Transmisii de date II

      Asa cum mentionam in articolul precedent, B-ISDN (ISDN de banda larga) a aparut ca urmare a cerintelor de transmisii de date din ce in ce mai mari. B-ISDN poate fi descris, pe scurt, ca fiind un circuit digital virtual pentru transportul pachetelor de dimensiune fixa (celule) cu o viteza de 155 Mbps (fata de 64 Kbps, cit poate transporta un canal din N-ISDN). Se observa o crestere a capacitatii de transmisie de peste 2000 ori, ceea ce reprezinta un mare beneficiu. Dar nici problemele care apar nu sunt de neglijat.
      In primul rind B-ISDN se bazeaza pe tehnologia ATM care foloseste comutarea de pachete. In momentul actual, atit ISDN-ul de banda ingusta cit si PSTN-ul (Public Switched Telecommunications Network - retea comutata publica de telecomunicatii) sunt tehnologii bazate pe comutarea de circuite. Astfel, trecerea la B-ISDN, implica abandonarea totala a experientei si tehnologiei din domeniul comutarii de circuite.
      In al doilea rind B-ISDN nu poate fi folosit pe cablurile torsadate existente in cazul unor distante mai mari. De aici necesitatea eliminarii totale a celor mai multe bucle locale si inlocuirea lor cu cabluri torsadate de categoria 5 sau cu fibra optica.
      Chiar daca trecerea la B-ISDN implica modificari majore cu investitii foarte mari, intr-un viitor mai mult sau mai putin indepartat, tot se va realiza (bineinteles, daca nu apare, intre timp, o alta tehnologie mai ieftina si mai performanta). Aceata trecere va fi "ajutata", in mare masura, de conceptul concurential: multe companii (de telefoane, de televiziune prin cablu, etc) incercind sa ofere servicii din ce in ce mai performante. Cu toate ca s-ar putea sa ne mai desparta citeva decenii de timpurile in care vom avea B-ISDN in "fiecare casa", vom insista in continuare pe prezentarea ATM, tehnologie care sta la baza B-ISDN de banda larga.

Circuite virtuale versus circuite comutate

      Serviciul de baza al ISDN-ului de banda larga este un compromis intre comutarea pura de circuite si comutarea pura de pachete. La ora actuala se ofera un serviciu orientat pe conexiune, fiind implementat intern prin comutarea de pachete, nu prin comutarea de circuite. Sunt disponibile doua tipuri de conexiuui:

  • circuite virtuale permanente; cerute explicit de catre client si, in principiu, se pastreaza pe durata mai multor ani sau luni. Intr-o retea cu circuite virtuale (in cazul nostru ATM), atunci cind este stabilit un circuit, se determina traseul intre sursa si destinatie, iar toate comutatoarele (in acest caz routere) de pe traseu, isi construiesc intrari in tabela de routare astfel incit sa poata dirija orice pachet prin acel circuit. La sosirea unui pachet, comutatorul determina, din antetul pachetului, circuitul virtual caruia ii apartine. Dupa aceasta, cauta acel circuit virtual in tabela de routare proprie, determinind pe ce linie de comunicatie sa faca transmisia. Luind in considerare cele descrise mai sus putem spune ca un circuit virtual permanent este un acord intre client si furnizor prin care comutatoarele vor mentine intotdeauna in tabelele lor de routare , intrarile corespunzatoare destinatiei respective, chiar daca nu a mai existat trafic, pe acel circuit, de luni intregi.
  • circuite virtuale comutate: sunt asemanatoare apelurilor telefonice, fiind stabilite in mod dinamic in momentul apelului; iar la terminarea traficului fiind in mod automat desfacute.

      In mod evident, un circuit virtual permanent, este un consumator mai mare de resurse (spatiu in tabelele de routare, buffer-e de memorie rezervate, etc), ceea ce duce la o taxa suplimentara pentru fiecare circuit de acest tip. Avantajul fata de un circuit virtual comutat consta in faptul ca se elimina timpul de stabilire a legaturii, timp care pentru unele aplicatii poate justifica plata acestor taxe suplimantare.

ATM-ul din inima B-ISDN-ului

      Tehnologia ATM are propriul sau model de referinta, diferit de modelul OSI (vezi articolul din decembrie 2000) si diferit, de asemenea de modelul TCP/IP (vezi articolul din ianuarie 2001).
      In principal ATM consta in 3 niveluri:
  1. nivelul fizic,
  2. nivelul ATM,
  3. nivelul de adaptare ATM precum si orice alte servicii doreste utilizatorul "sa puna deasupra lor".
  • Nivelul fizic - se ocupa de mediul fizic de transmisie (voltaj, planificarea la nivel de biti, etc). El a fost conceput astfel incit celulele ATM sa poata fi trimise direct prin cablu sau fibre optice, sau pot fi, la fel de bine, impachetate in interiorul datelor din alte sisteme de transmisie. In alta ordine de idei, putem spune ca ATM a fost proiectat pentru a fi independent de mediul de transmisie.
  • Nivelul ATM se ocupa de celule si de transportul celulelor, precum si de stabilirea si eliberarea circuitelor virtuale. Tot acest nivel nivel este raspunzator cu controlul congestiei.
  • Nivelul AAL (ATM Adaption Layer) - nivelul de adaptare ATM, a fost proiectat in scopul de a usura munca programatorului de aplicatii. Datorita acestui nivel aplicatiile pot folosi celulele ATM in mod direct sau indirect (aplicatia poate trimite pachete mai mari decit o celula ATM, raminind in seama nivelului AAL segmentarea, transmiterea si reorganizarea lor la celalalt capat).
      Nivelul fizic si cel ATM sunt impartite, fiecare, in doua subnivele. Primul subnivel face "munca" efectiva, de baza, iar al doilea este un subnivel de convergnta, care pune la dispozitie nivelului situat peste el interfata adecvata. Functiile nivelelor si subnivelelor sunt prezentate in tabelul de mai jos.

Nivel OSI

Nivel ATM

Subnivel ATM

Rol

3/4

AAL

CS

Asigurara interfetei standard

SAR

Segmentrea si reasamblarea

2/3

ATM

 

Controlul fluxului

Generarea/extragerea antetelor din celule

Administrarea circuitelor virtuale

Multiplexarea/demultiplexarea celulelor

2

Fizic

TC

Generarea si verificarea sumelor de control din celule

Generarea celulelor

Impachetarea/despachetarea celulelor

Generarea cadrelor

1

PMD

Temporizarea bitilor

Accesul fizic la retea

  • subnivelul PMD (Physical Medium Dependent - dependent de mediul fizic) asigura interfata cu mediul de transmisie.
  • subnivelul TC (Transmission Convergence - convergenta a transmisiei) se ocupa de ceea ce este necesar pentru a putea spune unde incep si unde se termina celulele din fluxul de biti. Astfel, la transmiterea celulelor, nivelul TC le expediaza sub forma unui sir de biti spre nivelul PMD, iar la receptie, TC primeste de la PMD un flux de biti, urmind sa-l converteasca intr-un flux de celule pentru nivelul ATM.
  • nivelul ATM are functii atit de la nivelul legatura de date cit si de la nivelul retea din standardul OSI. Cu toate aceste el nu este impartit in subnivele.
  • subnivelul SAR (Segmentation And Reassembly - segmentare si reasamblare). Dupa cum arata si denumirea acest subnivel se ocupa, la transmitere, cu segmentarea pachetelor in celule, iar la receptie, cu reasamblarea celulelor si refacerea pachetelor de date.
  • subnivelul CS (Convergence Sublayer - subnivel de convergenta) face ca ATM-ul sa ofere diverse tipuri de servicii unor aplicatii care au necesitati de transmisie diferite. Astfel, face posibil si transferul de fisiere precum si sistemul de video la cerere (care au cerinte diferite de gestionare a erorilor si planificare, etc).