Разработка маршрутизатора

АТМ воплощает в жизнь «заветную мечту» любого связиста и потребителя услуг связи - в этом стандарте по единому каналу передаются любые типы информационных потоков (видео, голос, данные). Основным преимуществом технологии перед уже известными сетями с интеграцией услуг, является отсутствие ориентированности на какой-либо тип информации с подключением остальных. Все группы пользователей имеют достаточную для нормальной работы полосу пропускания и их подключение не требует мультиплексоров, преобразователей интерфейсов и маршрутизаторов.

АТМ является идеальным магистральным коммутатором, поскольку:

АТМ эффективно использует полосу пропускания. АТМ использует принцип статистического мультиплексирования, который дает возможность коллективного использования полосы пропускания. Полоса пропускания выделяется только по необходимости, что снижает себестоимость ресурсов сети.

АТМ поддерживает многофункциональные услуги. АТМ может быть использован для передачи любой информации в любой форме и может одновременно поддерживать целый ряд интерфейсов пользователя. Только глобальные сети АТМ обеспечивают выполнение функций ретранслятора кадров, SMDS, только АТМ, услуг голосовой и видеосвязи, существующие услуги арендованной сети (эмуляция канала) в тех же глобальных сетях. Система ретрансляции ячеек обеспечивает непосредственную передачу ячеек АТМ, тогда как для оказания других услуг применяются уровни адаптации АТМ (AAL) для трансформации трафика, не относящегося к АТМ, в ячейки.

АТМ характеризуется высокой эффективностью. Все вышеназванные услуги на базе АТМ оказываются на высшем уровне качества. Например, ретрансляция кадров через сеть АТМ обеспечивает получение большинства преимуществ АТМ по более низкой цене, чем при передаче через сети коммутации кадров или коммутации каналов. Среди этих преимуществ: логическая соединимость со многими пунктами назначения через единый физический интерфейс, динамическое распределение полосы пропускания между соединениями и прикладными системами и снижение задержки. Поскольку все пользователи выходят на связь не в одно и то же время, в любой данный момент один пользователь получает доступ ко всей полосе пропускания в соответствии с потребностью. Эта функция дает возможность каждой локальной сети развивать полную скорость доступа LAN к глобальной сети.

АТМ характеризуется низкой задержкой. Задержка является низкой, поскольку АТМ полагается на протокол более высокого уровня для осуществления контроля ошибок и их исправления, что снижает количество последовательных преобразований и задержку очереди. Неизменный размер ячейки обеспечивает выполнение коммутации и маршрутизации с помощью аппаратных средств, а не программного обеспечения, и обеспечивает весьма предсказуемую задержку между двумя концами соединения.

АТМ характеризуется высокой надежностью. АТМ быстро реагирует на сбои. В отличие от сетей с коммутацией каналов постоянной полосы пропускания, АТМ сети способны изменять выделение полосы пропускания без остановки и осуществлять перемаршрутизацию трафика на другое соединение.

АТМ характеризуется высокой гибкостью. Виртуальные соединения АТМ дают возможность пользователям получать гарантированный минимум полосы пропускания для каждого соединения. АТМ поддерживает несколько классов качества услуг с различными требованиями к длительности задержки и потерям для каждого типа трафика.

АТМ обладает свойством масштабируемости. АТМ обеспечивает масштабируемую структуру, содержащую частные узкополосные сети (до 2 Мб/с) и до широкополосной сети центральной конторы (34-622 Мбс/с и выше). Поддержка на данном этапе узкополосных и старых прикладных систем обеспечивает быструю краткосрочную окупаемость АТМ, а широкополосный интерфейс обеспечивает беспрепятственный рост в будущем и доступ к новым услугам АТМ.

При построении сложных сетевых структур в регионах, где потребность в качественных системах связи наиболее остра, всегда стоит проблема стоимости системы и номенклатуры предоставляемых этой системой услуг. Подобное требование позволяет выдвигать возможность интеграции услуг связи при разумной цене оборудования в качестве основного требования для построения распределенных городских систем связи.

Хочется упомянуть о такой важнейшей особенности АТМ, как ее универсальность. Универсальность АТМ проявляется в неограниченных, поистине уникальных возможностях новой технологии. Ориентированная буквально на любого пользователя, обеспечивающая решение самого широкого спектра проблем, она практически не имеет аналогов в истории развития телекоммуникаций.

Заключение

Интеграция разнородных сетей на сегодняшний день это, в основном, технологии АТМ. Технология АТМ является дальнейшим развитием идей предварительного резервирования пропускной способности виртуального канала, реализованных в технологии Frame Relay. В глобальных сетях АТМ применяется там, где сеть Frame Relay не справляется с большими объемами трафика, и там, где нужно обеспечить низкий уровень задержек, необходимый для передачи информации реального времени.

Так как технология АТМ поддерживает основные типы трафика, существующие у абонентов разного типа, она выбрана в качестве основы широкополосных цифровых сетей с интеграцией услуг.

Сегодня основной потребитель территориальных коммутаторов ATM - это Internet. Коммутаторы ATM используются как гибкая среда коммутации виртуальных каналов между IP-маршрутизаторами, которые передают свой трафик в ячейках ATM. Сети ATM оказались более выгодной средой соединения IP-маршрутизаторов, чем выделенные каналы SDH, так как виртуальный канал ATM может динамически перераспределять свою пропускную способность между пульсирующим трафиком клиентов IP-сетей.

Благодаря использованию небольших пакетов фиксированной длины (ячеек) технология АТМ позволяет свести к минимуму величину задержки сигнала, вносимую коммутирующим и передающим сетевым оборудованием. Ячейки, принадлежащие трафику разного типа, можно чередовать, назначая им приоритеты в зависимости от их относительной чувствительности к задержкам. Таким образом, при передаче информации по сети АТМ можно объединить разные типы трафика, практически не ухудшая при этом временные характеристики их трансляции. За счет преимуществ статистического мультиплексирования (технологии, применяемой при коммутации пакетов) ATM способна выделять полосу пропускания по требованию прикладных программ.

Коммутатор АТМ использует полосу пропускания в качестве единого ресурса, выделяя часть полосы тому приложению, которое в данный момент нуждается в ней больше остальных. Когда же потребности приложения снижаются, избыток полосы пропускания опять становится свободным ресурсом и передается в распоряжение других приложений.

При построении компьютерных систем, АТМ объединяет в едином стандарте локальные и глобальные сети, предоставляя пользователям возможность пользоваться услугами одной ЛВС, находясь в различных городах, а также обеспечивает все многообразие глобальных коммуникаций (маршрутизация IP, работа с удаленными базами данных, выход в INTERNET), но на ином уровне, определяемом значительно более высоким качеством и пропускной способностью каналов связи. Такая особенность стандарта делает его незаменимым при интеграции разнородных сетей.

Проблемы совмещения технологий АТМ и существующих сетей решаются организацией ATM Forum и рядом промышленных фирм. Разрабатываются коммутаторы, обеспечивающие совместную работу АТМ магистралей, сетей, работающих по протоколам TCP/IP, и локальных сетей, таких, как Ethernet, Fast Ethernet, FDDI. В частности, разработаны спецификации IP-over-ATM и более современные MPOA (Multi-Protocol-Over-ATM), а также реализующие их средства для передачи IP-дейтаграм и пакетов, сформированных по другим протоколам, через АТМ сети.

ATM радикально отличается от обычных сетевых технологий. Устройства АТМ устанавливают связь между собой и передают данные по виртуальным каналам связи, которые могут быть временными или постоянными. С самого начала АТМ проектировался как система коммутации с помощью виртуальных каналов связи, которые обеспечивают заранее специфицированный уровень качества сервиса (Quality of Service - QoS) и поддерживают постоянную или переменную скорость передачи данных. Модель QoS позволяет приложениям запросить гарантированную скорость передачи между приемником и источником, не обращая внимания на то, сколь сложен путь между ними.

Каждый АТМ - коммутатор, связываясь с другим, выбирает такой путь, который гарантирует требуемую приложением скорость. Если система не может удовлетворить запрос, то она сообщает об этом приложению. ATM - очень гибкая технология; она позволяет передавать по сети различные типы трафика - голос, видео и данные, обеспечивая при этом достаточную пропускную способность для каждого из них и гарантируя своевременную доставку восприимчивой к задержкам информации.

Преимущества технологии АТМ:

· динамическое управление полосой пропускания каналов связи,

· предоставление QoS для различных типов трафика,

· возможности резервирования каналов связи и оборудования,

· возможности интегрирования самых различных типов трафика, включая голос, данные, видео,

· возможность экономии полосы пропускания за счет специальных технологий обработки голосового трафика,

· возможность эмуляции «прозрачных» каналов связи,

· совместимость с технологией Frame Relay(FR) и предоставление сервисов пользователям FR,

· динамическая коммутация трафика IP

К недостаткам технологии АТМ можно отнести:

· сложность технологии,

· относительно высокую стоимость оборудования,

· недостаточную совместимость оборудования от различных производителей.

· В специфических задачах, например, при частой передаче небольших объемов трафика применение технологии АТМ может привести к неоправданно большим задержкам при установлении соединений и к достаточно высокому проценту служебной информации, загружающей канал связи.

Использование технологии АТМ при построении опорной сети можно рекомендовать в следующих случаях:

· загрузка каналов близка к предельной,

· требуется передавать разнородный трафик с предоставлением различных классов обслуживания (голос, данные, видео),

· доля голосового трафика в общей загрузке канала является существенной,

· возможны требования по предоставлению «прозрачных» каналов связи, например, для соединения выносов АТС.

Технология АТМ еще в недалеком прошлом считалась перспективной и универсальной, способной потеснить привычные локальные сети. Однако в настоящий момент вследствие успешного развития традиционных локальных сетей применение АТМ ограничено только глобальными и магистральными сетями.