17장 ATM 망 17.1 설계 목표 17.2 ATM 접속 형태 17.3 ATM 프로토콜 구조 17.4 요약

비동기 전송 방식(계속) 비동기 전송 방식(ATM) Asynchronous Transfer Mode ATM Forum 에서 설계 ITU-T 에서 채택

17.1 설계 목표 ATM 설계 시 고려사항 고속 전송률 매체 사용을 최적화할 수 있는 전송시스템 필요 기존 시스템 패킷 네트워크와 연결할 수 있는 시스템 필요 비용이 적게 들게 설계 다른 것과 호환성을 갖도록 기존의 전기통신 구조 체계 지원 정확성과 예측 가능한 배달을 보증하기 위한 연결 중심(connection-oriented) 하드웨어에 많은 기능을 부여하여 소프트웨어 기능 처리로 인한 감속 제거

설계 목표(계속) 패킷 교환망 헤더와 트레일러 정보는 전송에 필요한 각종 정보로 전달하지만 많은 오버헤드를 갖는다 프로토콜에 따라 다양한 크기나 복잡도를 갖는 패킷을 사용한다 네트워크가 복잡해짐에 따라 헤더의 크기가 점점 커지고 있다 데이터 필드의 크기를 크게 늘린 프로토콜도 있다 다양한 패킷의 크기(200 ~ 65,545 바이트) 제공

설계 목표(계속) 혼합된 네트워크 트래픽

설계 목표(계속) 셀 네트워크 고정된 크기(53바이트) 의 작은 데이터 단위인 셀(cell) 이용 각 셀은 같은 크기를 갖고 작기 때문에, 서로 다른 크기의 패킷을 다중화할 때 발생하는 문제 해결 작은 크기의 셀과 결부한 링크의 높은 속도

설계 목표(계속) 비동기 TDM ATM은 비동기 시분할 다중화를 이용

17.2 ATM 구조 구조 셀 교환 네트워크 종점은 사용자 대 네트워크 인터페이스(UNI, user-to-network interface)를 통해 연결 교환기들 사이는 네트워크 대 네트워크 인터페이스(NNI, network-to-network interface)를 통해 연결

ATM 구조(계속) 가상 연결 전송경로(TP, transmission path) 가상경로(VP, virtual path) 물리적 연결(전선, 케이블, 위성) 가상경로(VP, virtual path) 하나의 연결 또는 연결들의 한 집합 가상회선(VC, virtual circuit)

ATM 구조(계속)

ATM 구조(계속) 식별자 가상경로 식별자(VPI, virtual path identifier) 가상회선 식별자(VCI, virtual circuit identifier) VP내의 특정한 VC를 정의

가상 연결은 VPI와 VCI를 표현하는 한 쌍의 번호에 의해 정의된다. ATM 구조(계속) 가상 연결은 VPI와 VCI를 표현하는 한 쌍의 번호에 의해 정의된다.

ATM 구조(계속) 연결 식별자

ATM 구조(계속) UNI와 NNI에서의 가상 식별자 UNI와 NNI 인터페이스를 위한 VPI의 길이가 다름 계층적인 경로 지정을 허용

ATM 구조(계속) 셀 ATM에서 기본적인 데이터 단위 하나의 셀은 53바이트로 구성

ATM 구조(계속) 연결 설정과 해제 영구 가상회선(PVC) 교환 가상회선(SVC) VPI와 VCI는 영구 연결을 위해 정의되어 각 교환기 테이블에 입력 교환 가상회선(SVC) 연결 생성 시 마다 새로운 가상회선이 설정 IP와 같은 네트워크층 주소와 서비스를 필요

ATM 구조(계속)

17.3 교환 교환 교환기는 VPI와 VCI를 사용하여 셀을 경로에 따라 전송

교환(계속) ATM 장점 53바이트 셀을 이용하는 비동기 전송방식 자동 오류 정정 기능 제공 흐름제어와 혼잡제어 기능이 없다

17.4 ATM 프로토콜 계층 구조 ATM 계층 응용적응계층(AAL, application adaptation layer) 물리층

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) 종단 장치와 교환기에서 ATM 계층 교환기는 ATM 계층, 물리층을 사용 종단점에서는 세 계층 사용

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) 물리층 SONET 다른 물리적 기술 설계에서 물리층 전송자로 SONET를 기반 셀의 경계가 명백하게 정의 다른 물리적 기술 셀 경계의 문제점을 해결할 수 있는 무선을 포함한 다른 기술 사용 가능 수신기가 셀의 끝부분을 추측하고 CRC를 5바이트 헤더에 적용

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) ATM 계층 경로 지정, 트래픽 관리, 교환 및 다중화 서비스 제공 AAL 부계층으로부터 48바이트 세그먼트 5바이트 헤더 추가 하여 53바이트 셀로 변환

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) ATM 헤더 UNI를 위한 셀 헤더 형식 NNI를 위한 셀 헤더 형식

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) 공통 흐름 제어(GFC) 가상 경로 식별자(VPI) 가상 채널 식별자(VCI) 4비트로 UNI 레벨에서의 흐름 제어를 제공 NNI 레벨에서는 필요 없기 때문에 VPI 필드에 포함 가상 경로 식별자(VPI) UNI 셀에서는 8비트, NNI 셀에서 12비트 가상 채널 식별자(VCI) 모두 16비트 페이로드 유형(PT, payload type) 3비트로 사용자 데이터인지 관리 정보인지 정보 셀 손실 우선 순위(CLP, cell loss priority) 1비트로 혼잡 제어를 위해 제공 23장 헤더 오류 정정(HEC, header error correction) 처음 4바이트에 대해 계산된 코드 단일 비트 오류의 정정과 다중비트 오류의 검출에 사용되는 CRC

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) 응용적응계층(AAL) 데이터 프레임이나 비트 스트림 같은 어떤 종류의 페이로드도 처리 가능 분할 및 재조합(SAR, segmentation and reassembly) 부계층 셀로 전송하기 위해 48바이트로 분할 되어야 함 목적지에서는 원래 페이로드로 만들기 위해 재조립 수렴 부계층(CS, convergence sublayer) 분할되기 전 데이터의 무결성 보장을 위한 준비

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) 응용적용계층(AAL:Application Adaptation Layer) 상위 계층의 서비스를 ATM cell로 변환 모든 종류의 데이터(소리, 데이터, 오디오, 비디오) 처리 가변 또는 고정 전송률 처리

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) 데이터 종류 고정 비트율 데이터(constant bit-rate data) : 실시간 음성(전화), 실시간 비디오(TV) 가변 비트율 데이터(variable bit-rate data) : 감축된 음성, 데이터, 비디오 연결-중심 패킷 데이터(connection-oriented packet data) : X.25, TCP 비연결형 패킷 데이터(connectionliss packet data) : datagram 방식을 이용하는 응용

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) AAL 범주 AAL1 AAL2 AAL3 AAL4 AAL5

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) 수렴과 분할/재조정

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) AAL1 고정 비트 전송률 정보 전달 응용 지원 디지털 전화 네트워크의 ATM 연결 허용

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) 수렴 부계층 분할과 재조립 부계층 헤더의 구성(1byte) 비트열을 47바이트로 나누어 SAR 부계층으로 보낸다 분할과 재조립 부계층 CS로부터 47바이트를 받아서 1바이트 헤더를 더한다 48바이트 데이터 단위를 ATM 계층으로 보낸다 헤더의 구성(1byte) 수렴 부계층 식별자(CSI) 순서 카운트(SC) 순환 중복 검사(CRC) 패리티(P)

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) AAL2 가변 비트 전송률 응용 지원 농구 경기 중계와 같은 고속 데이터 전송률 지원

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) 수렴 부계층 분할과 재조립 부계층 헤더와 트레일러 구성 비트열은 45바이트 단위로 나누어 SAR 계층에 보낸다 분할과 재조립 부계층 CS로부터 45바이트를 받아서 1바이트 헤더와 2바이트 트레일러를 더한다 헤더와 트레일러 구성 수렴 부계층 식별자(CSI) 순서 카운트(SC) 정보 유형(IT) 길이 지시자(LI) 순환 중복 검사(CRC)

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) AAL ¾ AAL3 – 연결중심 데이터 서비스 지원 AAL4 – 비연결형 서비스 지원

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) 수렴 부계층 상위계층(SMDS, 프레임 중계 등)으로부터 65,535(216 – 1) 바이트 보다 적은 패킷을 받아서 헤더와 트레일러를 더한다. 44바이트 데이터 단위로 나누어 SAR에 보낸다 CS 헤더와 트레일러 영역 유형(T) 시작태그(BT) 버퍼 할당(BA) 패드(PAD) 정렬(AL) 끝 태그(ET) 길이(L)

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) 분할과 재조립 부계층 헤더와 트레일러 영역 세그먼트 유형(ST) 수렴 부계층 식별자(CSI) 순서 카운트(SC) 다중화 식별(MID) 길이 지시자(LI) 순환 중복 검사(CRC)

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) AAL5 단순하고 효과적인 응용층(SEAL) 지원 점대점 연결을 이용하는 ATM 백본과 LAN 다중화 기능이 없으므로 순서화나 오류 정정 메커니즘이 불필요

ATM 프로토콜 계층 구조(계속) 수렴 부계층 트레일러 영역 분할과 재조립 상위계층으로부터 65,535 바이트까지의 데이터를 받아서 8바이트의 트레일러를 더한다 48바이트 세그먼트 단위로 나누어서 SAR계층으로 보낸다 트레일러 영역 패드 사용자 대 사용자 ID(UU) 유형(T) 길이(L) 순환중복검사(CRC) 분할과 재조립 48바이트를 ATM계층으로 보낸다

17.5 요약 Q & A

연습문제 풀이해서 Report로 다음 주까지(일주일 후) 제출해 주세요! 알림