3.1.2 Ячейки АТМ.
Каждая
АТМ ячейка (пакет) содержит в заголовке адрес (маршрут) передачи, который
является уникальным идентификатором каждой ячейки. Процедура формирования ячеек
(пакетов) АТМ демонстрируется на рисунке 2.3.
Входные
потоки данных разных пользователей, имеющие разные скорости (64 кбит/с; 2
Мбит/с; 34 Мбит/с и другие), разбиваются на блоки данных. При этом, чем выше
скорость потока, тем больше блок данных. Каждый блок данных разбивается на
одинаковые сегменты. В технологии АТМ сегменты имеют объем 48 байт. Очевидно,
что чем выше скорость входящих данных, тем больше сегментов формирует уровень
адаптации.
На уровне АТМ каждый сегмент получает индивидуальный заголовок и далее передается на физический уровень для транспортирования через сеть (общий физический канал). Полная структура ячейки (пакета) АТМ, предназначенного для передачи через различные участки сети АТМ, представлена на рисунке 3.3.
Рис. 3.3 блоки данных в виде сегментов.
Заголовки
ячеек бывают двух типов. Первый тип заголовка, названный UNI (рисунок 3.4),
предназначен для участка сети «пользователь-сеть». Второй тип заголовка,
названный NNI, предназначен для обмена между узлами сети
АТМ.
Каждый
элемент заголовка ячейки АТМ имеет определенное
назначение.
GFC
(Generic Flow Control) – контроль общего потока (на участке
пользователь-сеть).
VCI и VPI (Virtual Channel Identifier, Virtual Path Identifier) – идентификаторы виртуального пути (VPI) и канала (VCI). Каждая ячейка АТМ содержит в заголовке адрес, состоящий из двух частей: идентификатора виртуального пути (VPI) и идентификатора виртуального канала (VCI). Этот адрес дает уникальную идентификацию виртуального соединения АТМ на физическом интерфейсе.
Рис. 3.4 ячейка АТМ.
При
этом понятие «виртуальное соединение» предполагает наличие соединения по запросу
пользователя, т.е. в моменты обмена данными и при этом создается иллюзия
существования непрерывного канала, но на самом деле физического соединения нет.
Физический путь передачи содержит один или несколько виртуальных путей, каждый
из которых состоит из одного или нескольких виртуальных каналов. VPI и VCI
связаны с конкретным соединением на заданном пути передачи и имеют только
локальное значение для каждого коммутатора. Коммутатор преобразует входные VPI и
VCI в выходные VPI и VCI.
Виртуальные
каналы, создаваемые в сети АТМ, представлены тремя видами:
PVC
(Permanent Virtual Circuit) – постоянные виртуальные каналы – это постоянное
соединение между двумя оконечными станциями, которое устанавливается в процессе
конфигурирования сети;
SVC (Switched Virtual Circuit) – коммутируемые виртуальные каналы – устанавливается соединение каждый раз, когда одна оконечная станция пытается адресовать данные другой оконечной станции. При этом, когда посылающая станция запрашивает соединение, сеть АТМ распространяет адресные таблицы и сообщает этой станции VCI и VPI, включаемые в заголовок ячейки. SVC устанавливается динамически.
SPVC – это гибрид PVC и SVC. SPVC обладает
лучшими свойствами двух видов виртуальных каналов. Позволяет заранее задать
конечные станции и некоторые связи, т.е. экономить время на установление
соединения.
Три
бита PTI (Payload Type Identificates) – идентификатор типа полезной
нагрузки, используемый для описания типа полезной нагрузки (данные пользователя
или сетевое сообщение, таблица 2.1).
CLP
(Cell Loss Priority) – один бит заголовка содержит информацию о приоритете
пакета АТМ. Приоритет устанавливается в коммутаторе в зависимости от состояния
сети. CLP = 1 – высокий приоритет потери ячейки. Ячейки выбрасываются в первую
очередь при перегрузке сети. CLP = 0 – низкий приоритет
потерь.
Таблица
3.1. Кодирование идентификатора РТ
|
Кодовая
комбинация |
Тип
потока |
Индикатор
перегрузки |
Тип
блока данных |
|
000 |
0
Пользователя |
0 Нет
перегрузки |
0 Тип 0 блока |
|
001 |
0
Пользователя |
0 Нет
перегрузки |
1 Тип 1 блока |
|
010 |
0
Пользователя |
1
Есть перегрузка |
0 Тип 0 блока |
|
011 |
0
Пользователя |
1
Есть перегрузка |
1 Тип 1 блока |
|
100 |
1 Сети |
0
Обслуживание (сегмент за сегментом) | |
|
101 |
1 Сети |
0 Обслуживание из конца в
конец | |
|
110 |
1 Сети |
1
Административное управление сетевыми ресурсами | |
|
111 |
1 Сети |
1
Резерв | |
Для
синхронизации между передатчиком и приемником ячеек АТМ используется процедура
поля HEC (Header Error Control) – контроль ошибок в заголовке. HEC кроме
синхронизации обеспечивает обнаружение и частичное исправление ошибок в
заголовке.
В
технологии АТМ принято различать следующие виды ячеек: пустые (свободные);
исправные; неисправные; присвоенные; неприсвоенные; ячейки сигнализации; ячейки
управления и обслуживания.
Пустые
(свободные) ячейки – ячейки физического уровня сети АТМ, которые
предназначены для приспособления скорости передачи информационных ячеек по
границе среды АТМ и среды физической к емкости системы передачи. С их помощью
обеспечивается непрерывность потока ячеек.
Исправные
ячейки – ячейки, которые имеют заголовок без ошибок, или на которых сделана
коррекция на физическом уровне.
Неисправная
ячейка – ячейки, заголовки которых содержат ошибки, которые неисправимы на
физическом уровне. Такие ячейки подлежат отбрасыванию на физическом уровне, т.е.
на уровне транспортировки в физической среде.
Присвоенные
ячейки – ячейки, которые определены для конкретных услуг на уровне
АТМ.
Ячейки
без присвоения – ячейки, которые не содержат присвоения услугам уровня АТМ,
но имеют значения VPI и VCI.
Ячейки
сигнализации – ячейки, переносящие сигнальные сообщения между элементами
сети для установления, поддержки или разъединения соединения в
сети.
Ячейки
управления и обслуживания – ячейки, которым определено переносить
информацию администрирования и обслуживания (например, контроля и управления
трафиком).
Потоки
ячеек обеспечивают различные по качеству услуги транспортировки
пользовательского трафика.