ATM (Asynchronous Transfer Mode): Visão Geral e Características

ATM (Asynchronous Transfer Mode): Solução de infraestrutura do ITU-T de uma rede única para todo o tráfego das redes atuais (telefonia, interconexão de LANs, vídeo, televisão).

> Também chamado de cell relay
> Incorpora controles mínimos de fluxo e erros
> É orientada a conexão via circuitos virtuais ou canais
> É híbrido de tecnologia para transmissão e comutação de quadros; seus quadros têm tamanho fixo de 53 bytes
> Oferece suporte a QoS (qualidade de serviço) para rede. Ex: aplicações multimídia
> Pode emular LANs

Modelo de Camadas ATM
> Camada Física: Aspectos físicos
> Camada ATM: Camada comum que implementa um serviço geral de transferência de células
> Camada de Adaptação (AAL - ATM Adaptation Layer): Adapta o protocolo/serviço ao serviço ATM sendo disponibilizado (voz, dados IP, vídeo)
> Dependente da aplicação e seus requisitos (QoS)
> Existem alguns tipos específicos de AALs

Célula ATM
> 53 bytes = 5 bytes de cabeçalho + 48 bytes de dados; tamanho fixo, comutação rápida de células
> Células de maior prioridade numa fila não experimentarão muito atraso porque todas as células terão o mesmo tempo de processamento
2 tipos de células: Usadas entre usuário e a rede (UNI) / Usadas entre elementos de rede (NNI)
A diferença entre ambas é o campo (generic flow control) usado pelo usuário para controle de tráfego

Camada Física ATM
> Não existem características físicas específicas para ATM
> Estão padronizadas pelo ITU-T velocidades de 155,52 Mbps (baseada em células ou baseada em SDH) e 622,08 Mbps
> 1 byte de checksum (HEC) do cabeçalho de 4 bytes
> Idle cells - preenchem banda vazia
OAM cells - células de controle e troca de informações do sistema

Camada ATM é responsável em: Criar e gerenciar as conexões; rotear as células.
> Estabelecer características de tráfego e serviço
> Obviamente esta camada analisa o cabeçalho ATM
> A camada ATM não é garantida ser 100% confiável
> Oferece um serviço orientado a conexão, mas sem nenhum tipo de confirmação

Conexões ATM
> ATM suporta circuitos virtuais permanentes e comutados
> Uma conexão lógica VCC (virtual channel connection) é estabelecida entre usuários finais
> Pode ser usada para sinalização de controle entre usuário e rede, além de gerenciamento e roteamento da própria rede
> Existe uma segunda camada de processamento: caminho virtual (VPC - Virtual path connection)
> Uma VPC é um grupo de VCC com mesmos pontos finais
> O elemento básico na camada ATM é o circuito virtual (VCC - Virtual Channel Connection) - criado a partir da concatenação de vários VCL (Virtual Channel Links)
> Um grupo de circuitos virtuais podem formar um caminho virtual (VPC - Virtual Path Connection)
> Células enviadas num mesmo circuito virtual nunca chegam fora de ordem
> Um canal virtual é unidirecional, dois com mesmo identificador (full-duplex)

Características de Canais Virtuais
Qualidade do serviço: especificam a QoS como taxa de perda e a variação do atraso nas células
VC comutado é criado sob demanda por meio de sinalização de controle de conexões.
VC semipermanente é criado na configuração da rede ou por meio de ação do gerenciamento
> Integridade das sequências de células
> Parâmetros de tráfego e seu monitoramento

Vantagens de se usar os VPCs: Melhora da performance e confiabilidade da rede em função do uso de menos entidades de controle
Campo usado para encaminhamento nas células: VPI
> Redução no processamento das conexões lógicas
> Nós intermediários não processam novos canais
> Controle de capacidade para futuras reservas (canais)
> Menor tempo de estabelecimento das conexões (uma vez criada uma VPC, a criação de VCC dentro desta VPC é simples e rápida)
> Interfaces ATM

Duas interfaces de sinalização são definidas:
> User to Network Interface (UNI): entre um host e a rede ATM
> Network to Network Interface (NNI): entre comutadores (switches) dentro da rede ATM
> Permite estabelecer VPCs e VCCs
> Como Frame Relay, podem existir VCC permanentes (permanent) e comutados (switched)

Suporta protocolos de transporte de informação não baseados em ATM. Exemplos:
> Emulação de circuitos (TDM T1, E1)
> Voz e vídeo
> Serviços de comunicação de dados
> IP sobre ATM
> Multiprotocol encapsulation over ATM (MPOA)
> Emulação de LAN's (LANE)