Phan2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ATM.doc

§å ¸n tèt nghiÖp Ch¬ng 3: Giíi thiÖu chung vÒ ATM

ch ¬ng 3: Giíi thiÖu chung vÒ ATM

3.1.Sù ra ®êi cña m¹ng ATM

Trong nh÷ng thËp kû gÇn ®©y, c«ng nghÖ viÔn th«ng vµ c¸c nghµnh c«ng nghÖ

phô trî ®· ph¸t triÓn hÕt søc nhanh chãng. Sù ph¸t triÓn ®ã ®· t¹o ra nhiÒu hÖ

thèng viÔn th«ng víi c¸c tÝnh n¨ng kh¸c nhau. Tuy nhiªn mçi hÖ thèng viÔn

th«ng thêng chØ ®îc thiÕt kÕ ®Ó phôc vô cho mét hoÆc mét sè dÞch vô nhÊt ®Þnh.

Chóng ®îc thiÕt kÕ theo c¸c chuÈn kh¸c nhau, cã c¬ chÕ ho¹t ®éng kh¸c nhau.

§iÒu nµy dÉn ®Õn sù ®a d¹ng vµ phøc t¹p trong hÖ thèng viÔn th«ng. MÆt kh¸c

do chóng ho¹t ®éng ®éc lËp víi nhau nªn tµi nguyªn cña chóng kh«ng ®îc chia

sÎ cho nhau.

M¹ng tæ hîp sè ®a dÞch vô ISDN ra ®êi nh»m môc ®Ých x©y dùng mét hÖ

thèng viÔn th«ng cã kh¶ n¨ng ®¸p øng ®îc tÊt c¶ c¸c lo¹i dÞch vô trong mét

m¹ng duy nhÊt. M¹ng tæ hîp ®a dÞch vô sè b¨ng réng (B-ISDN) lµ m¹ng cã kh¶

n¨ng ®¸p øng c¸c yªu cÇu ®ã.

Do yªu cÇu ®¸p øng ®îc ®a dÞch vô trong ®ã cã c¸c dÞch vô b¨ng réng

m¹ng B-ISDN kh«ng thÓ sö dung c¸c c«ng nghÖ chuyÓn m¹ch kªnh vµ chuyÓn

m¹ch gãi th«ng thêng. V× vËy kiÓu truyÒn kh«ng ®ång bé ATM (Asynchonous

Transfer Mode) ®· ®îc ITU-T khuyÕn nghÞ sö dông trong m¹ng B-ISDN, do ®ã

m¹ng B-ISDN cßn cã thÓ gäi lµ m¹ng ATM.

B-ISDN cã kh¶ n¨ng phôc vô cho c¸c dÞch vô chuyÓn m¹ch kªnh vµ

chuyÓn m¹ch gãi theo híng ®a ph¬ng tiÖn (Multimedia) hay ®¬n ph¬ng tiÖn

(Monomedia), theo kiÓu híng liªn kÕt (Connection- Oriented) hoÆc kh«ng liªn

kÕt (Connectionless). B-ISDN cung cÊp c¸c cuéc nèi th«ng qua c¸c chuyÓn

m¹ch, c¸c cuéc nèi cè ®Þnh hoÆc b¸n cè ®Þnh, c¸c cuéc nèi tõ ®iÓm ®Õn ®iÓm

hoÆc tõ ®iÓm ®Õn nhiÒu ®iÓm vµ cung cÊp c¸c dÞch vô theo yªu cÇu.

3.2. C¸c ®Æc ®iÓm chÝnh cña ATM

Trong kiÓu truyÒn kh«ng ®ång bé, thuËt ng÷ truyÒn bao gåm c¶ lÜnh vùc

truyÒn dÉn vµ chuyÓn m¹ch, do ®ã kiÓu truyÒn ¸m chØ c¶ chÕ ®é truyÒn dÉn vµ

chuyÓn m¹ch th«ng tin trong m¹ng. ThuËt ng÷ kh«ng ®ång bé gi¶i thÝch mét

kiÓu truyÒn trong ®ã c¸c tin trong cïng mét cuéc nèi cã thÓ lÆp l¹i mét c¸ch bÊt

thêng nh lóc chóng ®îc t¹o ra theo yªu cÇu cô thÓ mµ kh«ng theo mét chu kú

nµo. ATM cã hai ®Æc ®iÓm quan träng lµ :

Vò Khoa §TTT4-K40 38

§å ¸n tèt nghiÖp Ch¬ng 3: Giíi thiÖu chung vÒ ATM

• D÷ liÖu ®îc truyÒn díi d¹ng c¸c tÕ bµo ATM (ATM cell) cã kÝch thíc nhá vµ

cè ®Þnh lµ 53 Bytes. ViÖc truyÒn tin víi tèc ®é cao cïng c¸c tÕ bµo nhá lµm

gi¶m trÔ truyÒn dÉn ®¸p øng cho c¸c dÞch vô thêi gian thùc, ngoµi ra kÝch th￾íc nhá cßn t¹o ®iÒu kiÖn cho viÖc hîp kªnh ë tèc ®é cao ®îc dÔ dµng h¬n.

• Kh¶ n¨ng nhãm mét vµi kªnh ¶o (Virtual Channel) thµnh mét ®êng ¶o

(Virtual Path) nh»m gióp cho viÖc ®Þnh tuyÕn ®îc dÔ dµng h¬n.

H×nh 3.1 so s¸nh sù kh¸c nhau gi÷a kiÓu truyÒn ®ång bé (STM) vµ kiÓu

truyÒn kh«ng ®ång bé (ATM). Trong d¹ng truyÒn ®ång bé STM, c¸c phÇn tö sè

liÖu t¬ng øng víi kªnh ®· cho ®îc nhËn biÕt bëi vÞ trÝ cña nã trong khung truyÒn

dÉn. Trong khi ë ATM c¸c gãi thuéc vÒ mét cuéc nèi l¹i t¬ng øng víi c¸c kªnh

cô thÓ vµ nã xuÊt hiÖn t¹i bÊt kú vÞ trÝ nµo.

H×nh 3.1: Nguyªn lý ATM vµ STM

Nh ë trªn ®· tr×nh bµy phÇn tö d÷ liÖu dïng trong m¹ng ATM lµ c¸c tÕ bµo

ATM cã kÝch thíc cè ®Þnh lµ 53 Bytes. PhÇn tiªu ®Ò cña tÕ bµo (5 Bytes) dïng

®Ó mang c¸c th«ng tin cÇn thiÕt cho viÖc nhËn d¹ng c¸c tÕ bµo. C¸ch thøc truyÒn

tÕ bµo phô thuéc vµo yªu cÇu vµ tÝnh chÊt cña dÞch vô vµ tµi nguyªn trªn m¹ng.

TÝnh toµn vÑn cña chuçi tÕ bµo ®îc ®¶m b¶o khi truyÒn qua m¹ng ATM.

Nãi mét c¸ch kh¸c c¸c tÕ bµo thuéc vÒ cïng mét kªnh ¶o lu«n ®îc truyÒn theo

mét thø tù nhÊt ®Þnh.

ATM sö dông kü thuËt truyÒn theo kiÓu híng liªn kÕt (Connection -

Oriented). Mét cuéc nèi ë líp ATM bao gåm mét chÆng hay nhiÒu chÆng

Vò Khoa §TTT4-K40 39

T Õ b µ o

T i ª u ® Ò t Õ b µ o A T M

T h « n g t i n t Õ b µ o A T M

K ª n h k h « n g s ö d ô n g N g u y ª n l ý A T M

K ª n h 1 K ª n h 5 K ª n h 1 K ª n h 7 K ª n h 5 K ª n h 1

K h e t h ê i g i a n

K h u n g t h ê i g i a n 1 2 5 µ s

N g u y ª n l ý S T M

K ª n h

2

K ª n h

n

K ª n h

1

K ª n h

2

K ª n h

n

K ª n h

1

§å ¸n tèt nghiÖp Ch¬ng 3: Giíi thiÖu chung vÒ ATM

(Link), mçi chÆng ®îc g¸n mét sè hiÖu nhËn d¹ng kh«ng ®æi trong suèt cuéc

nèi. C¸c sè hiÖu nhËn d¹ng nµy lµ c¸c kªnh ¶o vµ ®êng ¶o. Tuy vËy ATM còng

cung cÊp mét sè giao thøc cho c¸c dÞch vô truyÒn sè liÖu kh«ng liªn kÕt

(Conectionless).

ATM cho phÐp ho¹t ®éng kh«ng ®ång bé gi÷a phÝa ph¸t vµ phÝa thu. Sù

kh«ng ®ång bé nµy cã thÓ ®îc xö lý dÔ dµng b»ng viÖc chÌn hay t¸ch c¸c tÕ bµo

kh«ng ph©n nhiÖm (tÕ bµo rçng) ®ã lµ c¸c gãi kh«ng m¹ng th«ng tin. Mét trong

nhiÒu ®Æc tÝnh ®Æc biÖt cña ATM lµ nã cã kh¶ n¨ng ®¶m b¶o vËn chuyÓn tin cËy

bÊt cø mét lo¹i dÞch vô nµo mµ kh«ng cÇn quan t©m ®Õn tèc ®é (tèc ®é kh«ng

®æi hay tèc ®é thay ®æi), yªu cÇu chÊt lîng hoÆc ®Æc tÝnh bïng næ tù nhiªn cña l￾u lîng. ATM cã thÓ ¸p dông cho mäi m«i trêng m¹ng. Ngoµi ra c¸c tÕ bµo ATM

cã ®é dµi ®ång nhÊt do vËy viÖc ®Þnh tuyÕn, chÌn hay t¸ch ghÐp tÕ bµo ®îc thùc

hiÖn nhanh h¬n mµ kh«ng cÇn qua t©m ®Õn th«ng tin ®îc mang trong tÕ bµo

ATM.

3.2.1.C¸c u ®iÓm cña ATM

C«ng nghÖ ATM ®· kÕt hîp c¸c u ®iÓm cña chuyÓn m¹ch kªnh vµ chuyÓn

m¹ch gãi. C«ng nghÖ nµy ®· lo¹i bá ®îc nh÷ng h¹n chÕ cña kü thuËt STM.

Nh÷ng u ®iÓm chÝnh cña ATM lµ:

• Kh¶ n¨ng truyÒn dÉn c¸c dÞch vô víi c¸c tèc ®é kh¸c nhau: c«ng nghÖ ATM

sö dông c¸c tÕ bµo kÝch thíc nhá, cè ®Þnh vµ kh¶ n¨ng ph©n bè d¶i th«ng

linh ho¹t nªn trong m¹ng ATM tèc ®é truyÒn cña c¸c kªnh kh«ng bÞ h¹n chÕ

vµo c¸c tèc ®é chuÈn nh trong STM. Tèc ®é c¸c dÞch vô trong m¹ng ATM cã

thÓ thay ®æi rÊt lín (tõ nhá nh truyÒn sè liÖu ®Õn lín nh HDTV). Thªm vµo

®ã tèc ®é dÞch vô cho phÐp thay ®æi rÊt nhanh, mang tÝnh ®ét biÕn.

• Kh¶ n¨ng truyÒn dÉn c¸c dÞch vô víi tèc ®é cao. Trong m¹ng ATM viÖc xö

lý chuyÓn m¹ch thùc hiÖn hoµn toµn b»ng thiÕt bÞ phÇn cøng vµ trong c¸c nót

chuyÓn m¹ch kh«ng cã yªu cÇu ®iÒu khiÓn luång, ®iÒu khiÓn lçi nh trong

m¹ng STM nªn gi¶m tèi thiÓu thêi gian xö lý ë nót chuyÓn m¹ch. §iÒu nµy

cho phÐp tèc ®é xö lý nhanh do ®ã tèc ®é m¹mg ATM lµ rÊt lín.

• Kh¶ n¨ng ghÐp/ ph©n kªnh dÔ dµng: viÖc ghÐp/ ph©n kªnh trong m¹ng ATM

chØ dùa trªn c¸c chØ sè nhËn d¹ng kªnh nªn c¸c kªnh víi tèc ®é truyÒn kh¸c

nhau hoµn toµn cã thÓ ®îc ghÐp/ ph©n dÔ dµng.

• ViÖc qu¶n lý, ®iÒu hµnh m¹ng dÔ dµng: viÖc thiÕt lËp hay huû bá c¸c cuéc nèi

dùa vµo c¸c nhãm kªnh ¶o, ®êng ¶o nªn dÔ dµng thiÕt lËp hay huû bá c¸c

cuéc nèi.

Vò Khoa §TTT4-K40 40

§å ¸n tèt nghiÖp Ch¬ng 3: Giíi thiÖu chung vÒ ATM

• Kh¶ n¨ng sö dông hiÖu suÊt ®êng truyÒn, c¸c tÕ bµo ATM cã thÓ ®îc g¸n

cho c¸c kªnh mét c¸ch linh ®éng, khi ®êng truyÒn rçi sÏ ®îc truyÒn ®i nhê

®ã t¨ng hiÖu suÊt ®êng truyÒn.

• TrÔ nhá: viÖc sö dông c¸c tÕ bµo cã kÝch thíc nhá, sö dông ®êng truyÒn tèc

®é cao cho phÐp ®¹t ®îc ®é trÔ nhá.

3.2.2.C¸c dÞch vô mµ ATM cung cÊp

1. DÞch vô CBR (Constant Bit Rate) trong dÞch vô nµy, tèc ®é truyÒn cña c¸c tÕ

bµo lµ kh«ng thay ®æi nh dÞch vô tho¹i, video: thêng dÞch vô nµy yªu cÇu tû

lÖ mÊt tÕ bµo thÊp, trÔ nhá.

2. DÞch vô VBR (Variable Bit Rate) trong dÞch vô nµy tèc ®é truyÒn tÕ bµo thay

®æi, c¸c dÞch vô VBR ®îc chia lµm hai lo¹i : VBR yªu cÇu thêi gian thùc vµ

VBR kh«ng yªu cÇu thêi gian thùc.

3. DÞch vô ABR (Available Bit Rate) dÞch vô bit cã s½n: dÞch vô nµy chØ cã

trong m¹ng ATM. Tû lÖ mÊt tÕ bµo vµ sù thay ®æi trÔ truyÒn kh«ng ®îc

chuÈn ho¸. C¨n cø vµo c¸c tr¹ng th¸i lu lîng m¹ng ATM sÏ cho phÐp ngêi sö

dông truyÒn víi tèc ®é kh«ng thÊp h¬n tèc ®é tèi thiÓu ®· ®¨ng ký víi m¹ng.

4. DÞch vô UBR (Unspecifed Bit Rate) dÞch vô nµy ®îc ®a ra nh»m khai th¸c

tèi ®a kh¶ n¨ng cña m¹ng ATM. DÞch vô nµy vµo trong m¹ng kh«ng phô

thuéc vµo tr¹ng th¸i cña m¹ng do dÞch vô nµy kh«ng quan t©n ®Õn mÊt tÕ bµo

hay c¸c th«ng sè QoS kh¸c.

3.3. CÊu tróc ph©n líp cña m¹ng ATM

Nh trong ch¬ng 1 ®· ®Ò cËp ®Õn m« h×nh tham chiÕu c¸c hÖ thèng më cña

OSI. Mçi hÖ thèng më ®Òu bao gåm tËp hîp c¸c hÖ thèng con s¾p xÕp theo thø

tù tõ trªn xuèng díi. Mét hÖ thèng con møc N bao gåm mét hoÆc vµi thùc thÓ.

Sù trao ®æi tin gi÷a hai thùc thÓ cïng líp cña hai hÖ thèng kh¸c nhau ®îc thùc

hiÖn qua giao thøc ®¼ng cÊp (quan hÖ ngang cÊp). C¸c ®¬n vÞ sè liÖu trao ®æi

gi÷a hai thùc thÓ cïng cÊp ®îc gäi lµ ®¬n vÞ sè liÖu giao thøc PUD (Protocol

Data Unit). §iÓm mµ t¹i ®ã c¸c thùc thÓ cña líp N+1 truy nhËp vµo dÞch vô cña

líp N ®îc gäi lµ ®iÓm truy nhËp dÞch vô líp N (SAP-Service Access Point). H×nh

3.2 chØ ra mèi quan hÖ gi÷a nh÷ng thùc thÓ th«ng qua c¸c giao thøc.

Vò Khoa §TTT4-K40 41

Líp ATM

Líp con héi tô truyÒn dÉn(TC)

---------------------Líp vËt lý-----------

Líp con ®­êng truyÒn vËt lý(PM)

Líp con ®­êng truyÒn vËt lý(PM)