ATM (Asynchronous Transfer Mode)

O ATM é uma tecnologia de comunicação de dados de alta velocidade usada para interligar redes locais, metropolitanas e de longa distância para aplicações de dados, voz, áudio e vídeo.

Essa tecnologia fornece um meio para enviar informações em modo assíncrono através de uma rede de dados, dividindo essas informações em pacotes de tamanho fixo, denominados células (cells). Utiliza o processo de comutação de pacotes, que é adequado para o envio assíncrono de informações com diferentes requisitos de tempo e funcionalidades, aproveitando-se de sua confiabilidade, eficiência e suporte a aplicações que requerem classes de qualidade de serviço diferenciadas.

Histórico

Entre a década de 80 e 90, vários fatores combinados demandaram a transmissão de dados com velocidades mais altas:

  • A evolução das redes transmissão para a tecnologia digital em meios elétricos, ópticos e rádio;
  • A descentralização das redes e o uso de aplicações cliente/servidor;
  • A migração das interfaces de texto para interfaces gráficas;
  • O aumento do tráfego do tipo rajada (bursty) nas aplicações de dados e o consequente aumento do uso de banda;
  • O aumento da capacidade de processamento dos equipamentos de usuário (PCs, estações de trabalho, terminais Unix, entre outros);
  • A demanda por protocolos mais confiáveis e com serviços mais abrangentes.

Nessa época consolidava-se o desenvolvimento das tecnologias ISDN e Frame Relay. Entretanto, a crescente necessidade de uso banda e de classes de serviços diferenciadas, de acordo com o tipo de aplicação, levou ao desenvolvimento das tecnologias ATM e B-ISDN (Broadband-ISDN), com padrões e recomendações elaborados por órgão internacionais de Telecomunicações e suportados pela indústria mundial.

Rede ATM

Uma rede ATM é composta por:

  • Equipamentos de usuários (PCs, estações de trabalho, servidores, computadores de grande porte, PABX, etc.) e suas respectivas aplicações;
  • Equipamentos de acesso com interface ATM (roteadores de acesso, hubs, switches, bridges, etc.);
  • Equipamentos de rede (switches, roteadores de rede, equipamentos de transmissão com canais E1 / T1 ou de maior banda, etc.).

A conversão dos dados para o protocolo ATM é feita pelos equipamentos de acesso. Os frames gerados são enviados aos equipamentos de rede, cuja função é basicamente transportar esse frames até o seu destino, usando os procedimentos de roteamento próprios do protocolo.

A rede ATM é sempre representada por uma nuvem, já que ela não é uma simples conexão física entre 2 pontos distintos. A conexão entre esses pontos é feita através de rotas ou canais virtuais configurados com uma determinada banda. A alocação de banda física na rede é feita célula a célula, quando da transmissão dos dados.

Prós e contras

A tecnologia ATM oferece vários benefícios, quando comparada a outras tecnologias:

  • Emprega a multiplexação estatística, que otimiza o uso de banda;
  • Faz o gerenciamento dinâmico de banda;
  • O custo de processamento das suas células de tamanho fixo é baixo;
  • Integra vários tipos diferentes de tráfego (dados, Voz e vídeo);
  • Garante a alocação de banda e recursos para cada serviço;
  • Possui alta disponibilidade para os serviços;
  • Suporta múltiplas classes de Qualidade de Serviço (QoS);
  • Atende a aplicações sensíveis ou não a atraso e perda de pacotes;
  • Aplica-se indistintamente a redes públicas e privadas;
  • Pode compor redes escaláveis, flexíveis e com procedimentos de recuperação automática de falhas;
  • Pode interoperar com outros protocolos e aplicações, tais como Frame Relay, TCP/IP, DSL, Gigabit Ethernet, tecnologia wireless, SDH / SONET, entre outros.

Todavia, sua utilização irrestrita tem encontrado alguns obstáculos:

  • Outras tecnologias, tais como Fast Ethernet, Gibabit Ethernet e TCP/IP, têm sido adotadas com grande frequência em redes de dados;
  • O uso de interfaces ATM diretamente aplicadas em PC’s, estações de trabalho e servidores de alto desempenho não tem sido tão grande como se esperava a princípio.

Características

A tecnologia ATM utiliza a multiplexação e comutação de pacotes para prover um serviço de transferência de dados orientado a conexão, em modo assíncrono, para atender as necessidades de diversos tipos de aplicações de dados, voz, áudio e vídeo.

Diferentemente de outros protocolos, o ATM utiliza um pacote de tamanho fixo denominado célula.

Cada célula ATM enviada para a rede contém uma informação de endereçamento que estabelece uma conexão virtual entre origem e destino. Este procedimento permite ao protocolo implementar as características de multiplexação estatística e de compartilhamento de portas.

Na tecnologia ATM as conexões de rede são de 2 tipos: UNI (User-Network Interface), que é a conexão entre equipamentos de acesso ou de usuário e equipamentos de rede e NNI (Network Node Interface), que é a conexão entre equipamentos de rede.

O protocolo ATM foi concebido através de uma estrutura em camadas, porém sem a pretensão de atender ao modelo OSI.

No modelo ATM todas as camadas possuem funcionalidades de controle e de usuário (serviços). A descrição de cada camada é apresentada a seguir:

  • Física: provê os meios para transmitir as células ATM. A sub-camada TC (Transmission Convergence) mapeia as células ATM no formato dos frames da rede de transmissão (SDH, SONET, PDH, etc.). A sub-camada PM (Physical Medium) temporiza os bits do frame de acordo com o relógio de transmissão.
  • ATM: é responsável pela construção, processamento e transmissão das células, e pelo processamento das conexões virtuais. Esta camada também processa os diferentes tipos e classes de serviços e controla o tráfego da rede. Nos equipamentos de rede esta camada trata todo o tráfego de entrada e saída, minimizando o processamento e aumentando a eficiência do protocolo sem necessitar de outras camadas superiores.
  • AAL: é responsável pelo fornecimento de serviços para a camada de aplicação superior. A sub-camada CS (Convergence Sublayer) converte e prepara a informação de usuário para o ATM, de acordo com o tipo de serviço, além de controlar as conexões virtuais. A sub-camada SAR (Segmentation and Reassembly) fragmenta a informação para ser encapsulada na célula ATM. A camada AAL implementa ainda os respectivos mecanismos de controle, sinalização e qualidade de serviço.

Fonte: www.teleco.com.br.

Um pensamento sobre “ATM (Asynchronous Transfer Mode)

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