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Technologie

Bei ATM werden alle Arten von Informationen, also Audio, Video und Daten in Paketen mit fester Länge (53 Bytes) befördert, die als Zellen bezeichnet werden (cell relay). Der Protokoll-Overhead dieser Zellen beträgt ca. 10%. 48 Bytes stehen für Nutzdaten zur Verfügung, 5 Bytes sind für Kontrollinformationen reserviert. Aus dieser Datenstruktur resultieren einige wesentliche Eigenschaften von ATM. Durch die einheitliche Länge aller Zellen entsteht eine kalkulierbare Verzögerung bei der Übertragung beliebiger Informationen, wodurch auch bei mehreren konkurrierenden Datenströmen für die einzelnen Anwendungen garantierte Bandbreiten vergeben werden können. Das von anderen Topologien bekannte Problem längerer Pakete, die z.B. bei Filetransfers auftreten und andere Anwendungen blockieren, tritt durch die Zellstruktur bei ATM nicht auf. Sehr kurze Blöcke eignen sich jeweils besser für Sprachübertragung, lange Blöcke für den Transfer von Daten und bewegten Bildern. Mit der Zellengrösse bei ATM hat das ATM-Forum einen salomonischen Kompromiss gefunden, der prinzipiell für alle Dienste geeignet ist. Da nun die meisten Informationen nicht in einer einzelnen ATM-Zelle unterzubringen sind, werden die unterschiedlich langen Pakete höherer Netzwerkschichten mit dem Anpassungsmechanismus SAR (Segmentation and Reassembly) des sendenden ATM-Adapters auf ATM-Zellen aufgeteilt und am Ziel wieder zusammengesetzt. Die Übertragung selbst beruht auf dem Prinzip der virtuellen Verbindung, das auch bei paketvermittelnden Netzen wie X.25 zugrundeliegt. Bei diesem Prinzip werden keine festen Kanäle zwischen den beteiligten Endeinrichtungen geschaltet. Vielmehr werden die Zellen einer bestimmten Verbindung dann, wenn sie erzeugt werden, auf einem vorher festgelegten Weg durch das Netz transportiert. Dadurch können die Betriebsmittel in den Netzelementen effizient für mehrere Verbindungen eingesetzt werden. ATM kennt sowohl Festverbindungen (PVCs, Permanent Virtual Circuits) als auch geschaltete Verbindungen (SVCs, Switched Virtual Circuits). Dabei kann es sich wiederum um virtuelle Punkt-zu-Punkt- oder Punkt-zu-Mehrpunkt- Verbindungen handeln. Verbindungen können mit einer gewissen Betriebsgüte QoS (Quality of Service) aufgebaut werden. Bei konventionellen LANs ist dies nicht der Fall. Die Bandbreiten von Ethernet (10 Mbit/s), Token-Ring (16 Mbit/s) und FDDI (100 Mbit/s) werden von allen angeschlossenen Geräten gemeinsam genutzt, müssen also entsprechend aufgeteilt werden. Bei Private Ethernet ist jedem Endgerät eine fixe Bandbreite von 10 oder 20 Mbit/s zugeordnet, bei Fast Ethernet eine Bandbreite von 100 oder 200 Mbit/s. ATM geht noch einen Schritt weiter. Jedem an ATM angeschlossenen Gerät kann durch die erwähnten PVCs oder SVCs statisch oder dynamisch die benötigte Bandbreite zugeordnet werden, wobei diese nur durch die Kapazität der ATM Hardware begrenzt ist. Nach erfolgtem Verbindungsaufbau hat man die Gewissheit, die Bandbreite des angeforderten Übertragungskanals alleine nutzen zu können, ohne von anderen sendewilligen Stationen gestört oder sogar unterbrochen zu werden. Dabei wird versucht, den jeweiligen Anforderungen bestmöglich gerecht zu werden. Grundsätzlich bietet ATM hier drei verschiedene Kategorien von Diensten an: Garantierte Dienste, vorhersagbare Dienste, oder Dienste, die eine jeweils verfügbare Bitrate bestmöglich nutzen. Eine garantierte Verbindung wird für die Unterstützung konstanter Bitraten (CSR, Constant Bit Rate) benötigt, bei der alle Zellen zuverlässig mit nur geringfügiger Zeitabweichung an den Bestimmungsort übertragen werden müssen, wie etwa bei Sprachinformation. Es existieren aber auch Anwendungen mit variablen Bitraten, beispielsweise Filetransfer und E-Mail, für die ein Service, der die verfügbaren Bitraten bestmöglich nutzt, ausreichend ist. Dabei gibt es keine festen Garantien. Die Zellen werden vielmehr einfach auf der Bandbreite, die Verbindungen mit höherer Priorität noch übrig lassen, bestmöglich übertragen. In der Spezifikation des ATM-Forums sind diese Dienste unter dem Begriff Traffic Management subsummiert Tabelle 4.2 gibt Auskunft über alle relevanten Einzelheiten.

Tabelle 4.2: Die ATM Dienstkategorien.
ATM  
Dienstkategorie  
CBR Constant Bit Rate feste Übertragungsrate spezifiziert
ABR Available Bit Rate Spitzenrate spezifiziert
VBR Variable Bit Rate Spitzenrate und Minimumrate, QoS Garantie
UBR Unspecified Bit Rate keine Bitrate spezifiziert



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Yasar Arman
2000-05-15