III. Ứng Dụng ATM
3. Tầng Thích nghi ATM
- AAL tập trung các gói dữ liệu từ các tầng cao hơn vào các ATM cell. Cho ví dụ, trong trường hợp của một gói dữ liệu 1K, AAL sẽ phân nó thành 21 phần và đặt mỗi phần vào một cell để chuyển đi.
- AAL có nhiều kiểu và tầng điều hành dịch vụ khác nhau để phù hợp với những kiểu lưu thông khác nhau. Các tầng dịch vụ phân loại các ứng dụng dựa trên phương pháp các bit được truyền, băng thông và những kiểu kết nối đòi hỏi.
Kiểu 1. Một dịch vụ CRB (constant bit rate - tốc độ bit không đổi) hướng kết nối
với việc quy định thời gian cho các ứng dụng audio và video.
Kiểu 2. Một dịch vụ VBR (variable bit rate - tốc độ bit thay đổi) cho các ứng dụng
thời gian thực trong đó những mất mát nhỏ là có thể chấp nhận, và cho những ứng dụng không-thời gian thực, như xử lý giao dịch.
Kiểu ¾. Một dịch vụ ABR (available bit rate - tốc độ bit có sẵn) cho các ứng dụng
không-quan trọng-về-thời gian như liên mạng LAN hay giả lập LAN. Một mức dịch vụ cơ bản luôn luôn sẵn sàng, và băng thông dự phòng cho những cao điểm lưu thông, nếu
Kiểu 5. Một dịch vụ UBR (unspecified bit rate - tốc độ bit không được chỉ rõ)
cung cấp băng thông rảnh cho những dịch vụ không quan trọng như truyền tập tin. Cũng có những thông số liên quan đến những điều sau:
- Điều khiển lệ phí: Với các kênh chuyển mạch, đây là khả năng kiểm soát mạch dựa trên tầng của người dùng. Khi mạng bận, những người dùng tầng cao hơn được quyền ưu tiên mạch, nhưng phải trả phí cho sự ưu tiên này.
- Điều khiển tắc nghẽn: Điều khiển này liên quan đến những mạng bị tắc nghẽn nơi đó các cell đang bị bỏ rơi. Về cơ bản, các trạm gởi thông tin có quyền ưu tiên thấp bị yêu cầu tạm hoãn để những thông tin có quyền ưu tiên cao hơn có thể đi qua và chất lượng dịch vụ QoS được xác định thông qua các tham số đặc trưng như tỷ lệ tổn thất tế bào CLR (Cell Loss Rate), tỷ lệ lỗi tế bào CER (Cell Error Rate), tỷ lệ tế bào đến nhầm địa chỉ CMR (Cell Misinsertion Rate ), trễ truyền tế bào cực đại Max-CTD, trễ thay đổi đỉnh/đỉnh P2P-CDV, biến động trễ (Jitter Delay) ... Các tham số này được chia thành 2 nhóm là trễ và tổn thất. Mỗi loại dịch vụ trong mạng ATM có yêu cầu khác nhau về trễ và tổn thất. Ví dụ, đối với các dịch vụ thời gian thực như thoại, truyền hình theo yêu cầu yêu cầu độ trễ nhỏ nhưng có thể chịu được một tỷ lệ tổn thất nhất định. Ngược lại, các dịch vụ truyền số liệu như ftp, email thì tỷ lệ tổn thất quan trọng hơn thời gian trễ. Ngoài ra, có một số dịch vụ yêu cầu cao cả về trễ và tổn thất.
- Trong mạng ATM, người sử dụng và mạng thoả thuận với nhau qua hợp đồng lưu lượng. Qua đó, mạng phải đảm bảo QoS cho người sử dụng một khi kết nối đã được thiết lập. Đây chính là ưu điểm và cũng là thách thức đặt ra trong việc điều khiển lưu lượng và quản lý tài nguyên mạng. Để giải quyết vấn đề này, mạng ATM có nhiều cơ chế điều khiển như điều khiển UPC/NPC, điều khiển chấp nhận cuộc gọi CAC, điều khiển ưu tiên PC,...
Như đã đề cập, ATM là một công nghệ hướng kết nối, nghĩa là nó thiết lập những mạch ảo liên kết các hệ thống cuối. Các cell có thể được truyền tiếp một cách nhanh chóng qua mạng, và đòi hỏi rất ít việc xử lý bởi các trạm trung gian dọc đường.
VC(virtual channel kênh ảo) những cầu nối logic giữa các trạm cuối VP (virtual path - đường ảo) một bó các VC.
- Có thể tưởng tượng một VP như một cáp chứa một bó dây. Cáp kết nối hai điểm, và các dây bên trong cáp cung cấp những mạch riêng lẻ giữa hai điểm. Lợi ích của phương pháp này là những kết nối dùng chung một đường xuyên qua mạng được nhóm với nhau được quản lý chung. Nếu một VP đã được thiết lập, dễ dàng thêm một VC mới do đã có sẵn định nghĩa đường đi, chỉ cần thiết lập các điểm cuối cần là xong. Ngoài ra, trường hợp cần chuyển một VP để tránh tắc nghẽn hay do một bộ chuyển mạch không làm việc, tất cả các VC (có thể lên đến hơn 65,000) bên trong VP được thay đổi theo.
- Trong phần tiều đề của ATM cell, VPI (Virtual Path Identifier - Phần tử Định danh Đường ảo) định danh một liên kết hình thành bởi một đường ảo và một VCI (Virtual Channel Identifier - Phần tử Định danh Kênh ảo) định danh một kênh bên trong một đường ảo. VPI và VCI được định danh và tương ứng với các điểm kết thúc tại những bộ chuyển mạch ATM.
- ATM hỗ trợ cả các PVC (permanent virtual circuits - các mạch ảo cố định) và các SVC (switched virtual circuits - các mạch ảo chuyển mạch). Các PVC luôn luôn có sẵn còn các SVC đòi hỏi phải thiết lập mỗi lần chúng được dùng.
- Các bộ chuyển mạch thương lượng với nhau để xây dựng các VC, và không có dữ liệu nào được truyền đến khi VC đã được thiết lập một cách hoàn chỉnh ngang qua mạng. Dĩ nhiên, thiết lập các VC tương đối mất thời gian, do đó nhiều bộ chuyển mạch đã được đánh giá theo thời gian thiết lập cuộc gọi của chúng. Một bộ chuyển mạch kiểu mẫu có thể thiết lập lên đến từ 100 tới 200 VC/giây. Điều này không phải một vấn đề trong môi trường cục bộ, nhưng là một vấn đề trong truyền tải đường dài.
Các tính năng ưu việt của ATM và môi trường ATM:
- Ghép kênh không đồng bộ (ATDM) và thống kê cho mọi kiểu lưu lượng. - Gán độ rộng kênh rất linh hoạt và mềm dẻo.
- Giảm các mạng riêng.
- Chấp nhận mạng hiện có nhờ kết nối chúng với mạng ATM mới. - Tốc độ truy cập cao (155 Mbt/s- 16Gbt/s) .
Tiết kiệm giá thành OA&M ( Operation Administrantion and Maintenance) nhờ công nghệ cao và đồng nhất.
IV. Mô phỏng
1. Điều kiện
Phải chọn dòng Router có hỗ trợ giao thức ATM.
Do phần mềm Cisco Packet Tracer không hỗ trợ dòng Router cần thiết nên sử dụng phần mềm GNS3, ở đây sử dụng dòng Router C7200 của Cisco.