Redes ATM – Asynchronous Transfer Mode

As redes ATM ou Asynchronous Transfer Mode é uma arquitetura de rede de alta velocidade orientada a conexão e baseada na comutação de pacotes de dados.
Diferente das redes Internet ou LANs Ethernet que usam tamanhos variáveis de pacotes ou frames, as redes ATM usam pacotes de tamanho fixo de 53 bytes, sendo 48 bytes para dados e 5 bytes para cabeçalho, nesta arquitetura os pacotes são chamados de células.

O protocolo ATM se utiliza de redes públicas para o transporte de dados entre duas ou mais redes. Redes públicas são aquelas oferecidas por companhias especializadas de interligar redes, como empresas de telefonia.

As redes ATM representam a terceira geração de redes públicas, que usam links por fibra óptica, que apresentam uma série de vantagens inerentes às fibras ópticas (como a total imunidade a ruídos).

Histórico

O padrão ATM surgiu em 1990 e é o nome dado a Asynchronous Transfer Mode ou Modo de Transferência Assíncrono. Foi projetado para ser um protocolo de comunicação de alta velocidade que não depende de nenhuma topologia de rede específica. Esta tecnologia usa a comutação de células de alta velocidade que pode tratar: dados, vídeo e áudio em tempo real.

Funcionamento do ATM

No ATM cada canal virtual é identificado com um número de 24 bits. Com isso é possível termos até 16.777.216 canais em cada DCE (Data Circuit Terminating Equipament). Em redes ATM o DCE é normalmente um switch, que nesse tipo de rede possui a mesma função de um roteador: definir a rota entre a origem e o destino.

A identificação de canal virtual possui dois campos: um de 8 bits chamado VPI (Virtual Path Identifier) e outro de 16 bits chamado de VCI (Vitual Channel Identifier).

As redes ATM disponibilizam 4 tipos de serviços, conforme o perfil do cliente que vai utiliza-la, são elas:

  • CBR (Contasnt Bit Rate, Taxa de Transferência Constante): Você define a velocidade do link da sua rede com a rede ATM e essa velocidade será sempre a mesma.
  • VBR (Variable Bit Rate, Taxa de Transferência Variável): Embora o provedor da rede defina uma taxa de transferência, ela não é fixa.
  • UBR (Unspecified Bit Rate, Taxa de Transferência não Especificada): Não garante nenhuma velocidade de transferência, isto é a velocidade não é pré-definida.
  • ABR (Available Bit Rate, Taxa de Transferência Disponível): Especifica uma taxa de transferência mínima, e a taxa de transferência aumenta automaticamente se a rede estiver descongestionada.
  • Transporte de Células ATM

    Os pacotes ATM são chamados de células. No ATM não existe a possibilidade das células serem entregues fora de ordem, elas sempre serão recebidas na mesma ordem que forem enviadas.

    Existe dois tipos de células ATM: UNI (User to Network Interface) e NNI (Network to Network Interface). A célula do tipo UNI é usada no transporte de dados entre um computador e um switch, enquanto a célula do tipo NNI é usada no transporte de dados entre dois switches.

    Estrutura da Célula ATM

    A estrutura da célula ATM pode ser vista na figura a seguir. A diferença entre entre a célula UNI para e a célula NNI está nos primeiros quatro bits do cabeçalho. Em células UNI, este campo é usado para identificação de controle de fluxo. Em células NNI esse campo é usado para o endereçamento VPI, aumentando o endereço VPI em 4 bits, passando de 8 para 12 bits.

    Célula ATM

    A seguir apresentarei uma descrição dos campos existentes nas células ATM:

  • Controle de Fluxo: Este campo só existe nas células UNI.
  • VPI (Virtual Path Identification): Campo para o endereçamento VPI.
  • VCI (Virtual Channel Identification): Campo para o endereçamento VCI
  • Tipo de Dados: Identifica o tipo dos dados que a célula ATM está transportando.
  • Valor Tipo de Dados
    000 Dados, sem congestionamento, não é a última célula
    001 Dados, sem congestionamento, é a última célula do pacote
    010 Dados, há congestionamento, não é a última célula
    011 Dados, há congestionamento, é a última célula
    100 Informações de controle entre os switches
    101 Informações de controle entre o primeiro e o ultimo switch
    110 Informações sobre a taxa de transferência em serviços ABR
    111 Reservado
  • CLI (Cell Loss Priority): Células que tenham esse bit ativado serão descartadas primeiro no caso de congestionamento da rede.
  • Checksum: É o checksum dos dados do cabeçalho da célula. Esse checksum não abrange a área de dados.
  • Provas de Concursos

    Quadrix – Cerpro 2011 – Rede de Telecomunicações
    40) Redes ATM (Modo de Transferência Assíncrono) são bastante versáteis, suportando vários modelos de serviço. A arquitetura é composta de três camadas. No caso de uma aplicação IP comunicando-se com um destinatário também IP través de uma rede ATM, qual camada é responsável por permitir a comunicação?
    (A) AAL ou ATM
    (B) ATM
    (C) PHY
    (D) AAL
    (E) ALL ou PHY
    Gabarito: D

    Material que utilizei na pesquisa

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