background image

Architektura protokołu ATM

background image

Płaszczyzna użytkownika (User Plane):

odpowiada za przekaz informacji użytkownika  przez sieć ATM i 
sterowanie przepływem strumieni informacji

Płaszczyzna sterowania (Control Plane):

odpowiada za realizację wywołań oraz nadzór na jakością połączeń - 
zawiera funkcje sygnalizacyjne związane z zestawianiem, nadzorem i 
rozłączaniem połączeń,

Płaszczyzna zarządzania (Management Plane):

 

odpowiada za realizację funkcji nadzoru nad siecią ATM, płaszczyzna ta 
jest podzielona na dwie części: zarządzanie warstwami (Leyer 
Management) i zarządzanie płaszczyzną (Plane Management)

background image

Funkcje warstwy fizycznej

TC 

dopasowanie szybkości transmisji komórek,
weryfikacja nagłówków w komórkach,
wydzielanie komórek ze strumienia bitów,
adaptacja strumienia komórek do struktury ramki 
transmisyjnej,
generowanie i odtwarzanie ramek systemu 
transmisyjnego

PM

odtwarzanie podstawy czasu,
transmisja bitów,
fizyczny dostęp do medium

Transmission-Convergence 

Sublayer
Physical-Medium Sublayer

background image

Funkcje warstwy ATM

tworzenie komórek
generowanie i wydzielanie nagłówka
przekazywanie i kopiowanie komórek na podstawie VPI/VCI
multipleksacja i demultipleksacja na podstawie VPI/VCI
interpretacja predefiniowanych nagłówków 
rozpoznawanie typu danych
obsługa pola Cell Loss Priority
wsparcie dla wielu klas QoS
Usage Parameter Control (UPC)
Explicit Forward Congestion Indication (EFCI)
Generic Flow Control (GFC)
tworzenie i usuwanie połączeń 

background image

Warstwa adaptacyjna AAL

CS

tworzenie bloków danych o właściwej długości: 
-grupowanie bitów lub bajtów, wydłużanie 

pakietów 

-tworzenie nagłówków lub zakończeń bloków
-generowanie ewentualnych zabezpieczeń CRC

SAR

podział bloków na segmenty: 
-tworzenie nagłówków lub zakończeń segmentów
-generowanie zabezpieczeń CRC
-ewentualne multipleksowanie połączeń

Convergence Sublayer
Segmentation-and-Reassembly 

Sublayer

background image

UNI interfejs

background image

NNI interfejs

background image

Format nagłówka

Generic Flow Control (GFC) – pole kontroli dostępu

wykorzystywane tylko przez interfejs UNI, prosty sposób 

multipleksacji   pozwalający podłączyć wiele stacji roboczych, 
umożliwia kontrolę przepływu  komórek tylko dla interfejsu UNI,  
służy także do określania klasy usługi,  ułatwiając zapewnienie 
mechanizmów QoS, używany aby zmniejszyć  krótkotrwałe 
przeciążenia w sieci,  

Virtual Path Identifier (VPI) – identyfikator ścieżki wirtualnej 
(logicznej)

identyfikuje logiczną grupę kanałów wirtualnych, 

wykorzystywany przy  przełączaniu ścieżek w urządzeniach 
sieciowych, dla interfejsu UNI możliwe 

utworzenie do 256 

ścieżek wirtualnych, dla interfejsu NNI możliwe 

utworzenie do 

4096 ścieżek wirtualnych, 

Virtual Channel Identifier (VCI) – identyfikator kanału wirtualnego 
(logicznego)

identyfikuje logiczne połączenie między dwoma urządzeniami 

ATM,  wykorzystywane przy przełączaniu na drodze od i do 
użytkownika końcowego,

można utworzyć  65536 kanałów w ramach jednej ścieżki 

wirtualnej,

    

background image

Payload Type (PT) – typ adnych

określa czy przesyłane są dane użytkownika (pierwszy bit 0) , 

czy 

dane 

kontrolne ATM (pierwszy bit 1), znaczenie bitów:

000 – komórka danych użytkownika, nie stwierdzono 

przeciążenia, typ SDU=0,

001 - komórka danych użytkownika, nie stwierdzono 

przeciążenia, typ SDU=1,

010 – komórka danych użytkownika, stwierdzono przeciążenie, 

typ SDU=0,

011 - komórka danych użytkownika, stwierdzono przeciążenie, 

typ SDU=1,

100 – komórka OAM segmentu sieci,
101 - komórka OAM end-to-end,
110 – komórka zarządzania zasobami,
111 – nie ma aktualnie zastosowania,

SDU – Service Data Unit 

odpowiada 48 bajtowemu polu danych 

OAM – Operations, Administration and Maintance

pierwszy bit wskazujący, że są to dane kontrolne, 

umożliwia 

umieszczenie komórek zarządzających 

wewnątrz VCC użytkownika, 

bez wpływu na dane 

użytkownika, wewnątrzpasmowe dane sterujące  

background image

Cell Loss Priority (CLP) – bit priorytetu 

sieć ATM wstawia w to pole 1 dla komórki, która powoduje 

przekroczenie  parametrów kontraktu uzgodnionych przed 
rozpoczęciem transmisji, w 

przypadku przeciążenie tak oznaczone 

komórki będą usuwane przez sieć przed 

komórkami  z CLP=0, 

jeśli brak komórek z CLP=1 są usuwane te z CLP=0,

Header Error Control (HEC) – pole kontrolne

suma kontrolna pierwszych czterech bajtów nagłówka 

komórki ATM,  wykorzystuje się wielomian generujący x8+x2+x+1, 
to zabezpieczenie 

pozwala skorygować jeden błąd (1 bit), w 

przypadku większej ilości błędów 

umożliwia detekcję błędów (i 

odrzucenie komórki) 

background image
background image
background image

Mechanizmy QoS w warstwie ATM

powszechnie używane parametry ATM QoS:

Cell Transfer Delay (CTD)
Cell Delay Variation (CDV)
Cell Loss Ratio (CLR)
Cell Error Ratio (CER)
Cell Misinsertion Rate (CMR)

Dla wszystkich typów aplikacji 

 

CER i CMR

 

muszą minimalna wartość 

(rzędu 10

-9

), dlatego podstawowe znaczenie mają CTD, CDV i CLR. 

W większości przypadków własności ludzkich zmysłów decydują o 
wartości tych parametrów;
przykładowo urządzenia prezentujące obraz video wysyłają 25 do 30 
ramek video na sekundę, które są odbierane jako ciągły obraz przez 
oglądającego,
ludzkie zmysły są czułe na zmiany opóźnień

background image

wpływ niedopasowania parametrów na zachowanie sieci

CT

D

CDV CLR CE

R

CMR

opóźnienie propagacji

x

architektura kolejkowania w 

przełącznikach

x

x

x

pojemność buforów w przełącznikach

x

x

x

alokacja zasobów w przełączniku 

x

x

x

zmiany ruchu

x

x

x

x

awarie przełączników i łączy 

x

błędy na łączu 

x

x

x

ilość urządzeń na trasie 

x

x

x

x

x

background image

Kategorie i klasy usług warstwy ATM

usługa stałej szybkości bitowej (CBR – Constant Bit 
Rate)

źródło ruchu wymaga stałej szybkości transmisji w czasie trwania 
połączenia
aplikacje:interaktywny przekaz mowy, video MPEG1, emulacja łącza 
cyfrowego 

usługa zmiennej szybkości bitowej (VBR - Variable 
Bit Rate)

źródło ruchu generuje komórki ze zmienną, ale ograniczoną 
maksymalną intensywnością transmisji, wymagana gwarancja 
poziomu QoS

rt-VBR (real time VBR) – dla źródeł wymagających obsługi w 

czasie  rzeczywistym, gwarantowane parametry QoS: CDV, CTD, CLR

aplikacje: przekaz sygnałów mowy, video MPEG2, 
nrt-VBR (non real time VBR) – dla źródeł nie wymagających 

synchronizacji  czasowej przy przekazie informacji między 
nadajnikiem a odbiornikiem, 

źródło gwarantuje parametry QoS: 

CDV, CTD, CLR, sieć gwarantuje CER

aplikacje:szybki przekaz poczty elektronicznej, transfer plików 

w pewnych 

reżimach czasowych,

background image

usługa o niezdefiniowanej szybkości bitowej (UBR – 
Unspecified Bit Rate)

źródło ruchu nie ma określonej szybkości transmisji, przekaz w miarę 
dostępności łącza, nieregularny przekaz danych, sieć działa zgodnie ze 
schematem „best effort”, aplikacja wysyła dane do sieci i nie interesuje 
się kiedy dotrą do celu, nie ma żadnych gwarancji usług
te kategorie usług dostosowane do sieci: LAN(np. Ethernet, Tken Ring), 
WAN (np. X.25, Frame Relay, IP) generujących ruch „non real time” z 
obsługą „ best effort” 

usługa dostępnej szybkości bitowej (ABR – Available 
Bit Rate) 

źródło o niezdefiniowanej szybkości transmisji, umożliwia wykorzystanie 
w danym momencie całej dostępnej przepustowości kanału, ta usługa 
oferuje zmienne pasmo transmisji, nie ma wymagań czasowych na 
dostarczenie danych, wykorzystuje mechanizmy kontroli przeciążenia 
sieci i sterowanie ruchem, gwarantuje ograniczony poziom strat 
komórek    
aplikacje: poczta elektroniczna, transfer plików

usługa blokowego przekazu danych (ABT – ATM Block 
Transfer)

wykorzystuje mechanizm dynamicznej rezerwacji pasma, usługa 
przewidziana dla aplikacji generujących dane w postaci bloków z 
różnymi wymaganiami odnośnie pasma, dla kazdej porcji danych są 
negocjowane parametry dotyczące żądanego pasma 

background image
background image

Klasy usług warstwy ATM

klasa A – usługi połączeniowe, realizowane ze stała szybkością 
transmisji – CBR, multimedia w czasie rzeczywistym,
 
klasa B – usługi połączeniowe, przekaz głosu i video ze zmienną 
chwilową szybkością
transmisji – VBR,

klasa C - usługi połączeniowe ze zmienną chwilową szybkością 
transmisji bez synchronizacji czasowej – nrt-VBR i ABR, ruch z sieci 
X.25, Frame Relay, TCP/IP,

klasa D – usługi bezpołączeniowe; zmienna szybkość transmisji i brak 
synchronizacji czasowej między węzłami końcowymi – UBR, ruch z sieci 
LAN, MAN, WAN

background image

Kontraktowanie ruchu ATM

- umowa między użytkownikiem a siecią , w której sieć zobowiązuje się 
dostarczyć usługę  z odpowiednim poziomem QoS, wtedy i tylko wtedy 
gdy przepływ komórek użytkownika zachowuje wynegocjowany zbiór 
parametrów.  

background image

Warstwa adaptacyjna ATM

-konieczna aby dopasować dane dostarczane przez 
inne protokoły do struktury komórek ATM

Związek klas usług z protokołami adaptacyjnymi 

background image
background image

ALL typ 1- struktura SAR

ALL typ 3/4- struktura SAR

ALL typ 5 - struktura SAR

background image
background image

Document Outline