|
ATM как универсальная технология передачи данных
.
Примерно на этом же этапе (разработана в 1974 году, стандартизована в 1984), возникла технология
цифровой сети интегрального обслуживания - ISDN (Integrated Service Digital Network), которая обеспечивает
передачу данных по медным проводам со скоростью до 144 Кбит/с.
В отличие от Frame Relay, ISDN была изначально ориентирована на два типа передачи - голоса и данных.
Достигалось это благодаря развитым средствам приоритезации трафика. Но из-за низких скоростей передачи ISDN
(обычно 64кбит/с), быстро возникла идея новой широкополосной технологии, названной АТМ (Asynchronous Transfer Mode,
или режим асинхронной передачи), которая принципиально может применяться на различных скоростях (от 1,5 Мбит/с до 40
Гбит/с). К большим ее достоинствам можно отнести возможность относительно простого "наложения" на существующие сети
SDH.
Этот момент можно по праву назвать поворотным в истории коммуникаций. Уже успела сформироваться исторически узкая
специализация транспортных сетей. Для каждого вида связи существовала, по, меньшей мере, одна сеть, которая передает
информацию этой службы. Имелось большое количество выделенных структур, каждая из которых требовала собственного
этапа разработки, производства и дорогостоящего технического обслуживания. Хуже того, свободные ресурсы одной сети не
могли быть использованы другой - и это при очень дорогих физических каналах.
АТМ изначально разрабатывалась как универсальная и "академически правильная" технология, не зависящая от типа
передаваемого трафика. Её могут использовать все существующие службы, так как АТМ определяет протоколы на уровнях выше
физического.
При условии, что все виды информации транспортируются одним методом, возможно проектирование, создание, управление и обслуживание одной сети. Это сокращает затраты и делает её (в теории) наиболее экономичной
транспортной сетью электросвязи на сегодняшний день.
Несмотря на такой перечень достоинств, путь АТМ не был легок. Как любое универсальное средство, эта
технология уступала другим во многих частных случаях. Оборотная сторона универсальности, избыточная сложность,
влекла удорожание, и часто выливалась в большое количество неполадок не только на этапе внедрения, но и на начальных
стадиях эксплуатации.
Поэтому в сферу локальных сетей АТМ проникнуть не смогла, и была вытеснена Ethernet в телекоммуникацию. Там, при
отсутствии реальной альтернативы, именно АТМ в настоящий момент принято рассматривать как основную технологию при
построении транспортных сетей. Более дешевый и простой Ethernet только начинает теснить ее с занимаемых позиций. Но об
этом пойдет речь в следующих главах.
Если в общем оценить состояние отрасли связи в настоящий момент, то это Sonet/SDH, который используют в качестве
транспорта АТМ и Frame Relay. Последние, в свою очередь, связывают локальные сети конечных пользователей ресурсов сети
передачи данных.
На размер минимальной порции данных (ячеек в терминологии АТМ) влияют несколько факторов. Увеличение размера снижает требования на скорость процессора-коммутатора ячеек, и повышает эффективность использования канала. С другой стороны, чем меньше ячейка, тем более близко к реальному времени возможна передача.
Действительно, пока одна ячейка передается, вторая (пусть самая первоочередная) ждет. Сильная математика, механизм очередей и приоритетов может немного сгладить эффект, но не устранить причину. После достаточно долгих экспериментов в 1989 году для ячейки был определен размер в 53 байта (5 байт служебных, и 48 - данных).
Очевидно, что для разной скорости этот размер может быть разным. Если для скоростей от 25 до 155 Мбит/с подходит 53 байта, то для гигабита 500 байт будут ничем не хуже, а для 10 гигабит - годятся и 5000 байт. Но в этом случае проблема совместимости становится неразрешимой.
Рассуждения носят отнюдь не академический характер - именно ограничение на скорость коммутации поставило технический предел повышению скорости АТМ более 622 Мбит, и резко повысило стоимость на меньших скоростях.
Второй компромисс АТМ - технология с установлением соединения. Перед сеансом передачи на канальном уровне устанавливается виртуальный канал отправитель-получатель, который не может использоваться другими станциями. Тогда как в традиционных технологиях статистического уплотнения соединение не устанавливается, а в среду передачи помещаются пакеты с указанным адресом.
Для этого в таблицу коммутации заносятся номер порта и идентификатор соединения, который присутствует в заголовке каждой ячейки. Впоследствии коммутатор обрабатывает поступающие ячейки, основываясь на идентификаторах соединения в их заголовках. Опираясь на этот механизм, возможно регламентировать для каждого соединения пропускную способность, задержку, максимальную потерю данных. Т.е. обеспечивать определенное качество обслуживания.
Все перечисленные свойства, плюс хорошая совместимость с иерархией SDH, позволила АТМ сравнительно быстро установиться как стандарт магистральных сетей передачи данных. Но с полной реализацией всех возможностей технологии возникли большие проблемы. Как это бывало не раз, локальные сети и клиентские приложения не поддерживали функций АТМ. А без этого мощная технология с большим потенциалом становилась только лишним преобразованием между мирами IP (по сути Ethernet) и SDH.
Сложилась весьма неприятная ситуация, которую сообщество АТМ попыталось исправить. К сожалению, не обошлось без стратегических просчетов. В реальности, несмотря на все преимущества волоконной оптики по сравнению с медными кабелями, высокая цена интерфейсных плат и портов коммутаторов делала ATM на 155 Мбит/с чрезвычайно дорогим для использования в этом сегменте рынка.
Предприняв попытку определить низкоскоростные решения для настольных систем, ATM Forum ввязался в разрушительные споры по поводу того, на какие скорость и тип соединения следует ориентироваться. Производители разделились на два лагеря сторонников медного кабеля со скоростью 25,6 Мбит/с, и оптического кабеля при скорости 51,82 Мбит/с.
Когда после ряда громких конфликтов (первоначально был выбрана скорость 51,82 Мбит/с), ATM Forum провозгласил 25 Мбит/с в качестве стандарта. Но драгоценное время было потеряно безвозвратно. На рынке технологии пришлось встретить уже не "классический" Ethernet с его разделяемой средой передачи, а Fast Ethernet и коммутируемый 10base-T (с надеждой на скорое появление коммутируемого 100base-T). Высокая цена, небольшое количество производителей, необходимость в более квалифицированном обслуживании, проблемы с драйверами, и т.п. только усугубили ситуацию.
Надежды на внедрение в сегмент корпоративных сетей рухнули, и достаточно слабая "промежуточная" позиция АТМ на некоторое время закрепилась. Таково ее положение в отрасли на сегодня. Однако, и этот вопрос будет рассмотрен еще не раз в следующих главах.
http://nag.ru/goodies/book/ch2-8.html
|