Технология ATM (реферат) (544782), страница 2
Текст из файла (страница 2)
доход от продажиоборудования и услуг ATM составил 2,4 млрд долларов США, в следующем году —3,5 млрд, и ожидалось, что он достигнет 9,5 млрд долларов в 2001 году. Многиекомпании (напримерIpsilon Networks) для достижения успеха использовали ATM неполностью, а в урезанном варианте. Многие сложные спецификации и протоколыверхнего уровня ATM, включая разные типы качества обслуживания, выкидывались.Оставлялся только базовый функционал по переключению байтов с одних линий надругие.Первый удар по ATMИ тем не менее, было также много специалистов IT, скептически относящихся кжизнеспособности технологии ATM.
Как правило, защитниками ATM былипредставители телекоммуникационных, телефонных компаний, а противниками —представители компаний, занимавшихся компьютерными сетями и сетевымоборудованием. Steve Steinberg (в журнале Wired) посвятил целую статью скрытойвойне между ними. Первым ударом по ATM были результаты исследований Bellcore охарактере трафика LAN, опубликованных в 1994 г.. Эта публикация показала,что трафик в локальных сетях не подчиняется ни одной существующеймодели. Трафик LAN на временной диаграмме ведет себя как фрактал. На любомвременном диапазоне от нескольких миллисекунд до нескольких часов он имеетсамоподобный взрывной характер. ATM в своей работе все внеурочные пакетыдолжен хранить в буфере.
В случае резкого увеличения трафика, коммутатор ATMпросто вынужден отбрасывать невмещающиеся пакеты, а это означаетухудшение качества обслуживания. По этой причине PacBell потерпела неудачу припервой попытке использовать оборудование ATM.Появление главного конкурента ATM — Gigabit EthernetВ конце 90-х появляется технология Gigabit Ethernet, которая начинает конкурироватьс ATM.
Главными достоинствами первой является значительно более низкаястоимость, простота, легкость в настройке и эксплуатации. Также, переходс Ethernet или Fast Ethernet на Gigabit Ethernet можно было осуществить значительнолегче и дешевле. Проблему качества обслуживания Gigabit Ethernet мог решить засчет покупки более дешевой полосы пропускания с запасом, нежели за счет умногооборудования. К окончанию 90-х гг. стало ясно, что ATM будет продолжатьдоминировать только в глобальных сетях.
Продажи свитчей ATMдляWAN продолжали расти, в то время как продажи свитчей ATMдля LAN стремительно падали.2000-е годы: поражение ATMВ 2000-е гг. рынок оборудования ATM еще был значительным. ATM широкоиспользовался в глобальных компьютерных сетях, в оборудовании для передачиаудио/видео потоков, как промежуточный слой между физическим и вышележащимуровнем в устройствах ADSL для каналов не более 2 Мбит/с.
Но в конце десятилетияATM начинает вытесняться новой технологией IP-VPN. Свитчи ATM сталивытесняться маршрутизаторами IP/MPLS. В 2006 Broadband Forum выпустилспецификацию TR-101 под названием «Migration to Ethernet-Based DSL Aggregation»,которая указывала как построенные на ATM агрегирующие сети могут мигрировать напостроенные на Ethernet агрегирующие сети (в контексте предыдущих архитектур TR25 и TR-59). В качестве обоснования такого перехода в спецификации сказано, чтосуществующие DSL-архитектуры эволюционируют от сетей «низкая скорость,максимальные усилия» к инфраструктурам, способным поддерживать более высокуюскорость передачи и сервисы требующие QoS, мультикаст, а также выполнятьтребования, которые недопустимо выполнять в системах, построенных на ATM.
Попрогнозу компании Uvum от 2009 г., к 2014 г. ATM и Frame relay должны почтиполностью исчезнуть, в то время как рынки Ethernetи IP-VPN будут продолжать растис хорошим темпом. По докладу Broadband Forum за октябрь 2010 г, переход наглобальном рынке от сетей с коммутацией каналов (TDM, ATM и др.) к IP-сетям уженачался в стационарных сетях и уже затрагивает и мобильные сети. В докладесказано, что Ethernet позволяет мобильным операторам удовлетворить растущиепотребности в мобильном трафике более экономически эффективно, чем системы,основанные на TDM или ATM.Еще в апреле 2005 г. произошло слияние «ATM Forum» с «Frame RelayForum» и «MPLS Forum» в общий «MFA Forum» («MPLS-Frame Relay-ATM»).
В2007 г. последний был переименован в «IP/MPLS Forum». В апреле 2009 г. «IP/MPLSForum» вошёл в состав существующего с 1994 г. консорциума «BroadbandForum» (BBF). Спецификации ATM доступны в их исходном виде на сайтеконсорциума broadbandforum.org, но их дальнейшая разработка полностьюостановлена.3.ОСНОВНЫЕ КОНЦЕПЦИИ ATMБазовые принципы, лежащие в основе технологии ATM, могут быть выражены в трехутверждениях:сети ATM - это сети с трансляцией ячеек (cell-relay);сети ATM - это сети с установлением соединения (connection-oriented);сети ATM - это коммутируемые сети.Сети с трансляцией ячеекИдея сети с трансляцией ячеек проста: данные передаются по сети небольшимипакетами фиксированного размера, называемыми ячейками (cells). В сети Ethernetпередача данных осуществляется большими пакетами переменной длины, которыеназывают кадрами (frames).
Ячейки имеют два важных преимущества перед кадрами.Во-первых, поскольку кадры имеют переменную длину, каждый поступающий кадрдолжен буферизоваться (т.е. сохраняться в памяти), что гарантирует его целостностьдо начала передачи. Поскольку ячейки всегда имеют одну и ту же длину, они требуютменьшей буферизации. Во-вторых, все ячейки имеют одинаковую длину, поэтому онипредсказуемы: их заголовки всегда находятся на одном и том же месте.
В результатекоммутатор автоматически обнаруживает заголовки ячеек и их обработка происходитбыстрее.В сети с трансляцией ячеек размер каждой из них должен быть достаточно мал, чтобысократить время ожидания, но достаточно велик, чтобы минимизировать издержки.Время ожидания (latency) - это интервал между тем моментом, когда устройствозапросило доступ к среде передачи (кабелю), и тем, когда оно получило этот доступ.Сеть, по которой передается восприимчивый к задержкам трафик (например, звук иливидео), должна обеспечивать минимальное время ожидания.Любое устройство, подключенное к сети ATM (рабочая станция, сервер,маршрутизатор или мост), имеет прямой монопольный доступ к коммутатору.Поскольку каждое из них имеет доступ к собственному порту коммутатора,устройства могут посылать коммутатору ячейки одновременно.
Время ожиданиястановится проблемой в том случае, когда несколько потоков трафика достигаюткоммутатора в один и тот же момент. Чтобы уменьшить время ожидания вкоммутаторе, размер ячейки должен быть достаточно маленьким; тогда время, котороезанимает передача ячейки, будет незначительно влиять на ячейки, ожидающиепередачи.Уменьшение размера ячейки сокращает время ожидания, но, с другой стороны, чемменьше ячейка, тем большая ее часть приходится на "издержки" (то есть наслужебную информацию, содержащуюся в заголовке ячейки), а соответственно, темменьшая часть отводится реальным передаваемым данным. Если размер ячейкислишком мал, часть полосы пропускания занимается впустую и передача ячеекпроисходит длительное время, даже если время ожидания мало.Когда Американский национальный институт стандартов (American National StandardsInstitute - ANSI) и организация, которая сейчас называется Международнымтелекоммуникационным союзом (International Telecommunications Union - ITU),разрабатывали ATM, им было достаточно трудно найти компромисс между временеможидания и издержками передачи.
Эти организации должны были учесть интересыкак телефонной отрасли, так и производителей оборудования для сетей передачиданных. Производителям средств телефонии нужен был небольшой размер ячейки,поскольку голос обычно передается маленькими фрагментами и уменьшение времениожидания гарантировало бы своевременную доставку этих фрагментов.Производители средств передачи данных, наоборот, требовали увеличить размерячейки, поскольку файлы данных часто бывают большими и более чувствительны киздержкам трафика, нежели ко времени ожидания.
В конце концов эти две фракциидоговорились о размере ячейки, равном 53 байтам, из которых 48 байт отводитсяданным и 5 байт - заголовку ячейки.Сети с установлением соединенияДля передачи пакетов по сетям ATM от источника к месту назначения источникдолжен сначала установить соединение с получателем. Установление соединенияперед передачей пакетов очень напоминает то, как осуществляется телефонныйзвонок: сначала вы набираете номер, телефон абонента звонит, и кто-то снимаеттрубку - только после этого вы можете начать говорить.При использовании других технологий передачи данных, таких как Ethernet и TokenRing, соединение между источником и получателем не устанавливается - пакеты ссоответствующей адресной информацией просто помещаются в среду передачи, аконцентраторы, коммутаторы или маршрутизаторы находят получателя и доставляютему пакеты.Сети с установлением соединения имеют один недостаток - устройства не могутпросто передавать пакеты, они обязательно должны сначала установить соединение.Однако такие сети имеют и ряд преимуществ.
Поскольку коммутаторы могутрезервировать для конкретного соединения полосу пропускания, сети сустановлением соединения гарантируют данному соединению определенную частьполосы пропускания. Сети без установления соединения, в которых устройствапросто передают пакеты по мере их получения, не могут гарантировать полосупропускания.Сети с установлением соединения также могут гарантировать определенное качествосервиса (Quality of Service - QoS), т.е. некоторый уровень сервиса, который сеть можетобеспечить.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
