ATM texnologiyasining asoslari - D r. X. Djuraev, Sh. Yu. Djabbarov, B. M. Umirzakov tarmoq protokollari

ATM texnologiyasining asoslari
Aloqada o‗tkazuvchanlik qobiliyatini o‗sish talabini baholash usuli bu
yuqoridagi o‗zgarishlardan kelib chiqqan holda ikkita elektr qonunini o‗zaro
hamkorlikda ishlatishdir, ya‘ni:
- Djo qonuni, bunda soniyasiga million operatsiyaga ega bo‗lgan hisoblash
unumdorligi (MIPS) har ikki yilda 2 barobar oshadi;
- Rudj qonuni, bunda aloqaning o‗tkazuvchanlik qobiliyati, har soniyadagi
million operatsiya uchun 0,3 dan 1 Mbit/c ni tashkil etadi.
1990 yilda har bir kompyuterlarni o‗rtacha unumdorligi soniyaiga 100 mln.
operatsiyani tashkil qilganini, aloqaning o‗tkazuvchanlik qobiliyati esa keyingi
yillar ichida o‗sganini va 300 Mbit/c va 100 Gbit/s oralig‗iga yetganini eslashimiz
mumkin.
Agar o‗rtacha talab bu raqamlardan o‗n barobar kichik bo‗lganda ham,
baribir ular lokal va katta masshtabli zamonaviy tarmoqlarni unumdorligidan o‗tib
ketardi. Bitlarni uzatishda yuqori tezlik va kam to‗htalishlar asosiy tavsiflar bo‗lib
hisoblanadi. Bularga yana uchinchi ta‘minlovchi texnologiyani bir xillik tavsifini
qo‗shishimiz mumkin. Bu tavsiflar 1980 - yillar boshlarida boshlangan
izlanishlarni dastlabki zamini qilib olindi. Bu izlanishlarni o‗tkazishda oqimlarni
boshqarish va xatoliklarni qayta ishlash funksiyalari birgalikda bajarilishi taxmin
qilingan edi. Bu taxmin raqamli traktlarni yuqori sifatiga, tarmoq zveno xududida
ishlovchi o‗zaro bog‗lik bo‗lmagan uzatishni yuqori tezlikga va protokoliga
50
asoslangan edi.
Bundan tashqari, uzatish oqimiga bog‗lik bo‗lmagan yagona kommutatsiya
usulini qo‗llashni topish haqida ma‘lum bir to‗xtamga kelingan edi. Bu
tamoyillarni qoniqtiruvchi protokol bo‗lib, kadrlarni retranslyatsiya protokoli (FR)
hisoblanadi. Xuddi o‗sha vaqtda MAC (Medium Access Control) muhitiga
imkoniyat bo‗lgan, boshqariluvchi pog‗ona paketlarini yuboruvchi lokal tarmoq
ko‗priklarini o‗zaro hamkorlikda ishlatish g‗oyasi paydo bo‗ldi.
ATM rejimlari haqida so‗zlashdan oldin, biz ikki xil asosiy kommutatsiya
rejimlari to‗g‗risida to‗htalib o‗tamiz:
- kanallar kommutatsiyasi, bu ma‘lumotlar uchun to‗liq shaffoflikka ega.
Bundan tashqari u real vaqt mobaynida so‗zlashuv va videoni uzatish talablariga
to‗liq javob beradi va uni yuqori tezliklarga moslashishi ko‗riladi. Ammo bu usul
kamchilikka ega. U kanallarni ma‘lum uzatish tezligida namoyon etadi. Masalan,
64 Kbit/c uzatish tezligiga ega xizmatlarning raqamli oqimi. Shuning uchun turli
xil loyihalanuvchi xizmatlar uchun munosib belgilangan uzatish tezligidagi
kanallarni tanlash va rejalashtirilishi kerak edi. Bu rejalashtirish qiyin va noma‘qul
edi, ya‘ni aniq xizmat ma‘lum uzatish tezligiga mos kelishi shart emas. Bu
yo‗nalishdagi qidiruvlardan samaradorlik kamligi tufayli vos kechishga to‗g‗ri
keldi.
Virtual
kanal
tushunchasiga
asoslangan
paketli
kommutatsiya
moslashtirishni tashkil qilib bera oladi va aloqa kanallarini samarali ishlatishni
ta‘minlaydi.
Zamonaviy texnologik tarmoqlarni rivojlanishi, optik tolali aloqa liniyalarini
yaratishdagi yutuqlar, katta xotirali va yuqori pog‗onada tez ishlaydigan integral
sxemalarni paydo bo‗lishi ko‗chirishni asinxron rejimi (ATM) deb ataladigan
yangi transportlash usulini yaratishga olib keldi. ATM texnologiyasini yaratilishi
va rivojlanishi tashabbuskorlari sifatida yirik telekommunikatsiya kompaniyalari
namoyon bo‗ldi. Ularni birgalikdagi xarakatlari ATM texnologiyasi yordamida
ma‘lumotlarni uzatish usulini ishlab chiqish va bunda axborotni tez, arzon va sifatli
yetkazishga qaratilgan edi. ATM texnologiyasi bu talablarni to‗la qondirgandan
51
so‗ng, unga keng yo‘lakli texnologiya B-ISDNni transport mexanizmi asos qilib
olindi. Bu ma‘lumotlarni uzatishni raqamli standarti bo‗lishi bilan birga, telefon
tarmoq abonentlari uchun global tarmoq orqali ma‘lumotlar oqimini uzatish
imkonini beruvchi kommunikatsiya protokollarini topishga sabab bo‗ldi. ATM
texnologiyasi shunday yagona bo‗ldiki, bunda uni ham lokal, ham global
tarmoqlarda ishlatish imkoniyati paydo bo‗ldi. U yuqori o‗tkazuvchanlik
qobiliyatini namoyon qiladi va uzatish uchun axborot yo‗q bo‗lsa, tarmoq
resurslarini ishlatmaydi. Agar axborot paydo bo‗lsa, u yacheykalarga
joylashtiriladi. So‗ngra bu ma‘lum iste‘molchi kanali orqali uzatiladi. Agar ATM
tarmog‗idagi qurilma hech narsa yubormasa, unda tarmoq bo‗sh resurslarning
boshqa qurilmalarni ishlatadi.
ATM texnologiyasi quyidagilarni ta‘minlaydi:
- belgilangan uzunlikdagi paket (yacheyka) ko‗rinishida ma‘lumotlarni
barcha turlarini transportlash (so‗zlashuv, musiqa, xarakatsiz va xarakatli tasvirlar,
ma‘lumotlar);
- foydalanuvchi uchun unga kerak bo‗lgan tarmoq o‗tkazuvchanlik qobiliyati
resurslariga kerakli paytda vaqt ajratish;
- interaktiv xizmat va axborotlarni taqsimlash xizmatlarini, shu bilan birga
aloqa o‗rnatiladigan va aloqa o‗rnatilmaydigan xizmatlarni ham ta‘minlaydi.
ATM texnologiyasi tarmoq operatorlari uchun quyidagi noyob
imkoniyatlarni yaratadi:
-
tarmoqning
yuqori
moslashuvchanligini
ta‘minlaydi.
Bunda
foydalanuvchilarni sifatli xizmatga bo‗ladigan talablarini o‗zgarishi tushuniladi;
- tarmoqning qurilish loyihasiga va ekspluatatsiyasiga ketgan sarf -
xarajatlarni kamaytiradi va shu bilan birga tarmoq qurulmasini ishlab chiqish, ya‘ni
ko‗plab ikkilamchi tarmoq o‗rniga bitta tarmoq yaratilishi va ekspluatatsiya
qilinishi tushuniladi.
Aloqa tarmoqlarini dunyo tajribasidagi tahlili analog tarmoqlardan, raqamli
tarmoqlarga o‗tish bosqichlari quyidagilar ekanligini ko‗rsatadi:
- raqamli tarmoqlarni rivojlanishi;
52
- tor yo‘lakli integral xizmat ko‗rsatishning raqamli tarmoqlarini yaratilishi.
Bunda telefon xizmatlari uchun kanal kommutatsiyasi va 64 Kbit/s tezlikli raqamli
tarmoq bazasidagi telematik xizmatlar uchun paketli kommutatsiya ishlatilishi;
- keng yo‘lakli integral xizmat ko‗rsatishni raqamli tarmoqlarini qurilishi.
ATM texnologiyasi umumiy foydalanish tarmoqlarida ovoz, video va
ma‘lumotlarni uzatishda zarur hisoblanadi. Yuqori o‗tkazuvchanlik qobiliyati va
sifatli xizmat ko‗rsatishni ta‘minlashi, uni magistral va lokal tarmoqlarda ham
qo‗llanilishiga imkoniyat yaratib beradi.
ATM texnologiyasida ixtiyoriy kanal orqali, ya‘ni kompyuter, telefon,
videokanallardan kelayotgan ma‘lumotlar oqimini 53 baytga teng uzunlikdagi va 5
baytga teng sarlovhaga ega bo‗lgan, belgilangan uzunlikdagi paketlar orqali
uzatish ko‗zda tutiladi. ATM paketlari yacheyka (cell) deb ataladi. Paketlarning
kichik uzunlikda bo‗lganligi, ularni uzatishdagi vaqtni qisqarishiga olib keladi va
bu paketlarni uzatishda kam to‗xtalishlarga olib keladi. Bu uzatishni doimiy
pog‗onada bo‗lishini talab qiladigan multimediyali axborotlarga xosdir (2.12-
rasm).
Bitlar
8 7 6 5 4 3 2 1
Oqimlarni boshqarish (GFC)
Virtual yo‗lning identifikatori
(VPI)
Virtual yo‗lning identifikatori (VPI)
Virtual kanalning identifikatori (VCI)
Virtual kanalning
identifikatori
(davomi) VCI
Ma‘lumot turi (PTI)
Paketni
yo‗qolish
imtiyozi
Sarlovhada xatoni boshqarish (HEC)
Paketning ma‘lumotlari
2.12 - rasm. ATM yacheykasining tuzilishi
5
bay
t s
ar
la
vh
a
1
2
3
4
5
6
53
Байт
лар
53
Multimediyali trafikka tarmoq kommutatorlari birinchi marta xizmat
ko‗rsatganda, uning paketlari 155 Mbit/s tezlikdagi va 53 baytga teng uzunlikdagi
paketlarni uzatish vaqtida ham, kamida 3 mks kutish vaqtini talab qiladi.
Paketlarning ishlatilish manzili qurilmasiga ega bo‗lishi va axborot
hajmining foizi paketning ma‘lumot maydonidan oshib ketmasligi uchun, ATM
texnologiyasida barcha global tarmoqlar uchun usul qo‗llaniladi, ya‘ni bu
tarmoqlar har doim aloqa o‗rnatiladigan protokol yordamida ishlaydi va ohirgi
qurilmalarning manzili faqatgina aloqa o‗rnatish bosqichida ishlatiladi.
ATM pog‗onasini bazali elementi bo‗lib yacheyka hisoblanadi. ITU-Tni
ATM uchun taklif qilingan ATM paketining umumiy ko‗rinishi quyidagicha:
yacheyka sarlovhasi 5 oktetni tashkil etsa, axborot maydoni 48 oktetga tengdir.
ITU.361 rekomendatsiyasiga binoan yacheykani uzatish (2.12 – rasm) quyidagi
ketma-ketlikda amalga oshiriladi:
- oktetlar birinchisidan boshlab o‗sish navbatida uzatiladi, oktet ichidagi
bitlar 8-chisidan boshlab kamayish tartibida uzatiladi;
- yacheykani hamma maydonlari uchun birinchi bit asosiy hisoblanadi
(MSB-Most Sighificant Bit).
―Foydalanuvchi-tarmoq‖ interfeysidagi yacheykani sarlovhasi quyidagi
ko‗rinishga ega:
- oqimni umumiy boshqarish (OUB) (GFC-Generic Flow Control) 4 bit;
- virtual yo‗l identifikatori (VYI) (VPI-Virtual Puth Identifier) - 8 bit;
- virtual kanal identifikatori (VKI) (VCI-Virtual Channel Identifier) -16
bit;
- foydali yuklama turi (FYuT) (PT - Payload Type) - 4 bit;
- yacheykani yo‗qotish imtiyozi (YaYP) (CLP - Cell Lass Priority) 1 bit;
- sarlovhadagi xatoliklarni nazorati (SXN) (HEC-Heder Error Control)-8
bitga teng.
|