Появление ATM

Введение в технологию АТМ

Часть III Технология ATM

Можно выделить два основных типа сетей: сети общего пользования (public) и частные (private) сети. Сетями общего пользования, в основном, владеют теле­фонные компании, предоставляя доступ к ресурсам этих сетей за абонентскую плату. Доступ к таким сетям возможен практически из любого места охватыва­емой ими территории. Частными сетями, к которым относятся локальные вычислительные сети LAN, владеют и пользуются организации, учебные заведения и т. д. Такие сети являются физически изолированными от сетей других органи­заций. Однако в настоящее время наметилась тенденция подключения частных сетей к сетям общего пользования. Кроме того, локальные сети, до недавнего времени ориентированные на передачу данных, в последнее время стали использоваться для передачи аудио- и видеоинформации.

При постоянном увеличении требований к эффективности и надежности сетей немногие технологии сейчас остаются конкурентоспособными. И лишь технология ATM (Asynchronous Transfer Mode, асинхронный режим передачи) может обеспечить достаточно большой резерв эффективности и надежности в среднесрочной перспективе как для частных сетей, так и для сетей общего поль­зования. Кроме того, ATM сейчас используется в магистрали, соединяющей эти сети.

Технология ATM фундаментально отличается от основных повсеместно используемых на сегодняшний день сетевых технологий и может, на первый взгляд, показаться довольно сложной. Наиболее эффективным методом изуче­ния технологии ATM является четкое понимание различий между ней и сущес­твующими технологиями локальных и глобальных сетей.

В качестве инициаторов создания и развития этой технологии выступили круп­ные телекоммуникационные компании. Их совместные усилия были направле­ны на разработку и стандартизацию методов передачи данных с использованием технологии ATM и быструю, но недорогую и надежную доставку информации. После того как технология ATM стала соответствовать этим требованиям, она была положена в основу транспортного механизма широкополосной технологии B-ISDN, которая стала цифровым стандартом передачи данных и определила коммуникационные протоколы, позволяющие абонентам телефонных сетей пе­редавать потоки данных через глобальные сети.

Телекоммуникационные компании хотели иметь в своем распоряжении ши­рокополосные высокопроизводительные сети, так как они были заинтересованы в снижении стоимости предоставляемых ими услуг и уменьшении числа разно­родных сетей, которые им необходимо поддерживать для предоставления раз­личных услуг различным пользователям. Многообразие сетей, работающих с различными сетевыми протоколами, приводило к повышению цены на их обслу­живание и к постоянной модернизации этих сетей для предоставления все более широкого спектра услуг. Технология ATM, реализуя все выдвинутые требова­ния, стала именно той единой технологией, которую можно использовать как в локальных, так и в глобальных сетях. Она предоставляет высокую пропускную способность и не расходует ресурсы сети, если нет информации для передачи. Когда эта информация появляется, она упаковывается в ячейки, которые затем передаются по определенному каналу получателю. Если устройство в сети ATM ничего не посылает, то свободные ресурсы сети могут быть использованы дру­гими устройствами.

Выделяя только те ресурсы, которые требуются приложению, технология ATM обеспечивает высокую эффективность сетей при значительном сокращении на­кладных расходов. Потенциал этой технологии достаточен, чтобы в ближайшем будущем обеспечить большую прозрачность локальных и глобальных сетей, по­степенно стирая границы между ними за счет формирования логического соеди­нения между любыми двумя точками. Такое соединение может быть прямым и создаваться без использования традиционных маршрутизаторов или мостов.

Технология асинхронной передачи данных ATM изначально разрабатывалась для сетей общего пользования с интегрированной передачей данных, голоса и видео. Однако благодаря высокой пропускной способности и обеспечению ка­чества обслуживания, она находит все большее применение в магистралях ло­кальных сетей. В этой главе мы рассмотрим основные понятия ATM. Более сложные концепции излагаются в следующей главе.

Прежде чем рассматривать основы ATM, необходимо остановиться на факто­рах, которые привели к широкому распространению этой технологии.

В настоящее время во многих организациях ощущается нехватка пропускной способности сети. Если в какой-либо организации в будущем планируется внед­рять приложения мультимедиа, администратор имеет широкий выбор способов модернизации сети. Традиционно в локальных сетях используются коммутиру­ющие технологии, которые поддерживают скорость передачи до 100 Мбит/с. В глобальных сетях обычно задействованы технологии, обеспечивающие ско­рость передачи 1.5-2 Мбит/с.

В настоящее время большинству пользователей локальной сети вполне до­статочно пропускной способности в 10 Мбит/с. Однако этого может быть недо­статочно, если те же пользовательские приложения работают в глобальной сети. Кроме того, этих ресурсов недостаточно для распространения мультимедийных приложений по всей организации. Например, поток видеоинформации, сжатый по стандарту MPEG-1, практически полностью занимает канал со скоростью передачи 1.5 Мбит/с. Стандарт MPEG-2 поддерживает качество изображения на уровне вещательного стандарта и требует пропускную способность канала до 8 Мбит/с. При этом любые задержки при передаче, вызываемые, например, коммутацией или конфликтами, делают качество изображения неприемлемым. Системы автоматизированного проектирования требуют полосу пропускания до 155 Мбит/с. Итак, некоторые современные приложения уже не могут работать в нынешних локальных сетях, не говоря о глобальных.

Для некоторых приложений, например видеоконференций, может возникнуть необходимость расширения числа участников совещания. Это приведет к тому, что от сети потребуются дополнительные ресурсы. Приводятся данные о том, что для нормальной работы видеоконференции требуется полоса пропускания в 0.7 Мбит/с на одного пользователя. Нетрудно посчитать, что локальная сеть с пропускной способностью 10 Мбит/с сможет поддерживать до 15 участников видеоконференции.

В локальной сети, построенной на базе технологий Fast Ethernet или FDDI, количество пользователей можно увеличить до некоторого фиксированного предела (порядка сотни). Однако этого явно недостаточно для сетей масштаба предприятия или крупной организации.

Технология ATM обеспечивает скорость передачи данных до 622 Мбит/с. Этого вполне достаточно для всех существующих приложений. Она является самым дорогим, но и самым эффективным способом передачи мультимедийной информации в сети.

В табл. 10.1 содержится список наиболее популярных технологий, областей их применения и поддерживаемых ими скоростей передачи.

Таблица 10.1. Скорость передачи в различных технологиях

Технология	Применение	Скорость передачи
Т1	Глобальные сети	1.5 Мбит/с
Frame Relay	Глобальные сети	2 Мбит/с
Ethernet	Локальные сети	10 Мбит/с
Token Ring	Локальные сети	16 Мбит/с
ATM	Глобальные и локальные сети	25 Мбит/с
100VG-AnyLan	Локальные сети	100 Мбит/с
Fast Ethernet	Локальные сети	100 Мбит/с
FDDI	Локальные сети	100 Мбит/с
ATM TAXI	Глобальные и локальные сети	100 Мбит/с
АТМ 0СЗ	Глобальные и локальные сети	155Мбит/с
ATM 0C12	Глобальные и локальные сети	622 Мбит/с
Gigabit Ethernet	Локальные сети	1000 Мбит/с

Технология ATM может использоваться для построения высокоскоростных локальных сетей или магистралей, объединяющих отдельные локальные сети организации или нескольких организаций. В настоящее время организации, за­нимающиеся выработкой стандартов ATM, уже разработали стандарты, которые позволяют различным производителям создавать устройства ATM, способные взаимодействовать друг с другом и с традиционным оборудованием локальных сетей.

Дата добавления: 2015-07-13