TEKNIK ELEKTRO

Asynchronous Transfer Mode Switching

Asynchronous Transfer Mode (ATM) adalah International Telecommunication Union-Telecommunications Standards Ayat (ITU-T) standar untuk relay sel dimana informasi untuk jenis beberapa layanan, seperti suara, video, atau data, yang disampaikan dalam kecil, sel-sel berukuran tetap. Artikel ini menyediakan ringkasan dari protokol ATM, layanan, dan operasi.

Gambar: Jaringan ATM Swasta dan Jaringan ATM Publik Kedua Bisa Carry Voice, Video, dan Lalu Lintas Data

Standards Standar

ATM didasarkan pada upaya ITU-T Broadband Integrated Services Digital Network (B-ISDN) standar. Ini pada awalnya dipahami sebagai transfer teknologi berkecepatan tinggi untuk suara, video, dan data melalui jaringan publik. Forum ATM diperpanjang visi ITU-T ATM untuk digunakan melalui jaringan publik dan swasta. Forum ATM telah merilis bekerja pada spesifikasi sebagai berikut:

User-to-Network Interface (UNI) 2.0 User-to-Network Interface (UNI) 2,0
UNI 3.0 UNI 3.0
UNI 3.1 UNI 3.1
UNI 4.0 UNI 4.0
Public-Network Node Interface (P-NNI) Public-Network Node Interface (P-NNI)
LAN Emulation (LANE) LAN Emulation (JALUR)
Multiprotocol over ATM Multiprotocol atas ATM

Perangkat ATM dan Lingkungan Jaringan

ATM merupakan teknologi cell-switching dan multiplexing yang menggabungkan manfaat dari rangkaian switching (dijamin kapasitas dan keterlambatan transmisi konstan) dengan orang-orang dari switching paket (fleksibilitas dan efisiensi untuk lalu lintas intermittent). Ini menyediakan bandwidth dari beberapa megabits per detik (Mbps) untuk banyak gigabit per detik (Gbps). Karena sifatnya yang asynchronous, ATM lebih efisien daripada teknologi sinkron, seperti time-division multiplexing (TDM).

Dengan TDM, setiap user ditugaskan untuk slot waktu, dan tidak ada stasiun lain dapat mengirim dalam slot waktuJika stasiun memiliki banyak data untuk mengirim, dapat mengirim hanya bila slot waktunya muncul, bahkan jika semua slot waktu lain kosong. Namun, jika suatu stasiun tidak ada untuk mengirimkan bila slot waktunya muncul, slot waktu yang dikirim kosong dan sia-sia. Karena ATM adalah asynchronous, time slot yang tersedia pada permintaan dengan informasi yang mengidentifikasi sumber penularan yang terkandung dalam header setiap sel ATM.

Format Dasar ATM Cell

ATM transfer informasi dalam unit berukuran tetap disebut sel. Setiap sel terdiri dari 53 oktet atau byte. 5 byte pertama berisi informasi sel-header, dan 48 sisanya berisi muatan (informasi pengguna). Kecil, tetap-panjang sel cocok untuk mentransfer lalu lintas suara dan video karena lalu lintas seperti tidak toleran terhadap penundaan yang dihasilkan dari harus menunggu paket data yang besar untuk men-download, antara lain.

Gambar: Sebuah ATM Cell Terdiri dari dan Payload Data Header mengilustrasikan format dasar dari sel ATM.

Gambar: Sebuah Cell ATM Terdiri dari Header dan Data Payload

Perangkat ATM

Jaringan ATM terdiri dari sebuah switch ATM ATM dan titik akhir. Switch ATM bertanggung jawab untuk transit sel melalui jaringan ATM. Tugas dari switch ATM didefinisikan dengan baik: ini menerima sel masuk dari endpoint ATM atau lain switch ATM. Kemudian membaca dan update informasi header sel dan cepat switch sel untuk antarmuka keluaran menuju tujuan. An Sebuah endpoint ATM (atau end system) berisi adaptor antarmuka jaringan ATM. Contoh endpoint ATM workstation, router, unit layanan digital (DSUs), LAN switch, dan video koder-decoder (CODEC). Gambar: Sebuah ATM Jaringan terdiri dari ATM Switch dan endpoint menggambarkan sebuah jaringan ATM terdiri dari switch ATM ATM dan titik akhir.

Gambar: Sebuah Jaringan ATM terdiri dari ATM Switch dan endpoint

Jaringan ATM Interface

Jaringan ATM terdiri dari satu set switch ATM ATM interkoneksi oleh link point-to-point atau interface. ATM switch mendukung dua jenis utama interface: UNI dan NNI. UNI menghubungkan sistem akhir ATM (seperti host dan router) ke saklar ATM. The NNI menghubungkan dua switch ATM.

Tergantung pada apakah saklar dimiliki dan terletak di tempat pelanggan atau publik dimiliki dan dioperasikan oleh perusahaan telepon, UNI dan NNI dapat dibagi lagi menjadi Unis publik dan swasta dan NNIs. Sebuah UNI swasta menghubungkan titik akhir ATM dan switch ATM pribadi. mitra masyarakat Its menghubungkan titik akhir ATM atau beralih swasta ke saklar publik. Sebuah NNI swasta menghubungkan dua switch ATM dalam organisasi swasta yang sama. Yang satu publik menghubungkan dua switch ATM dalam organisasi publik yang sama. Sebuah spesifikasi tambahan, interface Intercarrier broadband (B-ICI), menghubungkan dua switch publik dari penyedia layanan yang berbeda. Gambar: ATM Interface Spesifikasi Berbeda untuk Publik dan Swasta Jaringan menggambarkan spesifikasi interface ATM untuk dan umum jaringan pribadi.

Gambar: ATM Spesifikasi Interface Berbeda untuk dan Jaringan Publik Swasta

ATM Cell Format Header

Header sel ATM dapat menjadi salah satu dari dua format: UNI atau NNI. Header UNI digunakan untuk komunikasi antara endpoint ATM dan switch ATM di jaringan ATM pribadi. Header NNI digunakan untuk komunikasi antara switch ATM. Gambar: Sebuah Cell ATM, ATM UNI Cell, dan ATM NNI Cell Header Berisi Setiap 48 Bytes dari Payload menggambarkan format sel ATM dasar, ATM UNI header format sel, dan ATM NNI header format sel. Gambar: Sebuah Cell ATM, Cell UNI ATM, dan Cell Header Berisi NNI ATM Setiap 48 Bytes dari Payload

Berbeda dengan UNI, header NNI tidak termasuk Generic Flow Control (GFC) lapangan. Selain itu, header NNI memiliki Virtual Path Identifier (VPI) lapangan yang menempati 12 bit pertama, memungkinkan untuk batang yang lebih besar antara switch ATM publik.

Header Cell ATM Bidang

Selain GFC dan field header VPI, beberapa orang lain yang digunakan dalam field header sel ATM. Uraian berikut ini merangkum kolom header sel ATM diilustrasikan pada gambar di atas:

Generic Flow Control (GFC) - Menyediakan fungsi lokal, seperti mengidentifikasi beberapa stasiun yang berbagi satu antarmuka ATM. Bidang ini biasanya tidak digunakan dan diatur ke nilai default 0 (0000 biner).
Virtual Path Identifier (VPI) - Sehubungan dengan VCI, mengidentifikasi tujuan berikutnya sel saat melewati serangkaian switch ATM dalam perjalanan ke tujuannya.
Virtual Channel Identifier (VCI) - Sehubungan dengan VPI, mengidentifikasi tujuan berikutnya sel saat melewati serangkaian switch ATM dalam perjalanan ke tujuannya.
Payload Type (PT) - Menunjukkan pada bit pertama apakah sel yang berisi data pengguna atau data control. Jika sel yang berisi data pengguna, bit diatur ke 0. Jika berisi data kontrol, sudah diatur untuk 1. Bit kedua menunjukkan kemacetan (0 = tidak ada kemacetan, 1 = kemacetan), dan bit ketiga menunjukkan apakah sel adalah yang terakhir dalam serangkaian sel yang mewakili frame AAL5 tunggal (1 = sel terakhir untuk frame).
Sel Hilang Prioritas (CLP) - Menunjukkan apakah sel harus dibuang jika menemukan kemacetan ekstrim ketika bergerak melalui jaringanJika bit CLP sama dengan 1, sel harus dibuang dalam preferensi untuk sel dengan bit CLP sama dengan 0.
Header Error Control (HEC) - Menghitung checksum hanya pada byte pertama 4 dari header. HEC dapat mengoreksi kesalahan bit tunggal dalam byte, dengan demikian mempertahankan sel daripada membuang itu.

Layanan ATM

Tiga jenis layanan ATM yang ada: sirkuit virtual permanen (PVC), switched virtual circuits (SVC), dan layanan connectionless (yang serupa dengan SMDS).

PVC memungkinkan konektivitas langsung antara situs. Dengan cara ini, suatu PVC mirip dengan leased line. Diantara keuntungan, PVC menjamin ketersediaan sambungan dan tidak memerlukan prosedur setup panggilan antara switch. Kekurangan PVC termasuk konektivitas statis dan setup manual. Setiap bagian dari peralatan antara sumber dan tujuan harus ditetapkan secara manual untuk PVC. Selain itu, tidak ada ketahanan jaringan tersedia dengan PVC.

Sebuah SVC dibuat dan dirilis secara dinamis dan tetap digunakan hanya selama data sedang ditransfer. Dalam hal ini, mirip dengan panggilan telepon. call control Dinamis membutuhkan protokol pensinyalan antara titik akhir ATM dan switch ATM. Kelebihan dari SVC termasuk fleksibilitas sambungan dan call setup yang dapat ditangani secara otomatis oleh perangkat jaringan. Kekurangan mencakup waktu ekstra dan overhead diperlukan untuk mengatur sambungan.

ATM Virtual Koneksi

jaringan ATM secara fundamental connection-oriented, yang berarti bahwa saluran virtual (VC) harus dibentuk di seluruh jaringan ATM sebelum setiap transfer data. (Sebuah kanal virtual secara kasar setara dengan sirkuit virtual.)

Dua jenis koneksi ATM ada: jalur virtual, yang diidentifikasi oleh pengidentifikasi jalur virtual, dan saluran virtual, yang diidentifikasi oleh kombinasi VPI dan saluran virtual identifier (VCI). Sebuah jalur virtual adalah suatu bundel saluran virtual, yang semuanya diaktifkan transparan di seluruh jaringan ATM berdasarkan VPI umum. Semua VPIs dan VCIs, namun hanya memiliki signifikansi lokal di link tertentu dan dipetakan, sebagaimana mestinya di setiap switch.

Jalur transmisi adalah media fisik yang mengangkut saluran virtual dan jalur virtual. Gambar: VC menggabungkan Membuat VP menggambarkan bagaimana VC menggabungkan untuk membuat VP, yang, pada gilirannya, melintasi media atau jalur transmisi.

Gambar: VC menggabungkan Membuat VP

ATM Switching Operasi

Operasi dasar dari sebuah switch ATM sangat mudah: Sel diterima di link pada VCI dikenal atau nilai VPI. Switch mendongak nilai koneksi dalam sebuah tabel terjemahan lokal untuk menentukan port keluar (atau port) dari koneksi dan VPI baru / nilai VCI dari sambungan pada link tersebut. Switch kemudian memancarkan kembali sel pada link keluar dengan pengidentifikasi sambungan yang sesuai. Karena semua VCIs dan VPIs hanya memiliki makna lokal di link tertentu, nilai-nilai ini dipetakan, sebagaimana diperlukan, pada setiap switch.

ATM Reference Model

Arsitektur ATM menggunakan model logis untuk menggambarkan fungsionalitas yang mendukung. fungsi ATM sesuai dengan lapisan fisik dan bagian dari lapisan data link dari model referensi OSI.

Model referensi ATM terdiri dari pesawat berikut, yang span semua lapisan:

Control - pesawat ini bertanggung jawab untuk menghasilkan dan mengelola permintaan sinyal.
Pengguna - pesawat ini bertanggung jawab untuk mengelola transfer data.
Manajemen - pesawat ini berisi dua komponen:

Layer manajemen mengelola fungsi layer-spesifik, seperti deteksi kegagalan dan masalah protokol.
manajemen Plane mengelola dan mengkoordinasikan fungsi-fungsi yang berkaitan dengan sistem yang lengkap.

Model referensi ATM terdiri dari lapisan ATM berikut:

Lapisan fisik - Analog ke lapisan fisik dari model referensi OSI, lapisan fisik ATM mengelola bergantung transmisi menengah.
lapisan ATM - Dikombinasikan dengan lapisan adaptasi ATM, lapisan ATM secara kasar analog dengan lapisan data link dari model referensi OSI. Lapisan ATM bertanggung jawab untuk berbagi simultan sirkuit virtual terhadap link fisik (multiplexing sel) dan sel melewati jaringan ATM (relay sel). Untuk melakukan hal ini, menggunakan informasi VPI dan VCI di header setiap sel ATM.
Adaptasi ATM layer (AAL) - Gabungan dengan lapisan ATM, AAL secara kasar analog dengan lapisan data link dari model OSI. The AAL bertanggung jawab untuk mengisolasi protokol layer yang lebih tinggi dari rincian proses ATM. Lapisan adaptasi menyiapkan data pengguna untuk konversi ke dalam sel dan segmen data ke dalam sel payloads 48-byte.

Akhirnya, lapisan yang lebih tinggi yang berada di atas AAL menerima data pengguna, mengaturnya ke dalam paket, dan tangan ke AAL. Gambar: Model Referensi ATM Berkaitan dengan Terendah Dua Lapisan OSI Reference Model menggambarkan model referensi ATM:

Gambar: Model Referensi ATM Berkaitan dengan Terendah Dua Lapisan Model Referensi OSI

Layer Fisik ATM

Lapisan ATM fisik memiliki empat fungsi: Sel dijabarkan ke bitstream, berarti pengiriman dan penerimaan bit pada medium fisik dikendalikan, ATM dilacak batas-batas sel, dan sel-sel yang dikemas ke dalam jenis frame yang sesuai untuk media fisik. Sebagai contoh, sel-sel yang ATM Lapisan fisik dibagi menjadi dua bagian: media-tergantung fisik (PMD) sublayer dan konvergensi transmisi (TC) sublayer.

Sublayer PMD menyediakan dua fungsi utama. Pertama, mensinkronisasikan pengiriman dan penerimaan dengan mengirim dan menerima aliran kontinu bit dengan informasi waktu yang terkait. Kedua, ia menentukan media fisik untuk media fisik yang digunakan, termasuk jenis konektor dan kabel. Contoh standar medium fisik untuk ATM termasuk Synchronous Digital Hierarchy / Synchronous Optical Network (SDH / SONET), DS-3/E3, 155 Mbps atas serat multimode (MMF) menggunakan skema encoding 8B/10B, dan 155 Mbps 8B/10B atas terlindung twisted-pair (STP) kabel.

Sublayer TC memiliki empat fungsi: sel delineasi, header error control (HEC) generasi urutan dan verifikasi, decoupling sel-rate, dan adaptasi transmisi frame. Fungsi delineasi batas-batas sel memelihara sel ATM, memungkinkan perangkat untuk mencari sel-sel dalam aliran bit. HEC urutan menghasilkan generasi dan verifikasi dan memeriksa kode header error control untuk memastikan data yang valid. Sel-rate decoupling mempertahankan sinkronisasi dan menyisipkan atau menekan idle (unassigned) sel ATM untuk mengadaptasi tingkat sel ATM berlaku untuk kapasitas payload dari sistem transmisi. adaptasi frame Transmisi paket sel ATM menjadi frame diterima pelaksanaan fisik lapisan tertentu.

Lapisan Adaptasi ATM: AAL1

AAL1, layanan connection-oriented, sangat cocok untuk menangani sumber rate bit konstan (CBR), seperti suara dan video conferencing. ATM CBR transport lalu lintas menggunakan layanan circuit-emulasi. Circuit-emulasi layanan juga mengakomodasi lampiran peralatan saat ini menggunakan leased line ke jaringan backbone ATM. AAL1 membutuhkan sinkronisasi waktu antara sumber dan tujuan. Untuk alasan ini, AAL1 tergantung pada media, seperti SONET, yang mendukung clocking.

Proses AAL1 menyiapkan sebuah sel untuk pengiriman dalam tiga langkah. Pertama, sampel sinkron (misalnya, 1 byte data pada tingkat sampling dari 125 mikrodetik) dimasukkan ke dalam field Payload. Kedua, Sequence Number (SN) dan Sequence Number Protection (SNP) Bidang ditambahkan untuk memberikan informasi bahwa AAL1 menerima digunakan untuk memverifikasi bahwa ia telah menerima sel-sel dalam urutan yang benar. Ketiga, sisa field Payload diisi dengan satu byte cukup untuk sebesar 48 byte.

Gambar: AAL1 Siapkan Sel untuk Transmisi Jadi Bahwa Sel Simpan Orde mereka menggambarkan bagaimana AAL1 menyiapkan sel untuk transmisi.

Gambar: AAL1 Siapkan Sel untuk Transmisi Jadi Bahwa Sel mereka Mempertahankan Order

Lapisan Adaptasi ATM: AAL2

Tipe lain lalu lintas persyaratan waktu seperti CBR tetapi cenderung bursty di alam. Bit rate ini disebut variabel (VBR) lalu lintas. Ini biasanya meliputi jasa dicirikan sebagai packetized suara atau video yang tidak memiliki kecepatan transmisi data konstan tetapi yang memiliki persyaratan yang sama dengan layanan kecepatan bit konstan. AAL2 cocok untuk lalu lintas VBR. Proses AAL2 menggunakan 44 byte dari payload sel untuk cadangan data pengguna dan 4 byte dari payload untuk mendukung proses AAL2.

VBR traffic ditandai sebagai real-time (VBR-RT) atau sebagai non-real time-(VBR-NRT). AAL2 mendukung kedua jenis lalu lintas VBR.

Lapisan Adaptasi ATM: AAL3 / 4

AAL3 / 4 mendukung data connection-oriented dan connectionless. Hal ini dirancang untuk penyedia layanan jaringan dan berkaitan erat dengan Switched Multimegabit Data Service (SMDS). AAL3 / 4 digunakan untuk mengirimkan paket-paket SMDS melalui jaringan ATM. AAL3 / 4 mempersiapkan sebuah sel untuk transmisi dalam empat langkah. Pertama, konvergensi sublayer (CS) menciptakan protokol data unit (PDU) dengan mengawali awal / akhir tag header ke frame dan menambahkan field panjang sebagai sebuah trailer. Kedua, segmentasi dan reassembly (SAR) sublayer fragmen PDU dan menambahkan header untuk itu. Kemudian sublayer SAR menambahkan CRC-10 trailer untuk setiap fragmen PDU untuk error control. Akhirnya, selesai SAR PDU menjadi bidang Muatan dari sel ATM yang lapisan ATM ATM menambahkan header header standar.

Sebuah AAL 3 / 4 SAR header PDU terdiri dari Jenis, Sequence Nomor dan Identifier Multiplexing ladang. Jenis bidang mengidentifikasi apakah sel adalah awal, kelanjutan, atau akhir pesan. bidang nomor urutan mengidentifikasi urutan sel harus dipasang kembali. Bidang Multiplexing Identifier menentukan mana sel-sel dari sumber trafik yang berbeda yang disisipkan pada sambungan sirkuit yang sama virtual (VCC), sehingga sel-sel yang benar dipasang kembali di tempat tujuan.

Lapisan Adaptasi ATM: AAL5

AAL5 adalah AAL utama untuk data dan mendukung data connection-oriented dan connectionless. Hal ini digunakan untuk mentransfer data paling non-SMDS, seperti klasik IP di atas ATM dan LAN Emulation (JALUR). AAL5 juga dikenal sebagai lapisan adaptasi sederhana dan efisien (SEAL) karena sublayer SAR hanya menerima CS-PDU dan segmen ke PDU SAR 48-octet-tanpa memesan apapun byte di setiap sel.

AAL5 menyiapkan sel untuk pengiriman dalam tiga langkah. Pertama, sublayer CS menambahkan pad variabel-panjang dan trailer 8-byte untuk bingkai. pad memastikan bahwa PDU yang dihasilkan jatuh pada batas 48-byte dari sel ATM. Trailer termasuk panjang frame dan cek 32-bit redundansi siklik (CRC) dihitung di seluruh PDU. Hal ini memungkinkan AAL5 proses penerimaan untuk mendeteksi kesalahan bit, sel hilang, atau sel yang berada di luar urutan. Kedua, segmen sublayer SAR CS-PDU ke blok 48-byte. Sebuah header dan trailer tidak ditambahkan (seperti yang di AAL3 / 4), sehingga pesan tidak dapat disisipkan. Akhirnya, lapisan ATM tempat setiap blok ke dalam bidang Muatan dari sel ATM. Untuk semua sel kecuali yang terakhir, sedikit di bidang Payload Type (PT) diatur ke 0 untuk menunjukkan bahwa sel bukan sel terakhir dalam serangkaian yang mewakili sebuah single frame. Untuk sel terakhir, bit di bidang PT di set ke 1.

ATM Addressing

Standar ITU-T didasarkan pada penggunaan E.164 alamat (mirip dengan nomor telepon) untuk umum (B-ISDN) jaringan ATM. Forum pengalamatan ATM ATM diperpanjang untuk mencakup jaringan pribadi. Mereka memutuskan pada model subnetwork atau overlay pengalamatan, di mana lapisan ATM bertanggung jawab untuk lapisan Pemetaan jaringan alamat ke alamat ATM. Model subnetwork merupakan alternatif untuk menggunakan alamat protokol jaringan layer (seperti IP dan IPX) dan protokol routing yang sudah ada (seperti IGRP dan RIP). ATM Forum mendefinisikan format alamat berdasarkan struktur titik layanan akses jaringan OSI (NSAP) alamat.

Model subnetwork Addressing

Model subnetwork menangani decouples lapisan ATM dari protokol yang lebih tinggi-layer yang ada, seperti IP atau IPX. Oleh karena itu, membutuhkan sebuah skema pengalamatan yang sama sekali baru dan protokol routing. Setiap sistem ATM harus diberi alamat ATM, di samping setiap alamat protokol layer yang lebih tinggi. Hal ini memerlukan satu alamat protokol resolusi ATM (ATM ARP) ke alamat peta layer yang lebih tinggi ke alamat yang berhubungan ATM.

Koneksi ATM mendukung dua jenis koneksi: point-to-point dan point-to-multipoint.

Point-to-point menghubungkan dua sistem akhir ATM dan bisa searah (satu arah komunikasi) atau dua arah (komunikasi dua arah). Point-to-multipoint menghubungkan sistem satu sumber akhir (dikenal sebagai node root) untuk sistem akhir banyak tujuan (dikenal sebagai daun). koneksi tersebut hanya satu arah. Root node dapat mengirimkan ke daun, tapi daun tidak dapat mengirimkan ke akar atau satu sama lain pada koneksi yang sama. Cell replikasi dilakukan dalam jaringan ATM oleh switch ATM mana sambungan terbagi menjadi dua atau lebih cabang.

Ini akan diinginkan dalam jaringan ATM memiliki hubungan dua arah multipoint-to-multipoint. koneksi tersebut analog dengan penyiaran atau kemampuan multicasting LAN shared-media, seperti Ethernet dan Token Ring. Kemampuan penyiaran mudah untuk diimplementasikan di LAN shared-media, di mana semua node pada segmen LAN tunggal harus memproses semua paket yang dikirim pada segmen tersebut.

Sayangnya, multipoint-to-multipoint kemampuan tidak dapat dilaksanakan oleh AAL5 menggunakan, yang merupakan AAL yang paling umum untuk mengirimkan data melalui jaringan ATM. Tidak seperti AAL3 / 4, dengan pesan bidangnya (MID) Identifier, AAL5 tidak menyediakan cara dalam format sel untuk interleave sel dari paket AAL5 berbeda pada koneksi tunggal. Ini berarti bahwa semua paket AAL5 dikirim ke tujuan tertentu di sambungan tertentu harus diterima secara berurutan, jika tidak, tujuan proses reassembly akan mampu merekonstruksi paket.

Inilah sebabnya mengapa AAL5 point-to-multipoint sambungan dapat hanya satu arah. Jika node daun untuk mengirimkan paket AAL5 ke sambungan, misalnya, akan diterima baik oleh root node dan semua node daun lainnya. Di node ini, paket yang dikirim oleh daun bisa disisipkan dengan paket yang dikirim oleh akar dan daun node mungkin lain, menghalangi yang reassembly dari setiap paket interleaved.

ATM dan Multicasting ATM memerlukan beberapa bentuk kemampuan multicast. AAL5 (yang merupakan AAL paling umum untuk data) saat ini tidak mendukung interleaving paket, sehingga tidak mendukung multicasting.

Jika simpul daun ditularkan paket ke koneksi AAL5, paket tersebut dapat bercampur dengan paket lain dan benar dipasang kembali. Tiga metode telah diusulkan untuk memecahkan masalah ini: VP multicasting, multicast server, dan disalut koneksi point-to-multipoint.

Berdasarkan solusi pertama, multipoint-to-multipoint link VP semua node dalam kelompok multicast, dan setiap node diberi nilai VCI unik dalam VP. paket Interleaved maka dapat diidentifikasi dengan nilai VCI unik dari sumber. Sayangnya, mekanisme ini akan membutuhkan protokol untuk mengalokasikan nilai-nilai VCI unik untuk node, dan seperti mekanisme protokol saat ini tidak ada. Hal ini juga jelas apakah perangkat SAR saat ini dengan mudah dapat mendukung seperti modus operasi.

Sebuah server multicast merupakan salah satu solusi potensial untuk masalah multicasting melalui jaringan ATM. Dalam skenario ini, semua node ingin mengirimkan ke sebuah grup multicast mengatur koneksi point-to-point dengan perangkat eksternal yang dikenal sebagai server multicast (mungkin lebih baik digambarkan sebagai resequencer atau serializer). Server multicast, pada gilirannya, terhubung ke semua node ingin menerima paket multicast melalui sambungan point-to-multipoint. Multicast server menerima paket di koneksi point-to-point dan kemudian memancarkan kembali mereka di point-to-multipoint koneksi tetapi hanya setelah memastikan bahwa paket serial (yaitu, satu paket sepenuhnya ditransmisikan sebelum berikutnya dikirim) . Dengan cara ini, interleaving sel menghalangi.

Koneksi point-to-multipoint overlay adalah solusi potensial ketiga untuk masalah multicasting melalui jaringan ATM. Dalam skenario ini, semua node dalam kelompok multicast membuat sambungan point-to-multipoint dengan setiap node lain dalam kelompok dan, pada gilirannya, daun menjadi dalam hubungan setara dengan semua node lainnya. Oleh karena itu, semua node dapat baik mengirimkan dan menerima dari semua node lainnya. Solusi ini mengharuskan setiap node untuk mempertahankan koneksi untuk setiap anggota kelompok transmisi, sedangkan mekanisme multicast-server hanya membutuhkan dua koneksi. Koneksi jenis ini juga memerlukan proses pendaftaran untuk menginformasikan node yang bergabung dengan kelompok dari node lain dalam kelompok sehingga node baru dapat membentuk koneksi point-to-multipoint. Kelenjar lain harus tahu tentang node yang baru sehingga mereka dapat menambahkan node baru untuk koneksi mereka sendiri point-to-multipoint. Mekanisme multicast-server lebih terukur dalam hal sumber daya koneksi namun memiliki masalah memerlukan resequencer terpusat, yang merupakan sebuah hambatan potensial dan satu titik kegagalan.

ATM Kualitas Layanan ATM mendukung QoS jaminan yang terdiri dari kontrak lalu lintas, lalu lintas membentuk, dan lalu lintas kepolisian. Sebuah kontrak trafik menentukan sebuah amplop yang menggambarkan aliran data yang dimaksudkan. amplop ini menetapkan nilai untuk bandwidth puncak, bandwidth rata-rata yang berkelanjutan, dan ukuran burst, antara lain. Ketika sistem akhir ATM menghubungkan ke jaringan ATM, ia akan masuk kontrak dengan jaringan, berdasarkan parameter QoS.

Lalu lintas membentuk adalah penggunaan antrian untuk membatasi semburan data, batas puncak data rate, dan kegelisahan halus sehingga lalu lintas yang sesuai dalam amplop yang dijanjikan. perangkat ATM bertanggung jawab untuk mematuhi kontrak dengan cara membentuk lalu lintas. switch ATM dapat menggunakan lalu lintas kepolisian untuk menegakkan kontrak. Switch dapat mengukur arus lalu lintas yang sebenarnya dan membandingkannya terhadap disepakati amplop lalu lintas. Jika saklar menemukan lalu lintas yang luar disepakati parameter, dapat mengatur prioritas sel-rugi (CLP) sedikit dari sel-sel menyinggung. Mengatur bit CLP membuat sel membuang memenuhi syarat, yang berarti bahwa setiap beralih penanganan sel diperbolehkan untuk menjatuhkan sel selama periode kemacetan.

ATM dan Pendirian Signaling Connection

Ketika sebuah perangkat ATM ingin membuat koneksi dengan perangkat lain ATM, itu mengirimkan paket signaling-permintaan untuk terhubung langsung switch ATM. Permintaan ini berisi alamat ATM ATM titik akhir yang diinginkan, serta setiap parameter QoS yang diperlukan untuk sambungan tersebut.

ATM protokol sinyal berbeda-beda menurut jenis link ATM, yang dapat berupa sinyal atau sinyal UNI NNI. UNI digunakan antara sistem akhir ATM dan switch ATM di seluruh ATM UNI, dan NNI digunakan di seluruh link NNI.

ATM Forum UNI 3.1 spesifikasi adalah standar saat ATM UNI sinyal. UNI spesifikasi 3.1 didasarkan pada jaringan publik Q.2931 signaling protocol yang dikembangkan oleh ITU-T. permintaan UNI sinyal dicatat di koneksi default terkenal: VPI = 0, VPI = 5.

The ATM Connection-Establishment Process

ATM sinyal menggunakan metode satu-lulus dari setup koneksi yang digunakan di semua jaringan telekomunikasi modern, seperti jaringan telepon. ATM hasil setup koneksi dengan cara sebagai berikut. Pertama, sistem akhir sumber mengirimkan permintaan sambungan-sinyal. Permintaan sambungan disebarkan melalui jaringan. Akibatnya, sambungan dibentuk melalui jaringan. Permintaan sambungan mencapai tujuan akhir, yang bisa menerima atau menolak permintaan koneksi.

Connection-Request Routing and Negotiation

Routing dari permintaan sambungan diatur oleh protokol ATM routing (Private Network-Network Interface [PNNI], yang rute koneksi berdasarkan alamat tujuan dan sumber), lalu lintas, dan parameter QoS yang diminta oleh sistem akhir sumber. Negosiasi permintaan sambungan yang ditolak oleh tujuan terbatas karena panggilan routing didasarkan pada parameter koneksi pertama; parameter perubahan dapat mempengaruhi sambungan routing.

Gambar: ATM Perangkat Menetapkan Koneksi Melalui-Pass Metode Satu menyoroti-melewati satu metode koneksi pendirian ATM.

Gambar: ATM Perangkat Menetapkan Koneksi Melalui-Pass Metode Satu

ATM Connection-Manajemen Pesan

Sejumlah jenis pesan koneksi-manajemen, termasuk setup, call melanjutkan, terhubung, dan pelepasan, digunakan untuk menetapkan dan meruntuhkan koneksi ATM. Sistem sumber akhir mengirimkan pesan setup (termasuk alamat sistem tujuan akhir dan lalu lintas QoS parameter) ketika ia ingin mengatur sambungan. Switch ingress mengirim pesan melanjutkan panggilan kembali ke sumber dalam menanggapi pesan setup. Tujuan akhir sistem berikutnya mengirimkan pesan terhubung jika sambungan diterima. Sistem tujuan akhir mengirimkan pesan rilis kembali ke sistem akhir sumber jika koneksi ditolak, sehingga kliring sambungan.

Sambungan-manajemen pesan digunakan untuk membangun koneksi ATM dengan cara sebagai berikut. Pertama, sistem akhir sumber mengirim pesan setup, yang diteruskan ke switch ATM pertama (masuknya switch) dalam jaringan. Switch ini mengirimkan pesan melanjutkan panggilan dan memanggil routing protokol ATM. Permintaan sinyal disebarkan melalui jaringan. Switch keluar (disebut saklar egress) yang melekat pada sistem tujuan akhir menerima pesan konfigurasi. egress Saklar meneruskan pesan setup untuk sistem akhir nya di UNI, dan sistem akhir ATM mengirimkan pesan terhubung jika sambungan diterima. Pesan yang terhubung melintasi kembali melalui jaringan di sepanjang jalan yang sama dengan sistem akhir sumber, yang mengirimkan pesan terhubung mengakui kembali ke tujuan untuk mengakui koneksi. Transfer data dapat mulai.

PNNI

PNNI menyediakan dua layanan penting: ATM penemuan topologi dan pembentukan panggilan. Untuk sakelar untuk membangun hubungan antara titik akhir, saklar harus mengetahui topologi jaringan ATM. PNNI adalah protokol routing ATM switch yang memungkinkan untuk secara otomatis menemukan topologi dan karakteristik dari link interkoneksi switch. Sebuah protokol link-state seperti OSPF, PNNI trek hal-hal seperti bandwidth pada link. Ketika terjadi peristiwa penting yang mengubah karakteristik link, PNNI mengumumkan perubahan ke switch lain.

Ketika stasiun mengirim permintaan panggilan setup untuk beralih lokal, referensi switch masuknya tabel PNNI routing untuk menentukan jalur antara sumber dan tempat tujuan yang memenuhi persyaratan QoS yang ditetapkan oleh sumber. Saklar melekat pada sumber kemudian membangun daftar mendefinisikan setiap hop beralih untuk mendukung rangkaian ke tempat tujuan. Ini disebut daftar transit ditunjuk (DTL).

VCI = 18 disediakan untuk PNNI.

Manajemen Terpadu Interface Lokal

Terpadu Daerah Management Interface (Ilmi) memungkinkan perangkat untuk menentukan status komponen di ujung lain link fisik dan menegosiasikan seperangkat parameter operasional untuk memastikan interoperabilitas. Ilmi mengoperasikan lebih dari VCC yang disediakan dari VPI = X, VCI = 16.

Administrator dapat mengaktifkan atau menonaktifkan Ilmi di akan, tetapi sangat dianjurkan untuk mengaktifkannya. Melakukan hal itu memungkinkan perangkat untuk menentukan tingkat UNI antarmuka tertinggi untuk beroperasi (3.0, 3.1, 4.0), UNI vs NNI, serta item lainnya banyak. Selain itu, Ilmi memungkinkan perangkat untuk berbagi informasi seperti alamat NSAP, peer nama-nama antarmuka, dan alamat IP. Tanpa Ilmi, banyak dari parameter ini harus dikonfigurasi secara manual untuk perangkat ATM terpasang untuk beroperasi dengan benar.

LAN Emulation

LAN Emulation (LANE) adalah sebuah standar yang ditetapkan oleh Forum ATM yang memberikan ke stasiun terpasang melalui ATM kemampuan yang sama bahwa mereka biasanya diperoleh dari warisan LAN, seperti Ethernet dan Token Ring. Seperti namanya, fungsi dari protokol adalah untuk meniru JALUR LAN di atas sebuah jaringan ATM. Secara khusus, protokol LANE mendefinisikan mekanisme untuk meniru baik sebagai IEEE 802.3 Ethernet atau Token Ring 802,5 LAN. Protokol JALUR saat ini tidak menentukan enkapsulasi terpisah untuk FDDI. (paket FDDI harus dipetakan menjadi baik Ethernet atau Token Ring-ditiru LAN [ELANs] dengan menggunakan teknik yang ada bridging translasi.) Fast Ethernet (100BaseT) dan IEEE 802,12 (100VG-AnyLAN) keduanya dapat dipetakan tidak berubah karena mereka menggunakan paket yang sama format.

Gambar: Jaringan ATM Bisa meniru LAN Fisik membandingkan LAN fisik dan Elan:

Protokol LANE mendefinisikan antarmuka layanan untuk lapisan yang lebih tinggi (yaitu, lapisan jaringan) protokol yang identik dengan LAN yang ada. Data yang terkirim di seluruh jaringan ATM dirumuskan dalam format paket yang sesuai MAC LAN. Secara sederhana, protokol LANE membuat jaringan ATM terlihat dan berperilaku seperti Ethernet atau Token Ring LAN-meskipun satu operasi jauh lebih cepat daripada Ethernet aktual atau Token Ring jaringan LAN.

Penting untuk dicatat bahwa LANE tidak mencoba untuk meniru protokol MAC sebenarnya dari LAN spesifik yang bersangkutan (yaitu, CSMA / CD untuk Ethernet atau token passing untuk IEEE 802.5). LANE tidak memerlukan modifikasi untuk protokol layer yang lebih tinggi untuk memungkinkan operasi mereka melalui jaringan ATM. Karena layanan LANE menyajikan antarmuka layanan yang sama dari protokol MAC ada untuk driver network layer (seperti interface driver NDIS-atau ODI-sejenisnya), tidak ada perubahan yang diperlukan dalam driver tersebut.

Arsitektur Protokol LANE

Fungsi dasar dari protokol LANE adalah untuk menyelesaikan alamat MAC untuk alamat ATM. Tujuannya adalah untuk menyelesaikan pemetaan alamat tersebut sehingga sistem LANE akhir dapat mengatur koneksi langsung antara diri mereka dan kemudian ke depan data. LANE Protokol ini digunakan dalam dua jenis peralatan ATM-attached: kartu antarmuka jaringan ATM (NIC) dan internetworking dan LAN peralatan switching.

ATM NIC mengimplementasikan protokol LANE dan antarmuka ke jaringan ATM tapi ada interface LAN jasa kini ke tingkat yang lebih tinggi driver protokol dalam sistem akhir terlampir. Protokol lapisan jaringan pada sistem akhir terus berkomunikasi seolah-olah mereka berada di LAN dikenal dengan menggunakan prosedur yang dikenal. Namun, mereka mampu menggunakan bandwidth jauh lebih besar dari jaringan ATM.

Kelas kedua gigi jaringan untuk mengimplementasikan JALUR terdiri dari LAN switch ATM-attached dan router. Perangkat ini, bersama dengan host ATM langsung terpasang dilengkapi dengan ATM NIC, digunakan untuk menyediakan LAN virtual (VLAN) layanan di mana port di switch LAN ditugaskan untuk VLAN tertentu independen dari lokasi fisik.

Gambar: Arsitektur Protokol LANE Bisa Diimplementasikan di ATM Perangkat Jaringan menunjukkan protokol arsitektur LANE diimplementasikan dalam perangkat jaringan ATM.

Gambar: LANE Arsitektur Protokol Bisa Diimplementasikan di Perangkat Jaringan ATM

{{Catatan: Protokol LANE tidak secara langsung mempengaruhi switch ATM. Sebagaimana dengan sebagian besar protokol internetworking ATM lain, LANE dibangun pada model overlay. Dengan demikian, protokol LANE bekerja secara transparan atas dan melalui switch ATM, dengan hanya menggunakan standar prosedur ATM sinyal.}}

LANE Komponen

Protokol LANE mendefinisikan operasi dari sebuah Elan tunggal atau VLAN. Meskipun ELANs secara bersamaan bisa berada pada jaringan ATM tunggal, Elan yang mengemulasi baik sebagai Ethernet atau Token Ring dan terdiri dari komponen-komponen berikut:

LAN Emulation client (LEC) - The LEC adalah sebuah entitas dalam sistem akhir yang melakukan forwarding data, resolusi alamat, dan pendaftaran alamat MAC dengan LAN Emulation Server (LES). Para LEC juga menyediakan antarmuka LAN standar untuk protokol tingkat tinggi pada LAN warisan. ATM mengakhiri sistem yang terhubung ke beberapa ELANs memiliki satu LEC per Elan.

· LES - The LES menyediakan titik kontrol pusat untuk LECs untuk meneruskan informasi pendaftaran dan kontrol. (Hanya satu LES ada per Elan.) tersebut LES menyimpan daftar alamat MAC pada Elan dan NSAP sesuai alamat.

· Broadcast dan Server Unknown (BUS) - The BUS adalah server multicast yang digunakan untuk banjir lalu lintas alamat tujuan tidak diketahui dan untuk meneruskan lalu lintas multicast dan disiarkan ke klien dalam Elan tertentu. Setiap LEC dikaitkan dengan hanya satu BUS per Elan.

· LAN Emulation Konfigurasi Server (LECS) - The LECS mempertahankan database LECs dan ELANs mana mereka berasal. Server ini menerima pertanyaan dari LECs dan merespon dengan Elan yang sesuai identifier-yaitu, alamat ATM LES yang melayani Elan yang sesuai. Satu LECS per domain administrasi melayani semua ELANs dalam domain tersebut.

· Karena redundansi server tunggal komponen kekurangan, Cisco telah mengatasi kelemahan ini dengan menerapkan solusi proprietary disebut Simple Server Redundancy Protokol. SSRP bekerja dengan vendor LECs, namun memerlukan penggunaan perangkat Cisco sebagai komponen server. Hal ini memungkinkan hingga 16 LECSs per jaringan JALUR ATM dan jumlah tak terbatas LES / pasang BUS per Elan. ATM Forum juga merilis sebuah metode vendor-independen memberikan redundansi server: Lane Emulation Network-Network Interface (LNNI). Oleh karena itu, server dari vendor yang berbeda dapat memberikan redundansi interoperable.

Gambar: Sebuah Terdiri Elan Klien, Server, dan Berbagai Intermediate Node menggambarkan komponen suatu Elan.

LANE Operation

Operasi dari sistem LANE dan komponen paling baik dipahami dengan memeriksa tahap-tahap operasi LEC: melakukan inisialisasi dan konfigurasi, bergabung dan mendaftar dengan LES, menemukan dan bergabung dengan BUS, dan melakukan transfer data.

Inisialisasi dan Konfigurasi

Setelah inisialisasi, sebuah LEC menemukan LECS untuk mendapatkan informasi konfigurasi yang diperlukan. Ini dimulai proses ini ketika LEC mendapatkan alamat ATM sendiri, yang biasanya terjadi melalui pendaftaran alamat.

Para LEC kemudian harus menentukan lokasi LECS. Untuk melakukan hal ini, LEC harus terlebih dahulu mencari LECS oleh salah satu metode berikut: dengan menggunakan prosedur Ilmi ditetapkan untuk menentukan alamat LECS, dengan menggunakan alamat LECS terkenal, atau dengan menggunakan sambungan tetap terkenal ke LECS (VPI = 0, VCI = 17). (Sambungan permanen terkenal tidak umum digunakan.)

Setelah LEC menemukan LECS's NSAP, yang LEC membuat sebuah VCC konfigurasi-langsung ke LECS dan mengirim pesan LE_CONFIGURE_REQUEST. Jika entri yang cocok ditemukan, LECS mengembalikan sebuah pesan LE_CONFIGURE_RESPONSE ke LEC dengan informasi konfigurasi yang diperlukan untuk menyambung ke Elan target, termasuk yang berikut: Alamat ATM LES, jenis LAN yang ditiru, ukuran paket maksimum yang Elan, dan Elan nama (string teks untuk tujuan tampilan).