18 장 가상회선교환:프레임 중계와 ATM 18.1 가상회선교환 18.2 프레임 중계 18.3 비동기 전송 방식 18.4 요약

18.1 가상회선교환 가상회선교환(virtual circuit switching) 패킷교환(packet switching) 네트워크 데이터그램(datagram) 접근 방법 가상회선(virtual circuit)접근 방법

18.1 가상회선교환(계속) 전역 주소(global addressing) 국제적으로 유일 포괄적 주소는 단지 가상회선 식별자 만드는데 사용

18.1 가상회선교환(계속) 가상회선 식별자(VCI, virtual circuit identifier) 교환기 측면만을 가지는 작은 번호 두 교환기 사이의 프레임에 의해 사용

18.1 가상회선교환(계속) 3단계 설정(setup), 데이터전송(data transfer), 해제(teardown) 단계

18.1 가상회선교환(계속) 데이터 전송 단계 교환기와 테이블 한 발신지에서 목적지로 프레임을 보내기 위해 테이블 사용

18.1 가상회선교환(계속) 발신지와 목적지 간 데이터 전송

18.1 가상회선교환(계속) 설정 단계 영구 가상회선(Permanent Virtual Circuit) 해당 테이블은 관리자에 의해 모든 교환기에 기록 교환 가상회선(Switched Virtual Circuit) 발신지와 목적지 사이의 데이터 전송시 임시적인 짧은 연결 생성 설정 단계(setup phase) 확인 응답(acknowledgment)

18.1 가상회선교환(계속) 설정 단계

18.1 가상회선교환(계속) 확인 응답(acknowledgment)

18.1 가상회선교환(계속) 해제 단계 해제 요구 프레임 해제 승인(teardown confirmation)에 응답 테이블의 해당 항목 삭제

18.2 프레임 중계 프레임 중계(Frame Relay) 1980년대 말 ~ 1990년대 초 설계된 가상회선 광역통신망 기술 1980년대 말 ~ 1990년대 초 설계된 가상회선 광역통신망 기술 높은 전송 속도(1.544Mbps, 최근 44.376Mbps) 물리층과 데이터 링크층에서 동작 버스트 데이터를 허용 9,000바이트의 프레임 길이 비용 저렴 데이터 링크층에서의 오류 검출만을 사용 상위 계층에서 흐름 및 오류 제어

18.2 프레임 중계(계속) 구조 영구 가상회선 및 교환 가상회선 제공

프레임 중계에서는 VCI는 DLCI라고 불린다. 18.2 프레임 중계(계속) 가상회선 데이터링크 연결 식별자(data link connection identifier, DLCI) 프레임 중계에서는 VCI는 DLCI라고 불린다.

18.2 프레임 중계(계속) 교환기 입력 포트-DLCI 조합을 출력 포트-DLCI 조합

프레임 중계는 오직 물리층과 데이터 링크층에서만 동작한다. 18.2 프레임 중계(계속) 프레임 중계층 물리층과 데이터 링크층만 존재 프레임 중계는 오직 물리층과 데이터 링크층에서만 동작한다.

18.2 프레임 중계(계속) 물리층 ANSI에서 인정하는 모든 프로토콜 지원

18.2 프레임 중계(계속) 데이터 링크층 단순화된 형태의 HDLC 사용

프레임 중계는 흐름이나 에러 제어를 제공하지 않는다. 이들은 반드시 상위 계층 프로토콜에서 제공되어야만 한다. 18.2 프레임 중계(계속) 프레임 중계는 흐름이나 에러 제어를 제공하지 않는다. 이들은 반드시 상위 계층 프로토콜에서 제공되어야만 한다.

18.2 프레임 중계(계속) 확장주소 2바이트 주소에서 3바이트, 4바이트 주소로 확장

18.2 프레임 중계(계속) 프레임 중계 조합기/분해기(FRAD, frame relay assembler/disassembler) 다른 프로토콜로부터의 프레임 처리 프레임의 조합, 분해

18.2 프레임 중계(계속) 프레임 중계상의 음성(VOFR, voice over frame relay) PCM을 이용한 음성의 디지털화 및 압축 지역관리정보(LMI, local management information) 생존유지(keepalive) 메커니즘 멀티캐스트 방법 교환기의 상태 점검 방법

18.2 프레임 중계(계속) 혼잡 제어와 서비스의 품질 23장

18.3 비동기 전송 방식 비동기 전송 방식(ATM, asynchronous transfer mode) ITU-T에 의해 채택

18.3 비동기 전송 방식(계속) 설계 목표 고속 데이터 전송률의 매체의 사용 최적화 전송 시스템의 필요 기존 시스템과 연결 가능 저비용 구현 기존의 전기통신 구조체계와 협업 및 지원 가능 연결중심적 하드웨어 많은 기능 부여, 소프트웨어 기능 제거하여 속도 향상

18.3 비동기 전송 방식(계속) 기존 시스템에 연관된 문제점 프레임 네트워크 혼합된 네트워크 트래픽 서로 다른 프로토콜로 인한 다양한 크기와 복잡도의 프레임 사용 헤더의 정보가 많아짐 혼합된 네트워크 트래픽 다양한 프레임 크기로 인한 트래픽 예측 불가능 프레임 크기의 예측 불가능

18.3 비동기 전송 방식(계속) 셀 네트워크(cell network) 셀은 고정된 크기의 작은 데이터 단위 각 셀들은 같은 크기를 갖고 작기 때문에, 다른 크기의 패킷을 다중화할 때 발생하는 문제 해결 작은 크기의 셀과 결부한 링크의 높은 속도

셀 네트워크에서는 데이터 교환의 기본 단위로 셀을 사용한다. 셀은 작고 고정 크기의 블록의 정보로 정의된다. 18.3 비동기 전송 방식(계속) 셀 네트워크에서는 데이터 교환의 기본 단위로 셀을 사용한다. 셀은 작고 고정 크기의 블록의 정보로 정의된다.

18.3 비동기 전송 방식(계속) 비동기 TDM ATM은 비동기 시분할 다중화를 이용

18.3 비동기 전송 방식(계속) 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

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

18.3 비동기 전송 방식(계속)

18.3 비동기 전송 방식(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. 18.3 비동기 전송 방식(계속) 가상 연결은 VPI와 VCI를 표현하는 한 쌍의 번호에 의해 정의된다.

18.3 비동기 전송 방식(계속) 연결 식별자

18.3 비동기 전송 방식(계속) UNI와 NNI에서의 가상 식별자 UNI와 NNI 인터페이스를 위한 VPI의 길이가 다름 계층적인 경로 지정을 허용

18.3 비동기 전송 방식(계속) 셀 ATM에서의 기본적인 데이터 단위 하나의 셀은 53바이트로 구성

18.3 비동기 전송 방식(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

18.3 비동기 전송 방식(계속) 교환 교환기는 VPI와 VCI를 사용하여 셀을 경로에 따라 전송

18.3 비동기 전송 방식(계속) 교환기 구조(Switching Fabric) 교환기는 속도 증가를 위한 많은 특징을 지님

18.3 비동기 전송 방식(계속) ATM 계층 응용적응계층(AAL, application adaptation layer) 물리층

18.3 비동기 전송 방식(계속) 종단 장치와 교환기에서 ATM 계층 교환기는 ATM 계층, 물리층을 사용 종점에서는 세 계층 사용

18.3 비동기 전송 방식(계속) 물리층 SONET 다른 물리적 기술 설계에서 물리층 전송자로 SONET를 기반 전송자의 높은 데이터율은 ATM의 설계와 철학 반영 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

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

18.3 비동기 전송 방식(계속) ATM 헤더 UNI를 위한 셀 헤더 형식 NNI를 위한 셀 헤더 형식

18.3 비동기 전송 방식(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

18.3 비동기 전송 방식(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

18.3 비동기 전송 방식(계속) AAL1 비디오와 음성 같은 고정 비트율을 갖는 정보 전달 응용 지원 기존의 음성 채널과 T회선 같은 디지털 전화망에 연결 허용

18.3 비동기 전송 방식(계속) 순서 번호(SN, sequence number) 4비트로 비트들을 정렬하기 위한 순서 번호 정의 첫 비트는 타이밍에 사용 3비트는 순서를 위해 사용 순서 번호 보호(SNP, sequence number protection) 4비트로 순서 번호를 필드를 보호 첫 3비트는 SN 필드를 자동으로 고침 마지막 비트는 전체 8비트에 대한 오류 검출을 위한 패리티 비트

18.3 비동기 전송 방식(계속) AAL2 본래 가변 비트율 스트림 지원하도록 설계 현재 압축, 압축되지 않은 오디오, 비디오, 팩스 같은 낮은 비트율을 가진 트래픽과 짧은 프레임을 가진 트래픽에 사용

18.3 비동기 전송 방식(계속) 채널 식별자(CID, channel identifier) 채널 정의 길이 지시자(LI, length identifier) 최종 패킷의 데이터 길이 정의 패킷 페이로드 유형(PPT, packet payload type) 패킷의 유형을 정의 사용자 대 사용자 지시자(UUI, user-to-user indicator) 종단간 사용자들에 의해 사용 헤더 오류 제어(HEC, header error control) 헤더의 오류 정정 SF(start filed) 패킷의 시작 부분으로부터 거리를 나타내는 오프셋(offset)정의

18.3 비동기 전송 방식(계속) AAL3/4 AAL3는 연결 중심 데이터 서비스 지원 AAL4는 비연결 형 서비스 지원 하나의 형식으로 통합

18.3 비동기 전송 방식(계속) 공통 부분 식별자(CPI, common part identifier) 다음 필드가 어떻게 해석될지 정의(현재 0) 시작 태그(Btag, begin tag) 같은 패킷에서 시작되는 모든 셀 식별 버퍼 할당 크기(Basize, buffer allocation size) 수신기에 들어올 데이터를 위한 버퍼 크기 정렬(AL, alignment) 트레일러의 나머지를 생성하기 위해 4바이트 길이로 사용 끝 태그(Etag, ending tag) 끝을 알리는 플래그(flag)와 같은 기능(시작 태그와 같은 값) 길이(L, length) 데이터 단위의 길이

18.3 비동기 전송 방식(계속) 세그먼트 유형(ST, segment type) 분할된 세그먼트의 처음(00), 중간(01), 끝(11) 순서 번호(SN, sequence number) 비트 정렬을 위한 순서 번호 다중화 식별(MID, multiplexing identification) 가상연결로 다중화된 셀 식별 길이 지시자(LI, length indicator) 패킷에서 패팅을 제외한 데이터 길이 순환중복검사(CRC) 전체 데이터 단위를 위한 CRC

18.3 비동기 전송 방식(계속) AAL5 단순하고 효과적인 응용층(SEAL, simple and efficient adaptation layer) 하나의 메시지에 속하는 모든 셀이 순차적으로 전송

18.3 비동기 전송 방식(계속) 사용자 대 사용자(UU, user-to-user) 종단 사용자에 의해 사용 공통 부분 식별자(CPI, common part identifier) 다음 필드가 어떻게 해석될지 정의 길이(L, length) 본래 데이터 길이 순환중복검사(CRC) 전체 데이터 단위에 대한 오류 제어

18.3 비동기 전송 방식(계속) 혼잡 제어 및 서비스 품질 23장 ATM LAN 부록 G

18.4 요약