Асинхронний режим передачі (ATM) — це високошвидкісна мережева технологія, яка широко використовується для передачі даних, голосу та відео через локальні та глобальні мережі. Це техніка комутації та мультиплексування, яка існує з кінця 1980-х років і спрямована на забезпечення ефективного та надійного зв’язку між пристроями. Банкомати набули популярності завдяки своїй здатності обслуговувати різні типи трафіку з різними вимогами до якості обслуговування. У цій статті буде розглянуто історію, функціонування, типи, застосування та майбутні перспективи асинхронного режиму передачі.
Історія асинхронного режиму передачі
Походження режиму асинхронної передачі можна віднести до кінця 1980-х років, коли він був вперше представлений Міжнародним консультативним комітетом з телеграфу та телефонії (CCITT) як частину їхніх рекомендацій щодо широкосмугової цифрової мережі з інтегрованими послугами (B-ISDN). Початкова концепція ATM була розроблена для передачі широкого діапазону типів трафіку, включаючи голос, дані та відео, використовуючи комірки фіксованого розміру, на відміну від традиційних мереж з комутацією пакетів, які використовують пакети змінного розміру.
Детальна інформація про режим асинхронної передачі
Режим асинхронної передачі — це технологія комутації на основі клітинок, яка розбиває дані на невеликі одиниці фіксованого розміру, які називаються клітинками, кожна з яких складається з 53 байтів. Структура комірки включає 5-байтовий заголовок і 48-байтове корисне навантаження. Фіксований розмір комірки забезпечує рівномірність і передбачуваний час передачі, що сприяє ефективній передачі даних.
Банкомат працює на основі віртуальних схем, встановлюючи логічні шляхи між кінцевими точками для передачі даних. Існує два типи віртуальних каналів: постійні віртуальні канали (PVC) і комутовані віртуальні канали (SVC). PVC попередньо налаштовані та забезпечують узгоджене з’єднання між кінцевими точками, тоді як SVC динамічно встановлюються за потреби.
Внутрішня структура асинхронного режиму передачі
Мережі банкоматів зазвичай складаються з трьох ключових компонентів:
-
Перемикачі банкоматів: це основні пристрої, відповідальні за маршрутизацію та перемикання комірок ATM на основі інформації в заголовку комірки.
-
Кінцеві точки банкоматів: це пристрої, які генерують і приймають клітинки банкомату. Це можуть бути комп’ютери, маршрутизатори чи інші мережеві пристрої.
-
Середовище передачі ATM: фізичне середовище, через яке передаються клітинки банкомату, наприклад оптичні волокна або мідні кабелі.
Аналіз ключових особливостей асинхронного режиму передачі
Режим асинхронної передачі пропонує кілька ключових функцій, які роблять його привабливим вибором для високошвидкісного зв’язку:
-
Висока швидкість: ATM забезпечує швидкість передачі даних від 1,544 Мбіт/с (T1) до 622 Мбіт/с (OC-12) і більше, що робить його придатним для додатків, які потребують великої пропускної здатності.
-
Якість обслуговування (QoS): ATM підтримує кілька класів обслуговування, дозволяючи пріоритезувати різні типи трафіку на основі їхніх конкретних вимог, забезпечуючи вищий пріоритет критичних програм.
-
Масштабованість: мережі банкоматів можуть легко вмістити велику кількість пристроїв і користувачів, що робить їх придатними для зростаючих мереж.
-
Ефективність: Структура комірок ATM із фіксованим розміром зменшує накладні витрати на обробку та усуває потребу в ухваленні рішень про маршрутизацію на проміжних комутаторах, що сприяє більш ефективному використанню мережі.
Типи асинхронного режиму передачі
Технологію банкоматів можна розділити на дві основні категорії:
-
Банкомат через SONET/SDH: у цій конфігурації комірки ATM інкапсульовані в кадри синхронної оптичної мережі (SONET) або синхронної цифрової ієрархії (SDH). Це дозволяє інтегрувати ATM з існуючими мережами SONET/SDH.
-
Банкомат через IP/MPLS: Цей підхід передбачає інкапсуляцію комірок ATM у пакети IP або багатопротокольної комутації міток (MPLS). Це полегшує конвергенцію мереж ATM і IP/MPLS, забезпечуючи більшу гнучкість і економічну ефективність.
Ось порівняльна таблиця двох типів:
| Тип | Переваги | Недоліки |
|---|---|---|
| Банкомат через SONET/SDH | – Повна інтеграція зі застарілими мережами | – Вища вартість через виділений транспорт |
| – Надійна та добре налагоджена технологія | – Обмежена масштабованість для майбутнього зростання | |
| – Відмінна підтримка QoS | ||
| Банкомат через IP/MPLS | – Економічне рішення | – Можливі проблеми з QoS |
| – Масштабованість і гнучкість | – Додаткова складність у проектуванні мережі |
Способи використання режиму асинхронної передачі та пов’язані з цим проблеми
Банкомат отримав широке застосування в різних додатках, зокрема:
-
Телекомунікації: ATM використовується в телекомунікаційних мережах для ефективної передачі голосу та трафіку даних, особливо в основних магістральних мережах.
-
Потокове відео: завдяки своїй здатності обробляти вимоги до високої пропускної здатності, ATM використовується для програм потокового відео, де передача даних у реальному часі має вирішальне значення.
-
Підключення до LAN і WAN: ATM використовується для підключення локальних мереж (LAN) і глобальних мереж (WAN) на підприємствах і в установах.
Однак, хоча банкомат пропонує багато переваг, він також стикається з певними проблемами:
-
Складність: Налаштування та керування мережами банкоматів може бути складним через використання віртуальних каналів і потребу в певних конфігураціях QoS.
-
Вартість: Впровадження інфраструктури банкоматів може бути дорогим порівняно з іншими мережевими технологіями.
-
Застаріле обладнання: Оновлення існуючих технологій до банкоматів може вимагати значних інвестицій і проблем із сумісністю зі старим обладнанням.
Основні характеристики та порівняння з подібними термінами
Ось список основних характеристик і порівняння банкомату з подібними мережевими термінами:
-
Банкомат проти Ethernet: ATM забезпечує передбачуваний QoS і підходить для чутливих до часу програм, тоді як Ethernet є економічно ефективним і широко використовується для підключення до локальної мережі.
-
ATM проти Frame Relay: ATM пропонує вищу пропускну здатність і підтримку QoS, тоді як Frame Relay є простішим і економічно ефективнішим для програм із низькою пропускною здатністю.
-
Банкомат проти MPLS: обидва підтримують QoS, але ATM краще підходить для додатків із високою пропускною здатністю, тоді як MPLS є більш масштабованим і підходить для складних мережевих топологій.
Перспективи та технології майбутнього
Режим асинхронної передачі залишається актуальним у певних нішевих програмах завдяки своїм можливостям QoS і надійності. Однак він зіткнувся з конкуренцією з боку нових технологій, таких як IP/MPLS і Carrier Ethernet. Оскільки вимоги до мережі продовжують розвиватися, ці альтернативні технології, ймовірно, набудуть більшої популярності, особливо в контексті програмно-визначених мереж (SDN) і віртуалізації мережевих функцій (NFV).
Режим асинхронної передачі та проксі-сервери
Проксі-сервери є важливим компонентом сучасних мереж, слугуючи посередниками між клієнтами та Інтернетом. Хоча сама технологія ATM не має прямого відношення до проксі-серверів, організації, які розгортають ATM у своїх мережах, також можуть використовувати проксі-сервери для різних цілей, таких як підвищення безпеки, кешування вмісту та оптимізація мережевого трафіку.
Пов'язані посилання
Щоб отримати додаткові відомості про режим асинхронної передачі, ви можете відвідати такі ресурси:
Банкомат залишається важливою технологією в історії мереж, і хоча останніми роками його використання зменшилося, його спадщина продовжує жити в основі сучасних систем зв’язку. У міру того, як мережі продовжують розвиватися, впровадження нових технологій з одночасним використанням сильних сторін існуючих сформує майбутнє глобального зв’язку.
