ATM Forum разработал две версии UNI - UNI 3.0 и UNI 3.1. Эти версии почти идентичны, за исключением того, что UNI 3.1 основан на последней версии спецификации передачи сигналов ITU. Это, к сожалению, делает UNI 3.1 несовместимым с UNI 3.0 по передаче сигналов. К счастью, большинство коммутаторов поддерживает и UNI 3.0, и UNI 3.1. В настоящее время ATM Forum работает над спецификацией UNI 4.0, в которую войдут изменения спецификации передачи сигналов, поддержка ABR и другие расширения. Стандарт UNI 4.0 будет совместим с UNI 3.1.
Спецификация PNNI, разработанная ATM Forum, включает в себя стандарты, которые дают возможность двум коммутаторам различных производителей работать вместе. В приложении 5 показано, как ячейка проходит через коммутатор ATM. Коммутатор получает ячейку на физическом уровне как физический сигнал, передает этот сигнал на уровень ATM и преобразовывает его в ячейку. Затем коммутатор проверяет заголовок ячейки, определяя, куда она должна быть направлена, снова преобразует ячейку в физический сигнал и передает его следующему коммутатору или конечной станции.
PNNI - это протокол маршрутизации с определением состояния связи, подобный протоколу NetWare Link Services Protocol (NLSP), используемому в сетях IPX, и протоколу маршрутизации Open Shortest Path First (OSPF), применяемому в IP_сетях. Данный протокол позволяет коммутаторам распространять информацию о топологии сети и качестве сервиса, поддерживаемом сетью ATM. В результате каждый коммутатор «понимает» топологию всей сети и может определять маршрут по сети с учетом специфических условий трафика, например перегрузок.
Кроме того, поскольку PNNI дает возможность коммутаторам распространять информацию иерархическим образом, то для пересылки ячеек каждому из них не нужно знать топологию всей сети. Провайдер ATM_услуг или сетевой администратор может разделить сеть на несколько концептуальных уровней, и тогда каждый коммутатор должен будет знать топологию только того уровня, к которому он относится. Таким образом, можно создавать чрезвычайно большие сети, не перегружая коммутаторы информацией.
Сеть также может содержать только один уровень. По утверждению Энди Реида, менеджера по программным продуктам компании FORE Systems, сеть ATM, имеющая только один уровень, способна поддерживать приблизительно 200 коммутаторов.
На самом низком уровне сетевой топологии коммутаторы разделены на кластеры, называемые «группами равных» (peer groups). Все коммутаторы, относящиеся к такой группе, обмениваются друг с другом маршрутизационной информацией. Коммутатор, который является граничным узлом (входит более чем в одну группу), обменивается маршрутизационной информацией со всеми группами равных, к которым он принадлежит. Таким образом, группы «узнают», как направлять ячейки адресатам, находящимся в пределах досягаемости одной из групп. Используя PNNI, коммутаторы внутри каждой группы равных выбирают так называемого «лидера» группы [31].
На следующем уровне сетевой топологии несколько лидеров групп равных составляют собственную группу равных, а затем с помощью PNNI также выбирают лидера. Эти лидеры могут составлять группу равных следующего уровня и так далее, до самого высокого уровня, на котором вся сеть представляется одной группой равных.
Коммутаторы, находящиеся на самом низком уровне сетевой топологии, используют для определения маршрутов информацию с более высоких уровней. В результате коммутаторы не должны знать топологию всей сети.
Стандарты PNNI также устанавливают, как должна выполняться передача сигналов. Стандарты PNNI на передачу сигналов определяют, каким образом устанавливаются, поддерживаются и сбрасываются виртуальные каналы ATM с соответствующим качеством сервиса. Кроме того, эти стандарты регламентируют осуществление защиты сети от переполнения, разрешая устанавливать только те соединения, которые сеть может поддерживать, и следя за тем, чтобы существующие соединения не использовали большую ширину полосы пропускания, чем им была выделена.
Технология АТМ расширяет свое присутствие в локальных и глобальных сетях. В последнее время наблюдается устойчивый ежегодный прирост числа сетей, выполненных по этой технологии.
В локальных сетях технология АТМ применяется обычно на магистралях, где хорошо проявляются такие ее качества, как масштабируемая скорость (коммутаторы АТМ поддерживают на своих портах скорости 155 и 622 Мбит/с), качество обслуживания, петлевидные связи (которые позволяют повысить пропускную способность и обеспечить резервирование каналов связи).
В глобальных сетях АТМ применяется там, где нужно обеспечить низкий уровень задержек, необходимый для передачи информации реального времени.
Технология АТМ является дальнейшим развитием идей предварительного резервирования пропускной способности виртуального канала, реализованных в технологии Frame Relay.
Так как технология АТМ поддерживает основные типы трафика, существующие у абонентов разного типа, она выбрана в качестве основы широкополосных цифровых сетей с интеграцией услуг.
Заключение
Мультисервисная сеть ATM развернута поверх цифровых трактов SDH и строится на основе пакетно-ориентированного асинхронного режима переноса информации по иерархическому принципу с выделением магистрального (ядро сети) и граничного уровней (клиентский доступ). Ядро сети составляют магистральные коммутаторы связанные каналами SDH_сети уровня STM_1. Клиентский доступ обеспечивают концентраторы, подключенные цифровыми трактами STM_1 к ядру магистральной сети. Концентраторы доступа позволяют использовать следующий набор интерфейсов подключения: STM_1 chan, STM_1 ATM, Е3, E1, serial, Fast ethernet. Для организации доступа клиентов к услугам сети АТМ в узлах, где отсутствует оборудование АТМ предполагается использование выделенных каналов первичной сети. Применяемая технология позволяет построить мультисервисную пакетную сеть способную передавать голос, видео и данные и обеспечивает отличные механизмы управления качеством обслуживания. Для передачи голоса используется эмуляция цифровых трактов E1 (CES) с уровнем адаптации AAL1, либо используется уровень адаптации AAL2 с возможностью применения эхо-компенсации, комфортного шума и компрессии. Присущие для АТМ динамическое распределение пропускной способности каналов связи и наличие разных классов обслуживания потоков данных (QoS) повышает экономическую эффективность использования сети за счет оптимизации загрузки её каналов.
Технология АТМ обладает важными преимуществами перед существующими методами передачи данных в локальных и глобальных сетях, которые должны обусловить ее широкое распространение во всем мире. Одно из важнейших достоинств АТМ - обеспечение высокой скорости передачи информации (широкой полосы пропускания). Появление надежных аппаратно-программных средств сети Ethernet для скорости 1 Гбит/с еще ожидается в перспективе, в то время как АТМ уже сейчас обеспечивает скорость 622 Мбит/с.
АТМ устраняет различия между локальными и глобальными сетями, превращая их в единую интегрированную сеть. Сочетая в себе масштабируемость и эффективность аппаратной передачи информации, присущие телефонным сетям, метод АТМ обеспечивает более дешевое наращивание мощности сети. Это - техническое решение, способное удовлетворить грядущие потребности, поэтому многие пользователи выбирают АТМ часто больше ради ее будущей, нежели сегодняшней значимости.
Стандарты АТМ унифицируют процедуры доступа, коммутации и передачи информации различного типа (данных, речи, видеоизображений и т.д.) в одной сети связи с возможностью работы в реальном масштабе времени. В отличие от ранних технологий локальных и глобальных сетей, ячейки АТМ могут передаваться по широкому спектру носителей от медного провода и волоконно-оптического кабеля до спутниковых линий связи, при любых скоростях передачи, достигающих сегодняшнего предела 622 Мбит/с. Технология АТМ обеспечивает возможность одновременного обслуживания потребителей, предъявляющих различные требования к пропускной способности телекоммуникационной системы.
Однако, несмотря на достоинства АТМ, его повсеместное внедрение задерживается по ряду причин. Для локальных сетей, связывающих персональные компьютеры, распространение технологии АТМ тормозится наличием более дешевых технологий (например, Ethernet). Все еще недостаточна потребность в высоких скоростях передачи, и большинство организаций не стремится использовать расширенную полосу пропускания АТМ, пока передача видеоизображений, графики и информации других видов, требующая высокой пропускной способности линий связи, еще не играет для них важной роли. Одним из основных препятствий для роста АТМ на всех уровнях, а главное, на уровне персональных компьютеров - это отсутствие адекватных стандартов. Многие из них не соответствуют друг другу, не совместимы со своими предшественниками и являются предметом споров различных организаций, предпринимающих усилия по стандартизации. К настоящему времени полный комплект единых готовых стандартов отсутствует. К числу сдерживающих факторов также следует отнести нехватку АТМ - продуктов на рынке программного обеспечения и недостаток опыта работы пользователей.
Указанные достоинства АТМ и причины, задерживающие его повсеместное внедрение, определяют перспективы его дальнейшего использования в развитых зарубежных государствах как коммерческими, так и военными организациями. С течением времени растут потребности пользователей в объемах передаваемых данных, что делает технологию АТМ все более привлекательной. Кроме того, цены на коммутаторы АТМ сокращаются каждый год приблизительно на 30% по мере того как производители наращивают объемы их выпуска.
Для борьбы за единство стандартов и развитие технологии был образован консорциум Форум АТМ. Им были разработаны 62 спецификации, в том числе интерфейс пользователь-сеть, определяющий, каким образом устройства подключаются к сетям АТМ с различными скоростями, эмуляция локальной сети (LANE - Local Area Network Emulation), эмуляция каналов, базовые сигналы между переключателями, основные принципы тестирования и т.д. В соответствии с соглашением Anchorage Accord, утвержденным на встрече Форум ATM новые версии спецификаций должны теперь быть совместимы со своими предшественниками, что должно повысить востребованность АТМ.
Как полагают эксперты, технология АТМ будет прокладывать свой путь в инфраструктуры корпораций постепенно, в течение нескольких лет. Пользователи могут строить сеть АТМ поэтапно, эксплуатируя ее параллельно с уже существующими у них системами. Конечно, в первую очередь технология АТМ оказывает влияние на глобальные сети, на магистральные линии связи, соединяющие несколько локальных вычислительных сетей.
При любом варианте перехода на ATM в первую очередь возникает задача организации магистралей. Организация компактных магистралей без использования технологии ATM в таком случае будет весьма рискованным решением. Магистральные технологии при переходе на ATM приходится менять в первую очередь. Наиболее критичным при переходе на ATM будет первый шаг в сторону от традиционной коммутации ЛВС. В системах коммутации ЛВС без ATM_транков магистрали не используют технологии ATM и, следовательно, модернизация магистралей будет достаточно рискованным шагом. В идеальном случае коммутаторы ЛВС должны поддерживать магистрали ATM и других типов (например, FDDI).
Переход приложений на ATM будет постепенным. На настольных станциях ATM будет поначалу использоваться для эмуляции ЛВС и работы с набором традиционных приложений ЛВС. По мере расширения инфраструктуры ATM станет возможным связать большие группы пользователей в «чистые» сети ATM. Это позволит использовать специальные приложения, рассчитанные на качество обслуживания ATM (видео, multimedia и т.п.) или упростить работу с традиционными потоками данных за счет более высокой производительности ATM.
ATM, по мере реализации, будет делать сеть компании более гармоничной - сначала на уровне магистралей, а потом и для настольных систем. Полный переход на ATM наверняка будет определяться темпами снижения цен на порты для подключения настольных станций и адаптеры, а также реализацией поддержки возможностей в прикладных программах. Использование единой технологии для организации магистралей, подключения настольных станций и распределенных сетей может обеспечить, в конечном итоге, существенную экономию.
В долгосрочной перспективе ATM должна стать единой архитектурой внутрикорпоративных и межкорпоративных коммуникаций. Коммутируемые виртуальные устройства, используемые настольными системами могут быть расширены за счет поддержки соединений SVC операторами публичных сетей, делая ATM универсальной технологией multimedia_сетей. Протоколы типа NHRP являются средством обеспечения универсальной связи, но в конечном итоге набор протоколов ATM для multimedia будет, по-видимому, основан на службах каталогов.
Степень воздействия универсальных multimedia_коммуникаций на бизнес достаточно трудно прогнозировать с учетом отсутствия альтернативных вариантов. Несомненно, ATM будет играть значительную роль в коммерции, здравоохранении, обучении за счет систем распространения информации. Системы ATM основаны на экономичной технологии мультиплексирования, позволяющей преодолеть барьеры, связанные с взрывным характером трафика во многих приложениях.
С учетом всех этих влияний технология ATM остается привлекательной реализацией и очевидно, что множество пользователей будут готовы перейти на ATM в ближайшем будущем. Это означает, что любая организация может быстро начать работу с ATM и расширять использование этой технологии для повышения эффективности работы.
Список использованных источников
1. И.Г. Бакланов. Технологии измерений в первичной сети. Часть 2. Системы синхронизации B-ISDN, ATM. Издательство: Эко-Трендз, 2008 г.
2. Джеймс Мартин, Кэтлин Кэвен Чапмен, Джо Либен. ATM. Архитектура и реализация. Издательство: Эко-Трендз, 2009 г.
3. Галина Дикер Пилдуш. Сети АТМ. Издательство: Вильямс, 2009 г.
4. Стив Мак-Квери, Келли Мак-Грю, Стефан Фой. Передача голосовых данных по сетям Cisco Frame Relay, ATM и IP. Cisco Voice over Frame Relay, ATM and IP. Издательство: Вильямс, 2008 г.
5. Максим Кульгин. Технологии корпоративных сетей. Издательство: Питер, 2007 г.
6. М. Буассо, М. Деманж, Ж._М. Мюнье. Введение в технологию АТМ An Introduction to ATM Technology. Издательство: Питер, 2007 г.
7. С.А. Пескова, А.В. Кузин, А.Н. Волков. Сети и телекоммуникации. Издательство: Академия, 2009 г.
8. Стивен Дж. Бигелоу. Сети. Поиск неисправностей, поддержка и восстановление. Troubleshooting, Maintaining & Repairing Networks. Издательство: БХВ-Петербург, 2008 г.
9. Д.С. Гулевич. Сети связи следующего поколения. Издательства: Интернет-университет информационных технологий, Бином. 2007 г.
10. В.Ф. Мелехин, Е.Г. Павловский. Вычислительные машины, системы и сети. Издательство: Академия, 2006 г.
11. Э. Таненбаум. Компьютерные сети. Computer Networks. Издательство: Питер, 2009 г.
12. Н.В. Максимов, И.И. Попов. Компьютерные сети. Издательства: Форум, Инфра_М, 2007 г.
13. Ю.А. Семенов. Алгоритмы телекоммуникационных сетей. В 3 частях. Часть 1. Алгоритмы и протоколы каналов и сетей передачи данных. Издательства: Интернет-университет информационных технологий, Бином. Лаборатория знаний, 2007 г.
14. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Учебник для вузов. Издательство: Питер, 2009 г.
15. Кэти Айвенс. Компьютерные сети. Хитрости. Издательство: Питер, 2006 г.
16. Вильям Столингс. Компьютерные сети, протоколы и технологии Интернета. Computer Networking with Internet Protocols and Technology. Издательство: БХВ-Петербург, 2005 г.
17. А.Н. Берлин. Телекоммуникационные сети и устройства. Издательства: Интернет-университет информационных технологий, Бином. Лаборатория знаний, 2008 г.
18. Александр Заика. Компьютерные сети. Издательство: Олма-Пресс, 2006 г.
19. С.В. Глушаков, А.С. Сурядный. Компьютеры, программы, сети. Издательства: АСТ, АСТ Москва, ВКТ, 2009 г.
20. Т.Б. Денисова, Б.Я. Лихтциндер, А.Н. Назаров, М.В. Симонов, С.М. Фомичев. Мультисервисные АТМ-сети. Издательство: Эко-Трендз, 2005 г.
21. А.Б. Суворов. Телекоммуникационные системы, компьютерные сети и Интернет. Издательство: Феникс, 2007 г.
22. В.Ю. Микрюков. Информация, информатика, компьютер, информационные системы, сети. Издательство: Феникс, 2007 г.
23. И.Г. Бакланов. Технологии измерений в первичной сети. Часть 2. Системы синхронизации B-ISDN, ATM. Издательство: Эко-Трендз, 2006 г.
24. И.П. Голованов. Руководство по технологиям объединенных сетей. Internetworking Technologies Handbook. Издательство: Вильямс, 2005 г.
25. Е.Б. Алексеев, В.Н. Гордиенко, В.В. Крухмалев, А.Д. Моченов, М.С. Тверецкий. Проектирование и техническая эксплуатация цифровых телекоммуникационных систем и сетей. Издательство: Питер, 2008 г.
26. Дж. Скотт Хогдал. Анализ и диагностика компьютерных сетей Network Analysis and Troubleshooting. Издательство: Лори, 2007 г.
27. Майкл Палмер, Роберт Брюс Синклер. Проектирование и внедрение компьютерных сетей. Guide to Designing and Implementing Local and Wide Area Networks. Издательство: БХВ-Петербург, 2008 г.
28. Б.Д. Виснадул, С.А. Лупин, С.В. Сидоров, П.Ю. Чумаченко. Основы компьютерных сетей. Издательства: Форум, Инфра_М, 2009 г.
29. В. Олифер, Н. Олифер. Основы компьютерных сетей. Издательство: Питер, 2009 г.
30. В.Н. Ручкин, В.А. Фулин. Архитектура компьютерных сетей. Издательство: Диалог-МИФИ, 2008 г.
31. Казаков С.И. Основы сетевых технологий. - М.: Микроинформ, 2007 г.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
