ATM-ul "luat la bani marunti" - II

      Atunci cand se vorbeste despre protocolul ATM apar mari controverse cauzate de diferentele mari intre nivelurile modelului ATN si nivelurile modelului OSI. In continuare vom discuta despre nivelul ATM al protocolului ATM (vezi articolul din noiembrie 2001). Acest nivel este privit de anumiti specialisti din comunitatea ATM, ca un nivel legatura de date (modelul OSI). Intr-adevar, nivelul ATM inglobeaza functii si din nivelul legatura de date, dar, prin constructia sa, majoritatea actiunilor executate de nivelul ATM apartin nivelului retea (modelul OSI) apropiindu-se, deci, mai mult de acest nivel.
      Modelul OSI legatura de date se ocupa cu transferul datelor din calculator spre mediul de transmisie si invers. Putem extinde rolul acestui nivel si sa-i atribuim functii importante in transferul datelor intre calculatoarele interconectate de acelasi cablu fizic (deci in interiorul unui LAN). Cu toate acestea, nivelul legatura de date, nu are nici un rol in realizarea conexiunilor punct-la-punct. Aceasta deoarece nu are functii de comutare sau dirijare (routare). Aceste functii apartin nivelului retea din modelul OSI. Deci, luand in considerare functiile indeplinite de nivelul ATM, il putem compara cu nivelul retea a modelului OSI.

Nivelul retea in modelul ATM

      Nivelul ATM este orientat pe conexiune, avand ca element de baza circuitul virtual (denumit si canal virtual). In mod normal, circuitele virtuale sunt unidirectionale. Din acest motiv, pentru realizarea unei conexiuni full-duplex (intre doua dispozitive: sursa si destinatie) se realizeaza doua circuite virtuale. Acestea pot avea capacitati si proprietati diferite, unul dintre ele avand posibilitatea de a avea trafic zero. Dar intre o sursa si o destinatie se pot stabili chiar mai multe circuite virtuale. Toate circuitele virtuale dintre 2 puncte se numesc "cale de transmisie". Un grup de circuite virtuale (care compun "calea de transmisie") pot fi grupate in ceea ce se numeste "cale virtuala". Cu alte cuvinte o cale virtuala este un manunchi de circuite virtuale. Atunci cind o cale este redirijata, toate circuitele componente sunt redirijate impreuna. Din acest motiv putem spune ca ATM asigura o ierarhie de conexiuni pe doua niveluri care este vizibila pe nivelul transport.
      Chiar header-ul fiecarei celule contine doua campuri VPI (identificatorul caii virtuale) si VCI (identificatorul circuitului virtual) care arata subnivelului SAR din ce flux de date apartine celula.

Stabilirea conexiunii

      Intr-o retea ATM circula diferite tipuri de mesaje care pot fi impartite in doua mari categorii: trimise de o gazda spre retea si trimise de retea spre o gazda.
      Stabilirea circuitelor virtuale foloseste 6 tipuri de mesaje, explicate in tabelul de mai jos.

Mesaj

Semnificatia cind este trimis de gazda

Semnificatia cind este trimis de retea

SETUP

Te rog stabileste un circuit

Apel sosit

CALL PROCEEDING

Am vazut apelul sosit

Se va incerca satisfacerea cererii de apel

CONNECT

Accept apelul sosit

Cererea ta din apel a fost acceptata

CONNECT ACK

Multumesc pentru acceptare

Multumesc ca ai apelat

RELEASE

Te rog termina apelul

Cealalta parte s-a saturat

RELEASE COMPLETE

Confirmare pentru RELEASE

Confirmare pentru RELEASE


      Procedura standard de stabilire a unei conexiuni este ca o gazda sa trimita un mesaj SETUP pe un circuit virtual special. Ca raspuns, gazda, va primi un mesaj CALL PROCEEDING. Acest mesaj este generat de primul comutator, cel mai apropiatde sursa. In acelasi timp, comutatorul, va trimite si un mesaj SETUP spre urmatorul comutator aflat pe calea catre gazda destinatie. Ca raspuns, cel de-al doilea comutator va genera tot un mesaj CALL PROCEEDING spre primul comutator si un mesaj SETUP.
      Si asa mai departe, pana cand este intilnita gazda destinatie. Acest proces, de realizare a unei conexiuni, este ilustrat in figura de mai jos.


      Gazda destinatie va raspunde cu un mesaj CONNECT, care se va "propaga" prin retea, urmand acelasi drum camesajul SETUP, dar in sens invers. Toate comutatoarele de pe traseu, ca urmare a primirii mesajului CONNECT, vor raspunde cu un mesaj CONNECT ACK.
      Secventa de desfiintare a unui circuit virtual este mult mai simpla. Gazda care doreste inchiderea circuitului va trimite un mesaj RELEASE, care va urma traseul circuitului virtual. Fiecare comutator intalnit va raspunde cu un mesaj RELEASE COMPLETE.

Categorii de servicii

      Dupa indelungi discutii si incercari, s-au standardizat, pentru protocolul ATM, mai multe categorii de servicii, dintre care, cale mai importante, sunt descrise in tabelul de mai jos.

Clasa

Descriere

Exemplu

CBR

Transmitere cu viteza constanta

Circuit T1

RT-VBR

Transmitere cu viteza variabila, timp real

Videoconferinta de timp real

NRT-VBR

Transmitere cu viteza variabila, nu este in timp real

Posta electronica multimedia

ABR

Transmitere cu viteza disponibila

Navigare prin web

UBR

Transmitere cu viteza nespecificata

Transfer de fisiere in fundal

  • CBR - Constant Bit Rate - Aceasta clasa a fost proiectata pentru a face mai usoara tranzitia intre sistemul telefonic actual si viitorul serviciu B-ISDN. Putem considera CBR ca fiind o emulare a firelor de cupru sau fibra optica, utilizate pe scara larga in momentul actual ca mediu de transmisie in retele.
  • VBR - Variable Bit Rate - Aceasta clasa se imparte in 2 subclase
  • RT-VBR - este recomandata in sistemele de videoconferinte care utilizeaza formate video comprimate (MPEG, etc.). Pentru transferul unor astfel de formate , viteza de transmisie variaza foarte mult in timp. Din acest motiv, serviciul ATM, nu trebuie sa introduca fluctuatii in ordinea sosirii celulelor. In caz contrar imaginea poate aparea ca fiind intermitenta sau miscata.
  • NRT-VBR - a fost adoptat pentru aplicatii care pot suporta fluctuatii de date. De exemplu: posta electronica multimedia este mai intii stocata pe discul hard local al receptorului, astfel incat variatia vitezei de sosire a celulelor este ignorata.
  • ABR - Available Bit Rate - proiectata pentru trafic in rafale. Sa presupunem o firma cu mai multe filiale in orase diferite. Pentru realizarea unei retele, care sa conecteze toate filialele, sunt posibile doua solutii. Prima, si cea mai scumpa, este proiectarea unei retele care sa suporte un trafic maxim posibil. Aceasta solutie este supradimensionata, in sensul ca unele linii nu vor fi utilizate la intreaga largime de banda disponibila, o mare parte a timpului. A doua solutie este de a instala o capacitate de transport minima, ceea ce va conduce la o congestionare a traficului in anumite perioada ale zilei sau lunii. Folosind serviciul ABR se poate face un compromis intre cele 2 solutii. Se poate opta, pe un anumit segment de retea, ca traficul sa aiba o valoare situala intre o limita minima (garantata permanent) si o limita maxima (fara a "promite" acest trafic).
  • UBR - Unspecified Bit Rate - nu garanteaza nici un trafic minimal si nici nu reactioneaza in cazul unei congestii.

ATM in retele locale

      Chiar daca tehnologia ATM este o solutie foarte tentanta, capabila sa satisfaca "setea" de viteza de transfer a aplicatiilor secolului XXI, este foarte putin probabil ca ea sa fie adoptata "in masa" la nivel global. Din punct de vedere tehnic, trecerea la ATM nu implica probleme foarte mari. Problemele sunt mai mult de natura subiectiva, implicand politici si strategii ale firmelor angrenate (sau care ar trebui sa fie angrenate) in acest proces. Din acest motiv, specialistii si partizanii ATM, incearca sa gaseasca alte domenii care sa beneficieze de avantajele acestei tehnologii. Construirea retelelor locale (LAN-uri), bazate pe ATM, ar putea constitui un pas important spre "globalizarea" tehnologiei. Din pacate, aici apare o problema care ridica costul implementarii, si chiar daca performantele unor astfel de retele locale sunt foarte mari, intrebarea este daca, chiar avem nevoie de astfel de viteze de transfer pe o arie restransa.
      Problema majora care trebuie rezolvata este cum sa se puna la dispozitie servicii LAN fara conexiune, peste o retea ATM orientata pe conexiune. S-au gasit mai multe solutii, dar nici una nu se detaseaza net de celelalte. Oricum, este clar, ca in materie de ATM, inca nu s-a spus "ultimul cuvant".