ATM เทคโนโลยีเป็นแนวคิดโทรคมนาคมที่กำหนดโดยมาตรฐานสากลสำหรับการรับส่งข้อมูลของผู้ใช้อย่างเต็มรูปแบบ รวมถึงสัญญาณเสียง ข้อมูล และวิดีโอ ได้รับการพัฒนาเพื่อตอบสนองความต้องการของเครือข่ายดิจิทัลของบริการบรอดแบนด์และได้รับการออกแบบมาสำหรับการรวมเครือข่ายโทรคมนาคมเข้าด้วยกัน ตัวย่อ ATM ย่อมาจาก Asynchonous Transfer Mode และแปลเป็นภาษารัสเซียว่า "การถ่ายโอนข้อมูลแบบอะซิงโครนัส"
เทคโนโลยีถูกสร้างขึ้นสำหรับเครือข่ายที่ต้องการจัดการทั้งการรับส่งข้อมูลประสิทธิภาพสูงแบบดั้งเดิม (เช่น การถ่ายโอนไฟล์) และเนื้อหาแบบเรียลไทม์ที่มีความหน่วงแฝงต่ำ (เช่น เสียงและวิดีโอ) โมเดลอ้างอิงสำหรับ ATM จะแมปคร่าวๆ กับ ISO-OSI สามเลเยอร์ด้านล่าง: เครือข่าย ดาต้าลิงค์ และฟิสิคัล ATM เป็นโปรโตคอลหลักที่ใช้บน SONET/SDH (เครือข่ายโทรศัพท์สาธารณะ) และวงจร Integrated Services Digital Network (ISDN)
นี่คืออะไร
ATM มีความหมายอย่างไรต่อการเชื่อมต่อเครือข่าย เธอจัดให้การทำงานที่คล้ายกับการสลับวงจรและเครือข่ายสลับแพ็คเก็ต: เทคโนโลยีนี้ใช้มัลติเพล็กซิ่งการแบ่งเวลาแบบอะซิงโครนัสและเข้ารหัสข้อมูลลงในแพ็กเก็ตขนาดคงที่ขนาดเล็ก (เฟรม ISO-OSI) ที่เรียกว่าเซลล์ ซึ่งแตกต่างจากวิธีการเช่น Internet Protocol หรือ Ethernet ซึ่งใช้แพ็กเก็ตและเฟรมขนาดตัวแปร
หลักการพื้นฐานของเทคโนโลยีเอทีเอ็มมีดังนี้ มันใช้โมเดลที่มุ่งเน้นการเชื่อมต่อซึ่งจะต้องสร้างวงจรเสมือนระหว่างสองจุดปลายก่อนที่จะเริ่มการสื่อสารจริง วงจรเสมือนเหล่านี้สามารถ "ถาวร" ได้ กล่าวคือ การเชื่อมต่อเฉพาะที่มักจะกำหนดค่าไว้ล่วงหน้าโดยผู้ให้บริการ หรือ "สลับได้" ซึ่งสามารถกำหนดค่าได้สำหรับการโทรแต่ละครั้ง
โหมดการโอนแบบอะซิงโครนัส (ATM ย่อมาจากภาษาอังกฤษ) เรียกว่าวิธีการสื่อสารที่ใช้ในตู้เอทีเอ็มและเครื่องชำระเงิน อย่างไรก็ตาม การใช้งานนี้ค่อยๆ ลดลง การใช้เทคโนโลยีในตู้เอทีเอ็มส่วนใหญ่ถูกแทนที่โดย Internet Protocol (IP) ในลิงก์อ้างอิง ISO-OSI (เลเยอร์ 2) อุปกรณ์ส่งสัญญาณพื้นฐานมักเรียกว่าเฟรม ใน ATM มีความยาวคงที่ (53 ออกเตตหรือไบต์) และเรียกเฉพาะว่า "เซลล์"
ขนาดเซลล์
ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น การถอดรหัส ATM เป็นการถ่ายโอนข้อมูลแบบอะซิงโครนัสโดยแบ่งเป็นเซลล์ที่มีขนาดที่แน่นอน
ถ้าสัญญาณเสียงพูดถูกลดเป็นแพ็กเก็ตและพวกมันบังคับให้ส่งลิงก์ที่มีการรับส่งข้อมูลจำนวนมาก ไม่ว่าขนาดของพวกเขาจะขนาดไหน พวกเขาจะพบกับแพ็กเก็ตเต็มรูปแบบขนาดใหญ่ ภายใต้สภาวะรอบเดินเบาปกติ พวกเขาอาจพบความล่าช้าสูงสุด เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ แพ็กเก็ตหรือเซลล์ ATM ทั้งหมดมีขนาดเล็กเหมือนกัน นอกจากนี้ โครงสร้างเซลล์คงที่หมายความว่าฮาร์ดแวร์สามารถถ่ายโอนข้อมูลได้อย่างง่ายดายโดยไม่เกิดความล่าช้าโดยธรรมชาติที่เกิดจากการเปลี่ยนซอฟต์แวร์และเฟรมที่กำหนดเส้นทาง
ดังนั้น ผู้ออกแบบ ATM จึงใช้เซลล์ข้อมูลขนาดเล็กเพื่อลดการกระวนกระวายใจ (ในกรณีนี้คือการกระจายการหน่วงเวลา) ในการทวีคูณของสตรีมข้อมูล นี่เป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีทราฟฟิกเสียง เนื่องจากการแปลงเสียงดิจิทัลเป็นเสียงแอนะล็อกเป็นส่วนสำคัญของกระบวนการแบบเรียลไทม์ สิ่งนี้ช่วยการทำงานของตัวถอดรหัส (ตัวแปลงสัญญาณ) ซึ่งต้องการสตรีมองค์ประกอบข้อมูลแบบกระจาย (ในเวลา) อย่างสม่ำเสมอ หากไม่มีรายการถัดไปเมื่อจำเป็น ตัวแปลงสัญญาณไม่มีทางเลือกนอกจากต้องหยุดชั่วคราว ต่อมาข้อมูลสูญหายเพราะผ่านช่วงระยะเวลาที่ควรแปลงเป็นสัญญาณไปแล้ว
ATM พัฒนาอย่างไร
ในระหว่างการพัฒนา ATM ลำดับชั้นแบบดิจิตอลซิงโครนัส 155 Mbps (SDH) ที่มีเพย์โหลด 135 Mbps ถือเป็นเครือข่ายออปติคัลที่รวดเร็ว และลิงก์ Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH) จำนวนมากในเครือข่ายนั้นช้ากว่าอย่างเห็นได้ชัด (ไม่มี มากกว่า 45 Mbps /ด้วย). ที่ในอัตรานี้ แพ็คเก็ตข้อมูลขนาดเต็ม 1500 ไบต์ (12,000 บิต) ทั่วไปควรดาวน์โหลดที่ 77.42 ไมโครวินาที บนลิงก์ความเร็วต่ำ เช่น สาย T1 1.544 Mbps ใช้เวลาในการส่งแพ็กเก็ตดังกล่าวถึง 7.8 มิลลิวินาที
การดาวน์โหลดล่าช้าที่เกิดจากแพ็กเก็ตดังกล่าวหลายชุดในคิวสามารถเกินจำนวน 7.8 ms ได้หลายครั้ง สิ่งนี้ไม่เป็นที่ยอมรับสำหรับการรับส่งข้อมูลด้วยเสียง ซึ่งต้องมีการกระวนกระวายใจต่ำในสตรีมข้อมูลที่ป้อนลงในตัวแปลงสัญญาณเพื่อสร้างเสียงที่มีคุณภาพดี
ระบบเสียงแพ็คเก็ตสามารถทำได้หลายวิธี เช่น การใช้บัฟเฟอร์การเล่นระหว่างเครือข่ายและตัวแปลงสัญญาณ สิ่งนี้ทำให้กระวนกระวายใจเรียบขึ้น แต่ความล่าช้าที่เกิดขึ้นเมื่อผ่านบัฟเฟอร์ต้องใช้ตัวป้องกันเสียงสะท้อน แม้แต่ในเครือข่ายท้องถิ่น ตอนนั้นถือว่าแพงเกินไป นอกจากนี้ยังเพิ่มความล่าช้าในช่องและทำให้การสื่อสารยากขึ้น
เทคโนโลยีเครือข่าย ATM มีความกระวนกระวายใจต่ำ (และเวลาแฝงโดยรวมต่ำสุด) สำหรับการรับส่งข้อมูล
สิ่งนี้ช่วยเกี่ยวกับการเชื่อมต่อเครือข่ายได้อย่างไร
ATM ออกแบบสำหรับอินเทอร์เฟซเครือข่ายที่กระวนกระวายใจต่ำ อย่างไรก็ตาม "เซลล์" ถูกนำมาใช้ในการออกแบบเพื่อให้เกิดความล่าช้าในคิวสั้นในขณะที่ยังคงรองรับการรับส่งข้อมูลดาตาแกรม เทคโนโลยี ATM แบ่งแพ็กเก็ต ข้อมูล และวอยซ์สตรีมทั้งหมดออกเป็นแฟรกเมนต์ 48 ไบต์ เพิ่มเฮดเดอร์การกำหนดเส้นทาง 5 ไบต์ให้กับแต่ละแพ็กเก็ต เพื่อให้สามารถประกอบใหม่ได้ในภายหลัง
ขนาดเลือกได้เป็นเรื่องการเมือง ไม่ใช่ด้านเทคนิค เมื่อ CCITT (ปัจจุบันคือ ITU-T) กำหนดมาตรฐาน ATM ตัวแทนของสหรัฐฯ ต้องการเพย์โหลด 64 ไบต์ เนื่องจากถือว่าเป็นการประนีประนอมที่ดีระหว่างข้อมูลจำนวนมากที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการส่งข้อมูลและเพย์โหลดที่สั้นกว่าซึ่งออกแบบมาสำหรับแอปพลิเคชันแบบเรียลไทม์ ในทางกลับกัน นักพัฒนาซอฟต์แวร์ในยุโรปต้องการแพ็กเก็ตแบบ 32 ไบต์ เนื่องจากขนาดที่เล็ก (และดังนั้นจึงใช้เวลาในการส่งสั้น) ทำให้แอปพลิเคชันเสียงง่ายขึ้นในแง่ของการยกเลิกเสียงสะท้อน
ขนาด 48 ไบต์ (บวกขนาดส่วนหัว=53) ถูกเลือกเป็นการประนีประนอมระหว่างทั้งสองฝ่าย เลือกส่วนหัวขนาด 5 ไบต์เนื่องจาก 10% ของเพย์โหลดถือเป็นราคาสูงสุดที่จะจ่ายสำหรับข้อมูลการกำหนดเส้นทาง เทคโนโลยี ATM มัลติเพล็กซ์เซลล์ 53 ไบต์ ซึ่งลดความเสียหายของข้อมูลและเวลาแฝงได้ถึง 30 เท่า ช่วยลดความจำเป็นในการยกเลิกเสียงสะท้อน
โครงสร้างตู้เอทีเอ็ม
ATM กำหนดรูปแบบเซลล์ที่แตกต่างกันสองรูปแบบ: อินเทอร์เฟซเครือข่ายผู้ใช้ (UNI) และอินเทอร์เฟซเครือข่าย (NNI) ลิงค์เครือข่าย ATM ส่วนใหญ่ใช้ UNI โครงสร้างของแต่ละแพ็คเกจดังกล่าวประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:
- ช่อง Generic Flow Control (GFC) เป็นฟิลด์ 4 บิตที่เพิ่มเข้ามาเพื่อรองรับการเชื่อมต่อ ATM ในเครือข่ายสาธารณะ โทโพโลยีจะแสดงเป็นวงแหวน Distributed Queue Dual Bus (DQDB) ฟิลด์ GFC ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้เพื่อจัดเตรียม User-Network Interface (UNI) 4 บิตเพื่อเจรจามัลติเพล็กซ์และการควบคุมโฟลว์ระหว่างเซลล์ของการเชื่อมต่อ ATM ที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม การใช้งานและค่าที่แน่นอนยังไม่ได้รับมาตรฐานและฟิลด์นี้ถูกตั้งค่าเป็น 0000 เสมอ
- VPI - ตัวระบุพาธเสมือน (8 บิต UNI หรือ 12 บิต NNI)
- VCI - ตัวระบุช่องเสมือน (16 บิต).
- PT - ประเภทเพย์โหลด (3 บิต).
- MSB - เซลล์ควบคุมเครือข่าย หากค่าเป็น 0 จะใช้แพ็กเก็ตข้อมูลผู้ใช้ และในโครงสร้าง 2 บิตคือ Explicit Congestion Indication (EFCI) และ 1 คือ Network Congestion Experience นอกจากนี้ยังมีการจัดสรรอีก 1 บิตสำหรับผู้ใช้ (AAU) ใช้โดย AAL5 เพื่อระบุขอบเขตของแพ็กเก็ต
- CLP - ลำดับความสำคัญของการสูญเสียเซลล์ (1 บิต)
- HEC - การควบคุมข้อผิดพลาดของส่วนหัว (CRC 8 บิต)
เครือข่าย ATM ใช้ช่อง PT เพื่อกำหนดเซลล์พิเศษต่างๆ สำหรับวัตถุประสงค์ในการดำเนินงาน การบริหารและการจัดการ (OAM) และเพื่อกำหนดขอบเขตของแพ็กเก็ตในชั้นการปรับตัว (AAL) บางชั้น หากค่า MSB ของฟิลด์ PT เป็น 0 นี่คือเซลล์ข้อมูลผู้ใช้ และอีกสองบิตที่เหลือใช้เพื่อระบุความแออัดของเครือข่ายและเป็นบิตส่วนหัวสำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปที่ใช้ได้กับเลเยอร์การปรับ หาก MSB เป็น 1 แสดงว่าเป็นแพ็กเก็ตควบคุม และอีกสองบิตที่เหลือระบุประเภท
โปรโตคอล ATM (วิธีการถ่ายโอนข้อมูลแบบอะซิงโครนัส) บางตัวใช้ช่อง HEC เพื่อควบคุมอัลกอริธึมการจัดเฟรมตาม CRC ที่สามารถค้นหาได้เซลล์โดยไม่มีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติม CRC 8 บิตใช้เพื่อแก้ไขข้อผิดพลาดส่วนหัวแบบบิตเดียวและตรวจหาข้อผิดพลาดแบบหลายบิต เมื่อพบเซลล์หลัง เซลล์ปัจจุบันและเซลล์ที่ตามมาจะถูกยกเลิกจนกว่าจะพบเซลล์โดยไม่มีข้อผิดพลาดของส่วนหัว
แพ็คเกจ UNI ขอสงวนฟิลด์ GFC สำหรับการควบคุมโฟลว์ในเครื่องหรือมัลติเพล็กซ์ย่อยระหว่างผู้ใช้ มีจุดประสงค์เพื่อให้เทอร์มินัลหลายเครื่องแชร์การเชื่อมต่อเครือข่ายเดียว นอกจากนี้ยังใช้เพื่อเปิดใช้งานโทรศัพท์เครือข่ายดิจิทัลบริการรวม (ISDN) สองเครื่องเพื่อแบ่งปันการเชื่อมต่อ ISDN พื้นฐานเดียวกันที่ความเร็วที่กำหนด บิต GFC ทั้งสี่ต้องเป็นศูนย์โดยค่าเริ่มต้น
รูปแบบเซลล์ NNI จำลองรูปแบบ UNI ในลักษณะเดียวกันมาก ยกเว้นว่าฟิลด์ GFC 4 บิตจะได้รับการจัดสรรใหม่ในฟิลด์ VPI โดยขยายเป็น 12 บิต ดังนั้นหนึ่งการเชื่อมต่อ NNI ATM สามารถรองรับได้เกือบ 216 VCs ในแต่ละครั้ง
เซลล์และการถ่ายทอดในทางปฏิบัติ
ATM ในทางปฏิบัติหมายความว่าอย่างไร? รองรับบริการประเภทต่างๆ ผ่าน AAL AAL ที่ได้มาตรฐาน ได้แก่ AAL1, AAL2 และ AAL5 ตลอดจน AAC3 และ AAL4 ที่ไม่ค่อยได้ใช้ ประเภทแรกใช้สำหรับบริการอัตราบิตคงที่ (CBR) และการจำลองวงจร รองรับการซิงโครไนซ์ใน AAL1.
ประเภทที่สองและสี่ใช้สำหรับบริการอัตราบิตผันแปร (VBR) และ AAL5 สำหรับข้อมูล ข้อมูลเกี่ยวกับ AAL ที่ใช้สำหรับเซลล์ที่ระบุไม่ได้เข้ารหัสไว้ แต่จะประสานหรือปรับเปลี่ยนเป็นปลายทางสำหรับการเชื่อมต่อเสมือนแต่ละครั้ง
หลังจากการออกแบบเบื้องต้นของเทคโนโลยีนี้ เครือข่ายก็เร็วขึ้นมาก เฟรมอีเทอร์เน็ตแบบเต็มความยาว 1500 ไบต์ (12000 บิต) ใช้เวลาเพียง 1.2 µs ในการส่งบนเครือข่าย 10 Gbps ซึ่งช่วยลดความจำเป็นในเซลล์ขนาดเล็กเพื่อลดเวลาแฝง
อะไรคือจุดแข็งและจุดอ่อนของความสัมพันธ์เช่นนี้
ข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยีเครือข่าย ATM มีดังนี้ บางคนเชื่อว่าการเพิ่มความเร็วของการสื่อสารจะทำให้อีเธอร์เน็ตในเครือข่ายแกนหลักเข้ามาแทนที่ อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าการเพิ่มความเร็วด้วยตัวเองไม่ได้ลดความกระวนกระวายใจเนื่องจากการเข้าคิว นอกจากนี้ ฮาร์ดแวร์สำหรับปรับใช้การปรับบริการสำหรับแพ็กเก็ต IP ยังมีราคาแพง
ในเวลาเดียวกัน เนื่องจาก payload คงที่ 48 ไบต์ ATM จึงไม่เหมาะที่จะเป็นดาต้าลิงค์โดยตรงภายใต้ IP เนื่องจากเลเยอร์ OSI ที่ IP ทำงานต้องมีหน่วยส่งสูงสุด (MTU) ที่ อย่างน้อย 576 ไบต์.
ในการเชื่อมต่อที่ช้ากว่าหรือแออัด (622 Mbps และต่ำกว่า) ATM เหมาะสม และด้วยเหตุนี้ระบบสมาชิกดิจิทัลแบบอสมมาตร (ADSL) ส่วนใหญ่จึงใช้เทคโนโลยีนี้เป็นเลเยอร์กลางระหว่างเลเยอร์ฟิสิคัลลิงก์และโปรโตคอลเลเยอร์ 2 เช่น PPP หรือ Ethernet
ด้วยความเร็วที่ต่ำกว่านี้ ATM ให้ความสามารถที่มีประโยชน์ในการพกพาหลายตรรกะบนสื่อจริงหรือเสมือนเดียว แม้ว่าจะมีวิธีการอื่นๆ เช่น หลายช่องสัญญาณPPP และ Ethernet VLAN ซึ่งเป็นทางเลือกในการใช้งาน VDSL
DSL สามารถใช้เป็นช่องทางในการเข้าถึงเครือข่าย ATM ได้ ทำให้คุณสามารถเชื่อมต่อกับ ISP จำนวนมากผ่านเครือข่าย ATM บรอดแบนด์ได้
ดังนั้น ข้อเสียของเทคโนโลยีคือมันสูญเสียประสิทธิภาพในการเชื่อมต่อความเร็วสูงสมัยใหม่ ข้อดีของเครือข่ายดังกล่าวคือเพิ่มแบนด์วิดท์ได้อย่างมาก เนื่องจากมีการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างอุปกรณ์ต่อพ่วงต่างๆ
นอกจากนี้ ด้วยการเชื่อมต่อทางกายภาพโดยใช้ ATM วงจรเสมือนหลายวงจรที่มีลักษณะแตกต่างกันสามารถทำงานพร้อมกันได้
เทคโนโลยีนี้ใช้เครื่องมือการจัดการจราจรที่ทรงพลังซึ่งพัฒนาต่อไปในปัจจุบัน ทำให้สามารถส่งข้อมูลประเภทต่างๆ ได้ในเวลาเดียวกัน แม้ว่าจะมีข้อกำหนดในการส่งและรับข้อมูลที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ตัวอย่างเช่น คุณสามารถสร้างทราฟฟิกโดยใช้โปรโตคอลที่แตกต่างกันในช่องเดียวกัน
พื้นฐานของวงจรเสมือน
โหมดการถ่ายโอนแบบอะซิงโครนัส (ตัวย่อสำหรับ ATM) ทำงานเป็นเลเยอร์การขนส่งแบบลิงก์โดยใช้วงจรเสมือน (VCs) สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับแนวคิดของเส้นทางเสมือน (VP) และช่องทาง เซลล์ ATM แต่ละเซลล์มี Virtual Path Identifier (VPI) 8 บิตหรือ 12 บิต และ Virtual Circuit Identifier (VCI) 16 บิตกำหนดไว้ในส่วนหัว
VCI ร่วมกับ VPI ใช้เพื่อระบุปลายทางถัดไปของแพ็กเก็ตเมื่อส่งผ่านชุดสวิตช์ ATM ระหว่างทางไปยังปลายทาง ความยาวของ VPI แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับว่าเซลล์ถูกส่งผ่านอินเทอร์เฟซผู้ใช้หรืออินเทอร์เฟซเครือข่าย
เมื่อแพ็กเก็ตเหล่านี้ผ่านเครือข่าย ATM การสลับเกิดขึ้นโดยการเปลี่ยนค่า VPI/VCI (การแทนที่แท็ก) แม้ว่าจะไม่ตรงกับจุดสิ้นสุดของการเชื่อมต่อ แต่แนวคิดของโครงการเป็นแบบต่อเนื่อง (ต่างจาก IP ซึ่งแพ็กเก็ตใดๆ สามารถเข้าถึงปลายทางได้ด้วยเส้นทางอื่น) สวิตช์ ATM ใช้ช่อง VPI/VCI เพื่อระบุวงจรเสมือน (VCL) ของเครือข่ายถัดไปที่เซลล์ต้องส่งผ่านไปยังปลายทางสุดท้าย ฟังก์ชันของ VCI นั้นคล้ายกับของ Data Link Connection Identifier (DLCI) ในการถ่ายทอดเฟรมและหมายเลขกลุ่มช่องสัญญาณแบบลอจิคัลใน X.25
ข้อดีอีกประการของการใช้วงจรเสมือนคือสามารถใช้เป็นเลเยอร์มัลติเพล็กซ์ ซึ่งช่วยให้ใช้บริการต่างๆ (เช่น การถ่ายทอดเสียงและเฟรม) ได้ VPI มีประโยชน์สำหรับการลดตารางการสลับของวงจรเสมือนบางวงจรที่ใช้เส้นทางร่วมกัน
การใช้เซลล์และวงจรเสมือนเพื่อจัดระเบียบการจราจร
ATM เทคโนโลยีรวมถึงการเคลื่อนย้ายการจราจรเพิ่มเติม เมื่อกำหนดค่าวงจรแล้ว สวิตช์แต่ละตัวในวงจรจะได้รับแจ้งระดับการเชื่อมต่อ
สัญญาจราจร ATM เป็นส่วนหนึ่งของกลไกให้ "คุณภาพการบริการ" (QoS) มีสี่ประเภทหลัก (และหลายตัวแปร) ซึ่งแต่ละประเภทมีชุดพารามิเตอร์ที่อธิบายการเชื่อมต่อ:
- CBR - อัตราข้อมูลคงที่ อัตราสูงสุดที่ระบุ (PCR) ซึ่งคงที่
- VBR - อัตราข้อมูลตัวแปร ค่าเฉลี่ยหรือค่าสถานะคงที่ที่ระบุ (SCR) ซึ่งสามารถสูงสุดที่ระดับหนึ่ง สำหรับช่วงเวลาสูงสุดก่อนเกิดปัญหา
- ABR - อัตราข้อมูลที่มี ระบุค่าการรับประกันขั้นต่ำ
- UBR - อัตราข้อมูลที่ไม่ได้กำหนด ปริมาณการใช้ข้อมูลกระจายไปตามแบนด์วิดท์ที่เหลือ
VBR มีตัวเลือกแบบเรียลไทม์ และในโหมดอื่นๆ จะใช้สำหรับการรับส่งข้อมูล "ตามสถานการณ์" บางครั้งเวลาที่ไม่ถูกต้องอาจสั้นลงเป็น vbr-nrt
คลาสการรับส่งข้อมูลส่วนใหญ่ยังใช้แนวคิดของ Cell Tolerance Variation (CDVT) ซึ่งกำหนด "การรวม" เมื่อเวลาผ่านไป
ควบคุมการรับส่งข้อมูล
ATM ข้างต้นหมายความว่าอย่างไร เพื่อรักษาประสิทธิภาพของเครือข่าย คุณสามารถใช้กฎการรับส่งข้อมูลเครือข่ายเสมือนเพื่อจำกัดปริมาณข้อมูลที่ถ่ายโอนที่จุดเชื่อมต่อ
โมเดลอ้างอิงที่ตรวจสอบความถูกต้องสำหรับ UPC และ NPC คือ Generic Cell Rate Algorithm (GCRA) ตามกฎแล้ว ทราฟฟิก VBR มักจะถูกควบคุมโดยใช้คอนโทรลเลอร์ ซึ่งแตกต่างจากประเภทอื่น
หากปริมาณข้อมูลเกินปริมาณการใช้งานที่กำหนดโดย GCRA เครือข่ายสามารถรีเซ็ตได้เซลล์ หรือตั้งค่าสถานะบิต Cell Loss Priority (CLP) (เพื่อระบุแพ็กเก็ตที่อาจซ้ำซ้อน) งานรักษาความปลอดภัยหลักขึ้นอยู่กับการตรวจสอบตามลำดับ แต่สิ่งนี้ไม่เหมาะสำหรับการรับส่งข้อมูลแพ็คเก็ตที่ห่อหุ้ม (เพราะการทิ้งหนึ่งหน่วยจะทำให้แพ็กเก็ตทั้งหมดใช้ไม่ได้ ด้วยเหตุนี้ จึงได้มีการสร้างแผนงานต่างๆ เช่น Partial Packet Discard (PPD) และ Early Packet Discard (EPD) ขึ้นซึ่งสามารถทิ้งเซลล์ทั้งชุดได้จนกว่าแพ็กเก็ตถัดไปจะเริ่มต้นขึ้น ซึ่งจะช่วยลดจำนวนข้อมูลที่ไร้ประโยชน์บนเครือข่ายและช่วยประหยัดแบนด์วิดท์สำหรับแพ็กเก็ตที่สมบูรณ์
EPD และ PPD ทำงานกับการเชื่อมต่อ AAL5 เนื่องจากใช้จุดสิ้นสุดของตัวทำเครื่องหมายแพ็กเก็ต: บิต ATM User Interface Indication (AUU) ในฟิลด์ Payload Type ของส่วนหัว ซึ่งตั้งค่าไว้ในเซลล์สุดท้ายของ SAR -SDU.
การสร้างรูปการจราจร
พื้นฐานของเทคโนโลยี ATM ในส่วนนี้สามารถแสดงได้ดังนี้ การกำหนดรูปแบบการรับส่งข้อมูลมักเกิดขึ้นที่การ์ดอินเทอร์เฟซเครือข่าย (NIC) ในอุปกรณ์ของผู้ใช้ ความพยายามนี้เพื่อให้แน่ใจว่าการไหลของเซลล์บน VC จะตรงกับสัญญาการรับส่งข้อมูล กล่าวคือ หน่วยจะไม่ถูกทิ้งหรือลดลำดับความสำคัญที่ UNI เนื่องจากโมเดลอ้างอิงที่กำหนดสำหรับการจัดการจราจรในเครือข่ายคือ GCRA อัลกอริทึมนี้จึงมักใช้สำหรับการกำหนดเส้นทางและกำหนดเส้นทางข้อมูลเช่นกัน
ประเภทของวงจรเสมือนและเส้นทาง
เทคโนโลยี ATM สามารถสร้างวงจรและเส้นทางเสมือนได้แบบคงที่และแบบไดนามิก วงจรคงที่ (STS) หรือเส้นทาง (PVP) กำหนดให้วงจรประกอบด้วยชุดของเซ็กเมนต์ หนึ่งชุดสำหรับอินเทอร์เฟซแต่ละคู่ที่ผ่าน
PVP และ PVC แม้ว่าจะเรียบง่ายในแนวความคิด แต่ก็ต้องใช้ความพยายามอย่างมากในเครือข่ายขนาดใหญ่ นอกจากนี้ยังไม่รองรับการเปลี่ยนเส้นทางบริการในกรณีที่เกิดความล้มเหลว ในทางตรงกันข้าม SPVP และ SPVC ที่สร้างขึ้นแบบไดนามิกนั้นถูกสร้างขึ้นโดยการระบุลักษณะของสคีมา ("สัญญาบริการ") และปลายทางสองจุด
สุดท้าย เครือข่าย ATM จะสร้างและลบวงจรเสมือนแบบสวิตช์ (SVC) ตามที่อุปกรณ์ปลายทางกำหนด แอปพลิเคชันหนึ่งสำหรับ SVC คือการดำเนินการโทรศัพท์แต่ละครั้งเมื่อเครือข่ายของสวิตช์เชื่อมต่อถึงกันผ่าน ATM SVC ยังใช้เพื่อพยายามแทนที่ ATM LAN
รูปแบบการกำหนดเส้นทางเสมือน
เครือข่าย ATM ส่วนใหญ่ที่รองรับ SPVP, SPVC และ SVC ใช้อินเทอร์เฟซโหนดเครือข่ายส่วนตัวหรือโปรโตคอลอินเทอร์เฟซเครือข่ายส่วนตัวกับเครือข่าย (PNNI) PNNI ใช้อัลกอริธึมพาธที่สั้นที่สุดแบบเดียวกับที่ใช้โดย OSPF และ IS-IS เพื่อกำหนดเส้นทางแพ็กเก็ต IP สำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลโทโพโลยีระหว่างสวิตช์และการเลือกเส้นทางผ่านเครือข่าย PNNI ยังมีกลไกการสรุปที่มีประสิทธิภาพที่ช่วยให้สามารถสร้างเครือข่ายขนาดใหญ่ได้ เช่นเดียวกับอัลกอริธึม Call Access Control (CAC) ที่กำหนดความพร้อมใช้งานของแบนด์วิดท์ที่เพียงพอตามเส้นทางที่เสนอผ่านเครือข่ายเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการบริการของ VC หรือ VP.
การรับและเชื่อมต่อกับโทร
เครือข่ายต้องสร้างการเชื่อมต่อก่อนที่ทั้งสองฝ่ายจะสามารถส่งเซลล์ถึงกันได้ ในเครื่องเอทีเอ็มเรียกว่าวงจรเสมือน (VC) นี่อาจเป็นวงจรเสมือนถาวร (PVC) ที่สร้างขึ้นเพื่อการดูแลระบบที่ปลายทาง หรือวงจรเสมือนแบบสวิตช์ (SVC) ที่สร้างขึ้นตามความจำเป็นโดยฝ่ายที่ส่งสัญญาณ การสร้าง SVC ถูกควบคุมโดยการส่งสัญญาณ ซึ่งผู้ขอระบุที่อยู่ของฝ่ายรับ ประเภทของบริการที่ร้องขอ และพารามิเตอร์การรับส่งข้อมูลที่อาจใช้กับบริการที่เลือก จากนั้นเครือข่ายจะยืนยันว่ามีทรัพยากรที่ร้องขอและมีเส้นทางสำหรับการเชื่อมต่อ
เทคโนโลยี ATM กำหนดสามระดับต่อไปนี้:
- เครื่องเอทีเอ็มดัดแปลง (AAL);
- 2 ATM เทียบเท่ากับ OSI data link layer
- ทางกายภาพเทียบเท่ากับเลเยอร์ OSI เดียวกัน
การปรับใช้และการจัดจำหน่าย
เทคโนโลยี ATM ได้รับความนิยมจากบริษัทโทรศัพท์และผู้ผลิตคอมพิวเตอร์จำนวนมากในทศวรรษ 1990 อย่างไรก็ตาม แม้กระทั่งภายในสิ้นทศวรรษนี้ ราคาและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ Internet Protocol ที่ดีที่สุดก็เริ่มแข่งขันกับ ATM สำหรับการผสานรวมแบบเรียลไทม์และการรับส่งข้อมูลเครือข่ายแพ็กเก็ต
บางบริษัทยังคงเน้นที่ผลิตภัณฑ์ ATM ในปัจจุบัน ในขณะที่บริษัทอื่นๆ เสนอให้เป็นทางเลือก
เทคโนโลยีมือถือ
เทคโนโลยีไร้สายประกอบด้วยเครือข่ายหลักของ ATM พร้อมเครือข่ายการเข้าถึงแบบไร้สาย เซลล์ที่นี่ถูกส่งจากสถานีฐานไปยังเทอร์มินัลมือถือ ฟังก์ชั่นการเคลื่อนไหวจะดำเนินการบนสวิตช์ ATM ในเครือข่ายหลักที่เรียกว่า "ครอสโอเวอร์" ซึ่งคล้ายกับ MSC (Mobile Switching Center) ของเครือข่าย GSM ข้อดีของการสื่อสารแบบไร้สายของ ATM คือปริมาณงานสูงและอัตราการส่งมอบสูงที่เลเยอร์ 2
ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 มีห้องปฏิบัติการวิจัยบางแห่งที่ดำเนินการในพื้นที่นี้ ฟอรัม ATM ถูกสร้างขึ้นเพื่อสร้างมาตรฐานเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย ได้รับการสนับสนุนจากบริษัทโทรคมนาคมหลายแห่ง เช่น NEC, Fujitsu และ AT&T เทคโนโลยีเคลื่อนที่ของ ATM มุ่งหวังที่จะมอบเทคโนโลยีการสื่อสารมัลติมีเดียความเร็วสูงที่สามารถให้บริการบรอดแบนด์มือถือนอกเหนือจากเครือข่าย GSM และ WLAN
