ATMAsynchronous Transfer Mode

Origen

Años 60: En los laboratorios Bell.

1988: El CCITT decidió que sería la tecnología de conmutación de las futuras redes ISDN en banda ancha.

La información es transmitida y conmutada en forma de cortos paquetes de longitud constante y que pueden ser enrutadas individualmente mediante el uso de los denominados canales virtuales y trayectos virtuales.

Permite la transferencia simultánea de datos y voz a través de la misma línea.

Transfiere datos de manera asíncrona.

Posibilita la transferencia de datos a velocidades desde 25 Mbps a más de 622 Mbps.

Módulo ATM

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.

Las Celdas son estructuras de datos de 53 bytes compuestas por dos campos principales:

Header: 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.

Payload: 48 bytes, fundamentalmente con datos del usuario y protocolos AAL que también son considerados como datos del usuario.

Base Virtual

VCI.- Virtual Channel Identifier, campo de 16 bits. Canales fijos en donde se va a transmitir la información.

VPI.- Virtual Path Identifier, campo de 8 bits. Hacia donde, el camino a enrutar la información.

Los switches ATM utilizan los campos VPI/VCI para identificar el próximo VCL (Virtual Channel Link) que una celda necesita para transitar hasta su destino final.

Formatos de Celda

NNI (Network to Network Interface).- El cual se refiere a la conexión de Switches ATM en redes privadas.

UNI (User to Network Interface).- 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 el más utilizado.

Campos de la Celda GFC (Generic Flow Control, 4 bits): El estándar originariamente reservó

éste campo 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 (Virtual Path Identifier, 8 bits) y VCI (Virtual Channel Identifier, 16 bits): Se utilizan para indicar la ruta de destino o final de la célula.

PT (Payload Type, 3 bits): Identifican 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 (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 (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.

Modelo Arquitectónico

Capa Física

Define las interfaces físicas con los medios de transmisión.

Es responsable de la correcta transmisión y recepción de los bits en el medio físico apropiado.

A diferencia de muchas tecnologías LAN como Ethernet, que especifica ciertos medios de transmisión, (10 base T, 10 base 5, etc.) ATM es independiente del transporte físico.

Las celdas ATM pueden ser transportadas en redes SONET (Synchronous Optical Network), T3/E3, TI/EI.

Hay dos subcapas en la capa física que separan el medio físico de transmisión y la extracción de los datos:

La subcapa PMD (Physical Medium Depedent).- Tiene que ver con los detalles que se especifican para velocidades de transmisión, tipos de conectores físicos, extracción de reloj, etc.

La subcapa TC (Transmission Convergence).- Tiene que ver con la extracción de información contenida desde la misma capa física. Esto incluye la generación y el chequeo del Header Error Corrección (HEC), extrayendo celdas desde el flujo de bits de entrada y el procesamiento de celdas "idles" y el reconocimiento del límite de la celda. Otra función importante es intercambiar información de operación y mantenimiento (OAM) con el plano de administración.

Capa ATM

Define la estructura de la celda y cómo las celdas fluyen sobre las conexiones lógicas en una red ATM.

Las celdas son transmitidas serialmente y se propagan en estricta secuencia numérica a través de la red.

El tamaño de la celda ha sido escogido como un compromiso entre una larga celda, que es muy eficiente para transmitir largas tramas de datos y longitudes de celdas cortas que minimizan el retardo de procesamiento de extremo a extremo, que son buenas para voz, vídeo y protocolos sensibles al retardo.

Capa AAL

Mecanismo para la adaptación del formato de celda desde la Capa de enlace de datos a los niveles superiores de otras arquitecturas, tales como TCP/IP.

Juega un rol clave en el manejo de múltiples tipos de tráfico para usar la red ATM, y es dependiente del servicio.

Está definido en el ITU y se diseñaron 5 protocolos adaptados a las diferentes arquitecturas de red que pueden soportar ATM.

Capas o Protocolos ATM Adaptation Layer 1: Soporta CBR síncrono, orientado a conexión. Su

servicio es de alta prioridad y garantizado. Se utiliza, por ejemplo, para audio y video sin comprimir (videoconferencias, audio interactivo).

ATM Adaptation Layer 2 : Soporta rt-VBR, de circuito orientado a la conexión de tráfico síncrono. Su servicio es de baja prioridad y garantizado. Se utiliza en compresión de video.

ATM Adaptation Layer 3 y 4: Soportan al VBR, tráfico de datos, protocolos orientados a la conexión, tráfico asíncrono o a los paquetes de datos no orientados a la conexión. Por ejemplo bajo Frame Relay y X.25. Su servicio es de alta prioridad y no garantizado.

ATM Adaptation Layer 5 : Diseñado para utilizarse bajo TCP/IP y está normalizado en la RFC 1577. Es similar a AAL 3/4 con un programa de simplificación de cabecera (header) de información. Asume que los datos son secuenciales desde el usuario final y usa el bit Payload Type Indicator (PTI) para indicar la última celda en transmitirse. Ejemplos de este servicio son el clásico IP sobre ATM, Ethernet sobre ATM, SMDS y emulación LAN (LANE). Su servicio es de baja prioridad y no garantizado.

Planos

Plano de usuario: Permite la transferencia de información de usuario, así como de determinados controles asociados a dicha transferencia como son el control del flujo y de algunos errores.

Plano de control: Realiza funciones de control de llamada y de control de la conexión. Es realmente el que se encarga del establecimiento y liberación de la conexión.

Plano de gestión: Se encarga de la gestión de las diferentes capas y planos y se relaciona con la administración de recursos.

Conclusión ATM ofrece un servicio orientado a conexión, en el cual no hay un desorden

en la llegada de las celdas al destino.

Puede ser considerado como una tecnología de conmutación de paquetes en alta velocidad con unas características particulares:

Los paquetes son de pequeño y constante tamaño (53 bytes).

Es una tecnología de naturaleza conmutada y orientada a la conexión.

Los nodos que componen la red no tienen mecanismos para el control de errores o control de flujo.

Esto lo hace gracias a los caminos o rutas virtuales (VP) y los canales o circuitos virtuales (VC).

En ATM, los caminos virtuales (VP), son los caminos que siguen las celdas entre dos enrutadores ATM pero este camino puede tener varios canales virtuales (VC).

Este camino no cambia durante toda la comunicación, así que si se cae un nodo la comunicación se pierde.

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.

Gran parte del esfuerzo que están haciendo las compañías está dedicado al área de enrutamiento, puesto que puede ser el punto fundamental que les permita permanecer en el mercado en un futuro.

Los conmutadores ATM aseguran que el tráfico de grandes volúmenes es flexiblemente conmutado al destino correcto.

Flexibilidad es una de las fortalezas de ATM ya que usted paga solamente por la carga de celdas que es efectivamente transportada y conmutada para usted.

La Capa de Adaptación a ATM adapta y segmenta el flujo de tráfico en celdas de 48 bytes. La capa ATM añade los 5 bytes de overhead, y los pasa a la Capa Física, que convierte las celdas en señales eléctricas u ópticas.

Existe cierta confusión entre ATM y B-ISDN, y a menudo se usa incorrectamente un término por el otro.

ATM mas caro que Ethernet

Fuentes

http://es.kioskea.net/contents/670-atm-modo-de-transferencia-asincrono

http://es.wikipedia.org/wiki/Modo_de_Transferencia_As%C3%ADncrona

http://www.slideshare.net/vicandi91/atm-asynchronous-transfer-mode

http://www.monografias.com/trabajos/atm/atm.shtml

http://www.techterms.com