quy định trong tiêu chuẩn ISO.6523 E.164 45 Trờng IDI chứa mã địa chỉ đợc ITU-T quy
định
ATM Forum cũng đa ra phơng pháp để chuyển từ địa chỉ E.164 sang địa chỉ ATM_NSAP và ngợc lại, tuy nhiên trong phạm vi đồ án này ta không đi vào phân tích cách thức chuyển đổi này.
IDP: Initial Domain Part Phần vùng bắt đầu IDI:Initial Domain Identifier Xác định vùng bắt đầu
AFI: Authority and Format Indentifier Xác định dạng địa chỉ và cơ quan có thẩm quyền DDC: Data Contry Code Mã quốc gia
IDC: International Code Designator Mã tổ chức quốc tế DSP: Domain Specific Part Phần đặc tả vùng HO-DSP: High Oder DSP Phần bậc cao đặc tả vùng ESI: End System Identifier Định danh một hệ thống cuối SEL: Select or Lựa chọn
Cấu trúc gói tin ATMARP
Cấu trúc gói tin ATMARP đợc chỉ ra nh hình 5.11. Bits
0 16 31
ar$hrd Ar$pro
Ar$shtl Ar$sstl Ar$op
Ar$spln Ar$thtl ar$tstl Ar$tpln
Source ATM Number (ar$sha) Source ATM Sub Address (ar$ssa)
Source Protocol Address (ar$spa) Target ATM Number (ar$tha) Target ATM Sub Address (ar$tsa)
Target Protocol Address (ar$tpa)
Hình 5.11: Cấu trúc gói tin ATMARP Các trờng trong gói có ý nghĩa nh sau:
ar$hrd (16 bits): Kiểu địa chỉ phần cứng có giá trị là 0x0013 (hệ 16) trong trờng hợp địa chỉ ATM_SNAP.
ar$pro (16 bits): Kiểu giao thức sử dụng có giá trị 0x8000 trong trờng
hợp địa chỉ ATM_SNAP.
ar$shtl (8 bits): Kiểu và độ dài địa chỉ ATM nguồn (Giá trị là q Bytes).
ar$sstl (8 bits): Kiểu và độ dài địa chỉ con ATM nguồn (Giá trị là r).
ar$op (16 bits): Xác định loại đơn vị dữ liệu. Có 5 loại đơn vị dữ liệu
cần cho giao thức phân tích địa chỉ ATM là: ATMARP_Request, ATMARP_Reply, InATMARP_Request, InATMARP_Reply và ATMARP_NAK. Cụ thể nh sau:
Giá trị ar$op (hệ 16) Loại đơn vị dữ liệu
0x0001 ATMARP_Request
0x0002 ATMARP_Reply
0x0008 InATMARP_Request
0x0009 InATMARP_Reply
0x000A ATMARP_NAK
ar$thtl (8 bits): Kiểu và độ dài địa chỉ ATM đích (giá trị là x).
ar$tstl (8 bits): Kiểu và độ dài địa chỉ con ATM đích (giá trị là y).
ar$tpln (8 bits): Độ dài địa chỉ giao thức đích (giá trị là z).
ar$sha (q Bytes): Địa chỉ ATM nguồn.
ar$ssa (r Bytes): Địa chỉ con ATM nguồn.
ar$spa (s Bytes): Địa chỉ giao thức (IP) nguồn.
ar$tha (x Bytes): Địa chỉ ATM đích.
ar$tsa (y Bytes): Địa chỉ con ATM đích.
ar$tpa (z Bytes) Địa chỉ giao thức (IP) đích.
Trờng kiểu địa chỉ phần cứng. Trong trờng hợp mạng ATM nó sẽ đợc đặt một giá trị quy định cho mạng ATM.
Trờng kiểu giao thức. Trong trờng hợp phơng pháp IP truyền thống trên ATM sẽ đợc đặt một giá trị quy định cho giao thức Internet.
Trờng kiểu và độ dài của địa chỉ ATM phía nguồn và phía đích (ar$shtl, ar$sstl, ar$thtl, ar$tstl) đợc mã hoá trong 8 bits dới dạng nh sau:
8 7 6 5 4 3 2 1
0 0/1 Độ dài địa chỉ (tính theo Bytes)
Trong đó
Bit 8: Dành cho các ứng dụng trong tơng lai. Bit 7: Dùng để chọn kiểu địa chỉ ATM.
0 : Kiểu địa chỉ NSAP do ATM Forum quy định. 1 : Kiểu địa chỉ E.164 do ITU-T quy định.
Nh đã trình bày ở trên có hai loại địa chỉ ATM đợc định nghĩa là loại địa chỉ kiểu NSAP do ATM Forum quy định dùng cho các mạng t nhân và địa chỉ kiểu E.164 do ITU-T quy định dùng cho mạng công cộng. Tuỳ theo từng trờng hợp cụ thể mà có thể sử dụng một trong hai loại địa chỉ này hoặc phải kết hợp cả hai loại địa chỉ này chi tiết nh sau:
1. Dành cho mạng t nhân: địa chỉ ATM chứa địa chỉ dạng NSAP còn địa chỉ con ATM rỗng.
2. Dành cho mạng công cộng: địa chỉ ATM chứa địa chỉ dạng E.164 còn địa chỉ con ATM rỗng.
3. Dành cho mạng hỗn hợp: địa chỉ ATM chứa địa chỉ dạng E.164 còn địa chỉ con ATM chứa địa chỉ dạng NSAP.
Tuỳ theo loại mạng mà các máy khách trong mạng con IP Logic cần đăng ký với máy chủ phân tích địa chỉ loại địa chỉ tơng ứng. Ví dụ nếu mạng con IP Logic đợc triển khai trên các mạng ATM LANs dùng giao diện theo tiêu chuẩn ATM Forum UNI 3.0 thì địa chỉ đăng ký theo cấu trúc 1. Nếu mạng con IP Logic đợc triển khai trên mạng ATM công cộng thì địa chỉ đợc đăng ký theo cấu trúc 2. Còn nếu mạng con IP Logic đợc triển khai trên cả mạng ATM LANs và mạng ATM công cộng thì nó phải đăng ký địa chỉ sử dụng cấu trúc 3.
Các yêu cầu và phúc đáp ATMARP và InATMARP cho trờng hợp địa chỉ đợc đăng ký theo cấu trúc 1 và 2 phải chỉ ra rằng không tồn tại địa chỉ ATM con bằng cách đặt độ dài địa chỉ con bằng 0.
ý nghĩa chi tiết của các trờng trong gói ATMARP vàInATMARP nh bảng 5.3:
Loại gói Giá trị địa chỉ ATMARP _Request ATMARP _Reply InATMARP _Request InATMARP _Reply Địa chỉ ATM nguồn Chứa địa chỉ máy phát ra yêu cầu Chứa địa chỉ đã phân tích
Rỗng Chứa địa chỉ máy phát ra trả lời
Địa chỉ ATM đích
Rỗng Chứa địa chỉ của phía phát ra yêu cầu phân tích địa
chỉ
Rỗng nếu là PVC Chứa địa chỉ cần phân tích nếu là
SVC
Chứa địa chỉ của phía phát ra yêu cầu phân tích địa
chỉ ngợc Địa chỉ IP nguồn Chứa địa chỉ IP của máy phát ra yêu cầu Chứa địa chỉ IP đã đợc yêu cầu phân
tích Chứa địa chỉ IP của máy phát ra yêu cầu Chứa địa chỉ IP của máy phát ra trả lời Địa chỉ IP đích Chứa địa chỉ IP
yêu cầu phân tích
Chứa địa chỉ IP của máy phát ra yêu cầu phân tích
0 Chứa địa chỉ IP
của máy phát ra yêu cầu phân tích
ngợc Bảng 5.3: Các giá trị của địa chỉ ATM và IP trong các đơn vị dữ liệu của giao thức phân tích địa chỉ ATM
Đóng gói các gói ATMARP và InATMARP
Các gói ATMARP và InATMARP đợc chuyển vào các AAL5 PDUs sử dụng phơng pháp đóng gói LLC/SNAP. Cấu trúc của trờng thông tin AAL5 CPCS-SDU cho các ATMARP/ InATMARP PDUs nh sau.
LLC 0xAA-AA-03 OUI 0x00-00-00 Ethertype 0x08-06 ATMARP/InATMARP Packet
5.2.6.Báo hiệu trong ph ơng pháp IP truyền thống trên ATM
Trớc khi đi vào xem xét giao thức báo hiệu trong phơng pháp IP truyền thông trên ATM ta sẽ đi vào xem xét giao thức báo hiệu trong mạng ATM.
5.2.6.1.Báo hiệu trong mạng ATM
Mạng ATM dựa trên các kết nối hớng liên kết tức là các kết nối ảo phải đợc thiết lập trớc khi liên lạc bắt đầu. Các kết nối ảo cố định đợc thiết lập bằng tay nhờ vào phần chơng trình giao diện với ngời sử dụng ở chuyển mạch ATM. Các kết nối ảo chuyển mạch đợc thiết lập nhờ vào các thủ tục báo hiệu ATM. Thông qua các thủ tục báo hiệu, hai thiết bị trong mạng ATM không chỉ thiết lập kênh nối giữa chúng mà còn có thể thoả thuận các đặc tính của kết nối nh: loại lớp tơng thích ATM (AAL), chất lợng dịch vụ QoS, các tham số lu lợng tải và thậm chí cả giao thức lớp trên của mạng. Đây chính là những vấn đề ta phải quan tâm khi nghiên cứu áp dụng ATM vào kết nối IP. Việc áp dụng đó đòi hỏi báo hiệu ATM phải có đặc điểm riêng vì dạng dữ liệu trao đổi trong mạng IP cũng có những đặc điểm riêng.
Các thủ tục báo hiệu
Các thủ tục thiết lập kết nối cho mạng ATM bao gồm các chức năng nh: yêu cầu kết nối đợc gửi đi từ điểm yêu cầu kết nối đến đích cuối cùng báo chấp nhận kết nối từ phía đích. Đối với kết nối kiểu điểm -đa điểm Point to MultiPoint (PMP), còn có các chức năng nh thêm thiết bị và loại bỏ thiết bị. Một cách tổng quát các thủ tục dựa vào các thủ tục báo hiệu sau:
Yêu cầu kết nối. Cho phép một thiết bị nguồn yêu cầu thiết lập một kết
nối tới một đích xác định noà đó. Các thông tin liên quan đến kết nối nh tham số tryền tải, chất lợng dịch vụ có thể đợc cung cấp bởi thiết bị nguồn.
Trả lời kết nối. Cho phép thiết bị đích trả lời một yêu cầu kết nối. Thiết
bị đích có thể thoả thuận các thông tin liên quan đến kết nối với thiết bị nguồn trong trả lời kết nối.
Thiết lập kết nối. Cung cấp sự thiết lập kết nối giữa hai thiết bị bao gồm các chức năng yêu cầu và trả lời kết nối.
Giải phóng kết nối. Cho phép một trong các thiết bị liên quan đến kết nối
(nguồn hoặc đích) có thể huỷ bỏ kết nối.
Trạng thái kết nối. Tiếp nhận các nguyên nhân giải phóng kết nối và các
thông tin trạng thái có liên quan.
Thêm thiết bị. Cho phép thêm các thiết bị thành một nút lá (Leaf station)
trong kiểu kết nối điểm -đa điểm (Point to MultiPoint). Chức năng này
đợc nút gốc (Root station) hoặc trạm phát đa điểm trong kết nối điểm -đa
điểm thực hiện.
Loại bỏ thiết bị. Cho phép loại bỏ thiết bị ra khỏi một kết nối điểm đa
điểm.
Các thủ tục và bản tin điều khiển kết nối
Bản tin điều khiển kết nối đợc chia làm hai loại: điều khiển kết nối điểm - điểm (Point to Point) và điều khiển kết nối điểm - đa điểm (Point to MultiPoint). Các thủ tục này đợc ghi trong khuyến nghị ITU Q2931 và Q2961 (đối với kết nối điểm - điểm) và Q2971 (đối với kết nối điểm -đa điểm). Cấu trúc của bản tin báo hiệu nh hình 5.12. Bytes Xác định giao thức 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 Độ dài trờng tham chiếu cuộc gọi 2 Tham chiếu cuộc gọi 5 Kiểu bản tin 7 Độ dài bản tin
:
Phần tử thông tin (Phụ thuộc vào kiểu bản tin)
9
: n
Hình 5.12: Cấu trúc bản tin báo hiệu
Trong bản tin báo hiệu các trờng phần đầu đợc dùng để xác định kiểu báo hiệu (xác định chuẩn báo hiệu đợc sử dụng là Q.2931 hay Q.2961), kết nối mà
báo hiệu phục vụ (vì giữa hai điểm có thể tồn tại nhiều kết nối), loại bản tin báo hiệu và độ dài bản tin báo hiệu. Tuy nhiên ta chỉ cần quan tâm đến nội dụng của bản tin báo hiệu. Nội dung của bản tin báo hiệu đợc chia thành các phân tử thông tin khác nhau. Mỗi bản tin báo hiệu khác nhau sẽ chứa các phần tử thông tin khác nhau tuỳ thuộc vào nhiệm vụ của bản tin báo hiệu đó.
Trong bản tin báo hiệu có một số phần tử thông tin sau:
Số địa chỉ bên chủ gọi.
Địa chỉ con bên chủ gọi.
Số địa chỉ bên bị gọi.
Địa chỉ con bên bị gọi.
Lựa chọn mạng chuyển tiếp.
Tham số lớp tơng thích ATM.
Mô tả lu lợng tải ATM.
Định danh kết nối.
Tham số chất lợng dịch vụ.
Trễ chuyển tiếp từ đấu cuối đến đầu cuối.
Khả năng mang băng rộng
Thông tin lớp thấp băng rộng
Chi tiết các phần tử thông tin đợc chỉ rõ trong các tiêu chuẩn của ATM Forum nên ở đây ta không đi vào nghiên cứu chi tiết tất cả các phần tử thông tin này
Báo hiệu trong ATM đợc ATM Forum định nghĩa gồm có: báo hiệu điểm - điểm (Point to Point), điểm - đa điểm (Point to MultiPoint), kiểu kết nối đa điểm - đa điểm (MultiPoint to MultiPoint) không đợc định nghĩa bởi ATM Forum hay ITU-T.
Các bớc thiết lập báo hiệu Ponit to Point
1. Thiết lập gọi (Setup): Thiết lập một kết nối. Thông báo này đợc gửi đi bởi
bên chủ gọi vào mạng và từ mạng đến bên bị gọi.
2. Xử lý cuộc gọi (Call Proceeding): Chỉ ra rằng yêu cầu thiết lập gọi đã đợc bắt
đầu và không có một yêu cầu kết nối nào khác đợc chấp nhận. Thông báo này đợc gửi đi từ bên bị gọi hoặc từ mạng đến bên chủ gọi.
3. Kết nối (Connect): Chỉ ra rằng kết nối đợc chấp nhận từ bên bị gọi. Thông
4. Thừa nhận kết nối (Connect Acknowledge): Xác nhận kết nối đã đợc thiết lập và quá trình truyền dữ liệu có thể bắt đầu. Thông báo này đợc chuyển từ mạng đến bên bị gọi và từ bên chủ gọi vào mạng.
5. Giải phóng (Release): Yêu cầu giải phóng kết nối hoặc cho biết kết nối đã đ-
ợc giải phóng. Thông báo này đợc phát đi từ ngời sử dụng vào mạng khi yêu cầu giải phóng và từ mạng đến ngời sử dụng khi chỉ thị kết nối đã đợc giải phóng.
6. Hoàn tất giải phóng: Chỉ ra rằng tham chiếu cuộc gọi và nhận dạng kết nối
đã đợc giải phóng. Thông báo này đợc gửi từ ngời sử dụng vào mạng hoặc từ mạng đến các thiết bị liên quan.
Các bớc đợc mô tả nh hình 5.13.
Hình 5.13: Các bớc thiết lập kết nối điểm -điểm
Báo hiệu và kết nối điểm đa điểm
Vì ATM là kết nối có hớng và không có khả năng truyền quảng bá giống nh mạng LAN nên để hỗ trợ chế độ truyền điểm đa điểm mỗi điểm thu cuối cùng phải đợc thêm vào bằng cách sử dụng các chức năng thêm thiết bị. Phía nguồn hoặc trạm gốc sẽ thiết lập kết nối đầu tiên nh kiểu kết điểm -điểm sử dụng bản tin báo hiệu giống nh báo hiệu điểm -điểm. Kết nối đầu tiên đợc thiết
Bên chủ gọi Mạng Bên bị gọi Thiết lập Thiết lập Đang xử lý gọi Đang xử lý gọi Kết nối Kết nối Chấp nhận kết nối Chấp nhận kết nối Dữ liệu
lập giữa trạm gốc và trạm lá đầu tiên. Sự khác nhau ở đây là bản tin thiết lập kết nối bao gồm thông tin tham chiếu điểm cuối thêm vào và dấu hiệu cho biết nó là một kết nối điểm -đa điểm. Tham chiếu điểm cuối đợc sử dụng chủ yếu để phân biệt giữa trạm gốc và các trạm lá. Các trạm gốc có khả năng điều khiển các thông số của thông lợng trong khi các trạm là không có khả năng này. Sau khi kết nối đợc thiết lập trạm gốc có thể thêm thiết bị bằng cách sử dụng thông báo thêm thiết bị.
Kết nối đa điểm - đa điểm.
Kết nối này hiện nay vẫn cha đợc hỗ trợ nhng có hai phơng pháp có thể sử dụng để thiết lập nó là :
Mỗi nút mạng trong nhóm thiết lập một kết nối điểm -đa điểm đến tất cả các nút mạng khác. kiểu kết nối này yêu cầu số lợng kết nối bằng số nút mạng trong nhóm.
Mỗi nút mạng trong nhóm thiết lập một kết nối điểm -điểm đến đến một máy chủ đa điểm và dùng máy chủ để gửi các thông tin đến các nút khác trong nhóm.
5.2.6.2.Báo hiệu trong mạng IP truyền thống trên ATM
Nh ở trên đã xét về báo hiệu trong mạng ATM ta đã đề cập đến các thủ tục thiết lập giải phóng kết nối cũng nh cấu trúc chung của một bản tin baó hiệu. Tuy nhiên cấu trúc bản tin báo hiệu dành cho các yêu cầu truyền tải khác nhau sẽ khác nhau. Trong phần này ta sẽ xét những điểm cần chú ý trong báo hiệu của mạng ATM khi nó đợc dùng để truyền tải dữ liệu của giao thức IP. ở đây ta chỉ xem xét các bản tin báo hiệu thiết lập kết nối vì nó đóng vai trò quan trọng nhất khi truyền dữ liệu của giao thức IP.
Bản tin thiết lập kết nối bao gồm các phần tử thông tin sau:
Tham số lớp tơng thích ATM (AAL Parameters).
Miêu tả lu lợng tải ATM (ATM Traffic Descritor).
Thông tin lớp thấp băng rộng B-LLI (Broadband Low Layer).
Khả năng mang băng rộng (Broadband Bearer Capability).
Tham số chất lợng dịch vụ (QoS).
Số địa chỉ bên chủ gọi (Calling Party Number).
Số địa chỉ bên bị gọi (Caller Party Number).
Ngoài ra trong từng trờng hợp vụ thể, bản tin thiết lập báo hiệu có thể bao gồm các phần tử thông tin thêm sau:
Địa chỉ con bên bị gọi (Caller Party Subnumber).
Sau đây ta sẽ xét chi tiết một số phần tử thông tin .
Tham số lớp tơng thích ATM
Nh ta đã biết lớp tơng thích ATM AAL 5 đợc dùng để truyền các gói IP qua mạng ATM. Vì vậy trờng chỉ ra kiểu lớp tơng thích ATM trong phần tử thông tin về tham số lớp tơng thích ATM phải có giá trị là 5.
Kích thớc mặc định của đơn vị số liệu giao thức (PDU) trong trờng hợp giao thức Internet là 9180 Bytes. Khi đóng gói theo kiểu LLC/SNAP thì tạo thành số liệu ở lớp con hội tụ chung (CPCS) là 9188 Bytes. Giá trị 9188 Bytes cần đợc chỉ ra trong cả hai trờng hợp kích thớc tối đa của đơn vị dữ liệu hớng thu và kích thớc tối đa của đơn vị dữ liệu hớng phát. Tuy kích thớc mặc định là 9188 Bytes nhng nh đã đề cập ở trên nếu hai phía thu và phát chấp nhận một kích thớc lớn hơn thì giá trị của hai trờng kích thớc dữ liệu hớng thu và hớng phát có thể lên đến 65535 Bytes.
Trong phơng pháp đóng gói dữ liệu kiểu LLC/SNAP lớp con hội tụ truyền