Презентация Asynchronous Transfer Mode Обзор технологии онлайн

Содержание слайда: Asynchronous Transfer Mode Обзор технологии

Содержание слайда: История и причины возникновения Основные принципы Архитектура АТМ Уровень адаптации AAL Протокол АТМ Передача IP по ATM ATM и локальные сети Использование АТМ

Содержание слайда: Современные транспортные сети: Современные транспортные сети: Узкая специализация Специфика технологии т.с. Несовместимость с другими видами т.с. Отсутствие гибкости По скорости передачи По объемам информации Времени доставки и количества ошибок

Содержание слайда: Первые транспортные сети Появились в 60-х годах Были связаны с цифровой телефонией в США принят стандарт Т1 или 1,5кбит/с и 24 голосовых канала в Европе – Е1 или 2,0кбит/с и 30 каналов

Содержание слайда: Появление компьютерных сетей Разработаны для мэйнфреймов еще в 70-х годах

Содержание слайда: Глобальное и локальное До недавнего времени сетевые цифровые технологии для глобальных и локальных сетей развивались параллельно. Глобальные сети – передача голоса Развитие – за счет уплотнения каналов Локальные сети – передача данных Развитие – за счет увеличения полосы пропускания

Содержание слайда: Технологии локальных сетей Недостатки: Ограничение расстояния Сложность реализации передачи мультимедийных данных Попытки разрешить проблему: Сетевые устройства Приоритезация трафика - эффективно только в локальных сетях или при их объединении

Содержание слайда: Методы переноса информации в сетях связи: коммутация каналов многоскоростная коммутация каналов быстрая коммутация каналов коммутация пакетов или кадров быстрая коммутация пакетов,

Содержание слайда: Возникновение АТМ

Содержание слайда: Быстрая коммутация пакетов (или режим асинхронного переноса) Концепция Постоянность скорости передачи Пакеты (или ячейки) по 53 байта, из которых 5 – служебных Любые пакеты могут приоритезироваться Передача данных по одному тракту

Содержание слайда: 2. Основные принципы В настоящее время Широко распространены глобальные сети (WAN) Они зачастую объединяют корпоративные сети К WAN предъявляются качественно новые требования Ethernet зачастую не может их обеспечить Альтернативой Ethernet является ATM

Содержание слайда: Возможности АТМ Качественная передача мультимедийного трафика. Иерархия скоростей передачи данных. Общие транспортные протоколы для локальных и глобальных сетей. Сохранение имеющейся инфраструктуры физических каналов или физических протоколов (T1/E1, T3/E3, SDH STM-n, FDDI) Взаимодействие с унаследованными протоколами локальных и глобальных сетей (IP, SNA, Ethernet, ISDN)

Содержание слайда: Структура сети АТМ

Содержание слайда: Коммутаторы сети АТМ 20-байтные адреса конечных узлов для маршрутизации трафика Протокол маршрутизации PNNI По PNNI маршрутизаторы могут строить таблицы маршрутизации автоматически В то же время, таблицы маршрутизации могут строиться вручную

Содержание слайда: Коммутация пакетов Происходит на основе идентификатора виртуального канала (VCI) VCI назначается каждому соединению Адрес конечного узла имеет иерархичную структуру и использует префиксы

Содержание слайда: Виртуальные соединения Делятся на: Постоянные (Permanent Virtual Circuit, PVC) Коммутируемые (Switched Virtual Circuit, SVC) Для ускорения коммутации в больших сетях используют виртуальные пути – объединения виртуальных каналов.

Содержание слайда: Стандарт UNI Соединение с коммутатором для рабочей станции определяется стандартом UNI (User Network Interface). UNI определяет: структуру пакета адресацию станций обмен управляющей информацией уровни протокола ATM способы установления виртуального канала способы управления трафиком.

Содержание слайда: Физический уровень в АТМ Стандарт АТМ не вводит спецификаций на реализацию физического уровня. Он основывается на технологии SDH/SONET (скорости от 155 Мбит/с (реализуемо на витой паре UTP-5). Также существуют и другие физические интерфейсы к сетям АТМ: Т1/Е1 и ТЗ/ЕЗ FDDI

Содержание слайда: Трансляция ячеек а) Трафик ВС носит асинхронный, пульсирующий характер б) Мультимедийный трафик характеризуется низким коэффициентом пульсаций высокой чувствительностью к задержкам передачи низкой чувствительностью к потерям данных

Содержание слайда: Качество обслуживания – QoS Критерии выбора уровня качества Синхронность (мультимедиа) Величина пульсаций трафика (Constant Bit Rate, CBR) (Variable Bit Rate, VBR) Тип протокола, передающего свои данные через сеть ATM -с установлением соединения или без (только для случая передачи компьютерных данных).

Содержание слайда: Классы трафика АТМ Класс A Постоянная битовая скорость - CBR. Требуются временные соотношения между передаваемыми и принимаемыми данными. С установлением соединения. Примеры: голосовой трафик, трафик телевизионного изображения

Содержание слайда: Классы трафика АТМ Класс В Переменная битовая скорость - VBR. Требуются временные соотношения между передаваемыми и принимаемыми данными. С установлением соединения. Примеры: компрессированный голос, компрессированное видеоизображение.

Содержание слайда: Классы трафика АТМ Класс С Переменная битовая скорость - VBR. He требуются временные соотношения между передаваемыми и принимаемыми данными. С установлением соединения. Примеры: трафик компьютерных сетей, в которых конечные узлы работают по протоколам с установлением соединений: frame relay, X.25, LLC2, TCP

Содержание слайда: Классы трафика АТМ Класс D Переменная битовая скорость - VBR. He требуются временные соотношения между передаваемыми и принимаемыми данными. Без установления соединения. Примеры: трафик компьютерных сетей, в которых конечные узлы работают по протоколам без установления соединений (IP, Ethernet, DNS, SNMP)

Содержание слайда: Классы трафика АТМ Класс X Тип трафика и его параметры определяются пользователем.

Содержание слайда: Количественные параметры В технологии ATM поддерживается следующий набор основных количественных параметров: Peak Cell Rate (PCR) - максимальная скорость передачи данных; Sustained Cell Rate (SCR) - средняя скорость передачи данных; Minimum Cell Rate (MCR) - минимальная скорость передачи данных; Maximum Burst Size (MBS) - максимальный размер пульсации; Cell Loss Ratio (CLR) - доля потерянных ячеек; Cell Transfer Delay (CTD) - задержка передачи ячеек; Cell Delay Variation (CDV) - вариация задержки ячеек. При насыщении пропускной способности ячейки АТМ могут отбрасываться (по приоритету, начиная с низшего).

Содержание слайда: 3. Архитектура АТМ Модель АТМ состоит из трех уровней: физического уровня ATM уровня адаптации ATM

Содержание слайда: Стек протокола АТМ

Содержание слайда: Соответствие с OSI Стек протоколов АТМ соответствует нижним уровням семиуровневой модели OSI. Прямого соответствия между уровнями протоколов технологии АТМ и уровнями модели OSI нет.

Содержание слайда: 4. Уровень адаптации AAL - это набор протоколов AAL1-AAL5 Функция: - преобразуют сообщения протоколов верхних уровней сети ATM в ячейки ATM нужного формата Достаточно условно соответствуют функциям транспортного уровня модели OSI, например протоколы TCP или UDP. Протоколы AAL при передаче пользовательского трафика работают только в конечных узлах сети (рис.3.1), как и транспортные протоколы большинства технологий.

Содержание слайда: Протоколы ААL Каждый протокол уровня AAL обрабатывает пользовательский трафик определенного класса SAR не зависит от типа протокола AAL (и от вида трафика), занимается сегментацией и передачей данных протоколу АТМ CS зависит от типа трафика, работает на обеспечение временной синхронизации между узлами контролем и возможным восстановлением битовых ошибок контролем целостности передаваемого пакета

Содержание слайда: Назначение протоколов AAL 1-5 AAL1 обычно обслуживает трафик класса А с постоянной битовой скоростью (CBR) AAL2 был разработан для передачи трафика класса В, но при развитии стандартов он был исключен из стека протоколов ATM, и сегодня трафик класса В передается с помощью протокола AAL1, AAL3/4 или AAL5 AAL3/4 обрабатывает пульсирующий трафик - обычно характерный для трафика локальных сетей с переменной битовой скоростью (VBR) AAL5 является упрощенным вариантом протокола AAL4 и работает быстрее Ни один из протоколов AAL при передаче пользовательских данных конечных узлов не занимается восстановлением потерянных или искаженных данных.

Содержание слайда: 5. Протокол АТМ Протокол ATM Протокол ATM занимает в стеке протоколов ATM примерно то же место, что протокол IP в стеке TCP/IP

Содержание слайда: Функции протокола АТМ Коммутация по номеру виртуального соединения, который в технологии ATM разбит на две части (VPI и VCI) Функции контроля за соблюдением трафик-контракта (соглашения между приложением и сетью ATM) маркировке и отбрасыванию ячеек-нарушителей при перегрузке сети управлению потоком ячеек для повышения производительности

Содержание слайда: Формат ячейки АТМ

Содержание слайда: 6. Передача IP по ATM Одна сеть ATM может быть представлена в виде нескольких IP-подсетей, так называемых логических подсетей (Logical IP Subnet)

Содержание слайда: Причины введения LIS Необходимость обеспечения традиционного разделения большой сети ATM на независимые части Связность частей контролируется маршрутизаторами Недостаток - маршрутизатор должен быть достаточно производительным для передачи высокоскоростного трафика ATM, иначе он станет узким местом сети. Ведущие производители разрабатывают или уже разработали модели маршрутизаторов с общей производительностью в несколько десятков миллионов пакетов в секунду.

Содержание слайда: Конфигурирование узлов Все конечные узлы конфигурируются традиционным образом - для них задается собственный IP-адрес маска IP-адрес маршрутизатора Кроме того, задается еще один дополнительный параметр: адрес ATM сервера ATMARP

Содержание слайда: 7. АТМ и локальные сети Технология ATM сначала разрабатывалась без учета того факта, что в существующие технологии сделаны большие вложения. Так как для межрегиональных сетей проложить кабель стоит гораздо больше чем все остальное оборудование, применение АТМ зачастую было экономически оправданным. Для локальных сетей стоимость сети почти равна стоимости оборудования сети, поэтому использование АТМ ограничено.

Содержание слайда: LAN Emulation и ATM Технология LAN Emulation или LANE была разработана для согласования технологии ATM с технологиями локальных сетей без привлечения сетевого уровня Эта спецификация обеспечивает совместную работу этих технологий на канальном уровне LANE определяет способ преобразования кадров и адресов МАС-уровня традиционных технологий локальных сетей в ячейки и коммутируемые виртуальные соединения SVC технологии ATM, а также способ обратного преобразования Всю работу по преобразованию протоколов выполняют специальные компоненты, встраиваемые в обычные коммутаторы локальных сетей

Содержание слайда: Принципы работы LANE

Содержание слайда: 8. Использование АТМ Технология ATM расширяет свое присутствие в локальных и глобальных сетях не очень быстро, но неуклонно. В последнее время наблюдается устойчивый ежегодный прирост числа сетей, выполненных по этой технологии, в 20-30 %.

Содержание слайда: Трафик АТМ По данным исследовательской компании Distributed Networking Associates трафик АТМ используется: 85% - данные ВС 10% - видео 5% - аудио

Содержание слайда: Основные конкуренты Fast Ethernet Gigabit Ethernet Там, где качество обслуживания действительно важно (видеоконференции, трансляция телевизионных передач и т. п.), используется технология ATM.

Содержание слайда: Технология АТМ Технология АТМ Автор: Константин Филиппов E-mail: konstantin.filippov@gmail.com Donate us: WMZ: 189 987 881 122