تکنولوژی ATM چیست؟

ATM مخفف Asynchronous Transfer Mode است، یک فناوری ارتباط داده انتقال داده باند پهن و سریع و مبتنی بر سوئیچینگ بسته است که توسط تلفن های مخابراتی، شرکت های مخابراتی از راه دور و شبکه های ستون فقرات در سطح متوسط برای حمل داده ها، صدا و اطلاعات ویدئویی استفاده می شود.

(ATM) می تواند به عنوان فناوری اساسی برای رابط داده توزیع شده فیبر (FDDI)، شبکه نوری همزمان (SONET) و سایر شبکه های پرسرعت استفاده شود. بعلاوه،ATM می تواند با هر رسانه ای از جمله کواکس، جفت پیچ خورده یا فیبر نوری کار کند.

ATM یک پروتکل اتصال محور است که بسته به نیاز به ترافیک شبکه گسترده (WAN) شما می تواند با مدارهای مجازی دائمی (PVC) یا مدارهای مجازی سوئیچ شده (SVC) کار کند. شبکه های ATM از پهنای باند با حداکثر بازده استفاده می کنند در حالی که کیفیت خدمات تضمینی (QoS) را برای کاربران و برنامه هایی که به آن نیاز دارند، حفظ می کنند. دو مزیت اصلی ATM سرعت انتقال زیاد آن و قابلیت انعطاف پذیری پهنای باند بر اساس تقاضا است.

ATM چگونه کار می کند؟

«ناهمزمان» در ATM به این معنی است که ATM اطلاعات را با سرعت ثابت یا با استفاده از تایمر ارسال و دریافت نمی کنند، بلکه در عوض بر اساس قابلیت اطمینان جریان سخت افزاری و اطلاعاتی با سرعت انتقال مذاکره می کنند. «حالت انتقال» در ATM به ساختار سلول در اندازه ثابت استفاده می شود که برای اطلاعات بسته بندی استفاده می شود. این انتقال مبتنی بر سلول در تضاد با مکانیسم های بسته متغیر شبکه محلی (LAN) معمولی است، به این معنی که اتصالات ATM قابل پیش بینی هستند و می توان آنها را مدیریت کرد به طوری که هیچ نوع داده یا اتصال واحدی نمی تواند مسیر انتقال را در انحصار خود داشته باشد.

فناوری ATM از فناوری پهنای باند (ISDN (B-ISDN سرچشمه گرفته و در درجه اول در لایه 2 مدل مرجع اتصال سیستم های باز (OSI) کار می کند. ATM دستگاه ها را از طریق WAN با استفاده از کانال های مجازی (VC) و مسیرهای مجازی (VP) متصل می کند. کانال های مجازی متشکل از یک یا چند پیوند ATM فیزیکی است که برای انتقال داده ها بین ایستگاه های از راه دور در یک سری متصل شده اند. VC فقط هنگامی که داده ها بر روی آن منتقل می شود وجود دارد و همه سلول های انتقال داده شده ATM از همان VC پیروی می کنند تا از انتقال داده مطمئن اطمینان حاصل کنند. مسیر مجازی مجموعه ای از VC ها است که دارای همان نقاط مبدا و مقصد است که می تواند برای جمع آوری ترافیک منتقل شده به یک مقصد مشخص مورد استفاده قرار گیرد.

یک فناوری اتصال محور

ATM یک فناوری اتصال محور است که قبل از انتقال داده ها بین آنها، نیاز به ایجاد یک مسیر شبکه خاص بین دو نقطه دارد. معمولاً مشترک برای اتصال تجهیزات محل مشتری خود به شبکه ATM شرکت مخابراتی، خط T1 یا T3 را اجاره می کند، اما از SONET می توان برای اتصال سایت به شبکه خودپرداز نیز استفاده کرد. نوع CPE مورد نیاز با روش دسترسی به کار رفته متفاوت است. شبکه های بزرگ شرکتی با استفاده از ستون فقرات ATM ممکن است به جای CPE از اتصال سوئیچ به شبکه مخابراتی استفاده کنند.

ATM از بسته های اندازه ثابت به نام «سلول» استفاده می کند. هر سلول 53 بایت شامل 48 بایت بار داده و 5 بایت اطلاعات کنترل و مسیریابی در هدر است. هدر اطلاعات آدرس دهی را برای تغییر بسته به مقصد فراهم می کند. بخش محموله اطلاعات واقعی را شامل می شود، داده ها، صدا یا فیلم. محموله را به درستی قسمت اطلاعات کاربر می نامند. دلیل انتخاب 48 بایت به عنوان اندازه محموله سازش بین اندازه سلول بهینه برای حمل اطلاعات صوتی (32 بایت) و اطلاعات داده (64 بایت) است. اندازه ثابت یک سلول ATM ترافیک ATM را ساده و قابل پیش بینی می کند و کار با سرعت بالا را برای ATM امکان پذیر می کند. سرعت عادی ATMها با رسانه انتقال متفاوت است و می تواند شامل موارد زیر باشد:

• 25 مگابیت بر ثانیه بر روی کابل های زوج سیم بدون محافظ category 5
• 155 مگابیت بر ثانیه از طریق کابل کشی UTP یا فیبر نوری
• 622 مگابیت در ثانیه و 4.8 گیگابیت بر ثانیه فقط از طریق کابل کشی فیبر نوری

ATM همچنین شامل مکانیزمی برای تخصیص پهنای باند به صورت پویا است. یعنی پهنای باند فقط در مقادیر مورد نیاز و جهت لازم تخصیص می یابد. در نتیجه، وقتی لینک ATM بیکار است، از هیچ پهنای باند استفاده نمی کند، که بسته به نیاز شبکه شما می تواند در هزینه های قابل توجهی صرفه جویی کند.

خودپرداز عملکرد را از طریق کلاس های مختلف خدمات بهینه می کند، که می تواند از طریق تنظیمات QoS اختصاص یابد. این با  frame relay که یک سرویس بدون کلاس است متفاوت است. چهار کلاس خدمات ATM که مشترکان می توانند بسته به نیاز خود مشخص کنند:

نرخ بیت ثابت (CBR):

این سطح سرویس برای برنامه هایی مناسب است که به تاخیر سلول و از بین رفتن سلول حساس هستند، باید به طور مداوم در دسترس باشند و به پهنای باند زیادی احتیاج ندارند (به عنوان مثال، ترافیک صوتی).

نرخ بیت متغیر یا زمان واقعی (VBR-RT):

این سطح برای برنامه هایی که به تاخیر سلول و از بین رفتن سلول حساس هستند و به مقدار زیادی پهنای باند نیاز دارند (به عنوان مثال کنفرانس ویدیویی) مناسب است.

نرخ بیت متغیر یا غیر واقعی (VBR-NRT):

این سطح برای برنامه هایی که به مقدار زیادی پهنای باند نیاز دارند اما می توانند تاخیر سلول و از دست دادن سلول را تحمل کنند (به عنوان مثال پخش فیلم) مناسب است.

نرخ بیت نامشخص (UBR) یا نرخ بیت موجود (ABR):

این سطح برای سرویس های شبکه ای که پهنای باند خاص یا نیاز به تأخیر یا از دست دادن سلول ندارند (به عنوان مثال، انتقال فایل یا نامه الکترونیکی) مناسب است.

ATM مزایای زیر را فراهم می کند:

• ارتباطات صوتی و ویدئویی یکپارچه پرسرعت و سریع، که محدود به محدودیت های طراحی فیزیکی یا معماری فن آوری های شبکه های سنتی LAN نیست.
• یک راه حل مبتنی بر استاندارد که توسط اتحادیه بین المللی ارتباطات از راه دور (ITU) رسمیت یافته و به ATM اجازه می دهد تا به راحتی زیرساخت های شبکه تلفن موجود را جایگزین کنند. ATM یک استاندارد جهانی تلفن را ارائه می دهد.
• قابلیت همکاری با فناوری های استاندارد LAN / WAN. شبکه های ATM با استفاده از خدمات شبیه سازی (LAN (LANE برای تهیه TCP / IP از طریق ATM می توانند با شبکه های LAN اترنت و توکن وصل شوند.
• فناوری های QoS که اتصال یک شبکه را قادر می سازد به طور همزمان صدا، داده ها و ویدئو را به طور قابل اعتماد حمل کند و بسته به اولویت سرویس مورد نیاز، پهنای باند را براساس هر اتصال مدیریت کند.