Интерфейсы АТМ (стр. 3 из 7)
Контрольнаясумма заголовка (HEC - Header Error Check) - это восьмиразрядный циклический избыточныйкод, который вычисляется по всем полям АТМ - заголовка. Такой метод контроляошибок позволяет выявить все одноразрядные ошибки и часть много разрядных.Контроль ошибок в работе АТМ имеет очень большое значение, поскольку ошибка вVPI/VCI может вызвать искажение данных в других виртуальных каналах.
Виртуальные каналы.
Виртуальныйканал ATM - это соединение между двумя конечными станциями ATM, котороеустанавливается на время их взаимодействия. Виртуальный канал являетсядвунаправленным; это означает, что после установления соединения каждаяконечная станция может как посылать пакеты другой станции, так и получать их отнее.
Имеются тритипа виртуальных каналов:
постоянныевиртуальные каналы (PVC - Permanent Virtual Circuits); коммутируемыевиртуальные каналы (SVC - Switched Virtual Circuits); интеллектуальныепостоянные виртуальные каналы (SPVC - Smart Permanent Virtual Circuits).PVC - этопостоянное соединение между двумя конечными станциями, которое устанавливаетсявручную в процессе конфигурирования сети. Пользователь сообщает провайдеру ATM-услугили сетевому администратору, какие конечные станции должны быть соединены, и онустанавливает PVC между этими конечными станциями.
PVC включаетв себя конечные станции, среду передачи и все коммутаторы, расположенные междуконечными станциями. После установки PVC для него резервируется определеннаячасть полосы пропускания, и двум конечным станциям не требуется устанавливатьили сбрасывать соединение.
SVCустанавливается по мере необходимости - всякий раз, когда конечная станцияпытается передать данные другой конечной станции. Когда отправляющая станциязапрашивает соединение, сеть ATM распространяет адресные таблицы и сообщаетэтой станции, какие VCI и VPI должны быть включены в заголовки ячеек. Черезпроизвольный промежуток времени SVC сбрасывается.
SVCустанавливается динамически, а не вручную. Для него стандарты передачи сигналовуровня ATM определяют, как конечная станция должна устанавливать, поддерживатьи сбрасывать соединение. Эти стандарты также регламентируют использованиеконечной станцией при установлении соединения параметров QoS из уровняадаптации ATM.
Кроме того,стандарты передачи сигналов описывают способ управления трафиком ипредотвращения "заторов": соединение устанавливается только в томслучае, если сеть в состоянии поддерживать это соединение. Процесс определения,может ли быть установлено соединение, называется управлением признаниемсоединения (CAC - Connection Admission Control).
SPVC - этогибрид PVC и SVC. Подобно PVC, SPVC устанавливается вручную на этапеконфигурирования сети. Однако провайдер ATM-услуг или сетевой администраторзадает только конечные станции. Для каждой передачи сеть определяет, черезкакие коммутаторы будут передаваться ячейки.
Большая частьраннего оборудования ATM поддерживала только PVC. Поддержка SVC и SPVC начинаетреализовываться только сейчас.
PVC имеют двапреимущества над SVC. Сеть, в которой используются SVC, должна тратить время наустановление соединений, а PVC устанавливаются предварительно, поэтому могутобеспечить более высокую производительность. Кроме того, PVC обеспечиваютлучший контроль над сетью, так как провайдер ATM-услуг или сетевойадминистратор может выбирать путь, по которому будут передаваться ячейки.
Однако и SVCимеют ряд преимуществ перед PVC. Поскольку SVC устанавливается и сбрасываетсялегче, чем PVC, то сети, использующие SVC, могут имитировать сети безустановления соединений. Эта возможность оказывается полезной в том случае,если вы используете приложение, которое не может работать в сети сустановлением соединений. Кроме того, SVC используют полосу пропускания, толькокогда это необходимо, а PVC должны постоянно ее резервировать на тот случай,если она понадобится. SVC также требуют меньшей административной работы,поскольку устанавливаются автоматически, а не вручную. И наконец, SVCобеспечивают отказоустойчивость: когда выходит из строя коммутатор, находящийсяна пути соединения, другие коммутаторы выбирают альтернативный путь.
В некоторомсмысле SPVC обладает лучшими свойствами этих двух видов виртуальных каналов. Каки в случае с PVC, SPVC позволяет заранее задать конечные станции, поэтому им неприходится тратить время на установление соединения каждый раз, когда одна изних должна передать ячейки. Подобно SVC, SPVC обеспечивает отказоустойчивость.Однако и SPVC имеет свои недостатки: как и PVC, SPVC устанавливается вручную, идля него необходимо резервировать часть полосы пропускания - даже если он неиспользуется.
Виртуальные пути.
Стандартыустановления соединения для уровня ATM также определяют виртуальные пути (VirtualPath). В то время как виртуальный канал - это соединение, установленное междудвумя конечными станциями на время их взаимодействия, виртуальный путь - этопуть между двумя коммутаторами, который существует постоянно, независимо оттого, установлено ли соединение. Другими словами, виртуальный путь - это"запомненный" путь, по которому проходит весь трафик от одногокоммутатора к другому.
Когдапользователь запрашивает виртуальный канал, коммутаторы определяют, какойвиртуальный путь использовать для достижения конечных станций. По одному и томуже виртуальному пути в одно и то же время может передаваться трафик более чемдля одного виртуального канала. Например, виртуальный путь с полосойпропускания 120 Мбит/с может быть разделен на четыре одновременных соединенияпо 30 Мбит/с каждый.
Стандарты МоделиATM.
ATM Forumразработал много стандартов, основанных на модели ATM, в том числе следующие:
User-to-NetworkInterface (UNI - интерфейс "пользователь-сеть") определяет интерфейсмежду конечной станцией и коммутатором; PrivateNetwork-to-Network Interface (PNNI - частный интерфейс "сеть-сеть")определяет интерфейс между коммутаторами. Эти стандартыопределяют, как рабочие станции и коммутаторы взаимодействуют в сети ATM.
СтандартыUNI, разработанные ATM Forum, определяют, каким образом устройствавзаимодействуют с коммутатором. На рисунке 5 показано, как пакет передается срабочей станции коммутатору. Сначала пользователь посылает данные, напримераудио-, видеоинформацию и т.д. В соответствии с типом данных какой-либо изчетырех протоколов AAL получает эти данные и разбивает их на ячейки. Затемячейки передаются на уровень ATM, который добавляет к ним информацию,необходимую для маршрутизации. Потом ячейки передаются на физический уровень,разбивающий их на биты и посылающий через среду передачи коммутатору.
Рис 5.Взаимодействие рабочей станции АТМ с коммутатором.
Интерфейсы сетейАТМ.
Обратим своевнимание на рис.6, на котором изображено несколько различных сетей АТМ частныхи публичных и интерфейсы сетей АТМ с действующими на них стандартами UNI(User-to-Network Interface), PNNI (Private Network-to-Network Inteface) и B-ICI(B-ISDN Inter-Carrier Interface).
Как видно изэтого рисунка PNNI действует либо внутри частной или публичной сети междуАТМ-коммутаторами этой сети, либо между двумя частными сетями. Абревиатура PNNIв соответствии с этим имеет два значения: интерфейс между частными сетями(Private Network-to-Network Inteface) или интерфейс между АТМ-коммутаторами вчастной сети (Private Network Node Interface).
Для полученияполной картины интерфейсов или протоколов в сетях АТМ необходимо отметить, чтомежду конкретным АТМ-коммутатором и частной или публичной сетью АТМ действуют, соответственно, стандарты Private или Public User-to-NetworkInterface (Private/Public UNI). Стандарт Public UNI действует такжемежду частной и публичной сетями АТМ.
Кроме того,между двумя публичными сетями действует стандарт B-ICI (B-ISDN Inter-CarrierInterface).
На самом делетри стандарта UNI, PNNI и B-ICI очень тесно связаны друг с другом, более того,некоторые функции этих протоколов перекрываются между собой, и это приводит ктому что границы между ними в силу функциональной близости этих стандартовстираются.
Рассматриваявсе по порядку, начнем со стандарта B-ICI, который работает между публичнымисетями.
Рис.6 B-ICI.
B-ICI
B-ISND Public Carrier to Public Carrier Interface
Назначениеданного стандарта заключается в обеспечении возможности предоставления услугАТМ через национальные и международные сети АТМ. Разрабатывается этот стандартрабочей группой B-ICI АТМ Форума.
Первая версия(v.1.1) стандарта увидела свет в сентябре 1994 года и описывала услуги,базирующиеся на постоянных виртуальных соединениях PVC.
Вторая версия(v.2.0) была принята в декабре 1995 года и включала в себя уже и предоставлениеуслуг АТМ не только на базе PVC, но и на базе коммутируемых виртуальныхсоединениях SVC.
Последняяверсия стандарта B-ICI, принятая АТМ Форумом, имеет номер 2.1 и принята она вноябре 1996 года. Эта версия включает в себя дополнение по переменной скоростипередачи (VBR - Variable Bit Rate) и некоторые другие функции, касающиесяподдержки адресации АТМ.
Для стандартаB-ICI характерны следующие особенности:
возможность поддержки функций ATMUNI возможность поддержки межсетевоговзаимодействия с другими сетями, такими как Frame Relay, SMDS и низкоскоростныесети