Асинхронный режим передачи (ATM) — это высокоскоростная сетевая технология, широко используемая для передачи данных, голоса и видео как по локальным, так и по глобальным сетям. Это метод коммутации и мультиплексирования, существующий с конца 1980-х годов и направленный на обеспечение эффективной и надежной связи между устройствами. Банкомат приобрел популярность благодаря своей способности обрабатывать различные типы трафика с различными требованиями к качеству обслуживания. В этой статье мы углубимся в историю, функционирование, типы, приложения и будущие перспективы асинхронного режима передачи.
История асинхронного режима передачи
Происхождение режима асинхронной передачи можно проследить до конца 1980-х годов, когда он был впервые представлен Международным консультативным комитетом по телеграфии и телефонии (CCITT) как часть рекомендаций их широкополосной цифровой сети с интеграцией услуг (B-ISDN). Первоначальная концепция ATM была разработана для передачи широкого спектра типов трафика, включая голос, данные и видео, с использованием ячеек фиксированного размера, в отличие от традиционных сетей с коммутацией пакетов, которые используют пакеты переменного размера.
Подробная информация о режиме асинхронной передачи
Асинхронный режим передачи — это технология коммутации на основе ячеек, которая разбивает данные на небольшие блоки фиксированного размера, называемые ячейками, каждая из которых состоит из 53 байтов. Структура ячейки включает 5-байтовый заголовок и 48-байтовую полезную нагрузку. Фиксированный размер ячейки обеспечивает единообразие и предсказуемое время передачи, что способствует эффективной передаче данных.
ATM работает на основе виртуальных каналов, устанавливая логические пути между конечными точками для передачи данных. Существует два типа виртуальных цепей: постоянные виртуальные цепи (PVC) и коммутируемые виртуальные цепи (SVC). PVC предварительно настроены и обеспечивают согласованное соединение между конечными точками, а SVC устанавливаются динамически по мере необходимости.
Внутренняя структура режима асинхронной передачи
Сети банкоматов обычно состоят из трех ключевых компонентов:
-
Коммутаторы банкоматов: это основные устройства, отвечающие за маршрутизацию и коммутацию ячеек ATM на основе информации в заголовке ячейки.
-
Конечные точки банкоматов: это устройства, которые генерируют и принимают ячейки ATM. Это могут быть компьютеры, маршрутизаторы или другие сетевые устройства.
-
Средство передачи данных банкомата: Физическая среда, по которой передаются ячейки ATM, например оптические волокна или медные кабели.
Анализ ключевых особенностей асинхронного режима передачи
Асинхронный режим передачи предлагает несколько ключевых функций, которые делают его привлекательным выбором для высокоскоростной связи:
-
Высокоскоростной: ATM обеспечивает скорость передачи данных от 1,544 Мбит/с (T1) до 622 Мбит/с (OC-12) и выше, что делает его подходящим для приложений с интенсивным использованием полосы пропускания.
-
Качество обслуживания (QoS): ATM поддерживает несколько классов обслуживания, позволяя определять приоритеты различных типов трафика в зависимости от их конкретных требований, гарантируя, что критически важные приложения получат более высокий приоритет.
-
Масштабируемость: Сети банкоматов могут легко вместить большое количество устройств и пользователей, что делает их пригодными для растущих сетей.
-
Эффективность: Структура ячеек фиксированного размера ATM снижает накладные расходы на обработку и устраняет необходимость принятия решений о маршрутизации на промежуточных коммутаторах, что приводит к более эффективному использованию сети.
Типы режима асинхронной передачи
Технологии банкоматов можно разделить на две основные категории:
-
Банкомат через SONET/SDH: В этой конфигурации ячейки ATM инкапсулируются в кадры синхронной оптической сети (SONET) или синхронной цифровой иерархии (SDH). Это позволяет интегрировать ATM с существующими сетями SONET/SDH.
-
АТМ через IP/MPLS: Этот подход предполагает инкапсуляцию ячеек ATM в пакеты IP или многопротокольной коммутации по меткам (MPLS). Он облегчает конвергенцию сетей ATM и IP/MPLS, обеспечивая большую гибкость и экономическую эффективность.
Вот сравнительная таблица двух типов:
| Тип | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|
| Банкомат через SONET/SDH | – Бесшовная интеграция с устаревшими сетями | – Более высокая стоимость из-за специального транспорта. |
| — Надежная и отработанная технология. | – Ограниченная масштабируемость для будущего роста | |
| – Отличная поддержка QoS | ||
| АТМ через IP/MPLS | – Экономически эффективное решение | – Возможны проблемы с качеством обслуживания. |
| – Масштабируемость и гибкость | – Дополнительная сложность в проектировании сети |
Способы использования асинхронного режима передачи и связанные с этим проблемы
Банкомат получил широкое распространение в различных приложениях, в том числе:
-
Телекоммуникации: ATM используется в телекоммуникационных сетях для эффективной передачи голоса и данных, особенно в базовых магистральных сетях.
-
Видео трансляция: Благодаря своей способности справляться с требованиями высокой пропускной способности, ATM используется для приложений потокового видео, где передача данных в реальном времени имеет решающее значение.
-
Подключение к локальной и глобальной сети: ATM используется для соединения локальных сетей (LAN) и глобальных сетей (WAN) на предприятиях и в учреждениях.
Однако, хотя банкомат предлагает множество преимуществ, он также сталкивается с определенными проблемами:
-
Сложность: Настройка и управление сетями банкоматов могут быть сложными из-за использования виртуальных каналов и необходимости определенных конфигураций QoS.
-
Расходы: Внедрение инфраструктуры банкоматов может оказаться дорогостоящим по сравнению с другими сетевыми технологиями.
-
Устаревшее оборудование: Обновление существующих технологий до ATM может потребовать значительных инвестиций и проблем совместимости с устаревшим оборудованием.
Основные характеристики и сравнение с похожими терминами
Вот список основных характеристик и сравнение банкоматов с аналогичными сетевыми терминами:
-
ATM против Ethernet: ATM обеспечивает предсказуемое качество обслуживания и подходит для приложений, чувствительных ко времени, в то время как Ethernet является экономически эффективным и широко используется для подключения к локальной сети.
-
ATM против Frame Relay: ATM предлагает более высокую пропускную способность и поддержку QoS, тогда как Frame Relay проще и экономичнее для приложений с низкой пропускной способностью.
-
ATM против MPLS: оба поддерживают QoS, но ATM лучше подходит для приложений с высокой пропускной способностью, а MPLS более масштабируем и подходит для сложных сетевых топологий.
Перспективы и технологии будущего
Асинхронный режим передачи остается актуальным в некоторых нишевых приложениях благодаря своим возможностям QoS и надежности. Однако он столкнулся с конкуренцией со стороны новых технологий, таких как IP/MPLS и Carrier Ethernet. Поскольку требования к сети продолжают развиваться, эти альтернативные технологии, вероятно, получат все большее распространение, особенно в контексте программно-определяемых сетей (SDN) и виртуализации сетевых функций (NFV).
Асинхронный режим передачи и прокси-серверы
Прокси-серверы являются важным компонентом современных сетей, выступая посредниками между клиентами и Интернетом. Хотя сама технология ATM не имеет прямого отношения к прокси-серверам, организации, развертывающие ATM в своих сетях, также могут использовать прокси-серверы для различных целей, таких как повышение безопасности, кэширование контента и оптимизация сетевого трафика.
Ссылки по теме
Для получения дополнительной информации о режиме асинхронной передачи вы можете посетить следующие ресурсы:
ATM остается важной технологией в истории сетей, и хотя ее использование в последние годы сократилось, ее наследие продолжает жить в основах современных систем связи. Поскольку сети продолжают развиваться, внедрение новых технологий и развитие сильных сторон существующих будет определять будущее глобальной связи.
