ATM.pdf

POLITECHNIKA SZCZECIŃSKA

INSTYTUT ELEKTRONIKI,

TELEKOMUNIKACJI

I INFORMATYKI

Kierunek: Elektronika

i Telekomunikacja

Szerokopasmowa technologia

teleinformatyczna ATM,

monitoring i elementy projektowania

Dariusz Kusz

Wojciech Stojanowski

Promotor: dr inż. Tomasz Ostrowski

Recenzent: prof. dr hab. inż. Wojciech Lipiński

Szerokopasmowa technologia teleinformatyczna ATM, monitoring i elementy projektowania

Spis treści

1. Wprowadzenie ...............................................................................................................4

1.1. Słowo wstępne ............................................................................................................4

1.2. Cel pracy .....................................................................................................................6

2. Charakterystyka ogólna technologii ATM .................................................................7

2.1. Geneza sieci ATM ......................................................................................................7

2.2. Co wyróżniło ATM.....................................................................................................9

2.3. ATM a istniejąca infrastruktura ................................................................................10

2.4. Właściwości standardu ATM....................................................................................12

3. Budowa i zasada działania technologii ATM ...........................................................14

3.1. Topologie i interfejsy sieci ATM..............................................................................14

3.1.1. Interfejs UNI .........................................................................................................14

3.1.2. Interfejs NNI .........................................................................................................15

3.1.3. Protokoły styków UNI/NNI..................................................................................16

3.2. Komórka ATM .........................................................................................................17

3.2.1. Format komórki ATM ..........................................................................................17

3.2.2. Struktura komórki UNI .........................................................................................21

3.2.3. Struktura komórki NNI .........................................................................................24

3.2.4. Typy komórek ATM .............................................................................................25

3.3. Adresacja ATM.........................................................................................................26

3.4. Architektura protokołu ATM....................................................................................28

3.5. Warstwa fizyczna......................................................................................................33

3.5.1. Podwarstwa medium fizycznego PM ...................................................................33

3.5.2. Podwarstwa zbieżności transmisji TC ..................................................................34

3.5.3. Prędkości transmisji danych .................................................................................41

3.6. Warstwa ATM ..........................................................................................................43

3.6.1. Funkcje użytkowe .................................................................................................43

3.6.2. Kanały i ścieżki wirtualne.....................................................................................44

3.6.3. Rodzaje połączeń w sieci ATM ............................................................................46

3.6.4. Funkcje sterowania ruchem ..................................................................................47

3.6.5. Metody sterowania ruchem...................................................................................49

3.6.6. Funkcje zarządzania i utrzymania.........................................................................50

3.7. Warstwa AAL ...........................................................................................................51

3.7.1. AAL1 ....................................................................................................................55

3.7.2. AAL2 ....................................................................................................................58

3.7.3. AAL3/4 .................................................................................................................59

3.7.4. AAL5 ....................................................................................................................65

3.8. Parametry QoS i kontrakt ruchowy w sieci ATM ....................................................70

3.9. Komutacja połączeń w sieciach ATM ......................................................................72

4. Monitoring ...................................................................................................................73

4.1. Utrzymanie warstwy fizycznej i warstwy ATM.......................................................74

4.2. Funkcja OAM w warstwie ATM ..............................................................................75

4.3. Testery systemów ATM............................................................................................78

5. Projektowanie sieci ATM ...........................................................................................81

5.1. Kierunki w projektowaniu ........................................................................................81

5.2. Planowanie i analiza sieci ATM ...............................................................................82

Politechnika Szczecińska Instytut Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

Szerokopasmowa technologia teleinformatyczna ATM, monitoring i elementy projektowania

5.3. Proces budowy sieci ATM........................................................................................83

5.4. Urządzenia sieci ATM ..............................................................................................87

5.4.1. Zasady funkcjonowania przełączników................................................................88

5.4.2. Typy przełączników ATM....................................................................................89

5.4.3. Parametry przełączników ATM............................................................................90

5.4.4. Producenci przełączników ATM ..........................................................................92

6. Bezpieczeństwo w sieciach ATM ...............................................................................94

6.1. Bezpieczeństwo transmisji w sieciach ATM ............................................................94

6.2. Sposoby zabezpieczenia transmisji...........................................................................95

7. Porównanie Gigabit Ethernet – sieci ATM ..............................................................97

7.1. Historia powstania standardu Ethernet .....................................................................97

7.2. Gigabit Ethernet ........................................................................................................98

7.3. Gigabit Ethernet czy ATM .....................................................................................100

8. Przyszłość ATM ........................................................................................................107

8.1. Kierunki rozwoju ....................................................................................................107

8.2. IP over ATM ...........................................................................................................109

9. Podsumowanie ...........................................................................................................111

10. Spis rysunków.............................................................................................................113

11. Spis tabel.....................................................................................................................114

12. Wykaz skrótów ...........................................................................................................115

13. Przypisy ......................................................................................................................119

14. Bibliografia .................................................................................................................120

Politechnika Szczecińska Instytut Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

Szerokopasmowa technologia teleinformatyczna ATM, monitoring i elementy projektowania

1. Wprowadzenie

1.1. Słowo wstępne

Tendencja do konwergacji sieci i usług we współczesnej telekomunikacji jest przejawem

wyrastania nowej epoki w dziejach komunikacji pomiędzy członkami ogólnoświatowej

społeczności – epoki, charakteryzującej się narastającym upodabnianiem się sposobów

wymiany informacji pomiędzy odległymi systemami komputerowymi, członkami lokalnych

grup interesu oraz zespołami wykonującymi swoje czynności w warunkach współdziałania.

Obszary polityki, finansów, nauki czy życia społecznego zbliżają się do wspólnej

płaszczyzny, której osiągnięcie będzie umożliwiało pełną integrację zamierzeń

i wynikających z nich działań praktycznych. Powodzenie procesu jednoczenia wymienionych

obszarów zależy od niewątpliwie najważniejszego czynnika integracyjnego, jakim jest

wypracowanie odpowiednich metod wymiany informacji.

Projektowanie i organizacja efektywnych i elastycznych systemów łączności, które zapewnić

mają bezkonfliktowy przebieg procesów informatyzacji społeczeństw wspólnoty światowej

wychodzą naprzeciw istniejącym obecnie i możliwym do przewidzenia potrzebom

użytkowników.

Ośrodki naukowe, kierujące się motywacjami poznawczymi oraz wielkie korporacje, które

rozważają swoje działania w kategoriach opłacalności finansowej wykazują jednomyślność

w przekonaniu, iż szerokopasmowa integracja usług jest najbardziej perspektywicznym

kierunkiem rozwojowym współczesnej telekomunikacji.

Tryb transferu asynchronicznego, znany również jako szybkie przełączanie pakietów

(ang. Fast Packet Switching), został opracowany jako szerokopasmowa alternatywa dla

cyfrowej sieci usług zintegrowanych (ISDN).

Pojęcie techniki transmisji ATM jest nierozerwalnie związane z tematem sieci B-ISDN, która

ma dostarczać swoim użytkownikom szeroki zakres usług.

Sieci B-ISDN stanowią idealną platformę integracyjną dla systemów telefonii klasycznej,

N-ISDN oraz wszystkich typów sieci komputerowych.

Politechnika Szczecińska Instytut Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

Szerokopasmowa technologia teleinformatyczna ATM, monitoring i elementy projektowania

XVIII grupa badawcza ITU-T – jako konstruktor ATM – zdecydowała się zaprojektować

go tak, aby mógł pracować z istniejącymi oraz jeszcze nie opracowanymi technologiami.

Specyfikacje Międzynarodowej Unii Telekomunikacyjnej są uznawane na całym świecie.

W ten właśnie sposób spełnia się marzenie inżynierów i menedżerów sieci – technologia

sieciowa wychodząca naprzeciw ich teraźniejszym i przyszłym potrzebom.

Forum IETF ATM przyjęło jako nadrzędne - prace nad technologią, która byłaby elastyczna

i skalowalna.

Opracowanie ATM, miało na celu rozwiązanie problemów, z jakimi borykały się

konwencjonalne przełączniki pakietów o zmiennej długości. ATM nie przełącza pakietów,

jak czynią to konwencjonalne sieci – ATM przełącza komórki.

Komórka w odróżnieniu od pakietu ma ustaloną długość, która sprawia, że urządzenia

przełączające mogą działać dużo szybciej niż konwencjonalne przełączniki pakietów

o zmiennej długości, gdyż przetwarzania wymaga tylko nagłówek komórki. W sieci ATM

długość komórki wynosi 53 bajty (48 bajtów danych i 5 bajtów nagłówka). Konwencjonalne

przełączniki pakietów o zmiennej długości muszą czytać i przetwarzać każdy bit

przychodzący przez przewód, aby mogły określić początek i koniec każdego

z pakietów.

Pomimo, iż sieci ATM są obecnie wykorzystywane w praktyce, to standard ten wciąż jest

w dużym stopniu niekompletny i w dalszym ciągu trwają nad nim prace.

Obecne implementacje ATM polegają w tym zakresie na producentach, którzy dostarczają

niektóre brakujące standardy. Dlatego bardzo ważne jest, aby producenci współdziałali

ze sobą i czynili wszelkie starania, aby wdrażać nowe projekty sieci ATM na jednorodnym

sprzęcie. [1]

Politechnika Szczecińska Instytut Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: