ATM(asynchronous transfer mode)

Einführung in die ATM Technik

Christoph Hettrich 2

Einführung in die ATM Technik

• Ziel / Motivation

• Entwicklung

• OSI-Modell

• Eigenschaften

• Zellen

• Übertragungspfad

• Dienstklassen

• Multiplex verfahren

• Verbindungsorientierte Kommunikation

• Geschwindigkeiten

• Beispiel dt. Wissenschaftsnetz

GliederungGliederung

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Einführung in die ATM Technik

Es war ein neue einheitliche Technologie für digitale Kommunikation nötig diese sollte:- universell- global- effizient

Integration aller vorhandenen digitalen Kommunikationsformen in einer Technologie - traditionelle Telefonie- Video- Audio- Datentransfer

Ziel / MotivationZiel / Motivation

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Einführung in die ATM Technik

• Für diese neue Anforderungen wurde ein schnelles, stabiles und einfach skalierbares Netzwerk benötigt.

=> Es machte die Entwicklung einer neuen Netztechnologie erforderlich

ZielZiel

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Einführung in die ATM Technik

• 1983 ISDN als weltweit einheitliche Netz-Architektur durch CCITT empfohlen• 1984 Entwicklung von ATM als Übertragungsverfahren durch CNET, AT&T

Bell Labs und Alcatel Bell• 1986 ITU legt Vorschlag zu B-ISDN vor• 1989 ITU einigt sich auf Zellformat (53Byte)• 1991 Gründung des ATM-Forum

Zusammenarbeit von Industrie und Provider zur raschen Entwicklung und Standardisierung von ATM (ca. 600 Mitglieder)

• 1993 (Basis-) ATM-Standardisierung (Signalisierung & Kontrollsteuerung)• 1995 Feldversuch in England mit einigen Dutzend Haushalten• 1996 1.gemeinsamer ATM-Service zw. D-Telekom und F-Telekom

EntwicklungEntwicklung

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Einführung in die ATM Technik

OSI-ModellOSI-Modell

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Einführung in die ATM Technik

Physische Schicht dient der Datenübertragung

• ATM baut auf SDH (Synchronous Digital Hierarchy) oder

PDH (Plesiochrone Digitale Hierarchie) in Europa auf

• SONET(Synchronous Optical Network ) in Amerika

• Neuerdings auch auf WDM (Wavelength Division Multiplex )

Physische Schicht

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Einführung in die ATM Technik

Aufgaben der ATM-Schicht

• Verwaltung, Generierung und Transport der ATM-Zellen

• Realisierung der asynchronen Zeiteinteilung

• korrekte Weiterleitung der Zellen im ATM-Netz

ATM-Schicht ATM-Schicht

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Einführung in die ATM Technik

Aufgaben der Anpassungsschicht

• Dienstanpassung mit höheren Schicht (für verschiedene Anwendungen)

• Segmentieren der Nutzdaten

• Steuerinformationen zu übermitteln

=> ATM ist keine Übertragungstechnik, sondern eine Netztechnik

Anpassungsschicht Anpassungsschicht

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Einführung in die ATM Technik

• vereinfachtes verbindungsorientiertes „Paketvermittlungsverfahren“

• Unabhängigkeit vom Übertragungssystem (SDH,PDH)

• Datenpakete fester Größe (Zellen)

• mehrere gleichzeitige Verbindungen

• Verkehrssteuerung

• Dienstklassen (Quality of Service, QoS)

• Flexibel (z.B. IP over ATM)

EigenschaftenEigenschaften

Eigenschaften von ATM

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Einführung in die ATM Technik

Warum 53 Byte pro Zelle?• vermeiden von Verzögerungen (Jitters)• schnelle Verarbeitung• Für Sprache große Pakete ungeeignet

ZellenZellen

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ZellenZellen

Zellen

• UNI (User Network Interface) Host zu ATM Netz

• NNI (Network Network Interface) Router zu Router Verbindung

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Einführung in die ATM Technik

UNI Zellen HeaderUNI Zellen Header

Generic Flow Control

GFC Verkehrssteuerung zwischen Endgerät und Netzknoten.

Virtual Path Identifier / Virtual Channel Identifier

VPI / VCI Zielinformationen für den Verbindungsaufbau und das Routing. Die einzelnen ATM-Zellen werden über den VPI und VCI der Verbindung zugeordnet.

Payload Type Identifier

PTI Angabe über Inhalt der Zelle. Z. B. Nutzdaten oder Verwaltungsinformationen.

Cell Loss Priority CLP Angabe der Dienstklasse. In Stausituationen werden Klasse C und D verworfen und erneut Angefordert.

Header Error Control

HEC Dieses Feld dient der Fehlererkennung im Header.

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Einführung in die ATM Technik

ÜbertragungspfadÜbertragungspfad

Übertragungspfad

• Ein Übertragungspfad (TP) kann mehrere virtuelle Pfade enthalten

• Ein Virtueller Pfad (VP) kann mehrere virtuelle Kanäle (VC) enthalten

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Einführung in die ATM Technik

DienstklassenDienstklassen

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Multiplex verfahrenMultiplex verfahren

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Einführung in die ATM Technik

Verbindungsorientierte Verbindungsorientierte KommunikationKommunikation

Verbindungsaufbau

• Auswahl des Partners

• Feststellung der Kommunikationsbereitschaft

• Herstellen der Verbindung

Nachrichtenübertragung

• Datenaustausch auf Zellenbasis

Verbindungsabbau

• Freigabe des Partners

• Übertragungskanäle

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Einführung in die ATM Technik

GeschwindigkeitenGeschwindigkeiten

Aktuelle Geschwindigkeiten

• 34,45 Mbit/s

• 155,52 Mbit/s

• 622,08 Mbit/s

• 2,488 Gbit/s

• 10 Gbit/s

Zur Zeit in der Entwicklung

• 30 Gbit/s

• 100 Gbit/s

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Einführung in die ATM Technik

dt Wissenschaftsnetzdt Wissenschaftsnetz

dt. Wissenschaftsnetz

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Einführung in die ATM Technik

• www.wikipedia.de

• www.chemie.fu-berlin.de/glossar/atm.html

• www.cisco.com

• http://www.tecchannel.de/netzwerk/grundlagen/402426/

• http://www.telekommunikationsnetze.de/dip_kap_2.6.html#2.6

• http://www.elektronik-kompendium.de/sites/kom/0712111.htm

• http://www.ifi.unizh.ch/ikm/Vorlesungen/KommSeminar01/KommSeminar01/StudiDocs/ATM.pdf

• ATM-Die Technik ISBN:3-7785-3977-9

QuellenQuellen