250 likes | 382 Vues
Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI. ATM-Lähiverkot Antti Pöyhönen, Raine Kelkka. Sisältö. Kehityksen taustoja ATM-tekniikan ominaisuuksia Palvelunlaadun hallinta ATM lähiverkoissa Nykytilanne. Kehityksen taustoja. Suunnittelu aloitettiin 1980-luvun lopulla
E N D
Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI • ATM-Lähiverkot • Antti Pöyhönen, Raine Kelkka
Sisältö • Kehityksen taustoja • ATM-tekniikan ominaisuuksia • Palvelunlaadun hallinta • ATM lähiverkoissa • Nykytilanne Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Kehityksen taustoja • Suunnittelu aloitettiin 1980-luvun lopulla • Sen aikaiset verkot tarkoitettu vain yhteen käyttöön • Päämääränä monipalveluverkko • Tätä silmälläpitäen ATM:ssä otettu huomioon palvelunlaadunhallinta • Syntyi B-ISDN-verkkotekniikka Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
ATM-tekniikan ominaisuuksia • Kompromissi piirikytkentäisen ja pakettikytkentäiseen tiedonsiirron välillä • Kuitenkin aina yhteydellinen • Käytetään pakettimuotoista tiedonsiirtoa • Ei kunnollista virheenkorjausta • Oletuksena luotettava siirtotie Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
ATM-solu (1/2) • Perustiedonsiirtoyksikkö • Solu kooltaan pieni (53 tavua) • Vähentää kytkinelementtien muistintarvetta • Vähentää paketointiviivettä UNI (User-Network Interface) ja NNI (Network Node Interface) solujen rakenne [Mika Grundström, Roy Mickos: ATM tekniikka ja monipalveluverkot] Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
ATM-solu (2/2) • Reititys nopeaa, koska vain otsikkokentät tarkistetaan • Virheen löytyessä koko solu hylätään • Otsikkokenttiä • Virtuaalipolun tunniste (VPI) • Virtuaalikanavan tunniste (VCI) • Kuorman tunnistekenttä (PT) Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Virtuaaliyhteydet 1/2 • Kaikki yhteydet end-to-end virtuaaliyhteyksiä • kahta eri laatua: virtuaalipolut ja virtuaalikanavat Siirtotien "läpileikkaus" [Mika Grundström, Roy Mickos: ATM tekniikka ja monipalveluverkot] Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Virtuaaliyhteydet 2/2 • Virtuaalikanavat voidaan niputtaa virtuaalipolkuihin (esim. liikenteen tyypin perusteella) • Yhteydet tunnistetaan solun VPI- ja VCI-kenttien avulla • Tunnisteet määräytyvät yhteydenmuodostus hetkellä • Tunnisteet voivat vaihtua joka verkon solmun kohdalla Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Kaistanjako • Kaistanjaossa käytetään (Asynchronous Time Division Multiplexing) ATDM:ää eli asynkronista aikajakokanavointia • Palveltava yhteys päätetään kunkin aikaviipaleen kohdalla erikseen • päätös perustuu liikenne- ja laatumäärityksiin • tärkeää palvelunlaadunhallinnan kannalta Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Asynkroninen aikajakokanavointi Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Palvelunlaadun hallinta (1/3) • Liikenneluokkia on neljä kappaletta: • vakionopeuden yhteydet • vaihtelevan nopeuden yhteydet • määrittelemättömän nopeuden yhteydet • käytettävissä olevan nopeuden yhteydet Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Palvelunlaadun hallinta (2/3) • Laatuparametrit : • Siirtoviiveen vaihtelu • Suurin siirtoviive • Soluhävikkisuhde • Kuormavirhesuhde • Purskevirhesuhde • Väärinohjaustaajuus Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Palvelunlaadun hallinta (3/3) • Liikenneparametrit: • Maksiminopeus • Keskinopeus • Suurin purskeen koko • Miniminopeus • Hävikkiprioriteetti kenttä Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
ATM lähiverkoissa • ATM ei toimi suoraan olemassa olevien verkkotekniikoiden kanssa • Yleiset lähiverkkotekniikat yhteydettömiä • Levitysviestit ongelmallisia • ATM:n ja Ethernetin sovitukseen erilaisia tapoja • LAN Emulaatio • Klassinen IP-protokolla -menetelmä • Moniprotokollareititys Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
LAN Emulaatio (LANE) (1/3) • Käytetään sovittamaan Ethernet tai Token Ring -verkot ATM:n kansa • LANE toimii linkkikerroksella (MAC-kerroksella) • Läpinäkyvä sovitus ylemmille kerroksille • Yhteydet muodostetaan selvittämällä, mikä ATM-osoite vastaa mitäkin MAC-osoitetta Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
LAN Emulaatio (LANE) (2/3) • LANE:n komponentit • [Daniel Minoli, Anthony Alles: LAN, ATM, and LAN Emulation Technologies, Fig. 7.4] Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
LAN Emulaatio (LANE) (3/3) • Mitä hyvää? • Virtuaali LANit • 155 Mbit/s siirtonopeus • ATM-kytkimiin ei tarvita muutoksia • Mitä huonoa? • Ei mahdollista hyödyntää kaikkia ATM:n ”edistyksellisiä” ominaisuuksia, esim. QoS (versiota 2 parannettu) • Mahdolliset pullonkaulat levitysviesteissä Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Klassinen IP-protokolla -menetelmä (1/3) • Käytetään ATM:n sovittamiseksi IP-liikenteen kuljettamiseen • Hyödynnetään ATM:n ominaisuutta, joka mahdollistaa usean verkkoprotokollan käytön yhdellä virtuaalipiirillä (ns. overlay-ominaisuus) • IP-paketit muunnetaan ATM-kehyksiksi • Tehtävänä käytännössä selvittää, mikä IP-osoite vastaa mitäkin ATM-osoitetta Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Klassinen IP-protokolla -menetelmä (2/3) • IP- ja ATM-osoitteet toisistaan riippumattomia • IP-reititys IP-kytkimien reititystaulujen perusteella • IP-verkkolaitteet jaetaan loogisiin aliverkkoihin (Logical IP Subnets, LIS) • Riippumattomia fyysisestä ATM-verkosta Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Klassinen IP-protokolla -menetelmä (3/3) • IP <-> ATM -osoiteselvitys tapahtuu ATM-ARP-palvelimen avulla • Jokaisella loogisella aliverkolla yksi osoiteselvityspalvelin, jolla kiinteä ATM-osoite • Kommunikointi LIS:n sisällä suoraan, sen ulkopuolelle oletusreitittimen kautta • ratkaisuna Next Hop Routing -protokolla (NHRP) => ”Oikotiet” eri verkkojen välillä Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Moniprotokollareititys (MPOA) (1/2) • Yhdistää osia LANE:sta, klassisesta IP-protokollasta ja NHRP:sta • Sallii teoriassa minkä tahansa verkkokerrosprotokollan käytön ATM-verkossa • Toimii sekä MAC- että verkkokerroksella • Tarvitsee monikerroskytkimiä • ATM-liitynnät tarvitsevat myös MPOA-tuen Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Moniprotokollareititys (MPOA) (2/2) • Reunalaitteet liittävät esim. Ethernet-verkon ATM-verkkoon • Osoiteselvitys reitityspalvelimelta • Varsinaiset yhteydet suoraan reunalaitteiden välillä => oletusreititin ei muodostu pullonkaulaksi • MPOA:n komponentit • [Matti Puska: Pro Training: Lähiverkkojen tekniikka, s. 102] Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Nykytilanne • Ei saavuttanut odotettua menestystä • Hävisi kilpailun Ethernet-verkoille • LAN Emulaation kanssa ei QoS toiminut kunnolla • Huomattavasti kalliimmat laitteet kuin ethernet:ssä • Käyttö nykyään vähäistä • Runkoverkot • VPN-palveluissa (point-to-point yhteydet) (v. 2002) Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Laitteita • Kytkimet voidaan jakaa työryhmäkytkimiin ja runkoverkkokytkimiin • ATM LAN Access -kytkimet • ATM-runkokytkimet • Esim. ForeRunner ASX-4000, 40 Gbit/s ($10 000 - $15 000) • Vrt. Ethernet: 3Com 5500G, 48 Gbit/s (n. 6000e) • ATM-verkkokortit • saatavuus todella heikkoa Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI
Yhteenveto • Oli lupaava tekniikka • Sisälsi paljon hyviä ominaisuuksia • IP-verkkojen nopea yleistyminen koitui esteeksi yleistymiselle lähiverkoissa • ATM nähtiin liian kalliiksi suhteessa siitä saataviin hyötyihin/säästöihin Ti5316800 - LÄHIVERKOT -ERIKOISTYÖKURSSI