Einführung in die ATM Technik Martin Kluge

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1 1. Die Entstehungsgeschichte von ATM Entwicklung von ATM durch CNET, AT&T und Alcatel (1983) Gründung des ATM Forums (1991), Mitglieder aus Industrie und Telekommunikationsunternehmen Zweck: Neue Anforderungen auf schnelle, stabile und skalierbare Netzwerke machten die Entwicklung einer neuen Netzwerktechnologie erforderlich

2 2. Einordnung von ATM in das OSI Modell (1) ATM liegt in der Schicht 2 des OSI Modells (Data Link Layer / Sicherungsschicht) ATM wird meist auf SDH (Europa) oder SONET (USA) gefahren Aufteilung des ATM Physical Layers in den PM (Physical Medium) und den TC (Transmission Convergence) Layer Die Transmission Frame Adaption ist für die Eingliederung der ATM Zellen in den ATM Datenstrom verantwortlich

3 3. Einordnung von ATM in das OSI Modell (2) Folgende Physical Layer wurden bisher definiert: Übertragunsraten der Physical Layer 2500 Übertragungsrate in Mbps OC-1 OC-3 / STM-1 OC-12 / STM-4 OC-24 OC-48 / STM- 16 Bezeichnung

4 4. Die ATM Transportschicht Bereitstellung von Funktionen für den Transport der ATM Zellen Daten werden Zeitgemultiplext und zu einem digitalen Ausgangssignal zusammengefasst Optimale Ausnutzung der Bandbreite Quality of Service (QoS) Aufteilung der Signale in gleich lange Zellen von je 53 Bytes (5 Bytes Header, 48 Bytes Payload / Daten) Der VPI (Virtual Path Identifier) und der VCI (Virtual Connection Identifier) bilden die ATM Addresse (ähnlich einer IP Addresse)

5 5. Der ATM Adaption Layer (AAL) Der AAL stellt die zur Anpassung an die Anforderungen der Dienste benötigten Funktionen bereit und trifft abhängig von der Dienstart Maßnahmen zur Signalbehandlung Er liegt zwischen dem eigentlichem ATM Layer und den Schichten der höheren Layer Er enthält Funktionen zur Fehlererkennung und zur Fehlerkorrektur (Bitfehler) Es gibt 5 verschiedene ATM Adaption Layer

6 6. Die unterschiedlichen ATM Adaption Layer Adaption Layer 1 Leistungsvermittelnde Dienste mit konstanter Bandbreite (Sprache, Video) Adaption Layer 2 Anwendungen mit variabler Bitrate und exakter Zeitsynchronität (Ton- und Bildübertragungen) Adaption Layer 3 und 4 Dienste mit variabler Bitrate (verbindungsorientierte und verbindungslose Dienste) (X.25, Frame Relay, TCP, UDP) Adaption Layer 5 Vereinfachter AAL3/4 Dienst, der nur Messageexchanges erlaubt ( Simple and Efficient Adaption Layer )

7 7. Das User-to-User Interface (UNI) Das UNI ist für den Auf- und Abbau von ATM Verbindungen verantwortlich (aktuell UNI Version 4) Dynamische Verbindungen (SVC = switched virtual circuits) Point-to-Point Verbindungen (PVC = permanent virtual circuits) Point-to-Multipoint Verbindungen Einrichten von VCI Signalisierungsfunktionen Fehlererkennung Unterstützung verschiedener Serviceklassen und Parameter

8 8. Die Serviceklassen des UNI (4.0) Constant Bitrate (CBR) Applikationen mit konstanter Datenrate (z.b. Sprachdienste) Real-Time Variable Bitrate (rt-vbr) Echtzeitapplikationen mit Verzögerungsbedingungen Non Real-Time VBR (nrt-vbr) Nicht-Echtzeitapplikationen (z.b. Filetransfer) Unspecified Bitrate (UBR) Applikationen ohne Echtzeitanforderungen mit variabler Bitrate Available Bitrate (ABR) Dynamischer Flusssteuerungsmechanismus (Bitrate wird dynamisch angepasst)

9 9. Die Serviceparameter des UNI (4.0) Peak Cell Rate (PCR) Maximale Bitrate mit der gesendet werden darf Sustainable Cell Rate (SCR) Obergrenze der durchschnittlichen Zellrate, die gesendet werden darf Maximum Burst Size (MBS) Maximale Zellenzahl, die gesendet werden darf Minimum Cell Rate (MCR) Minimale Zellrate, die vom Netz garantiert wird (für ABR)

10 10. Aufbau der ATM Adressen Aufbau nach dem OSI Network Service Access Point (SAP) Format Aufteilung der Adressen in Nutzerteil und Netzteil Data Country Code (DCC) Land in dem der Teilnehmer gemeldet ist International Code Designator (ICD) Kennung der Institution, die für die Adressregistrierung zuständig ist E.164 Adresse ISDN-Rufnummernplan, der international festgelegt ist Beispiel: c

11 11. Private Network-Network Interface (PNNI) PNNI wird von ATM Vermittlungsknoten zur gegenseitigen Kommunikation benutzt Es gilt nur für Wählverbindungen (SVC), da permanente Verbindungen nur geswitcht werden Aufbau heterogener ATM Netze durch PNNI möglich PNNI ist ein dynamisches Link State Protocol (ähnlich OSPF im IP Bereich) Es fasst Vermittlungssysteme in logische Gruppen zusammen und tauscht Informationen über die PNNI Topology State Elements aus (z.b. ob eine bestimmte Verbindung möglich ist)

12 12. Interim Local Management Interface (ILMI) Das ILMI ist Teil der UNI Spezifikationen Es informiert die Managementeinheit über den Status des Netzes und der Netzinfrastruktur Auch das ILMI gilt nur für Wählverbindungen (SVC) Es kommuniziert über fest definierte virtuelle Verbindungen mit Switches und Managementapplikationen Die Kommunikation findet dabei über SNMP statt Deshalb baut das ILMI auf einer SNMP Management Information Base (MIB) auf Jede UNI Schnittstlle muss das ILMI unterstützen

13 13. ILMI Funktionen zur Netzüberwachung Gerätestatus Gerätekonfiguration Status der Bitübertragungsschicht Virtuelle Pfad Verbindungen (VPI) Virtuelle Kanal Verbindungen (VCI)

14 14. Quellenangaben Für den Vortrag wurden folgende Quellen benutzt Netzwerkprotokolle gepackt (mitp) Cisco CCIE Fundamentals: Network Design and Case Studies (Cisco Press) TCP/IP Internetprotokolle im professionellen Einsatz (mitp) Cisco Remote Access Netzwerke (Cisco Press / Markt & Technik)

15 15. Anmerkungen Der Vortrag darf jederzeit unverändert weitergegeben werden und vor anderen Leuten gehalten werden Es dürfen jederzeit Teile des Vortrags kopiert werden, solange ein Verweis auf den ursprünglichen Vortrag gesetzt wird Danke an Maik Pfeil der den Vortrag korrekturgelesen hat

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