Asynchronous Transfer Mode (ATM) ist eine Hochgeschwindigkeits-Breitbandübertragungstechnologie. Sie transportiert verschiedene Arten von Benutzerverkehr, darunter Telefonie (Sprache), Daten und Videosignale. Sie funktioniert, indem sie Daten in einheitliche 53-Byte-Zellen aufteilt, die unabhängig voneinander über das Netzwerk übertragen werden. In diesem Tutorial erfahren Sie, wie Der asynchrone Übertragungsmodus funktioniert im Internet-Routing.

Wie funktioniert der asynchrone Übertragungsmodus?

Der asynchrone Übertragungsmodus (ATM) unterteilt Daten in kleine Zellen mit fester Größe. Jede Zelle ist 53 Byte lang und enthält 48 Byte Daten sowie einen 5 Byte Header mit Routing-Informationen. Ältere Technologien wie synchrone Systeme folgen einem strengen Zeitplan für die Datenübertragung. Bei asynchronen Systemen wird jede Zelle jedoch unabhängig und nach Bedarf gesendet, ohne auf ein bestimmtes Zeitfenster zu warten. Um die Daten an das Ziel zu senden, öffnet das Gerät den 5 Byte langen Header, der Informationen über die Quell- und Zieladresse des Geräts enthält. Sobald die Zieladresse überprüft wurde, werden die Zellen korrekt an ihr vorgesehenes Ziel weitergeleitet.

Welches Format hat die Zelle im asynchronen Übertragungsmodus?

ATM wird immer in Form von Zellen mit einer bestimmten Struktur vorliegen. Jede Zelle ist 53 Byte lang, mit einem 5-Byte-Header und 48-Byte-Nutzlast. Das Format von ATP ist von den folgenden zwei Typen. Sie können entweder UNI-Header oder HNI-Header. Ersteres ermöglicht die Kommunikation zwischen ATM-Endpunkten und Switches innerhalb der Räumlichkeiten eines privaten Netzwerks und umfasst das Feld Generic Flow Control (GFC). Letzteres umfasst jedoch kein GFC, da es von den ATM-Switches zur Kommunikation untereinander verwendet wird, sondern VPI oder Virtual Path Identifier.

Wie funktioniert der Asynchronous Transfer Mode (ATM) beim Internet-Routing?

In ATM-Netzwerken werden Daten in kleine Zellen mit fester Größe segmentiert, von denen jede eine spezielle Bezeichnung hat, die Virtueller Pfadbezeichner (VPI) und ein Virtueller Kanalbezeichner (VCI) in seinem Header. Der VCI identifiziert den jeweiligen virtuellen Schaltkreis innerhalb dieses virtuellen Kanals, während der VPI den virtuellen Kanal angibt, zu dem die Zelle gehört. Diese Bezeichnungen waren für die Datenweiterleitung unerlässlich. Diese Technologie stellte Verbindungen mithilfe von virtuellen Pfaden (VP) und virtuellen Kanälen (VC) her.

Der virtuelle Pfad umfasste mehrere virtuelle Kanäle, von denen jeder als spezifischer Kanal für die Datenübertragung zwischen zwei Endpunkten im ATM-Netzwerk fungierte. Bei dieser Technologie war das Routing verbindungsorientiert, was bedeutete, dass eine Route erstellt werden musste, bevor Daten über das Netzwerk übertragen werden konnten. Wenn ein Gerät Daten über ein Netzwerk an ein anderes übertragen möchte, muss es zuerst eine Verbindung herstellen, indem es durch das Netzwerk signalisiert und den entsprechenden virtuellen Pfad (VP) und virtuellen Schaltkreis (VC) einrichtet. Routing-Entscheidungen wurden an Netzwerkknoten basierend auf den Details des Virtual Path Identifier (VPI) und des Virtual Channel Identifier (VCI) in den Zellenheadern getroffen.

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Erläuterung des Virtual Path Identifier (VPI) und des Virtual Channel Identifier (VCI)

Der Virtual Path Identifier (VPI) ist ein 8- oder 12-Bit-Feld im Header einer ATM-Zelle. Er wird verwendet, um den Pfad zu identifizieren, den eine Zelle innerhalb eines ATM-Netzwerks nehmen soll. VPI-Werte reichen von 0 bis 4095, wobei VPI=0 für den Nullpfad reserviert ist. Im Wesentlichen fungiert der VPI wie eine Autobahnnummer für die Zelle und leitet sie durch die virtuellen Pfade des Netzwerks.

Der Virtual Channel Identifier (VCI) hingegen ist ein weiteres 16-Bit-Feld im ATM-Zellenheader. Es gibt außerdem den Endpunkt innerhalb des durch den VPI definierten Pfads an. VCI-Werte reichen von 0 bis 65535 und stellen sicher, dass die Zelle das genaue Ziel auf dem gewählten Pfad erreicht.

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Wo wird der asynchrone Übertragungsmodus verwendet?

Der asynchrone Übertragungsmodus oder ATM wird in optischen Netzwerken und der synchronen digitalen Hierarchie (SONET/SDH) verwendet, die ein Eckpfeiler öffentlicher Telefonnetze und des Integrated Services Digital Network (ISDN) ist. Er eignet sich am besten für diese Umstände, da er die Bandbreite mit maximaler Effizienz nutzt und gleichzeitig eine garantierte Dienstqualität (QoS) für Benutzer und Anwendungen aufrechterhält, die dies erfordern.

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Was ist der Unterschied zwischen Asynchronous Transfer Mode und Ethernet?

Der Hauptunterschied zwischen ihnen besteht darin, dass ATM Zellen mit fester Länge von 53 Byte hat, während Ethernet Frames mit variabler Länge hat. Außerdem ist ATM ein verbindungsbasiertes Protokoll, während Ethernet ein verbindungsloses Protokoll ist. Einerseits verwendet ATM Zellen- oder Paketvermittlung und virtuelle Schaltkreise vermitteln das Übertragungsmedium, andererseits verwendet Ethernet Paketvermittlung, um Daten über ein Netzwerk zu übertragen.

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