Технология ATM на физическом уровне

Технология ATM представляет собой дальнейшее развитие принципов, кото­рые были положены в основу технологий ISDN и Frame Relay. Как уже было отмечено, технологии ISDN и Frame Relay не могли обеспечить возможность построения достаточно качественной и гибкой цифровой сети с интегриро­ванными услугами. Технология ISDN обеспечивала гарантированное качество обслуживания, однако не обладала необходимой гибкостью и не позволя­ла абоненту использовать высокие (более 2 Мбит/сек) скорости передачи данных. Технология Frame Relay обеспечивала большие, чем технология N-ISDN скорости передачи данных и достаточную эффективность использо­вания ресурсов физического канала, однако была не способна выделить гарантированную полосу пропускания для передачи оцифрованного голосового трафика. Сети, построенные по технологии ATM, должны были обеспечить возможность передачи разнородного информационного трафика по единому каналу.

Аббревиатура ATM означает Asynchronous Transfer Mode (в дословном переводе — технология асинхронной передачи). Термин "асинхронный" в назва­нии технологии указывает на ее отличие от синхронных технологий с фиксированным распределением пропускной способности канала между информа­ционными потоками (TDM, ISDN). ATM называют также технологией коммутации ячеек. Фиксированная длина ячейки ATM обес­печивает гарантированное постоянное время ее обработки на коммутирую­щем оборудовании, и следовательно — возможность обеспечения гарантиро­ванного качества обслуживания информационных потоков пользователя. Эта особенность также делает возможным построение аппаратных коммутаторов ATM, что в свою очередь приводит к резкому уменьшению времени комму­тации ячейки и к увеличению пропускной способности системы в целом.

Компоненты сетей ATM
Главными компонентами сетей, которые построены на технологии ATM, яв­ляются ATM-коммутаторы, которые взаимодействуют между собой по межсетевым интерфейсам— NNI (Network to Network Interface), и оборудование пользователя— СРЕ (Customer Premises Equipment), которое взаимодействует с коммутатором ATM по абонентскому интерфейсу. ATM-коммутаторы представляют собой быстродействующие специализированные вычислительные устройства, которые аппаратно реализуют функцию коммутации ячеек ATM между своими портами.
Устройства СРЕ обеспечивают адаптацию информационных потоков пользо­вателя для передачи с использованием технологии ATM. Эти устройства мо­гут иметь самую разнообразную реализацию — в зависимости от типа кон­кретного информационного потока. Это могут быть коммутаторы локальных вычислительных сетей, маршрутизаторы, рабочие станции.

Технология ATM является ориентированной на соединение — это означает, что процесс передачи данных состоит как мини­мум из двух этапов: создания соединения и собственно передаче данных. Для передачи данных в сети ATM организуется виртуальное соединение — УС.

Физический уровень преобразования ATM обеспечивает выполнение следующих функций:
1)Формирование границ ячейки ATM на физическом уровне
Для того чтобы приемник мог определить начало передачи ячейки в бито­вом потоке, сформированном передатчиком, в этот поток включаются специальные сигнальные последовательности.
2)Помещение блоков данных в кадр физического уровня и выполнение обратной операции
Для передачи ячеек ATM по физическому каналу они помещаются в кад­ры физического уровня. Физический уровень преобразования ATM обес­печивает формирование кадра физического уровня и управление его структурой.
3)Формирование и проверка контрольной суммы заголовка
Совпадение вычисленного значения контрольной суммы принятого заго­ловка ячейки ATM с переданным значением свидетельствует о правиль­ном функционировании физического звена передачи данных.
4)Согласование информационных скоростей
При передаче некоторых типов трафика (например, CBR) с использовани­ем технологии ATM необходима синхронизация источника данных и фор­мирователя ячеек ATM. В том случае, если скорость, с которой передают­ся ячейки, превышает скорость, с которой данные поступают на передачу, возможно возникновение ситуации, когда в ячейку будет нечего помес­тить. В этом случае формируются пустые ячейки, которые будут уничто­жены на приемной стороне.