atm

© 1999 E. Baumeler / M. Burri Berner Fachhochschule HTA Biel Computer Science Department 1

ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMThemen

F ATM BASICS

F LANE (LAN Emulation)

F IP over ATM

F Fragen


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMWas ist ATM ?

F ATM– Asynchronous Transfer Mode

F Eigenschaften– enorme Bandbreite (meist Glasfaser)– Feste Paketlänge (Zellen)– variable Übertragungsrate– Verbindungsorientiert– Verzicht auf eine abschnittsweise Fehlersicherung


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATM

Physical Layer

Signaling &Control- UNI 3.0/3.1- Q.2931

User Application- Daten, Sprache, Video

ATM Layer

SignallingAAL

ATMAdaptation

PMD Bit TimingPhysical Medium

TC

Cell Rate DecouplingHEC Header ProcessingCell DelinerationTransmission Frame AdaptionTransmission Frame Generationand Recovery

Cell Header Generation / ExtractionCell Multiplexing / DemultiplexingVPI / VCI TranslationTraffic ManagmentNetwork Management

Control Plane User Plane

ATM Layer

Physical Layer

Funktionen der ATM Schichten



[leer]VideoDatenVideo Sprache Daten

Daten

Sprache

Video

Daten

Sprache

Video

ATM Datenstrom (z.B. 155 MB/s)

Multiplexer Demultiplexer

Kopf(Header)

Nutzdatenteil(payload)

ATD (Asynchronous Timedivision Multiplexing)


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMDie ATM-Zelle

GFC

HEC

VCI

VPI

VPI VCI

VCI PT CLP

8 7 6 5 4 3 2 1

(payload)

[Bits]

1

2

3

4

5

(6÷53)

[Byt

es]



GFC

HEC

VCI

VPI

VPI VCI

VCI PT CLP

8 7 6 5 4 3 2 1

(payload)

[Bits]

1

2

3

4

5

(6÷53)

[Byt

es]

F GFC (Generic Flow Control):– Ist für die Flusssteuerung gedacht– wird gegenwärtig jedoch nicht gebraucht

Der ATM Cell Header



F VPI (Virtual Path Identifier)– Ist für die Vermittlung der virtuellen

Pfade verantwortlich.

GFC

HEC

VCI

VPI

VPI VCI

VCI PT CLP

8 7 6 5 4 3 2 1

(payload)

[Bits]

1

2

3

4

5

(6÷53)

[Byt

es]

Der ATM Cell Header



F VCI (Virtual Channel Identifier)– Ist für die Vermittlung der virtuellen Kanäle

verantwortlich.

GFC

HEC

VCI

VPI

VPI VCI

VCI PT CLP

8 7 6 5 4 3 2 1

(payload)

[Bits]

1

2

3

4

5

(6÷53)

[Byt

es]

Der ATM Cell Header



F PT (Payload Type)– Zeigt an, ob die Zelle Teilnehmer- oder

Netzinformationen enthält.

GFC

HEC

VCI

VPI

VPI VCI

VCI PT CLP

8 7 6 5 4 3 2 1

(payload)

[Bits]

1

2

3

4

5

(6÷53)

[Byt

es]

Der ATM Cell Header



F CLP (Cell Loss Priority)– Gibt die Priorität der Zellen an

GFC

HEC

VCI

VPI

VPI VCI

VCI PT CLP

8 7 6 5 4 3 2 1

(payload)

[Bits]

1

2

3

4

5

(6÷53)

[Byt

es]

Der ATM Cell Header



F HEC (Header Error Check)– Korrigiert allfällige Fehler im Zellenkopf

GFC

HEC

VCI

VPI

VPI VCI

VCI PT CLP

8 7 6 5 4 3 2 1

(payload)

[Bits]

1

2

3

4

5

(6÷53)

[Byt

es]

Der ATM Cell Header



Übertragungsmedium (Glasfaser) VirtuellerPfad (VP)

VirtuellerKanal (VC)

VirtuellerKanal (VC)

VirtuellerPfad (VP)

Virtueller Kanal (VCI) / virtueller Pfad (VPI)



Node 2

Node 3Node 1

VPI 1

VPI 4

VPI 3 VPI 2

VPI1

VPI 1

VPI 6

VPI 3

VCI 4VCI 3

VCI 8

VCI 3VCI 2

VCI 8

VCI 7

VCI 1

VCI 5

VCI 5

VCI 1

VCI 2

VCI 1VCI 2VCI 3

VCI 7VCI 8VCI 9

VC und VP-Vermittlung bei ATM


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMATM Adressierung

Data Country Code - DCC

International Code Designator - ICD

E.164

AFI ICD DFI AA res. RD AREA ESI SEL

AFI DCC DFI AA res. RD AREA ESI SEL

AFI E. 164 RD AREA ESI SEL

E.164


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMAAL (ATM Adaption Layer)

AAL1 AAL4AAL3AAL2 AAL5

Bit Rate konstant variablel

Verbindungorientiert Verbindungs-los

Verbindungs-los oderorientiert

Synchronisationzwischen Quelle

und Ziel

Verbindungs-modus

erforderlich nicht erforderlich

Leitungs-EmulationVideo mitkonstanter

Bitrate

Video undAudio mitvariablerBitrate

Ver-bindungs-orientierter

Datentransfer

Ver-bindungs-

loserDatentransfer

High SpeedDatentransfer


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMUnterschiede zwischen LAN und ATM

F LAN

– Verbindungslos

– Broadcast / multicast

– MAC adressierung

F ATM

– Verbindungsorientiert

– point-point / multipoint

– ATM adressierung


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMZweck der LAN Emulation

F LANE

– Dem LAN-Protokoll dem Zugang zueinem ATM-Zetz eröffnen

– Aus der Sicht des Benutzers erscheint dasATM-Netz wie ein gewöhnliches LAN



A1

A2

LANEServer A

ATMSwitch

Router B1

B2

LANEServer B

Router

A2

A1

B2

B1

F Physical View

F Logical View

ATM-Netz mit LANE


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMKomponenten der LANE

F LAN Emulation Client (LEC)

– baut Verbindung zum ATM Netzwerk mittelsLANE User to Network Interface (LUNI) auf

– setzt MAC Adressen in ATM Adressen um



F LAN Emulation Server (LES)– emuliert verbindungslose Services

– registriert MAC Adressen und setzt MACAdressen in ATM Adressen um (AddressResolution)

– existiert pro emuliertes LAN



F LAN Emulation Configuration Server (LECS)– stellt für den LEC Konfigurationsinformationen

und Adresse des LES bereit

– ein LECS für alle emulierte LANs in einem Netzwerk



F Broadcast and Unknown Server (BUS)

– emuliert Broadcast bzw. Multicast eines legacy LANs

– übernimmt Transport von Paketen zu unbekanntenHosts (connectionless server)

– unterhält eine point-to-multipoint Verbindung zujedem LEC

– ein BUS für jedes emulierte LAN


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMLANE Operationen

LEC LECS LES BUS

Konfiguration

ELANverbinden

Verbindungzum Bus

Daten-transfer

Register

Establish Control Connection

Establish Multicast Connection

LANE ARP Request

Establish Data Direct VCC

LEC



§

Application

IP IPX

ODI

LANEmulation

NDIS

AAL5

ATM

PhysicalLayer

ATM

PhyLayer

PhyLayer

§

Bridging

AAL5

ATM

PhysicalLayer

Application

IP IPX

ODINDIS

MediaAccessControl

PhysicalLayer

PhyLayer

MediaAccessControl

LANEmulation

ATMSwitch Bridge

LAN Emulation Interworking


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMIP over ATM

F Einleitung

– Netzwerke mit hoher Bandbreite werden benötigt

– TCP/IP ist am weitesten verbreitet

– Absicht:

Unabhängig von Plattform und Software über einvorhandenes ATM-Netzwerk das IP-Protokoll zufahren


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMIP over ATM

F Grundlagen– ATM und IP haben verschiedene Adressierungen

=> ARP-Server wird benötigt

– ATM Verbindung bleibt solange bestehen, wie Datenda sind


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMClassical IP

F Classical IP and ARP over ATM (Classical IP)– Einfachster Weg, LAN durch ATM zu ersetzen

– Effizienter als LANE, da IP-Packete direkt in ATM-Zellen umgewandelt werden



PHY

MAC-Schicht(Ethernet, Token Ring)

LANE

ATM

Netzwerk Schichten(IP, IPX, DECnet...)

Höhere Schichten

PHY

Classical IP

ATM

Netzwerk-SchichtenIP

Höhere Schichten

LAN Emulation Classical IPOSI Schichten

4-7

3

2

1

LAN Emulation versus Classical IP



IP-Paket

LLC/SNAP

AAL5 Common Part ConvergenceSublayer Paylaod PAD Trailer

Cell 1 Cell 2 Cell 3 Cell 4 Cell n

OSI Layer 1

OSI

Layer

2

OSILayer 3 IP

LLC

ATMSAR

ATM Con-vergence

Sublayer &AAL's PDU

OSI Layer 4 bis 7

Zerlegung von IP-Paketen zu ATM-Zellen


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMMultiprotocol over ATM

F Multiprotocol over ATM (MPOA)

– Verbesserter Standard zur LAN-Integration

– MPOA-Server bestehen aus:

IASG Coordination Server

Route Server

Default Forwarder

Remote Forwarder


ATMATM BasicsBasics // LANELANE // IP over ATMIP over ATMFragen

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