Asynchronous Transfer Mode
De Wikipedia, l'enciclopèdia lliure
La Manera de Transferència Asíncrona o Asynchronous Transfer Mode (ATM) és una tecnologia de telecomunicació desenvolupada per fer front a la gran demanda de capacitat de transmissió per a serveis i aplicacions.
Contingut |
Breu història d'ATM
La primera referència de l'ATM (Asynchronous Transfer Mode) té lloc en els anys 60 quan un nord-americà d'origen oriental pertanyent als laboratoris Bell va descriure i va patentar una manera de transferència no síncron. No obstant això l'ATM no es va fer popular fins a 1988 quan el CCITT va decidir que seria la tecnologia de commutació de les futures xarxes ISDN en banda ampla (rec I.121). Per a això, l'equip darrere de l'ATM va tenir primer que persuadir a alguns representants de les xarxes de comunicacions que haguessin preferit una simple ampliació de les capacitats de la ISDN en banda estreta. Aconseguit aquest primer objectiu i rebutjant els esquemes de transmissió síncrons, es van començar a discutir aspectes tals com la grandària de les cel·les. D'una banda els representants d'EUA i altres paises proposaven una grandària de cel·les gran d'uns 64 bytes. No obstant això per als representants dels països europeus la grandària ideal de les cel·les era de 32 bytes (Segons Tanenbaum), i assenyalaven que una grandària de cel·la de 64 bytes provocaria retards inacceptables de fins a 85 ms. Aquest retard no permetria la transmissió de veu amb cert nivell de qualitat alhora que obligava a instal·lar canceladores de ressò. Després de moltes discussions i davant la falta d'acord, en la reunió del CCITT celebrada en Ginebra al juny de 1989 es va prendre una decisió salomónica: “Ni per a uns ni per a uns altres. 48 bytes serà la grandària de la cel·la”. Per a la capçalera es va prendre una grandària de 5 bytes. Un estrany nombre primer 53 (48+5) seria la grandària definitiva, en octets, de les cèl·lules ATM. Un nombre que va tenir la virtut de no satisfer a ningú, però que suposava un compromís de tots els grups d'interès i evitava una ruptura de conseqüències imprevisibles..
Descripció del procés ATM
Amb aquesta tecnologia, a fi d'aprofitar al màxim la capacitat dels sistemes de transmissió, siguin aquests de cable o radioelèctrics, la informació no és transmesa i commutada a través de canals assignats en permanència, sinó en forma de curts paquets (cel·les ATM) de longitud constant i que poden ser enrutadas individualment mitjançant l'ús dels denominats canals virtuals i trajectes virtuals.
Figura 1.- Diagrama simplificat del procés ATM
En la Figura 1 s'il·lustra la forma en què diferents fluxos d'informació, de característiques diferents quant a velocitat i format, són agrupats en el denominat Mòdul ATM per ser transportats mitjançant grans enllaços de transmissió a velocitats (bit rate) de 155 o 622 Mbit/s facilitats generalment per sistemes SDH.
En el terminal transmissor, la informació és escrita byte a byte en el camp d'informació d'usuari de la cel·la i a continuació se li afegeix la capçalera.
En l'extrem distant, el receptor extreu la informació, també byte a byte, de les cel·les entrants i d'acord amb la informació de capçalera, l'envia on aquesta li indiqui, podent ser un equip terminal o un altre mòdul ATM per ser encaminada a una altra destinació. En cas d'haver-hi més d'un camí entre els punts d'origen i destinació, no totes les cel·les enviades durant el temps de connexió d'un usuari seran necessàriament encaminades per la mateixa ruta, ja que en ATM totes les connexions funcionen sobre una base virtual.
Format de les cel·les ATM
Són estructures de dades de 53 bytes compostes per dos camps principals:
- Header, els seus 5 bytes tenen tres funcions principals: identificació del canal, informació per a la detecció d'errors i si la cèl·lula és o no utilitzada. Eventualment pot contenir també correcció d'errors i un nombre de seqüència.
- Payload, té 48 bytes fonamentalment amb dades de l'usuari i protocols AAL que també són considerats com a dades de l'usuari.
Dos dels conceptes més significatius de l'ATM, Canales Virtuals i Rutes Virtuals, estan materialitzats en dos identificadors en l'header de cada cèl·lula (VCI i VPI) ambdós determinen l'enrutamiento entre nodes. L'estàndard defineix el protocol orientat a connexió que les transmet i dos tipus de format de cel·la:
- NNI (Network to Network Interface o interfície xarxa a xarxa) El qual es refereix a la connexió de Switches ATM en xarxes privades
- UNI (User to Network Interface o interfície usuari a xarxa) aquest es refereix a la connexió d'un Switch ATM d'una empresa pública o privada amb un terminal ATM d'un usuari normal, sent aquest últim el més utilitzat.
|
Diagrama d'una cel·la UNI
|
Diagrama d'una cel·la NNI
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Campos
- GFC (Control de Flux Genèric, Generic Flow Control, 4 bits): L'estàndard originàriament va reservar el camp GFC per a labors de gestió de tràfic, però en la pràctica no és utilitzat. Les cel·les NNI ho empren per estendre el camp VPI a 12 bits.
- VPI (Identificador de Ruta Virtual, Virtual Path Identifier, 8 bits) i VCI (Identificador de Circuit Virtual, Virtual Circuit Identifier, 16 bits): S'utilitzen per indicar la ruta de destinació o final de la celula.
- PT (Tipus d'Informació d'Usuari, Payload type, 3 bits): identifica el tipus de dades de la cel·la (de dades de l'usuari o de control).
- CLP (Prioritat, Cell Loss Priority, 1 bit): Indica el nivell de prioritat de les cel·la, si aquest bit aquesta actiu quan la xarxa ATM aquesta congestionada la cel·la pot ser descartada.
- HEC (Correcció d'Error de Capçalera, Header Error Correction, 8 bits): conté un codi de detecció d'error que només cobreix la capçalera (no la informació d'usuari), i que permet detectar un bon nombre d'errors múltiples i corregir errors simples.
Encaminament
ATM ofereix un servei orientat a connexió, en el qual no hi ha un desordre en l'arribada de les cel·les a la destinació. Això ho fa gràcies als camins o rutes virtuals (VP) i els canals o circuits virtuals (VC). Els camins i canals virtuals tenen el mateix significat que els Virtual Chanel Connection (VCC) en X.25, que indica el camí fix que ha de seguir la cel·la. En el cas d'ATM, els camins virtuals (VP), són els camins que segueixen les cel·les entre dues enrutadores ATM però aquest camí pot tenir diversos canals virtuals (VC).
En el moment d'establir la comunicació amb una qualitat de servei desitjada i una destinació, es busca el camí virtual que van a seguir totes les cel·les. Aquest camí no canvia durant tota la comunicació, així que si cau un node la comunicació es perd. Durant la connexió es reserven els recursos necessaris per garantir-li durant tota la sessió la qualitat del servei a l'usuari.
Quan una cel·la arriba a un encaminador, aquest li canvia l'encapçalat segons la taula que posseeix i ho envia al següent amb un VPI i/o un VCI nou.
La ruta inicial d'encaminament s'obté, en la majoria dels casos, a partir de taules estàtiques que resideixen en els commutadors. També podem trobar taules dinàmiques que es configuren depenent de l'estat de la xarxa al començament de la connexió; aquest és un dels punts on s'ha deixat llibertat per als fabricants. Gran part de l'esforç que estan fent les companyies està dedicat a aquesta àrea, ja que pot ser el punt fonamental que els permeti romandre al mercat en un futur.
Perspectiva de la tecnologia ATM
La Manera de Transferència Asíncrona va ser l'aposta de la indústria tradicional de les telecomunicacions per les comunicacions de banda ampla. Es va plantejar com a eina per a la construcció de xarxes de banda ampla (B-ISDN) basades en commutació de paquets en comptes de la tradicional commutació de circuits. El desplegament de la tecnologia ATM no ha estat l'esperat pels seus promotors. Les velocitats per les quals estava pensada (fins a 622 Mbps) han estat ràpidament superades; no és clar que ATM sigui l'opció més adequada per a les xarxes actuals i futures, de velocitats de l'ordre del gigabit. ATM s'ha trobat amb la competència de les tecnologies provinents de la indústria de la Informàtica, que amb projectes tals com la VoIP sembla que ofereixen les millors perspectives de futur.
En l'actualitat, ATM és àmpliament utilitzat allà on es necessita donar suport a velocitats moderades, com és el cas de la ADSL, encara que la tendència és substituir aquesta tecnologia per altres com Ethernet que està basada en trames de dades.
Vegeu també
- Família de protocols d'Internet
- Família de protocols CIISA
Enllaços externs
- ATM forum
- ATM Info and resources
- ATM Cell formats- Cisco Systems
- Asynchronous Transfer Mode (ATM) - Cisco Systems
- ATM ChipWeb - Xip and NIC database
- Reference for Q.2931 etc Link failes
- Netheads vs Bellheads by Steve Steinberg
- A tutorial from Juniper web site
- Asynchronous Transfer Mode Networks
- ATM Tutorialaneu:Asynchronous Transfer Modevaig veure:ATM (giao thức)
