Tryb transferu asynchronicznego (ATM) to szybka technologia sieciowa szeroko stosowana do przesyłania danych, głosu i wideo zarówno w sieciach lokalnych, jak i rozległych. Jest to technika przełączania i multipleksowania istniejąca od końca lat 80. XX wieku, mająca na celu zapewnienie wydajnej i niezawodnej komunikacji pomiędzy urządzeniami. ATM zyskał popularność dzięki możliwości obsługi różnorodnych typów ruchu o różnych wymaganiach dotyczących jakości usług. W tym artykule zagłębimy się w historię, działanie, rodzaje, zastosowania i przyszłe perspektywy trybu transferu asynchronicznego.
Historia trybu transferu asynchronicznego
Początki trybu transferu asynchronicznego sięgają końca lat 80. XX wieku, kiedy został on po raz pierwszy wprowadzony przez Międzynarodowy Komitet Konsultacyjny ds. Telegrafów i Telefonów (CCITT) jako część zaleceń Broadband Integrated Services Digital Network (B-ISDN). Początkowa koncepcja ATM miała na celu przesyłanie szerokiego zakresu typów ruchu, w tym głosu, danych i wideo, przy użyciu komórek o stałym rozmiarze, w przeciwieństwie do tradycyjnych sieci z komutacją pakietów, które wykorzystują pakiety o zmiennej wielkości.
Szczegółowe informacje na temat trybu transferu asynchronicznego
Tryb transferu asynchronicznego to technologia przełączania oparta na komórkach, która dzieli dane na małe jednostki o stałym rozmiarze zwane komórkami, z których każda składa się z 53 bajtów. Struktura komórki obejmuje 5-bajtowy nagłówek i 48-bajtowy ładunek. Stały rozmiar komórki zapewnia jednolitość i przewidywalne czasy transmisji, przyczyniając się do wydajnej transmisji danych.
ATM działa w oparciu o obwody wirtualne, wyznaczające ścieżki logiczne pomiędzy punktami końcowymi w celu transmisji danych. Istnieją dwa typy obwodów wirtualnych: stałe obwody wirtualne (PVC) i przełączane obwody wirtualne (SVC). PVC są wstępnie skonfigurowane i zapewniają spójne połączenie między punktami końcowymi, podczas gdy SVC są ustanawiane dynamicznie w miarę potrzeb.
Wewnętrzna struktura trybu transferu asynchronicznego
Sieci ATM składają się zazwyczaj z trzech kluczowych elementów:
-
Przełączniki bankomatów: Są to podstawowe urządzenia odpowiedzialne za routing i przełączanie komórek ATM na podstawie informacji zawartych w nagłówku komórki.
-
Punkty końcowe ATM: Są to urządzenia generujące i odbierające komórki ATM. Mogą to być komputery, routery lub inne urządzenia sieciowe.
-
Medium transmisyjne ATM: Medium fizyczne, przez które transmitowane są komórki ATM, takie jak światłowody lub kable miedziane.
Analiza kluczowych cech trybu transferu asynchronicznego
Tryb transferu asynchronicznego oferuje kilka kluczowych funkcji, które czynią go atrakcyjnym wyborem w przypadku szybkiej komunikacji:
-
Wysoka prędkość: ATM zapewnia szybkość transmisji danych od 1,544 Mb/s (T1) do 622 Mb/s (OC-12) i więcej, dzięki czemu nadaje się do zastosowań wymagających dużej przepustowości.
-
Jakość usług (QoS): ATM obsługuje wiele klas usług, umożliwiając priorytetyzację różnych typów ruchu w oparciu o ich specyficzne wymagania, zapewniając wyższy priorytet aplikacjom krytycznym.
-
Skalowalność: Sieci ATM mogą z łatwością obsłużyć dużą liczbę urządzeń i użytkowników, dzięki czemu nadają się do rozwijających się sieci.
-
Efektywność: Struktura komórek ATM o stałym rozmiarze zmniejsza obciążenie przetwarzania i eliminuje potrzebę podejmowania decyzji o routingu na przełącznikach pośrednich, co skutkuje bardziej efektywnym wykorzystaniem sieci.
Rodzaje trybu transferu asynchronicznego
Technologię ATM można podzielić na dwie główne kategorie:
-
ATM przez SONET/SDH: W tej konfiguracji komórki ATM są hermetyzowane w ramkach synchronicznej sieci optycznej (SONET) lub synchronicznej hierarchii cyfrowej (SDH). Pozwala to na integrację ATM z istniejącymi sieciami SONET/SDH.
-
ATM przez IP/MPLS: To podejście polega na enkapsulacji komórek ATM w pakietach IP lub MPLS. Ułatwia konwergencję sieci ATM i IP/MPLS, pozwalając na większą elastyczność i efektywność kosztową.
Oto tabela porównawcza obu typów:
| Typ | Zalety | Niedogodności |
|---|---|---|
| ATM przez SONET/SDH | – Bezproblemowa integracja ze starszymi sieciami | – Wyższe koszty ze względu na dedykowany transport |
| – Niezawodna i sprawdzona technologia | – Ograniczona skalowalność dla przyszłego rozwoju | |
| – Doskonała obsługa QoS | ||
| ATM przez IP/MPLS | – Ekonomiczne rozwiązanie | – Potencjalne problemy z QoS |
| – Skalowalność i elastyczność | – Dodatkowa złożoność w projektowaniu sieci |
Sposoby korzystania z trybu transferu asynchronicznego i związane z tym wyzwania
ATM został szeroko przyjęty w różnych zastosowaniach, w tym:
-
Telekomunikacja: ATM jest stosowany w sieciach telekomunikacyjnych do wydajnej transmisji ruchu głosowego i danych, szczególnie w sieciach szkieletowych.
-
Obraz na żywo: Ze względu na zdolność do obsługi wymagań dotyczących dużej przepustowości, ATM jest używany w aplikacjach do strumieniowego przesyłania wideo, gdzie kluczowa jest transmisja danych w czasie rzeczywistym.
-
Łączność LAN i WAN: ATM służy do łączenia sieci lokalnych (LAN) i sieci rozległych (WAN) w przedsiębiorstwach i instytucjach.
Chociaż ATM oferuje wiele korzyści, wiąże się także z pewnymi wyzwaniami:
-
Złożoność: Konfiguracja i zarządzanie sieciami ATM może być złożone ze względu na wykorzystanie obwodów wirtualnych i potrzebę określonych konfiguracji QoS.
-
Koszt: Wdrożenie infrastruktury ATM może być kosztowne w porównaniu z innymi technologiami sieciowymi.
-
Przestarzały sprzęt: Aktualizacja istniejących technologii do ATM może wymagać znacznych inwestycji i problemów ze zgodnością ze starszym sprzętem.
Główna charakterystyka i porównania z podobnymi terminami
Oto lista głównych cech i porównań ATM z podobnymi terminami sieciowymi:
-
ATM kontra Ethernet: ATM zapewnia przewidywalną jakość usług i jest odpowiedni do zastosowań, w których liczy się czas, podczas gdy Ethernet jest opłacalny i szeroko stosowany w łączności LAN.
-
ATM kontra Frame Relay: ATM oferuje większą przepustowość i obsługę QoS, natomiast Frame Relay jest prostszy i bardziej opłacalny w przypadku aplikacji o małej przepustowości.
-
Bankomat kontra MPLS: Obydwa obsługują QoS, ale ATM jest lepszy w zastosowaniach wymagających dużej przepustowości, podczas gdy MPLS jest bardziej skalowalny i odpowiedni dla złożonych topologii sieci.
Perspektywy i technologie przyszłości
Tryb transferu asynchronicznego pozostaje przydatny w niektórych niszowych zastosowaniach ze względu na możliwości QoS i niezawodność. Jednak napotkała konkurencję ze strony nowych technologii, takich jak IP/MPLS i Carrier Ethernet. W miarę ciągłej ewolucji wymagań sieciowych te alternatywne technologie prawdopodobnie zyskają na popularności, szczególnie w kontekście sieci definiowanych programowo (SDN) i wirtualizacji funkcji sieciowych (NFV).
Tryb transferu asynchronicznego i serwery proxy
Serwery proxy są niezbędnym elementem nowoczesnych sieci, pełniąc rolę pośredników między klientami a Internetem. Chociaż sama technologia ATM nie jest bezpośrednio powiązana z serwerami proxy, organizacje wdrażające ATM w swoich sieciach mogą również wykorzystywać serwery proxy do różnych celów, takich jak poprawa bezpieczeństwa, buforowanie zawartości i optymalizacja ruchu sieciowego.
powiązane linki
Więcej informacji na temat trybu transferu asynchronicznego można znaleźć w następujących zasobach:
ATM pozostaje znaczącą technologią w historii sieci i chociaż w ostatnich latach jej wykorzystanie spadło, jej dziedzictwo jest nadal obecne w fundamentach nowoczesnych systemów komunikacyjnych. W miarę ciągłej ewolucji sieci wykorzystanie nowych technologii przy jednoczesnym wykorzystaniu mocnych stron istniejących będzie kształtować przyszłość globalnej łączności.
