Работа сети АТМ
Сеть АТМ - это набор коммутаторов и оконечных систем (хостов, маршрутизаторов и т.д.) АТМ, связанных между собой межточечными каналами связи (point-to-point links), либо интерфейсами UNI или NNI. Первый тип интерфейса (UNI) используется при соединении оконечных систем АТМ, второй (NNI) - при соединении коммутаторов АТМ.
Задачи коммутатора АТМ по сути очень просты: при известном значении ИВК или ИВП получить некоторую ячейку по каналу связи, найти соответствующее соединение в местной таблице преобразования, чтобы тем самым определить выходной порт (или порты), а также новые ВК и ВП для такого соединения на данном канале связи, после чего данная ячейка вместе с соответствующими идентификаторами передается на выходной канал связи.
Каждой передаче данных предшествует настройка местных таблиц преобразования, осуществляемая извне. По способу настройки таких таблиц различают два основных типа АТМ-соединения:
Постоянное виртуальное соединение (Permanent Virtual Connection, PVC). Соединение PVC устанавливается посредством какого-либо внешнего механизма, как правило, посредством административного управления сетью. При этом ряд коммутаторов между источником и приемником АТМ программируется определенным значением ИВК и ИВП.
Коммутируемое виртуальное соединение (Switched Virtual Connection, SVC). Соединение SVC устанавливается автоматически, посредством сигнального протокола. Соединение SVC не требует ручного вмешательства, необходимого для настройки PVC, и, поэтому, оно получило более широкое распространение. Протоколы высокого уровня, действующие в сетях АТМ, как правило, используют SVC.
Существуют, в зависимости от типа соединения (SVC или PVC), два основных варианта соединения АТМ:
Межточечное соединение (point-to-point), при котором две оконечные АТМ-системы соединяются между собой. Такое соединение может быть однонаправленным или двунаправленным.
Точечно-многоточечное соединение (point-to-multipoint), при котором одна передающая оконечная АТМ-система (так называемый “корневой узел”) соединяется с несколькими принимающими оконечными системами (их называют “концевыми узлами”).
Тиражирование ячеек в сети осуществляется посредством коммутаторов АТМ, в которых соединение расходится на несколько ветвей. Такое соединение является однонаправленным и позволяет передавать информацию из корня на концевые узлы, в то время как концевые узлы, в рамках того же соединения, не могут передавать информацию корню или друг другу.
Необходимо отметить, что среди перечисленных вариантов АТМ-соединений отсутствуют возможности широковещательной (broadcasting) или групповой (многоадресной) передачи (multicasting), характерные для многих ЛВС среднего уровня с общей средой передачи данных, таких как Ethernet и Token Ring. В сетях АТМ аналогом групповой (многоадресной) передачи могло бы стать “многоточечно-многоточечное” соединение. Однако такое решение не реализуемо из-за того, что в наиболее распространенном 5 варианте уровня AAL (AAL5), который применяется для передачи данных в сетях АТМ, не предусмотрено никаких средств для чередования ячеек из разных пакетов в одном соединении. Это значит, что все пакеты AAL5, посланные по определенному соединению и в определенном направлении, будут приняты последовательно, без чередования ячеек из различных пакетов, поскольку в противном случае приемник не сможет восстановить полученные пакеты.
Для решения задачи групповой (многоадресной) передачи в АТМ возможны три способа:
Групповая (многоадресная) передача по виртуальному пути. При таком механизме, все узлы группы многоадресной передачи соединяются между собой по многоточечно-многоточечному виртуальному пути, причем каждому узлу назначается свое собственное, уникальное значение ИВК, в рамках данного ВП. Таким образом, пакеты могут быть распознаны по уникальному значению ИВК источника.
Сервер групповой (многоадресной) передачи. При таком механизме все узлы, передающие данные в группу многоадресной передачи, устанавливают межточечную связь с внешним устройством, которое называется сервером групповой (многоадресной) передачи. Посредством точечно-многоточечной связи такой сервер, с свою очередь, присоединен ко всем узлам, принимающим пакеты групповой (многоадресной) передачи.Сервер получает пакеты по межточечным соединениям, а затем передает их через точечно-многоточечное соединение, но только после того, как убедится, что пакеты организованы в последовательности (то есть следующий пакет пересылается только по окончании пересылки предыдущего). Таким образом, предотвращается смешивание ячеек.
Оверлейные точечно-многоточечные соединения. При таком механизме, каждый узел группы многоадресной передачи устанавливает точечно-многоточечное соединение со всеми узлами группы и, в свою очередь, становится концевым узлом в равнозначных соединениях всех остальных узлов. Следовательно, все узлы могут как передавать сигналы на все остальные узлы, так и принимать их со всех остальных узлов.
Действующие в сетях АТМ высокоуровневые протоколы реализуют групповую (многоадресную) передачу двумя последними способами.
