ATM Forum определил следующие категории обслуживания:
· Сервисы реального времени
· Передача с постоянной скоростью ( Constant Bit Rate - CBR)
· Передача с переменной скоростью в реальном времени (real-time Variable Bit Rate – rt-VBR)
· Сервисы не реального времени
· Передача с переменной скоростью не в реальном времени (non-real-time Variable Bit Rate – nrt-VBR)
· Передача с доступной скоростью (Available Bit Rate - ABR)
· Передача с неопределенной скоростью (Unspecified Bit Rate - UBR)
Эта категория обслуживания используется приложениями, требующими постоянной скорости передачи на протяжении всего сеанса связи и допускающими минимальные задержки при доставке. При установке такого соединения заказчик определяет только скорость передачи (Peak Cell Rate - PCR) и, возможно, жесткие ограничения на задержки. CBR обычно используется для передачи не компрессированной аудио и видео информации. Возможные примеры использования включают:
· Видеоконференции
· Интерактивные аудио службы (например телефонный сервис)
· Распространение аудио-видео информации (напр. телевещание)
· Доступ к хранилищам аудио-видео информации (напр. Видео по требованию (video-on-demand), аудио библиотеки)
rt-VBR сервис предназначен для приложений, чувствительных ко времени доставки, требующих ограниченной задержки и ее вариации. Принципиальное отличие от CBR состоит в том, что в данном случае скорость передачи данных меняется со временем. Обычно об источниках такого трафика говорят как о «порывистых» источниках. Типичным примером использования такого сервиса является передача компрессированной видео информации. Стандартные методы видео компрессии приводят к появлению последовательности кадров различного размера. Поскольку для передачи видео в реальном времени требуется передавать эти кадры с постоянной скоростью, реальная скорость передачи ячеек меняется.
Для установки такого соединения заказчик сообщает пиковую скорость передачи (PCR), желаемую среднюю скорость (Sustainable Cell Rate - SCR) , уровень «порывистости» трафика (Maximum Burst Size - MBS) и ограничения на задержки и их вариации.
«Порывистые» приложения, не имеющие таких жестких ограничений на задержки, используют этот вид сервиса. Заказчик обозначает пиковую и средние скорости, уровень «порывистости» трафика. Обладая этой информацией ATM сеть способна так отводить ресурсы под nrt-VBR соединения, что обеспечивается относительно невысокий уровень задержек. Примеры использования этого типа сервиса включают банковские операции и управление процессами (process monitoring).
В любой момент времени определенная часть ресурсов ATM сети занята под соединения CBR и VBR. Однако, во-первых, часто не все ресурсы отведены под эти соединения. Во-вторых, «порывистая» природа VBR трафика означает, что в некоторые моменты сетью используются не все отведенные ресурсы. В любом из этих случаев создается некоторая непостоянная полоса пропускания, которая может быть использована для UBR трафика. Такой трафик хорошо подходит для приложений нечувствительных к произвольным задержкам пакетов и возможным потерям – обычно это так для приложений, работающих поверх TCP. При UBR-передаче ячейки следуют по принципу FIFO, сеть использует ресурсы, не используемые другими приложениями, и не берет на себя никаких обязательств по задержкам или потерям. Поэтому сервис UBR обозначают как «сервис наилучшей попытки» (best effort service). К примерам использования можно отнести:
· Передачу текстовых или графических данных с гарантированной доставкой
· Почтовые сервисы
· Службы удаленного доступа (терминалы)
«Порывистые» приложения, использующие надежный протокол передачи (например, TCP), обычно умеют распознавать возникающие переполнения в сети на основании возросшего времени передачи или растущих потерях. Однако, TCP не имеет инструментов, позволивших бы «честно» распределять ресурсы сети между несколькими TCP приложениями.
Для обеспечения удобного и «справедливого» распределения ресурсов между приложениями, традиционно пользующимися UBR, был предложен новый тип обслуживания – ABR. Для ABR-соединения помимо пиковой скорости задается минимальная скорость передачи (Minimum Cell Rate - MCR), которую сеть обязуется поддерживать, так что приложение гарантированно получит скорость не ниже заданной. Таким образом, свободные ресурсы распределяются «справедливо» между многими конкурирующими приложениями. В ABR активно используется информация о состоянии сети, полученная с промежуточных узлов. Эта информация передается с помощью специальных ячеек, называемых «ячейками управления ресурсами» (Resource Management – rm-cells). Ресурсы сети, не занятые ABR сервисом, остаются доступными для UBR.
Следующий рисунок иллюстрирует, каким образом сеть распределяет ресурсы в стабильные периоды. (Существующие каналы не удаляются и новые не создаются).
|
|
Часто в одном физическом канале сумма всех пиковых скоростей установленных соединений может быть выше общей пропускной способности канала. Это делается в надежде, что их «пики» не происходят одновременно. Даже если пики некоторых из них совпали во времени, ресурсов сети обычно хватает на буферизацию некоторых ячеек с тем, чтобы отправить их чуть позже. Это очень важноу свойство ATM, которое называют статистическим мультиплексированием (statistical multiplexing).
Помимо разделения ATM соединений на постоянные и коммутируемые, существует еще один способ их классификации. Соединения бывают следующих двух типов:
· Один к одному (point-to-point) соединяет два оконечных устройства. Могут быть одно- и двунаправленными. Основные сигнальные процедуры исторически разрабатывались ITU-T именно для этого типа соединений.
· Один ко многим (point-to-multi-point) соединяет одно передающее устройство (корень или root) со многими принимающими (листами или leaves). Могут быть только однонаправленными, позволяя передавать только корню. Сигнальные процедуры для поддержки этого типа были предложены ATM Forum в спецификации UNI 3.0/3.1. В спецификации UNI 4.0 была добавлена важная возможность присоединения к существующему кусту по инициативе листа (Leaf Initiated Join).
Очевидно, соединениям, прямо поддерживаемым ATM, недостает свойств широковещания, присущим наиболее распространенным сейчас типам локальных сетей Ethernet и Token Ring. Для использования существующих приложений в ATM был предложен ряд механизмов для решения этой проблемы; среди них можно отметить:
· Мультикастовый сервер (Multicast Server). В этом случае, каждое устройство, желающее передавать данные в мультикастовую группу, устанавливает один-к-одному соединение с неким выделенным устройством, называемым мультикастинговым сервером. Он, в свою очередь, имеет один-ко-многим соединение со всеми узлами, принимающими данные из группы. Приняв пакет из соединения с передающим узлом, он передает его всем слушателям. Передача очередного пакета происходит только при условии, что предыдущий пакет передан полностью, тем самым исключается перемешивание данных.
· Перекрывающиеся один-ко-многим соединения. В этом случае каждый член группы устанавливает один-ко-многим соединение со всеми остальными членами и становится листом аналогичных соединений для остальных членов группы.
В заключении, хочется отметить, что в ГП «ТЕРКОМ» в течение нескольких лет ведутся разработки в области АТМ, IP-over-ATM, перспективных протоколов, таких как NHRP, RSVP и систем сетевого менеджмента. В частности, нашим коллективом был разработан граничный АТМ-коммутатор с общей пропускной способностью до 1.2 Гбит/c.
[1.] J. Walrand, P. Varaiya “High-Performance Communication Networks”, Morgan Kaufmann Publishers, 1996
[2.] W. Stallings “High-speed networks. TCP/IP and ATM design principles”, Prentice Hall 1998
[3.] VxWorks Programmer’s Guide 5.3 Wind River Systems 1995
[4.] ITU-T Recommendation Q.2931
[5.] ITU-T Recommendation Q.2100 “B-ISDN Signaling ATM Adaptation Layer (SAAL) Overview Description”
[6.] ITU-T Recommendation I.363 “B-ISDN ATM Adaptation Layer (AAL) Specification”
[7.] The ATM-Forum (1993). ATM User-Network Interface Specification: Version 3.1
[8.] The ATM-Forum (1996). ATM UNI Signaling Specification: Version 4.0
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
