INTERNET
インターネット最新テクノロジー：第25回

意 味 で 、 CLAD（ Cell Assembly andDisassembly）と呼ぶこともある。CLADをインターネットバックボーンを高速にする利用すると、PBX のような音声サービス、あATM（Asynchronous Transfer Mode）

るいはTV 会議などの映像サービスをATM ネットワークで利用できるようになる。

ATMはコネクション型通信
ATMは1980年代前半に技術開発が始められ、1987年に国際標準となった。技術革新

ATMネットワークの役割はある端末から送が激しい情報通信の分野において、ATMはすでに古参の技術に入れられ、最新テクノ出されたセルを目的の端末まで転送することロジーと呼ぶにはいささか年数を経ている。しかし、インターネットという文脈で見直すである。個々のATM スイッチは各セルの5 バと、ATMは高速な通信環境を実現する注目すべき技術である。また最近になって、イイトのヘッダー情報に基づいて、あるポートかンターネットとの関係が良くなっているのも事実である。そこで今回はATMの概要とインら入ってきたセルを目的のポートに送り出す。

ターネットとの関係について解説する。

これはセルをスイッチしていくことであり、ATMが高速にデータを転送できる理由は、こ石田 慶樹

メディアエクスチェンジ株式会社の機能をハードウェアで高速に実現できるところにある。
各セルの5バイトのヘッダーはIP（インターネットプロトコル）のヘッダーと比べると非常に短い。したがって5バイトのヘッダーに含まれている情報だけでは広域ATM ネットワークでのデータ転送は困難である。このためATMネットワークでは端末間であらかじめ通信路を確保することにしている。この通信路のことを仮想コネクション（VC：Virtual Connection）と呼ぶ。通信の世界では、あらかじめ通信路を確保する方式のことをコネクション型通信と名付けている。電話網もATMネットワークもコネクション型通信である。
（大規模なものはATM 交換機と呼ばれる）が仮想コネクションには途中のすべてのATM必要になる。図1のような端末とATMスイッスイッチで通信路をあらかじめ手動でセットATM（Asynchronous Transfer Mode ：チで構成されたネットワークはATM ネットワ

ア ッ プ す る PVC（ Permanent Virtual

セルを転送するATM

非 同 期 転 送 モード） は通 信 をすべてセルーク（ATM 網）と呼ばれている。典型的なConnection）と、必要に応じて自動的にセ（cell）と呼ぶ小さな固まりにして転送する技端末としてはATM インターフェイスを持つコッ ト ア ッ プ す る SVC（ Switched Virtual術である。各セルは48 バイトのデータを運ぶンピュータやルーターがあるが、これ以外にもConnection）がある。SVC では各端末間に本体に5 バイトのヘッダーを付加して、計 53

さまざまな機器をATMに接続するための端末電話番号に相当するATMアドレスが付けられバイトの長さを持つ。ATMは音声や映像など装置がある。代表的なものには、既存の通信て、このATMアドレスに対して電話をかけるを伝送する目的もあり、53 バイトというセル機器をATM に接続するATM-TA（Terminalことに相当するシグナリングを行う。の長さは、音声つまり電話網での利用を前提

Adapter）、従来のLAN とATM をスイッチでATM ネットワークには2 種類の仮想コネクにして選択された値である。

接続するATM-HUB がある。さまざまな機器ションがある（図2）。1つは端末間の通信路とATM の通信では通信を行う端末と端末のをATM化するものを、元データをセルに分解なるVCC（Virtual Channel Connection、あ間でデータを中継して転送するATMスイッチしたり、セルから元データに組み立てたりする

るいはVC）であり、VCC には実際のデータが302 INTERNET magazine 1999/3

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流れることになる。もう1 つは、複数のVCCる。SDH の階層構造では回線速度は光の伝を束ねて一まとまりとしたVPC（Virtual Path

送速度に対応することになっている。このたConnection、あるいはVP）である。VPC はめ、 この回 線 速 度 の階 層 構 造 を O C - n

同一の端末間で異なる種類のデータを流す場（Optical Carrier-n）と呼びならわすことが多合に用いたり、VPC をまとめて切り替えるこい。このOCの速度でよく利用するものを表1とで障害を回避したりする目的で利用される。に示す。
ATMで利用されている速度はOC-3が最も多く、OC-12 やOC-24 も利用され始めていインターフェイスはさまざまる。この速度は各ポートの速度であり、ポーATM ネットワークを構成する場合には、トを多数持つATM スイッチではその分セルをATM スイッチと端末、あるいはATM スイッ高速にスイッチしなければならない。ATM ス

チ同士を接続することになる。この接続に関イッチでスイッチ可能な能力をスイッチ容量とする規格には、ユーザー機器とネットワークいい、155Mbps の16 ポートのATM スイッチ間のインターフェイスを規定するUNI（Userでは、2.5Gbpsのスイッチ容量が必要となる。

Network Interface）と、ネットワーク間の一般にはATM スイッチのスイッチ容量によっ

OC-1
OC-3
OC-12
OC-24
OC-48

表1

通信速度（Mbps）
51.840155.520622.080
1244.160（1.2Gbps）
2488.320（2.4Gbps）

OC の速度インターフェイスを規定するNNI（NetworkNetwork Interface）の2 種類がある。このうちNNI は電気通信事業者間で公衆ATM ネットワークの相互接続を行う際に使われるインターフェイスである。

端末

これまで企業内などで構築される私設のATMスイッチ

ATMスイッチ

ATMスイッチ

CLAD

端末

ATM ネットワークのネットワーク間インターフェイスは、ILMI（ Interim Local Manage
ment Interface Protocol）という規格によPBXり実現されてきた。しかし、私設であっても大規模なATMネットワークが構築されるにともない、NNI の機能の一部を実装する必要がCLADあったため、PNNI（Private NNI）という規PBX格が作られた。
図1

ATM ネットワーク

光を基準とした回線速度
ポート
VCC

ATM ネットワークの物理的なインターフェ

VCC

イスは、デジタル専用線の速度に関する階層端末をそのまま利用している。この階層は当初は端末

米国で規定されたもので、この規定のことをSONET（Synchronous Optical NETwork）と呼んでいた。その後、日本やヨーロッパも加わって国際標準としてSONET とは少し異端末なるSDH（Synchronous Digital Hierarchy）
VPCが規定された。最近米国ではSDH のことを端末

SONET とも呼ぶこともあり混乱が生じてい
図2

VCC とVPC

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て、搭載できるポート数を決めることになる。

そこで大規模なATM LAN の構築にはSVCの利用が必須となる。SVC によるATM LANには、ATMネットワーク内で閉じられたIPのLANも構築できる

みのデータ通信であるIP over ATM（IPOA）

ATM スイッチとATM インターフェイスをと、ATM以外のイーサネットなどとの接続も持つ機器を利用してATM LAN を構築するこ可能でLAN の一部として利用できるLANEとは、かなり容易になってきている。また、（LAN Emulation）という2 つの方式がある。

後述のATM サービスを利用して場所の離れ

IP over ATM は比較的単純な方式で、IPたコンピュータを同一のLAN に接続しているのARP を使って通信するコンピュータ間のように見せることもできるようになっている。

SVC をセットアップする。ここで必要となるATM LANを構築してそのLANに接続したのはATM ARPサーバーという機能であり、ココンピュータ同士を通信させる最も簡単な方

ンピュータは接続する相手に対してARPリク

法は、コンピュータ間にPVC をセットアップ

エストという要求を出し、これにARP サーバして、一対一の通信路を複数確保する方法

ーが応えることで必要な情報を取得してSVCである。しかし、PVCを利用した場合、コンをセットアップする。

ピュータの構成に変更があると手動で再セッ

LANE はLAN をエミュレートするもので、トアップしなければならない。しかも台数が従 来 の L A N にも接 続 できる方 式 である。

増えるとその手間は非常に大変になる。

LANE で必要になるサーバーはLECS（LANEmulation Configuration Server）、 LES（ LAN Emulation Server）、 BUS（ LANEmulation

BroadcastandUnknown

ルータールーターServer）である。LECS はLANE の構成情報を、LES は各 LAN の構成情報それぞれ提供する。またBUS は、ブロードキャストデータやSVC のセットアップが完了していないコンポート

ポートピュータ同士の通信に利用される。LANE はスイッチスイッチ

図3

いわばブリッジの延長であり、従来のLAN に（b）ショートカット後（a）ショートカット前接続できるATM-HUB ではこのLANE を利用していることが多い。

MPLS

MEX
北海道NOC（札幌）「正しい」利用はまだ難しい
最近になってATMが広く知られるようになった要因は、NTT やNCC によってATM サービスが開始されたことによるところも大きい。
ATMサービスは従来の専用線と比較して安価

MEX
北陸NOC
（金沢）

MEX
中国NOC
広島
MEX
九州NOC
（福岡）

MEX
四国NOC
高松

であり、回線速度もきめ細かく選択できる。
また提供されるのは2 点間のVPC であり、利

MEX
東北NOC
仙台

MEX大阪NOC

MEX
中部NOC
名古屋

MEX
東京NOC

用者は複数のVCC を同時に利用できる。
開通予定

ATM 関連の機器は近年安価になってきて開通済み

おり、ATMサービスに特化した機器も数社から市販されるようになった。このため、価格

図4

MEX ATM バックボーン

D

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的な面のみならず、運用管理の面でもATMーク上に複数の仮想ネットワークを構築でき利用のためのハードルは低くなっている。

る、といったATM 技術の特徴は非常に魅力的である。

それでもATMネットワークを「正しく」利用するために、ATMスイッチを導入し、またこれを受けて、2〜3年前からインターネッ状況に適した利用形態を実現するのはまだ難トでのATM の利用に関して新たな動きが出た。それは東芝のCSR やCISCO 社のTagしいのも事実である。
このATMサービスの利用にあたって鍵にな

Switch といった製品に代表されるもので、るのが、シェーピング（shaping）である。

ATM スイッチなどのスイッチとルーターを組

シェーピングとはデータの源の近くで、セルのみ合 わせた MPLS（ Multi Protocol Label

送出間隔を回線速度以下になるように調節すSwitching）と呼ばれる技術である（図3）。

ることである。シェーピングを行わないとATM

この技術は、データの流れであるフローのネットワーク内でセル廃棄が発生し、大幅に情報やネットワークのトポロジーの情報によ効率を下げることになりかねない。逆に言えり、それまでルーターでルーティングしていたば、シェーピングなどの設定を慎重に行えば、ものをショートカットの経路（パス）を生成複数のVCCを利用できるなど、専用線より便してスイッチによって高速に転送するものであ利な点も多い。

る。このMPLSで利用されるスイッチはATMスイッチだけとは限らないが、広域での利用も含めてATM での利用が広がっている。

ATMとインターネット
ATM とインターネットは仲良しかというの国内でもインターネットで利用は非常に微妙な問題であった。その原因は複ATMをとりまく状況が変化する中で、日本数ある。
まず、ATM自体が現在のインターネットが国内で初めてATMを利用したインターネット果たしている機能、つまりデータのみならず音を前面に打ち出したのがメディアエクスチェン

声や映像を伝送するための通信インフラスト

ジ（株）（MEX）である。MEX ではATM をラクチャーになることを意図して標準化され利用したIX サービスや国内バックボーンのてきた技術であり、インターネットの持つ機ATM による構築、さらに東芝CSR の利用な能と重なっている部分が少なからずあるといど複数の局面でのATM 技術の導入を行ってうことである。

いる。ATM技術はこれまでの国内のインターまた、ATM は、電気通信に関する国際機ネットにとっては目新しいものであったために、関であるCCITTやその後継のITU-Tと、米国ノウハウの獲得などに多少の時間を要するこ内のベンダーや電気通信事業者により設立さとになったが、慎重に取り組めば十二分に活れたATM フォーラム（ATM Forum）、イン用できる技術であることを実証できるようにターネットの標準化組織であるIETF の3 団体なってきた。
現在、超高速のネットワークを構築する技で個々にあるいは共同で標準化が議論されて術として複数の案が出されており、この中できたという経緯を持つ。
さらに、インターネットの構築運用で培ってATM がどのような位置を獲得するのかを予想きたノウハウや技術の蓄積とはいくつかの点ですることは困難である。しかし、ここしばら反する特性を持つATMについて、インターネ

くはATMは実用的な技術として普及していくット技術者には受け入れがたい側面があった。

ことになるだろう。

それでも、高速化の計画が存在する、地理的距離への依存性が少ない、同一のネットワ`

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