DSI و ATM

[farshad200]

با سلام
من میخواهم توضیحاتی در باره ATM وDSI که مربوط به شبکه هستند داشته باشم
لطفا راهنمایی کنید که اینها چه می باشند
با تشکر

[آرین]

مفهوم atm و شبکه های مبتنی بر atm

معماري ATM به منظور انتقال بسيار سريع داده ، صدا و تصوير بر روي خطوط انتقال عمومي ( سيم مسي و فيبر نوري ) طراحي و پياده سازي شد. بر خلاف بسياري از شبکه هايي که با آن آشنا هستيم ATM شبکه اي مبتني بر سوئيچ است. بدين ترتيب در ATM براي انتقال اطلاعات بايد ابتدا يک ارتباط هماهنگ بين مبدأ و مقصد و سوئيج هاي مياني برقرار شود به اين ارتباط مدار مجازي گفته مي شود . ATM مي تواند اطلاعات را به روش ” بدون اتصال” يا Connection less ارسال کند ولي از اين قابليت به ندرت استفاده مي شود و نيز قادر به انتقال مؤثر داده ها بر روي خطوط عمومي (فيبر) تا نرخ 1Gbps است. تکنولوژي بکار رفته در شبکه هاي امروزي از جمله عمومي ترين آن يعني IP از نوع بدون اتصال است. در پروتکل هاي بدون اتصال ، مشکل اساسي و اجتناب ناپذير آنست که هيچ تضميني در رسيدن داده ها به مقصد مورد نظر وجود ندارد وليکن ATM پروتکلي اتصال گراست و قبل از هرگونه مبادله داده يک “مدارمجازي”يا به اصطلاح يک “نشست” از طريق سوئيچ ها برقرار مي کند پس از آنکه داده ها مبادله شد ، مدار مجازي که حاصل هماهنگي قبلي سوئيچها است از بين خواهد رفت . ATM تنها معماري مبتني بر انتقال اتصالگراي داده ها نيست . در حقيقت همتا و مکمل IPيعني TCP نيز پروتکلي اتصالگراست. بدون شک ATM بهترين مثال مطمئن و اتصالگراي داده هاست. عامل مؤثر و کليدي در سرعت بسيار بالاي ATM قالب داده ها و ساختار فريم ها در اين معماري است. تمام پروتکلهاي مسيريابي بسته هايي را مسيريابي و هدايت مي کنند که اندازه ثابت و مشخصي ندارند يک بسته IP مي ماند از 20 بايت تا 64 کيلو بايت متغير باشد . در اين پروتکل ها گيرنده بسته ابتدا سرايند آن را پويش مي کند تا حجم و اندازه دقيق بسته را استخراج نمايد. زمان پردازش يک بسته بنا به اندازه آن متغير است . در مقابل ATM داده ها را در قالب بسته هايي کوچک و با اندازه ثابت که سول ناميده مي شودانتقال مي دهد. سلولهاي ATM فارغ از آنکه چقدر داده در خود حمل مي کنند هرکدام 53 بايت هستند. در هر سلول 53 بايتي 5 بايت سرايند (Header) و 48 بايت بخش حمل داده (PayLoad) است. اگرچه سلولهاي ATM داراي اندازه ثابت هستند ولي با اين وجود قطعاً به داشتن سرايند نيازمندند. سرايند هر سلول ATM مبدأ و مقصد سلول را مشخص مي کند . طول ثابت و کوچک سلولها باعث شده تا معماري ATM روشي بسيار کارامد و مؤثر براي انتقال صدا و تصوير ديجيتال باشد عمل ديگرموفقيت و سرعت ATM طراحي آسنکرون آن است .آسنکرون بودن ATM بدين معناست که سوئيچها قادرند سيگنالهاي حامل داده را بطور همزمان هم بفرستند و هم بگيرند و هيچ هماهنگي خاصي بين سيگنالهاي ارسال و دريافت نياز نخواهد بود ماهيت آسنکرون بودن ATM از قالب ثابت سلولها ناشي مي شود از آنجايي که سلولها داراي اندازه 53 بايتي هستند هر سوئيچ دقيقاً مي داند که دريافت يک سلول چقدر طول مي کشد و بدين ترتيب در خلال ارسال سلولها يک سوئيچ مي تواند از سوئيچ ديگر سلولي را دريافت نمايد.

[آرین]

مفهوم ATM با چند اصل تعريف مي شود :


1.تمامي اطلاعات به شکل واحدهاي اطلاعاتي با طول ثابت موسوم به سلول حمل مي شوند و سلول ، از يک سرايند و يک حوزه اطلاعات که گاهي محموله يا بار ترافيکي ناميده مي شود تشکيل شده است.

2.ATM اتصالگراست و سلول هاي موجود در يک اتصال مجازي يکسان ، ترتيب خود را حفظ مي کنند.

3.منابع ترافيکي مي توانند سلولها را موقعي که مورد نياز است ، توليد کنند يعني بدون موقعيت زماني از پيش تعيين شده و لذا سلولها برچسب هاي صريح براي شناسايي اتصال دارند.

 

4.کارکرد اصلي سرايند سلول ، شناسايي سلولهاي متعلق به اتصال مجازي يکسان است.

 

5.برچسب هاي شناسايي فقط معناي محلي دارند ( لذا آدرس هاي صريحي نيستند) و در هر سوئيچ ترجمه مي شوند.

 

6.حوزه اطلاعات بطور شفاف حمل مي شود به عنوان مثال هيچگونه عمل کنترلي خطايابي بر روي اين حوزه صورت نمي گيرد.

 

7.جريانهاي سلولي ، بطور نا همزمان تحت عمل چندتافت سازي با تقسيم زماني قرار مي گيرند.

 

مشاهده مي شود که ATM روشي است براي يکپارچه سازي تمامي ترافيک در سطوح انتقال ، دسترسي کاربر و سوئيچينگ.

[آرین]

مهمترين مزيت ATM


مهمترين مزيت ATM براي UNI آن است که تخصيص پوياي باند را در تمامي موارد امکان پذير مي کند. يعني عرض باند را در موقع نياز به منابع ترافيک واگذار مي کند. وقتي واگذاري عرض باند ATM را با روش انتقال همزمان (STM) مقايسه مي کنيم که در آن شيارهاي زماني متناوب براي اتصالات ذخيره مي شود، مي بينيم که در STM واسط به نرخهاي غيرقابل انعطاف و ثابتي محدود مي شود. ATM به واسط هاي با نرخ بيت متغير اجازه مي دهد بدون آنکه براي واسط هاي با نرخ بيت ثابت مانعي باشد. ATM به عنوان نوعي روش چندتافت سازي بطور بالقوه مي تواند از تسهيلات انتقالي ، بطور کارامدتري نسبت به TDM همزمان استفاده کند. در TDM همزمان ، يک قاب متناوب مرکب از شيارهاي زماني کوتاه ( معمولاً به اندازه يک بايت) روي يک پيونده انتقال تعريف مي شود) و اتصالاتي که در آن پيونده سهيم هستند موقعيتهاي ثابت شيار زماني در هر قاب ، برايشان ذخيره شده است. در TDM ناهمزمان مي توان از اين عدم کارايي جلوگيري کرد زيرا در آن شيارهاي زماني ، در هنگام نياز به اتصالات واگذار مي شوند اما يک برچسب پيشوندي هم براي هر شيار زماني مورد نياز است تا اتصال را مشخص و شناسايي نمايد.در نتيجه ، شيارهاي زماني بزرگتر از بايتها هستند تا برچسبها بتوانند کسر کوچکي از کل عرض باند را مصرف کنند. همچنين براي هر شيار زماني ، يک عمل پردازش نيز مورد نياز است و ذخيره سازي در يک حافظه موقتي لازم است تا تنازع را برطرف کند . ATM نمونه اي از اين روش TDM ناهمزمان و برچسب داراست که در آن برچسب هاي شناسايي واقع در سرايند سلول ، فقط اهميت محلي دارند نه اهميت سراسري از انتها تا انتها.

[آرین]

شبکه هاي مبتني بر ATM


دو نوع شبکه مبتني بر ATM وجود دارد :


8.عمومي (Public )

9.اختصاصي (Private)

شبکه هاي عمومي ATM را که در اختيار کليه متقاضيان عادي قرار مي گيرد ، شرکت هاي مخابراتي تأسيس و مديريت مي کنند در حالي که شبکه هاي اختصاصي با اهداف خاص توسط يک سازمان يا مؤسسه پياده سازي مي شوند. البته مرز تفکيک شبکه هاي عمومي و اختصاصي ATM چندان روشن و شفاف نيست زيرا ممکن است براي برقراري ارتباط بين دو شبکه ATM اختصاصي از يک شبکه ATM عمومي استفاده شود در اين حالت نمي توان به کل چنين شبکه اي به صورت يک کميت واحد نگريست و آنرا عمومي يا اختصاصي تلقي کرد. طراحي شبکه هاي مبتني بر ATM نسبتاً ساده است در حاليکه تکنولوژي ساخت پيچيده اي دارد و در آن از روشها و الگوهاي پيشرفته سوئيچينگ بسته (Packet Switching)استفاده شده است . هر ابزار موجود در شبکه ATM يکي از دو حالت زير را دارد يا يک سوئيچ ATM است يا يک سيستم پاياني. سوئيچ ATM ابزاري است که مجموعه اي از شبکه ها را بهم متصل و مرتبط مي کند يعني داده ها از يک شبکه به شبکه ديگر منتقل و هدايت مي کند و يک سيستم پاياني ATM که به اختصار ES ناميده مي شود ابزاري است که به شبکه ATM متصل است ولي سوئيچ نيست . ES ها توليد کننده يا مصرف کننده اطلاعات هستند در حاليکه سوئيچ هاي ATM هدايت کننده آنها محسوب مي شوند.

[آرین]

اتصالات منطقي ATM ، اتصالات کانال مجازي (VCCs) ناميده مي شود. يک شبکه VCC مشابه مدار مجازي در X.25 مي باشد و واحد اصلي سوئيچينگ در شبکه ATM است. يک VCC بين دو کاربر انتهايي ، از طريق شبکه و جرياني Full_Duplex با سرعت متغير از سلولهايي با اندازه ثابت که از طريق اين اتصال مبادله مي شوند ، آماده سازي مي گردد. VCC ها بريا تبادل بين کاربر _ شبکه (سيگنالينگ کنترل) و تبادل شبکه _ شبکه ( مديريت شبکه و مسيريابي ) استفاده مي شوند. يک اتصال مسير مجازي (VPC ) دسته اي از VCC ها را دنبال مي کنند ، در يک VPC با هم سوئيچ مي شوند. مفهوم مسيرمجازي در پاسخ به تمايل براي شبکه هاي سرعت بالا توسعه داده شد که در آنها ، هزينه کنترل شبکه نسبت به هزينه کل شبکه بسيار زياد است. تکنيک مسير مجازي ، با گروه بندي اتصالاتي که مسيرهاي مشترکي را از طريق شبکه ، به يک واحد بطور مشترک استفاده مي کنند, به کاهش هزينه کنترل کمک مي کند . سپس اعمال مديريت شبکه مي توانند بر روي تعداد اندکي از گروههاي اتصالات بکار گرفته شوند، به جاي اينکه روي تعداد زيادي از اتصالات مجزا عمل نمايد. چند فايده استفاده از مسيرهاي مجازي عبارتند از :


معماري شبکه ساده شده : توابع انتقال شبکه مي توانند به دو گروه تفکيک شوند : آنهايي که مربوط به هر اتصال مجزاي منطقي هستند ( کانال مجازي ) و آنهايي که مربوط به گروهي از اتصالات منطقي مي باشند (مسير مجازي) .

 

افزايش کارايي و قابليت اطمينان شبکه : شبکه با موجوديت هاي تجملي کمتري روبرواست.

 

کاهش پردازش و زمان کوتاه آماده سازي اتصال : اکثر کارها زماني انجام مي شود که مسير مجازي آماده سازي مي گردد. با رزرو نمودن ظرفيت بر روي يک اتصال مسير مجازي براي ورود مکالمات بعدي ، اتصالات کانال مجازي جديدي بوسيله اجراي توابع کنترلي ساده ، در نقاط انتهايي اتصال مسير مجازي مي تواند ايجاد شود. پردازش مکالمه در گره هاي مياني لازم نيست. بنابراين ، افزودن کانالهاي مجازي جديد به مسير مجازي موجود ، نيازمند حداقل پردازش است.

 

سرويس هاي ارتقاء يافته شبکه : مسيرهاي مجازي در داخل شبکه استفاده مي شود. اما براي کاربر نهايي نيز قابل رؤيت است . بنابراين ، کاربر مي تواند گروههاي کاري مجتمع ، يا شبکه اي از دسته هاي کانال مجازي را تعريف کند.

 

مکانيزم کنترل مسير مجازي شامل محاسبه مسيرها ، تشخيص ظرفيت و ذخيره اطلاعات حالت اتصال مي باشد.

 

به منظور آماده سازي يک کانال مجازي ، ابتدا بايد يک اتصال مسير مجازي به گره مقصد با ظرفيت قابل دسترسي کافي به منظور حمايت اين کانال مجازي ، با کيفيت سرويس مطلوب وجود داشته باشد . يک کانال مجازي ، با ذخيره اطلاعات مورد نياز آماده سازي مي شود.( تصوير نمودن کانال مجازي به مسير مجازي )

 

[محمدی]

ATM       مخفف Asynchronous Transfer Mode؛ حالت انتقال ناهمزمان،

 نوعی تکنولوژی است که قابلیت انتقال بلادرنگ دارد، صدا، تصویر و ترافیک رله قابی رادر شبکه های کامپیوتری فراهم می کند. واحد اصلی انتقال در این روش بسته ای ۵۳ بایتی با طول ثابت است که از ۵بایت جهت اعمال کنترلی واز ۴۸بایت باقیمانده برای انتقال داده استفاده می شود. لایه ای که با عنوان میانجی بین لایه های سطح بالا و پایین عمل کرده وانواع مختلف داده (از جمله صدا، تصویر و قاب داده ها) را به داده های۴۸ بایتی موردنیاز ATM تبدیل می کند، ATM Adaptation Layer یا AAL نامیده می شود.

   این پروتکول یک تکنولوژی جدیدی است که تحولی از پژوهش های آزمایشگاهی گرفته تا مسائل بازرگانی و تجاری، ایجاد کرده است و سازگاری با فیبر نوری و همچنین با CAT 5 دارد و قابلیت ارتقاء دادن به سرعتهای بالاتر نیز می باشد و در آینده بیشتر در دسترس مهندسان خواهد بود و قیمت آن نیز بیشتر از پیش نزول خواهد کرد.

ATM چیست و در چه رده‌ای قرار دارد ؟

 ATM یک استاندارد برای شبکه‌های سریع است که یک قالب برای ایجاد شبکه‌های سریع با استفاده از پروتکل‌های مخابراتی سریع و متنوع به عنوان پروتکل لایه فیزیکی ارایه می‌کند. این قالب بسیار انعطاف‌پذیر و قوی بوده و قابلیت ارایه سرویس‌های متنوعی از لحاظ کیفیت سرویس را دارا می‌باشد.

این قالب مبتنی بر ارسال اطلاعات بصورت سلول‌های بسیار کوچک اطلاعاتی ( بسته‌های کوچک با ابعاد ثابت) بر روی مسیرهای داده‌ای از قبل ایجاد شده ( Connection Oriented ) می‌باشد.

ابعاد کوچک و ثابت سلول‌ها بافر کردن جداگانه سلول بدون پردازش آن‌ها را امکان‌پذیر می‌سازد. همچنین با توجه به این که مسیرها قبل از ارسال ایجاد می‌شوند، نیازی به اعمال الگوریتم‌های پیچیده مسیریابی برای تک تک بسته‌های اطلاعاتی وجود ندارد و مسیریاب‌های شبکه در حین ارسال اطلاعات ( پس از ایجاد مسیر ) عملا تبدیل به سوئیچ‌های ساده Store & Forward می‌شوند که نیازمند حداقل قدرت پردازشی هستند.

   مشخصه‌های فنی ATM
 
ATM دارای مشخصه‌های فنی‌ای است که باید در تمام شبکه‌های مبتنی بر ATM رعایت شده و تضمین شوند:

 ·        مبتنی بر سئویچینگ بسته‌ها است.

·    بسته‌های اطلاعات با طول ثابت 53 بایت، شامل 48 بایت داده و 5 بایت سرآیند که بخاطر ثابت بودن طولشان سلول نامیده می‌شوند.

·        سرعت مخابره بالا و تاخیر بسیار کم در رئوس میانی شبکه.

·        سلول‌ها به همان ترتیب ارسال به مقصد می‌رسند.

·        امکان استفاده از سرعت‌های مختلف، حتی اتصال با سرعت متغییر در شبکه.

·        انتقال ناهمگام مبتنی بر ایجاد مسیر ( Connection Oriented ).

·        استفاده از کانال‌های مجازی برای ارتباط.

·        حذف قابلیت بررسی و تصحیح خطا و انتقال این وظایف به لایه‌های بالاتر.

·        تقسیم ترافیک بر اساس مشخصه‌های مختلف کیفیت سرویس.

موفق باشيد