1. 18 장 가상회선교환:프레임 중계와 ATM 18.1 가상회선교환 18.2 프레임 중계 18.3 비동기 전송 방식 18.4 요약

2. 18.1 가상회선교환 • 가상회선교환(virtual circuit switching) • 회선교환(circuit switching) 네트워크 • 패킷교환(packet switching) 네트워크 • 데이터그램(datagram) 접근 방법 • 가상회선(virtual circuit)접근 방법

3. 18.1 가상회선교환(계속) • 전역 주소(global addressing) • 국제적으로 유일 • 포괄적 주소는 단지 가상회선 식별자 만드는데 사용

4. 18.1 가상회선교환(계속) • 가상회선 식별자(VCI, virtual circuit identifier) • 교환기 측면만을 가지는 작은 번호 • 두 교환기 사이의 프레임에 의해 사용

5. 18.1 가상회선교환(계속) • 3단계 • 설정(setup), 데이터전송(data transfer), 해제(teardown) 단계

6. 18.1 가상회선교환(계속) • 데이터 전송 단계 • 교환기와 테이블 • 한 발신지에서 목적지로 프레임을 보내기 위해 테이블 사용

7. 18.1 가상회선교환(계속) • 발신지와 목적지 간 데이터 전송

8. 18.1 가상회선교환(계속) • 설정 단계 • 영구 가상회선(Permanent Virtual Circuit) • 해당 테이블은 관리자에 의해 모든 교환기에 기록 • 교환 가상회선(Switched Virtual Circuit) • 발신지와 목적지 사이의 데이터 전송시 임시적인 짧은 연결 생성 • 설정 단계(setup phase) • 확인 응답(acknowledgment)

9. 18.1 가상회선교환(계속) • 설정 단계

10. 18.1 가상회선교환(계속) • 확인 응답(acknowledgment)

11. 18.1 가상회선교환(계속) • 해제 단계 • 해제 요구 프레임 • 해제 승인(teardown confirmation)에 응답 • 테이블의 해당 항목 삭제

12. 18.2 프레임 중계 • 프레임 중계(Frame Relay) • 1980년대 말 ~ 1990년대 초 설계된 가상회선 광역통신망 기술 • 높은 전송 속도(1.544Mbps, 최근 44.376Mbps) • 물리층과 데이터 링크층에서 동작 • 버스트 데이터를 허용 • 9,000바이트의 프레임 길이 • 비용 저렴 • 데이터 링크층에서의 오류 검출만을 사용 • 상위 계층에서 흐름 및 오류 제어

13. 18.2 프레임 중계(계속) • 구조 • 영구 가상회선 및 교환 가상회선 제공

14. 18.2 프레임 중계(계속) • 가상회선 • 데이터링크 연결 식별자(data link connection identifier, DLCI) 프레임 중계에서는 VCI는 DLCI라고 불린다.

15. 18.2 프레임 중계(계속) • 교환기 • 입력 포트-DLCI 조합을 출력 포트-DLCI 조합

16. 18.2 프레임 중계(계속) • 프레임 중계층 • 물리층과 데이터 링크층만 존재 프레임 중계는 오직 물리층과 데이터 링크층에서만 동작한다.

17. 18.2 프레임 중계(계속) • 물리층 • ANSI에서 인정하는 모든 프로토콜 지원

18. 18.2 프레임 중계(계속) • 데이터 링크층 • 단순화된 형태의 HDLC 사용

19. 18.2 프레임 중계(계속) 프레임 중계는 흐름이나 에러 제어를 제공하지 않는다. 이들은 반드시 상위 계층 프로토콜에서 제공되어야만 한다.

20. 18.2 프레임 중계(계속) • 확장주소 • 2바이트 주소에서 3바이트, 4바이트 주소로 확장

21. 18.2 프레임 중계(계속) • 프레임 중계 조합기/분해기(FRAD, frame relay assembler/disassembler) • 다른 프로토콜로부터의 프레임 처리 • 프레임의 조합, 분해

22. 18.2 프레임 중계(계속) • 프레임 중계상의 음성(VOFR, voice over frame relay) • PCM을 이용한 음성의 디지털화 및 압축 • 지역관리정보(LMI, local management information) • 생존유지(keepalive) 메커니즘 • 멀티캐스트 방법 • 교환기의 상태 점검 방법

23. 18.2 프레임 중계(계속) • 혼잡 제어와 서비스의 품질 • 23장

24. 18.3 비동기 전송 방식 • 비동기 전송 방식(ATM, asynchronous transfer mode) • ATM 포럼에서 의해 설계된 셀 중계 프로토콜 • ITU-T에 의해 채택

25. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 설계 목표 • 고속 데이터 전송률의 매체의 사용 최적화 전송 시스템의 필요 • 기존 시스템과 연결 가능 • 저비용 구현 • 기존의 전기통신 구조체계와 협업 및 지원 가능 • 연결중심적 • 하드웨어 많은 기능 부여, 소프트웨어 기능 제거하여 속도 향상

26. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 기존 시스템에 연관된 문제점 • 프레임 네트워크 • 서로 다른 프로토콜로 인한 다양한 크기와 복잡도의 프레임 사용 • 헤더의 정보가 많아짐 • 혼합된 네트워크 트래픽 • 다양한 프레임 크기로 인한 트래픽 예측 불가능 • 프레임 크기의 예측 불가능

27. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 셀 네트워크(cell network) • 셀은 고정된 크기의 작은 데이터 단위 • 데이터 교환의 기본적인 단위 셀(cell)을 이용 • 각 셀들은 같은 크기를 갖고 작기 때문에, 다른 크기의 패킷을 다중화할 때 발생하는 문제 해결 • 작은 크기의 셀과 결부한 링크의 높은 속도

28. 18.3 비동기 전송 방식(계속) 셀 네트워크에서는 데이터 교환의 기본 단위로 셀을 사용한다. 셀은 작고 고정 크기의 블록의 정보로 정의된다.

29. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 비동기 TDM • ATM은 비동기 시분할 다중화를 이용

30. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 구조 • 셀 교환 네트워크 • 종점은 사용자 대 네트워크 인터페이스(UNI, user-to-network interface)를 통해 연결 • 교환기들 사이는 네트워크 대 네트워크 인터페이스(NNI, network-to-network interface)를 통해 연결

31. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 가상 연결 • 전송경로(TP, transmission path) • 물리적 연결(전선, 케이블, 위성) • 가상경로(VP, virtual path) • 하나의 연결 또는 연결들의 한 집합 • 가상회선(VC, virtual circuit)

32. 18.3 비동기 전송 방식(계속)

33. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 식별자 • 가상경로 식별자(VPI, virtual path identifier) • 특정 VP를 정의 • 가상회선 식별자(VCI, virtual circuit identifier) • VP내의 특정한 VC를 정의

34. 18.3 비동기 전송 방식(계속) 가상 연결은 VPI와 VCI를 표현하는 한 쌍의 번호에 의해 정의된다.

35. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 연결 식별자

36. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • UNI와 NNI에서의 가상 식별자 • UNI와 NNI 인터페이스를 위한 VPI의 길이가 다름 • 계층적인 경로 지정을 허용

37. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 셀 • ATM에서의 기본적인 데이터 단위 • 하나의 셀은 53바이트로 구성

38. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 연결 설정과 해제 • 영구 가상회선(PVC) • VPI와 VCI는 영구 연결을 위해 정의되어 각 교환기 테이블에 입력 • 교환 가상회선(SVC) • 연결 생성 시 마다 새로운 가상회선이 설정 • IP와 같은 네트워크층 주소와 서비스를 필요

39. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 교환 • 교환기는 VPI와 VCI를 사용하여 셀을 경로에 따라 전송

40. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 교환기 구조(Switching Fabric) • 교환기는 속도 증가를 위한 많은 특징을 지님 • 부록 F

41. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • ATM 계층 • 응용적응계층(AAL, application adaptation layer) • ATM 계층 • 물리층

42. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 종단 장치와 교환기에서 ATM 계층 • 교환기는 ATM 계층, 물리층을 사용 • 종점에서는 세 계층 사용

43. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 물리층 • SONET • 설계에서 물리층 전송자로 SONET를 기반 • 전송자의 높은 데이터율은 ATM의 설계와 철학 반영 • 셀의 경계가 명백하게 정의 • 다른 물리적 기술 • 셀 경계의 문제점을 해결할 수 있는 무선을 포함한 다른 기술 사용 가능 • 수신기가 셀의 끝부분을 추측하고 CRC를 5바이트 헤더에 적용

44. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • ATM 계층 • 경로 지정, 트래픽 관리, 교환 및 다중화 서비스 제공 • AAL 부계층으로부터 48바이트 세그먼트 • 5바이트 헤더 추가 하여 53바이트 셀로 변환

45. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • ATM 헤더 • UNI를 위한 셀 헤더 형식 • NNI를 위한 셀 헤더 형식

46. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 공통 흐름 제어(GFC) • 4비트로 UNI 레벨에서의 흐름 제어를 제공 • NNI 레벨에서는 필요 없기 때문에 VPI 필드에 포함 • 가상 경로 식별자(VPI) • UNI 셀에서는 8비트, NNI 셀에서 12비트 • 가상 채널 식별자(VCI) • 모두 16비트 • 페이로드 유형(PT, payload type) • 3비트로 사용자 데이터인지 관리 정보인지 정보 • 셀 손실 우선 순위(CLP, cell loss priority) • 1비트로 혼잡 제어를 위해 제공 • 23장 • 헤더 오류 정정(HEC, header error correction) • 처음 4바이트에 대해 계산된 코드 • 단일 비트 오류의 정정과 다중비트 오류의 검출에 사용되는 CRC

47. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 응용적응계층(AAL) • 데이터 프레임이나 비트 스트림 같은 어떤 종류의 페이로드도 처리 가능 • 분할 및 재조합(SAR, segmentation and reassembly) 부계층 • 셀로 전송하기 위해 48바이트로 분할 되어야 함 • 목적지에서는 원래 페이로드로 만들기 위해 재조립 • 수렴 부계층(CS, convergence sublayer) • 분할되기 전 데이터의 무결성 보장을 위한 준비

48. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • AAL1 • 비디오와 음성 같은 고정 비트율을 갖는 정보 전달 응용 지원 • 기존의 음성 채널과 T회선 같은 디지털 전화망에 연결 허용

49. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • 순서 번호(SN, sequence number) • 4비트로 비트들을 정렬하기 위한 순서 번호 정의 • 첫 비트는 타이밍에 사용 • 3비트는 순서를 위해 사용 • 순서 번호 보호(SNP, sequence number protection) • 4비트로 순서 번호를 필드를 보호 • 첫 3비트는 SN 필드를 자동으로 고침 • 마지막 비트는 전체 8비트에 대한 오류 검출을 위한 패리티 비트

50. 18.3 비동기 전송 방식(계속) • AAL2 • 본래 가변 비트율 스트림 지원하도록 설계 • 현재 압축, 압축되지 않은 오디오, 비디오, 팩스 같은 낮은 비트율을 가진 트래픽과 짧은 프레임을 가진 트래픽에 사용