(ATM) Modo de
Transferencia Asíncrona
.jpg)
.jpg){kind=small}
alt="Descripción: http://bits.wikimedia.org/static-1.22wmf13/skins/common/images/magnify-clip.png"
data-blogger-escaped-src="file:///C:/Users/gigabyte/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.png"
data-blogger-escaped-v:shapes="Imagen_x0020_14" v:shapes="_x0000_i1026">
Tarjeta de red ATM de 25 Mbps. con interfaz PCI y conexión
de par trenzado.
El Modo de
Transferencia Asíncrona o Asynchronous Transfer Mode (ATM) es
una tecnología de telecomunicación desarrollada para
hacer frente a la gran demanda de capacidad de transmisión para servicios y
aplicaciones.
Breve historia de ATM
La primera referencia del ATM
(Asynchronous Transfer Mode) tiene lugar en los años 60 cuando un
norteamericano de origen oriental perteneciente a los laboratorios Bell describió y patentó un modo de transferencia no
síncrono. Sin embargo el ATM no se hizo popular hasta 1988 cuando el CCITT decidió que sería la tecnología de conmutación de las futuras redes ISDN en banda ancha (rec I.121). Para ello, el equipo
detrás del ATM tuvo primero que persuadir a algunos representantes de las redes
de comunicaciones que hubieran preferido una simple ampliación de las
capacidades de la ISDN en banda estrecha. Conseguido este primer
objetivo y desechando los esquemas de transmisión síncronos, se empezaron a
discutir aspectos tales como el tamaño de las celdas. Por un lado los
representantes de EEUU y otros países proponían un tamaño de celdas grande de
unos 64bytes. Sin embargo para los representantes de los países
europeos el tamaño ideal de las celdas era de 32 bytes (según Tanenbaum), y señalaban
que un tamaño de celda de 64bytes provocaría retardos inaceptables de hasta 85 ms.
Este retardo no permitiría la transmisión de voz con cierto nivel de calidad a
la vez que obligaba a instalar canceladores de eco. Después de muchas
discusiones y ante la falta de acuerdo, en la reunión del CCITT celebrada en Ginebra en junio de 1989 se tomó una decisión
salomónica: “Ni para unos ni para otros. 48 bytes será el tamaño de la celda”. Para la cabecera se
tomó un tamaño de 5 bytes. Un extraño número primo 53 (48+5) sería el tamaño
definitivo, en octetos, de las células ATM. Un número que tuvo la virtud de
no satisfacer a nadie, pero que suponía una conciliación de todos los grupos de
interés y evitaba una ruptura de consecuencias imprevisibles.
Descripción del proceso ATM
Con esta tecnología, a fin de aprovechar
al máximo la capacidad de los sistemas de transmisión, sean estos de cable o
radioeléctricos, la información no es transmitida y conmutada a través de canales asignados
en permanencia, sino en forma de cortos paquetes (celdas ATM) de longitud
constante y que pueden ser enrutadas individualmente mediante el uso de los
denominados canales virtuales y trayectos virtuales.
Figura 1.- Diagrama
simplificado del proceso ATM
En la Figura 1 se ilustra
la forma en que diferentes flujos de información, de características distintas
en cuanto a velocidad y formato, son agrupados en el
denominado Módulo ATM para ser transportados mediante grandes
enlaces de transmisión a velocidades (bit Rate) de 155 o 622 Mbit/s facilitados generalmente por sistemas SDH.
En el terminal transmisor, la información
es escrita byte a byte en el campo de información de usuario de la celda y a
continuación se le añade la cabecera.
En el extremo distante, el receptor extrae
la información, también byte a byte, de las celdas entrantes y de acuerdo con
la información de cabecera, la envía donde ésta le indique, pudiendo ser un
equipo terminal u otro módulo ATM para ser encaminada a otro destino. En caso
de haber más de un camino entre los puntos de origen y destino, no todas las
celdas enviadas durante el tiempo de conexión de un usuario serán
necesariamente encaminadas por la misma ruta, ya que en ATM todas las
conexiones funcionan sobre una base virtual.
Formato de las celdas ATM
Son estructuras de datos de 53 bytes
compuestas por dos campos principales:
1. Header, sus 5 bytes tienen tres funciones principales:
identificación del canal, información para la detección de errores y si la
célula es o no utilizada. Eventualmente puede contener también corrección de
errores y un número de secuencia.
2. Payload, tiene 48 bytes fundamentalmente con datos del
usuario y protocolos AAL que
también son considerados como datos del usuario.
Dos de los conceptos más significativos
del ATM, Canales Virtuales y Rutas Virtuales, están materializados en dos
identificadores en el header de cada célula (VCI y VPI) ambos determinan el enrutamiento entre nodos. El
estándar define el protocolo orientado a conexión que las transmite y dos tipos
de formato de celda:
· NNI
(Network to Network Interface o interfaz red a red) El cual se
refiere a la conexión de Switches ATM en redes privadas
· UNI
(User to Network Interface o interfaz usuario a red) este se
refiere a la conexión de un Switch ATM de una empresa pública o privada con un
terminal ATM de un usuario normal, siendo este último el más utilizado.
|
Diagrama de una celda UNI
|
Diagrama de una celda NNI
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Campos
· GFC
(Control de Flujo Genérico, Generic Flow Control, 4 bits): El
estándar originariamente reservó el campo GFC para labores de gestión de
tráfico, pero en la práctica no es utilizado. Las celdas NNI lo emplean para
extender el campo VPI a 12 bits.
· VPI
(Identificador de Ruta Virtual, Virtual Path Identifier, 8 bits) y
VCI (Identificador de Circuito Virtual, Virtual Channel Identifier,
16 bits): Se utilizan para indicar la ruta de destino o final de la célula.
· PT
(Tipo de Información de Usuario, Payload type, 3 bits): identifica
el tipo de datos de la celda (de datos del usuario o de control).Uno identifica
el tipo de carga en el campo de usuario, otro indica si hay congestión en la
red y el último es el SDU.
· CLP
(Prioridad, Cell Loss Priority, 1 bit): Indica el nivel de
prioridad de la celda, si este bit está activo cuando la red ATM está
congestionada la celda puede ser descartada.
· HEC
(Corrección de Error de Cabecera, Header Error Correction, 8 bits):
contiene un código de detección de error que sólo cubre la cabecera (no la
información de usuario), y que permite detectar un buen número de errores
múltiples y corregir errores simples.
Encaminamiento
ATM ofrece un servicio orientado a
conexión, en el cual no hay un desorden en la llegada de las celdas al destino.
Esto lo hace gracias a los caminos o rutas virtuales (VP, Virtual Path)
y los canales o circuitos virtuales (VC, Virtual Channel). Los
caminos y canales virtuales tienen el mismo significado que las conexiones de
canales virtuales (VCC, Virtual Channel Connection) en X.25, que indica el camino fijo que debe seguir la celda.
En el caso de ATM, los caminos virtuales (VP), son los caminos que siguen las
celdas entre dos enrutadores ATM pero este camino puede tener varios circuitos
virtuales (VC).
En el momento de establecer la
comunicación con una calidad de servicio deseada y un destino, se busca el
camino virtual que van a seguir todas las celdas. Este camino no cambia durante
toda la comunicación, así que si se cae un nodo la comunicación se pierde.
Durante la conexión se reservan los recursos necesarios para garantizarle
durante toda la sesión la calidad del servicio al usuario.
Cuando una celda llega a un encaminador, éste le cambia el encabezado según la tabla que
posee y lo envía al siguiente con un VPI y/o un VCI nuevo.
La ruta inicial de encaminamiento se
obtiene, en la mayoría de los casos, a partir de tablas estáticas que residen
en los conmutadores. También podemos encontrar tablas dinámicas que se
configuran dependiendo del estado de la red al comienzo de la conexión; éste es
uno de los puntos donde se ha dejado libertad para los fabricantes. Gran parte
del esfuerzo que están haciendo las compañías está dedicado a esta área, puesto
que puede ser el punto fundamental que les permita permanecer en el mercado en
un futuro.
Modelo arquitectónico
La conmutación de células está intercalada
entre las funciones de transmisión y las que adaptan los diferentes tipos de
tráfico a los flujos conmutados, lo que plantea un modelo arquitectónico de
tres capas:
· Capa
física. Relacionada con el medio físico de transmisión, adapta flujos, protege
cabeceras, delimita células y adapta al medio.
· Capa
ATM. Realiza la multiplexación y conmutación de células.
· Capa
AAL (ATM Adaptation Layer). Relacionada con los flujos de información, facilita
la gestión de caudales, modos de conexión y en caso necesario, referencia de
sincronismo.
Perspectiva de la tecnología ATM
El Modo de Transferencia Asíncrona fue
la apuesta de la industria tradicional de las telecomunicaciones por las
comunicaciones de banda ancha. Se planteó como herramienta para la construcción
de redes de banda ancha (B-ISDN) basadas en conmutación de paquetes en vez de la
tradicional conmutación de circuitos. El despliegue de la tecnología ATM
no ha sido el esperado por sus promotores. Las velocidades para las que estaba
pensada (hasta 622 Mbps) han sido rápidamente superadas; no está claro que
ATM sea la opción más adecuada para las redes actuales y futuras, de
velocidades del orden del gigabit. ATM se ha encontrado con la competencia
de las tecnologías provenientes de la industria de la Informática, que con
proyectos tales como la VoIP parece que ofrecen las mejores
perspectivas de futuro.
No hay comentarios:
Publicar un comentario