Asynchronous Tranfer Mode (ATM)

ATM ist eine neuere Netztechnologie, die aus dem WAN-Bereich kommt, aber neuerdings auch im MAN- und LAN-Bereich eingesetzt wird [#!alles!#][#!hals96!#][#!Neitzner!#] [#!af-uni-0010.002!#][#!atmeurope!#]. Ziel von ATM ist es, eine Grundlage für ein öffentliches Hochgeschwindigkeitsnetz (Broadband Integrated Services Digital Network, B-ISDN) zu sein. Dies verlangt, daß sowohl Sprache, Video und Daten über dieses transportiert werden können.

Ein ATM-Netz besteht aus ATM-Switches. Ein Switch steht an Knotenpunkten des Netzes, an denen mehrere Übertragungskanäle zusammenlaufen (siehe Abbildung ).

 

Abbildung:   ATM-Netz

Die Aufgabe eines ATM-Switch ist, eingehende Pakete fester Größe (53 Octest), die bei ATM Zellen (Cells) genannt werden (siehe Abbildung ), von einem Eingangsport zu einem Ausgangsport zu lenken.

 

Abbildung:   ATM-Zelle [#!hals96!#]

Vor Beginn einer Übertragung von Zellen wird eine virtuelle Verbindung im Netz eingerichtet. Nach der Art auf die dies erfolgt, können zwei Typen von Verbindungen unterschieden werden:

• Permanente Verbindungen (Permanent Virtual Connections, PVC)
  Diese Verbindungen werden im Zuge des Managements eines ATM-Netzes eingerichtet.
• Geschaltete Verbindungen (Switched Virtual Connections, SVC)
  Diese Verbindungen werden während des Betriebs mit einem Signalisierungsprotokoll auf- und abgebaut.

Durch die beiden Felder Virtual Path Identifier (VPI) und Virtual Channel Identifier (VCI) einer ATM-Zelle wird die virtuelle Verbindung identifiziert, zu der die Zelle gehört. Dieser Identifikator hat aber nur lokale Bedeutung, d.h. zwischen zwei Switches. Für das Weiterleiten einer Zelle wird der Eintrag für seinen Eingangsport und Identifikator in der Routing-Tabelle gesucht. Die Einträge in den Routing-Tabellen der Switches werden beim Verbindungsaufbau erzeugt. Die Felder VPI und VCI der Zelle werden durch die Werte für den Ausgangsport aus der Routing-Tabelle ersetzt und dann wird die Zelle an den Ausgangsport geleitet.

Bei der Suche nach einem Eintrag in der Routing-Tabelle kann entweder nur der VPI oder VPI und VCI verwendet werden. Wird das Routing nur nach dem VPI vorgenommen, spricht man von einer Virtual Path Connection (VPC), ansonsten von einer Virtual Channel Connection (VCC). Veranschaulicht wird dies durch Abbildung .

 

Abbildung:   VPI und VCI

ATM besitzt ein eigenes Referenzmodell (siehe Abbildung ).

 

Abbildung:   ATM-Referenzmodell [#!af-uni-0010.002!#, Seite 9]

Im ATM-Referenzmodell gibt es folgende Schichten:

• Physical Layer
  Entspricht der Physical Layer im OSI-RM. Die Transmission Convergence Sublayer sorgt in dieser Schicht dafür, daß mehrere unterschiedliche Übertragungstechniken genutzt werden können.
• ATM Layer
  Diese Schicht ist für die Einrichtung von Verbindungen und für die Übertragung von Zellen durchs Netz verantwortlich.
• ATM Adaption Layer (AAL)
  In der ATM Adaption Layer werden Dienste für Anwendungen oder höhere Protokoll, wie IP und AppleTalk, angeboten. Diese Schicht besteht aus zwei Unterschichten, Convergence Sublayer (CS) und Segmentation and Reassembly (SAR) Sublayer. Die Segmentation and Reassembly Sublayer sorgt für die Zerlegung der SDUs, die die Größe von Zellen überschreiten, in Zellen und den umgekehrten Vorgang. Die Convergence Sublayer implementiert den Dienst der AAL.
• Higher Layers
  Hier sind Protokolle angesiedelt, die die AAL nutzen.

Neben den Schichten gibt es im ATM-Referenzmodells die Ebenen, welche folgende sind:

• User Plane
  Die Protokolle der User Plane dienen dem Datentransport zwischen den Anwendungen.
• Control Plane
  Die Protokolle der Control Plane werden für Signalisierungen verwendet. Das User-Network Interface (UNI) Protokoll ist ein Protokoll dieser Ebene, das für den Auf- und Abbau von virtuellen Verbindungen dient.
• Management Plane
  Die Management Plane besitzt zwei Funktionen, das Plane Management und das Layer Management.