D- bit xác nhận phần phát; Q bit định tiêu chuẩn; M bít tăng số liệu.
Hĩnh 8-4: cấu trúc tống quan mạng ATM.
8.2.6 Báo hiệu và đánh địa chỉ
8.16.1 Báo hiệu A T M
ATM là công nghệ chuyển mạch hướng kết nối (connection oriented), tức là các kết nối sẽ phải được thiết lập trước khi dữ liệu của các cuộc nối đó có thể truyền qua. Để thực hiện nhiệm vụ đó nhất thiết phải sử dụng thủ tục báo hiệu
cần thiết. Thủ tục báo hiệu ATM bao gồm nhiều quá trình với các thông báo khác nhau dùng để trao đổi thông tin báo hiệu giữa người sử dụng và mạng. Bởi vì ATM hỗ trợ rất nhiều loại hình dịch vụ khác nhau cho nên các thủ tục báo hiệu cũng phải đủ linh hoạt để cho phép các kết nối được thiết lập đáp ứng được các yêu cầu phong phú của người dùng cũng như đòi hỏi của mạng. Thủ tục báo hiệu ATM phải có khả năng thực hiện:
□ Thiết lập, duy trì cũng như giải phóng các kết nối;
□ Thương lượng (hay tái thương lượng) các đặc tính của kết nối.
Trong mạng ATM, có hai loại kết nối chính tồn tại đó là kết nối ảo chuyển mạch svc (Switched Virtual Connection) và kết nối ảo cố định PVC (Permanent Virtual Connection). Các kết nối ảo cố định PVC là các cuộc nối được thiết lập định trước thông thường bởi nhà quản trị mạng. Còn kết nối ảo chuyển mạch
svc là kết nối chỉ được thiết lập khi cần. Thủ tục báo hiệu chủ yếu sẽ được sử dụng cho việc thiết lập các kết nối ảo svc này. Khi các kết nối VPC hay vcc
được thiết lập bởi thủ tục OA&M, các tham số đặc tính của các kết nối đó sẽ được xem xét, các tham số đặc tính đó là các yêu câu về chất lượng dịch vụ QoS, nó cũng có thể phản ánh kết nối đó là kết nối điểm-điểm hay kết nối điểm-đa điểm v.v...
Đối với các cuộc gọi đa kết nối (multi-connection) vi dụ các ứng dụng đa truyền thông, nhiều kết nối đồng thời được thiết lập để truyền tải thông tin cho một cuộc gọi, mỗi kết nối là một dạng thông tin khác nhau hình hình ảnh, tiếng nói v.v... Lúc này báo hiệu ATM phải có khả năng bổ sung một hay nhiều kết nối vào một cuộc gọi hoặc huỷ bỏ một hay nhiều kết nối không cần thiết nữa của một cuộc gọi. Đối với các cuộc gọi đa điểm (multi-party) ví dụ như dịch vụ hội nghị từ xa (teleconference) sẽ yêu cầu nhiều hơn hai điểm kết nổi, khi đó báo hiệu ATM phải có khả năng bổ sung một (hay nhiều) kết nối từ 1 điểm nào đó hay huỷ bỏ toàn bộ các kểt nối từ một điểm khác v.v...
Thủ tục báo hiệu mà ATM sử dụng là báo hiệu ngoài băng. Nghĩa là quá trình báo hiệu xảy ra trên kênh ảo riêng biệt với kênh ảo chuyển dữ liệu của kết nổi sau này, giống như trường hợp mạng N-ISDN sử dụng kênh D cho báo hiệu. Kênh ảo riêng biệt này cũng được gọi là các kênh báo hiệu. Trong ATM có nhiều kênh báo hiệu khác nhau được phân biệt qua giá trị VCI và VPI của kênh đó.
□ VCI=1, (VPI bất kỳ): kênh sử dụng cho báo hiệu meta (meta - signaling). Báo hiệu meta được sử dụng để kiểm soát các kênh báo hiệu khác.
□ VCI=2, (VPI bất kỳ): kênh sử dụng cho báo hiệu quảng bá (broadcast signaling).
□ VCI=5, VPI=0: kênh sử dụng cho báo hiệu điểm-điểm và điểm-đa điểm giữa cuối ATM tới mạng ATM địa phương.
□ VCI=5, VPI ?íO: Kênh sử dụng cho báo hiệu điểm-điểm với điểm khác của mạng khác ATM khác.
Bảng sau minh hoạ 4 loại kênh báo hiệu chủ yếu tại giao tiếp ƯNI:
Loại kcnh
báo hiệu Chicu Số lựợng (kênh)
Meta 2 chiều 1
Quảng bá chung đơn hướng (mạng tới người dùng) 1
Quảng bá chọn đơn hưómg (mạng tới người dùng) > 1
lọc 2 chiều mồi điểm một kênh
Điểm-điểm
Các loại kênh báo hiệu tại giao tiếp UNI
Kênh bảo hiệu meta: Tại mỗi giao tiếp chỉ có duy nhất một kênh báo hiệu
meta mà thôi. Kênh báo hiệu này là 2 chiều và cố định. Nó là một dạng kênh quản lý giao tiếp được sử dụng để thiết lập, kiểm tra cũng như giải phóng kênh báo hiệu quảng bả và kênh báo hiệu điểm-điếm. Báo hiệu meta không được sử
dụng trong báo hiệu mạng-mạng.
^’Kênh báo hiệu đỉểm-điếm: Trong khi kênh báo hiệu meta là cố định thì kênh
báo hiệu điểm-điểm được cấp phát cho người dùng khi có nhu cầu báo hiệu. Kênh báo hiệu này cũng là kênh 2 chiều, nó được sử dụng để thiết lập, kiểm soát và giải phóng các kết nối kênh ảo v c c cho người dùng.
Kênh bảo hiệu quảng bả chung/chọn lọc: Đây là kênh báo hiệu đơn hướng
(từ phía mạng về phía người sử dụng), chúng được sử dụng để gửi các thông điệp
(2) Các kết nối kênh ảo VPC và kết nối đường ảo vcc cQng có thể được thiết lập thông qua thủ tục đăng ký (subscription) mà không cần tới các thủ tục báo hiệu.
báo hiệu của mạng cho tất cả (đối với quảng bá chung) hoặc một số nhất định (đối với quảng bá chọn lọc) người dùng.
Hình vẽ sau minh hoạ một ví dụ quá trình thiết lập và huỷ cuộc gọi trong ATM.
Mạng ATM
Đ iểm cuối ATM ' ATM Endpoint
Ninh 8-10: Quả trình thiết lập và giải phỏng cuộc gọi ATM. 8.2.6.2 Đánh địa chỉ
Để các thông điệp báo hiệu có thể được trao đổi giữa node mạng cũng như các đầu cuối ATM, ATM phải có một cơ chế đánh địa chỉ hợp lý sao cho mỗi thiết bị được gán duy nhất 1 địa chỉ ATM. Địa chỉ trong ATM có đặc điểm sau:
a. Mỗi địa chỉ phải độc lập và duy nhất trong không gian địa chỉ.
b. Mạng ATM công cộng và dùng riêng sử dụng cơ chế đánh địa chỉ khác nhau.
c. Các địa chỉ ATM phản ánh một cấu trúc phân cấp. Điều này sẽ giúp làm đơn giản hoá quá trình định tuyến cũng như thủ tục quản lý trong mạng ATM,
Có 3 khuôn dạng địa chỉ được sử dụng:
□ ITU-T (E.164): Khuôn dạng này chính là khuôn dạng địa chỉ của mạng điện thoại, nó được ITU khuyến khích sử dụng cho mạng ATM công cộng.
□ DCC (Data Country Code): Khuôn dạng này lưu giữ địa chỉ mạng cục bộ LAN theo chuẩn IEEE 802.
□ ICD (OSI): Đây là khuôn dạng đưa ra bởi tổ chức chuẩn quốc tế ISO dùng trong hệ thống OSI.
Khuôn dạng ITU-T E.164 20 AFI Đ ia c h ỉ ISD N E .1 6 4 RD A R EA E S ! S e l 1 8 2 2 6 1 Khuôn dạng IEEE802 -DCC z:
AFI D C C DFI AA £)e d à n h
r e s e r v e d RD A R EA ESI S e l
Khuôn dạng OSI -ICD
AFI ICD DFI AA O é d à n h
r e s e r v e d RD A R E A E S I S e l
AFI A u th o rity & F o rm a t Id en tifier S e l RD R o u tin g D o m a in D C C A R E A A re a Id en tifier DF! ESI E n d s y s te m Id en tifier AA N S A P S e le c t o r D a ta C o u n tr y C o d e D o m a in S p e c if ic p a r t Id e n tifie r A d m in is tra tiv e A u th o rity
Hình 8-11: Các khuôn dạng địa chỉ ATM.
Cả 3 khuôn dạng này đều đánh địa chỉ dài tới 20 byte tức là sẽ có thể vào tới lo'*® địa chỉ khác nhau. Theo khuyến nghị của diễn đàn ATM, thì các thiết bị của mạng ATM dùng riêng cần phải hỗ trợ việc sử dụng cả 3 khuôn dạng địa chỉ này. Còn các thiêt bị của mạng ATM công cộng thì chỉ cần hồ trợ khuôn dạng địa chỉ E. 164 của ITƯ.
8.2.7 K ctlu ận
Qua những phần đã trình bày, ta có thể tóm tắt lại những đặc điểm chính của mạng ATM như sau;
Hướng kết nổi
Mạng ATM là một hệ thống hướng kết nối. Sẽ không có cách nào gửi dữ liệu qua mạng ATM nếu không thiết lập trước các kết nối kênh ảo v c c . Mạng ATM sử dụng 2 loại kết nối (bán) cố định và kết nối chuyển mạch. Là một hệ thống hướng kết nối nhưng không có nghĩa là các ứng dụng phi kết nối (connectionless operation) sẽ không thể chạy qua mạng ATM. Việc áp dụng ứng dụng phi kết nối này sẽ phụ thuộc vào phần lớp mạng phía trên của mạng ATM.
Quảng bả và truyền chọn lọc
ATM hỗ trợ cả hai cơ chế truyền quảng bá và truyền có chọn lọc (đa truyền). Truyền có chọn lọc được thể hiện dạng các kết nối điểm-đa điểm, đảm bảo thực hiện các kết nối từ gốc (root) đến các nhánh khác nhau. Truyền quảng bá và truyền chọn lọc được ứng dụng rất phong phú trong mạng ATM như trong thủ tục báo hiệu hay các ứng dụng video theo yêu cầu (video on-đemand) v.v...
Thứ tự truyền
Dữ liệu được truyền trong mạng ATM dưới dạng các tế bào, đối với một kết nối, thì thứ tự truyền các tế bào được đảm bảo. Nghĩa là phía thu sẽ tiếp nhận tế bào đúng y thứ tự như khi thứ tự tế bào được phía phát truyền đi. Điều này rất quan trọng, vì khi đó phía thu không cần phải sắp xếp lại thứ tự các tế bào nên tiểt kiệm được rất nhiều bộ đệm, làm đơn giản hoá quá trình tiếp nhận tế bào.
Đảm bảo tham sổ chất lượng dịch vụ QoS
Mỗi khi các kết nối kênh ảo v c c được thiết lập thì đồng thời một loạt các tham số chất lượng dịch vụ QoS cũng được gán cho kết nối đỏ. Các tham số này chỉ ra mức băng thông trung bình cũng như mức băng thông đỉnh tức thời mà kết nổi có chiếm. Nếu có tình trạng quá tải liên tục thì mạng có thể huỷ bỏ các tế bào có độ ưu tiên thấp để duy trì các chất lượng dịch vụ của các kết nối đã đề ra.
Các tham sổ chất lượng dịch vụ QoS hay dùng trong mạng ATM gồm có; □ Trễ truyền tế bào;
□ Sai khác trễ truyền tế bào;
□ Khả năng truyền tế bào như: tốc độ truyền trung bình và tốc độ đỉnh; □ Tỷ lệ lỗi tế bào;
□ Tỷ lệ mất tế bào;
□ Tỷ lệ chèn nhầm tế bào.
Huỷ và mất tế bào
Các tế bào có thể bị huỷ hoặc bị mất trong quá trình truyền qua mạng ATM. Tuy nhiên, mạng ATM sẽ không có trách nhiệm phát hiện ra hiện tưọng này và nó cũng không thông báo việc huỷ tế bào cho người dùng. Cơ chế phát hiện ra tế bào bị mất hay truyền lại tể bào hay không phụ thuộc vào các lớp ứng dụng cao hon bên trên các lớp ATM. Ví dụ như với các ứng dụng video hay âm thanh có tốc độ bit thay đổi, thì các bit dữ liệu sẽ phải chia làm thành 2 nhóm bit.
□ Nhóm bit chính: lun trữ các thông tin căn bản nhàm đảm bảo tính liên tục của dịch vụ. Những bit này sẽ có độ ưu tiên cao và sẽ không bị huỷ.
□ Nhóm bit phụ: chứa những dữ liệu giúp cải thiện chất lượng dịch vụ. Những bit này được đánh dấu ở mức ưu tiên thấp và sẽ bị huỷ đi khi mạng ở trạng thái tắc nghẽn.
Việc khôi phục hay truyen lại các bit bị huỷ được thực hiện bởi lớp ứng dụng cao hơn nhưng thông thường nó sẽ được thực hiện với một khối các tế bào, chứ không chỉ một tế bào riêng lẻ.
Kiểm soát luồng (flow control)
Thực tế trong mạng ATM, không tồn tại cơ chế kiểm soát luồng đích thực sử dụng các giao thức kiểu cửa sổ trượt giống như trong các mạng truyền thông khác. Tuy nhiên mạng ATM thực hiện cơ chế giám sát dữ liệu tại các điểm vào mạng theo các tham số chất lượng dịch vụ QoS đã đăng ký. Mạng sẽ ngăn chặn không cho phép truyền quá định mức cho phép.
Tính toàn vẹn dữ liệu
Mạng ATM không đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu của các kết nối giữa hai đầu người sử dụng. Thiết bị cũng như các ứng dụng tại các phía người sử dụng sẽ phải có trách nhiệm đảm bảo tính toàn vẹn này. Mức độ sửa lỗi do lớp tương thích AAL đem lại là hạn chế và nó sẽ không có trách nhiệm khôi phục các dữ liệu do việc huỷ tế bào gây nên.