<<
>>

Протокол ATM

П|^įг〇қ〇дA7M занимает« отеке протоколов ATMж℮ m℮ot⅛ чτqц протокол IP в стеке TCP/IP или протокол İAP~Fo стеке η ротоколовтехнологии frame Relay.
ПротрколАТМ передает ячейки через коммутаторы при установленном и настроенном виртуальном соединении* toесть ł*a основании готовых таблицкоммутации портов. •* ;; * ' '

Протокол ATM выполняет коммутацию по номеру виртуального соединения,

который в технологии ATM разбит на две части:

? идентификатор виртуального пути (Virtual Path Identifier, VPI);

? идентификатор виртуального канала (Virtual Channel Identifier, VCI).

Помимо решения этой основной задачи протокол ATM выполняет ряд функций по контролю за соблюдением трафик-контракта со стороны пользователя сети, маркировке ячеек-нарушителей, отбрасыванию ячеек-нарушителей при перегрузке сети, а также управлению потоком ячеек для повышения производительности сети (естественно, при соблюдении условий трафик-контракта для всех виртуальных соединений).

Формат ячеек протокола ATM представлен на рис. 21.11.

Рис. 21.11. Формат АТМ-ячейки

Поле обобщенного управления потоком (Generic Flow Control, GFC) используется только при взаимодействии конечного узла и первого коммутатора сети. В настоящее время его точные функции не определены.

Поля идентификатора виртуального пути (VPI) и идентификатора виртуального канала (VCI) занимают соответственно 1 и 2 байта. Эти поля задают номер виртуального соединения, разделенный на старшую (VPI) и младшую (VCI) части.

Поле идентификатора типа данных (Payload Type Identifier, PTI) состоит из 3 бит и задает тип данных, переносимых ячейкой, — пользовательские или управляющие (например, управляющие установлением виртуального соединения).

Кроме того, один бит этого поля используется для указания о перегрузке в сети. Э го бит EFCI (Explicit Forward Congestion Identifier — прямой явный идентификатор перегрузки), который играет ту же роль, что и бит FECN в технологии Frame Relay, то есть передает информацию о перегрузке но направлению потока данных.

Поле приоритета потери кадра (Cell Loss Priority, CLP) играет в данной технологии ту же роль, что и поле DE в технологии Frame Relay — в нем коммутаторы ATM отмечают ячейки, которые нарушают соглашения о параметрах качества обслуживания, чтобы удалить их при перегрузках сети. Таким образом, ячейки с полем CLP β 0 являются для сети высокоприоритетными, а ячейки с полем CLP ≈ 1 — низкоприоритетными.

Поле управления ошибками в заголовке (Header Error Control, НЕС) содержит контрольную сумму, вычисленную для заголовка ячейки. Контрольная сумма вычисляется с помощью техники корректирующих кодов Хэмминга, поэтому она позволяет не только обнаруживать ошибки, но и исправлять все одиночные ошибки, а также некоторые двойные. Кроме того, поле НЕС обеспечивает не только обнаружение и исправление ошибок в заголовке, но и нахождение границы начала кадра в потоке байтов кадров SDH, которые являются предпочтительным физическим уровнем технологии ATM, или же в потоке битов физического уровня, основанного на ячейках. Указателей, позволяющих в поле данных кадра STS-n (STM-n) технологии SONET/SDH обнаруживать границы ячеек ATM (подобных тем указателям, которые используются для определения, например, границ виртуальных контейнеров подканалов Т1/Е1), не существует. Поэтому коммутатор ATM вычисляет контрольную сумму для последовательности из пяти байтов, находящихся в поле данных кадра STM-n, и, если вычисленная контрольная сумма говорит о корректности заголовка ячейки ATM, первый байт становится границей ячейки. Если же это не так, то происходит сдвиг на один байт и операция продолжается. Таким образом, технология ATM выделяет асинхронный поток ячеек ATM в синхронных кадрах SDH или потоке битов физического уровня, основанного на ячейках.

Рассмотрим методы коммутации ячеек ATM на основе пары чисел VPI/VCI. Коммутаторы ATM могут работать в двух режимах.

? Коммутация виртуального пути. В этом режиме коммутатор выполняет продвижение ячейки только на основании значения поля VPI, а значение поля VCI он игнорирует. Обычно так работают магистральные коммутаторы территориальных сетей. Они доставляют ячейки из одной пользовательской сети в другую на основании только старшей части номера виртуального канала, что соответствует идее агрегирования адресов. В результате один виртуальный путь соответствует целому набору виртуальных каналов, коммутируемых как единое целое.

? Коммутация виртуального канала. После доставки ячейки в локальную сеть ATM ее коммутаторы начинают коммутировать ячейки с учетом как поля VPI, так и поля VCI, но при этом им хватает для коммутации только младшей части номера виртуального соединения, так что фактически они работают с VCI, оставляя VPI без изменения. Этот режим и называется режимом коммутации виртуального канала.

Для создания коммутируемого виртуального канала в технологии ATM используются протоколы, не показанные на рис. 20.11. Подход здесь аналогичен подходу в сети ISDN — для установления соединения разработан отдельный протокол Q.2931, который весьма условно можно отнести к сетевому уровню. Этот протокол во многом похож на протоколы Q.931 и Q.933 (даже номером), но в него внесены, естественно, изменения, связанные с наличием нескольких классов трафика и дополнительных параметров качества обслуживания. Протокол Q.2931 опирается на достаточно сложный протокол канального уровня SSCOP, который обеспечивает надежную передачу пакетов Q.2931 в своих кадрах. В свою очередь, протокол SSCOP работает поверх протокола AAL5, который необходим для разбиения кадров SSCOP на ATM-ячейки и сборки этих ячеек в кадры при доставке кадра SSCOP в коммутатор назначения.

ПРИМЕЧАНИЕ ----------------------------------------------------------------------------------------------------

Протокол Q.2931 появился в стеке протоколов технологии ATM после принятия версии интерфейса ƯNI 3.1, а до этого в версии ƯNI 3.0 вместо него использовался протокол Q.93B.

Из-за несовместимости протоколов Q.2931 и Q.93B версии пользовательского интерфейса ƯNI 3.0 и ƯNI 3.1 также несовместимы. Версия ƯNI 4.0 обратно совместима с ƯNI 3.1, так Как основана на тех же служебных протоколах, что и версия ƯNI 3.1.

Виртуальные соединения, образованные с помощью протокола Q.2931, бывают симплексными (однонаправленными) и дуплексными.

Протокол Q.2931 позволяет также устанавливать двухточечные виртуальные соединения и виртуальные соединения с одним отправителем и несколькими получателями. Первый случай поддерживается во всех технологиях, основанных на виртуальных каналах, а второй характерен для технологии ATM и является аналогом групповой рассылки с одним ведущим (передающим) узлом. При установлении соединения с одним отправителем и несколькими получателями ведущим считается узел, который является инициатором этого соединения. Сначала этот узел устанавливает виртуальное соединение всего с одним узлом, а затем путем специального вызова добавляет к соединению по одному новому члену. Ведущий узел становится вершиной дерева соединения, а остальные узлы — листьями этого дерева. Сообщения, которые посылает ведущий узел, принимают все листья соединения, но сообщения, которые посылает какой-либо лист (если соединение дуплексное), принимает только ведущий узел.

Пакеты протокола Q.2931, предназначенные для установления коммутируемого виртуального канала, имеют те же названия и то же назначение, что и пакеты протокола Q.933, рассмотренные при изучении технологии Frame Relay, но структура их полей, естественно, другая.

Адрес конечного узла в коммутаторах ATM 20-байтный.

? При работе в публичных сетях используется адрес стандарта Е.164. Адрес имеет гибкий формат и может делиться на части для обеспечения иерархической маршрутизации между сетями и подсетями. Он поддерживает больше уровней иерархии, чем IPv4-aдpec, и похож в этом отношении на IPv6-aдpec.

? Последние 6 байт адреса занимает поле идентификатора конечной системы (End System Identifier, ESI), которое имеет смысл МАС-адреса узла ATM, причем формат его также соответствует формату МАС-адреса.

ESI-aдpec присваивается конечному узлу на предприятии-изготовителе в соответствии с правилами IEEE, то есть три первых байта содержат код предприятия, а остальные три — порядковый номер, за уникальность которого отвечает данное предприятие.

При работе в частных сетях ATM обычно применяются адреса близкого к Е.164 формата с небольшим изменениями.

Конечный узел при подключении к коммутатору ATM выполняет так называемую процедуру регистрации. При этом конечный узел сообщает коммутатору свой ESI-aдpec, а коммутатор сообщает конечному узлу старшую часть адреса, то есть номер сети, в которой работает узел.

Кроме адресной части пакет CALL SETUP протокола Q.2931, с помощью которого конечный узел запрашивает установление виртуального соединения, включает также части, описывающие параметры трафика и требования QoS. При поступлении такого пакета коммутатор должен проанализировать эти параметры и решить, достаточно ли у него свободных ресурсов для обслуживания нового виртуального соединения. Если да, то новое виртуальное соединение принимается, и коммутатор передает пакет CALL SETUP дальше в соответствии с адресом назначения и таблицей маршрутизации, а если нет, запрос отвергается.

<< | >>
Источник: В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. 54 Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд. 2006

Еще по теме Протокол ATM:

  1. Глава 4. Киотский протокол в Украине
  2. § 6. Протокол судебного заседания
  3. Судебные протоколы вообще
  4. Пример обработки протокола.
  5. Базовый протокол устранения проблемы с BSFF
  6. В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. 54 Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 3-е изд, 2006
  7. В .А. Галкин, Ю .А. Григорьев. Телекоммуникации и сети, 2003
  8. Определение пятое
  9. Основания
  10. Определение семнадцатое
  11. 3.1. Общие положения
  12. Основания
  13. Основания
  14. §60. ЗАКЛЮЧЕНИЕ ДОГОВОРА
  15. Статья 1250. Объявление нотариусом секретного завещания
  16. Определение четвертое
  17. Определение шестое
  18. Определение десятое
  19. 12.4. Следователь и допрашиваемый как источники вербально-невербальной информации
  20. Основания