Asynchronous Transfer Mode

Z Multimediaexpo.cz

Internetové protokoly
Aplikační vrstva
Transportní vrstva
Síťová vrstva
Linková vrstva
Fyzická vrstva

Asynchronous Transfer Mode, zkráceně ATM, byl v osmdesátých a devadesátých letech standard pro vysokorychlostní (155 Mbps až 622 Mbps) síťovou architekturu. Zabezpečuje Quality of Service (QoS) pro přenos hlasu a videa. Dříve byl označován jako telefonie „další generace“ (technické kořeny v telefonním světě). Umožňuje přenos IP datagramů. Pracuje s přepínáním paketů (pakety pevné délky, zvané buňky, anglicky cell) užitím virtuálních okruhů.

Je to síťový protokol přenosu dat po buňkách, který rozděluje přenos dat na malé kousky (buňky) s pevnou délkou (53 bytů; 48 bytů dat a 5 bytů záhlaví) místo packetů, které se délkou liší (užívané v LAN). Je to technologie orientovaná na spojení, ve které spojení je vytvořeno mezi dvěma koncovými body ještě předtím, než začne výměna dat.

Úvod

Původním úmyslem u ATM bylo zajistit jeden jednotný síťový standard, který by dovedl podporovat jak sítě synchronního typu (PDH, SDH), tak sítě založené na paketovém přenosu (IP, Frame relay, atd), přičemž by podporoval víceúrovňový QoS (Quality of Service) pro přenos paketů.

ATM se snažilo vyřešit konflikt mezi typem sítí s přepínáním okruhu (circuit-switched networks) a sítěmi s přepínáním paketů (packet-switched networks) tak, že transformovalo jak bitový, tak paketový tok do jednoho toku sestávajícího se z malých „buněk“ stanovené velikosti, které byly označeny identifikátory virtuálního okruhu (virtual circuit).

Ve svém původním konceptu se ATM chystalo být nosnou technologií služby Broadband Integrated Services Digital Network (B-ISDN), která by nahradila existující PSTN. Kompletní specifikace standardu ATM zahrnuje definice jak fyzické vrstvy, tak také vrstvy spojové a síťové v rámci sedmivrstvého ISO/OSI modelu. Standardy ATM stojí na konceptech telekomunikačních společností více než na konceptech společností počítačových. Z tohoto důvodu se tomuto protokolu dostalo obrovské pozornosti od telekomunikačních společností a od nich také pocházelo velké úsilí pro jeho integraci.

Jako výsledek poskytuje ATM vysoce komplexní technlogií se širokými možnostmi jak pro světové telekomunikační sítě, tak pro malé soukromé počítačové sítě (LAN). ATM jako technologie slaví pouze částečný úspěch, je široce rozšířená, ale obecně se používá pouze pro přenos dat na protokolu IP; její záměr integrovat v sobě technologie pro počítačové sítě, veřejné sítě a uživatelské služby selhal.

Úspěchy a neúspěchy technologie ATM

Četné telekomunikační společnosti implementovaly rozsáhlé ATM sítě a spousta ADSL implementací používá ATM. Nicméně ATM nezískalo širší podporu jakožto síťová (LAN) technologie a jeho velká složitost zabránila jeho masovému rozšíření jakožto jediné integrující síťové technologie ve smyslu, v jakém to vynálezci ATM původně zamýšleli.

Mnoho lidí, zejména v komunitě tvůrců IP protokolu, považovalo vizi ATM za mylnou. Jejich postoj zněl přibližně takto: Víme, že vždycky budou jak zcela nové, tak zastaralé technologie spojové vrstvy, zejména v oblasti počítačových sítí, a je správné předpokládat, že ne všechny z nich ladně zapadnou do SDH (SONET) modelu, pro který bylo vytvořeno ATM. A proto je potřeba nějaký protokol, který by poskytoval jednotnou vrstvu pro ATM i ne-ATM spojové vrstvy, a samotné ATM tuto roli nemůže splnit. Naštěstí tady máme protokol IP, který toto svede. Nevidíme důvod pro implementaci ATM na síťové vrstvě.

Navíc, potřeba „buněk“ pro snížení zkreslení datového signálu zmizela ve chvíli, kdy se zvýšila rychlost přenosu (viz níže) a další rozšíření v technologii Voice over IP způsobilo, že integrace hlasu a dat byla možná na vrstvě IP, čímž se opět odstranila nutnost všude zavádět ATM. Většina telekomunikačních společností nyní plánuje převést jejich aktivity v oblasti hlasových sítí do IP sítí spíše než převádět IP sítě do hlasových sítí.

Spousta technicky dobrých nápadů ATM bylo adoptováno protokolem MPLS. ATM zůstává široce používanou technologií a je používáno pro služby multiplexingu v sítích DSL tam, kde se to hodí. A obráceně, sítě DSL podporují IP (a služby IP jako např. VoIP přes protokol PPP (PPP over ATM).

ATM bude dále využíváno u některých vysokorychlostních spojení, kde se poskytovatelé navzájem dohodli na použití existujících ATM sítí.

Technologie ATM je však čím dál víc zatlačována požadavky sítí na rychlost a možnost prioritizace datových toků. Zejména složitost SAR (podvrstva v ATM) je úzkým hrdlem ve výkonu, neboť nejrychlejší známé SAR fungují na 2,5 Gb/s a mají omezenou schopnost prioritizace datových toků (prioritizace datových toků je jedním ze základních požadavků na QoS).

V současnosti to vypadá tak, že implementace Ethernetu (10gigabitový Ethernet, MetroEthernet) postupně nahradí ATM na mnoha místech.


Citováno z „http://www.multimediaexpo.cz/mmecz/index.php/Asynchronous_Transfer_Mode“