medzi periférií. Okrem toho, za prítomnosti jedného fyzického pripojenia pomocou ATM môže súčasne prevádzkovať niekoľko rôznych virtuálnych kanálov s rôznymi charakteristikami. Táto technológia využíva pomerne silné nástroje na pokračovanie v riadení dopravyv súčasnosti. To umožňuje prenášať dáta rôznych typov naraz, aj keď vyžadujú odlišné požiadavky na ich odosielanie a príjem. Áno, môžete vytvoriť návštevnosť, ktorá beží na rôznych protokoloch, na jednom kanáli.