ATM (Asynchronous Transfer Mode)

개요

• 가상 회선을 사용하는 비동기 통신 기술
• 첫 번째 패킷이 전송될 때 송신자와 수신자 간에 최적의 전송 경로를 확정시킴.
• 전송 경로가 확정되면 두 번째 패킷부터는 포워딩(Forwarding) 만 수행하기 때문에 전송 속도가 빠름.
• 인터넷 은 패킷이 전송될 때마다 최적의 경로를 계산하고 데이터를 전송하는 포워드를 수행함, ATM은 한 번만 경로를 결정하면 메시지는 포워드만 하기 때문에 안정적으로 빠르게 데이터를 전송할 수 있음.
• 결론적으로 회선 교환 네트워크과 패킷 교환 네트워크의 장점을 결합한 것

특징

• 고속으로 안정적 통신이 가능함.
• 비동기 전송 모드를 사용
• 음성, 영상과 같은 멀티미디어 전송과 데이터 전송이 가능
• IP 헤더를 사용하지 않고 53 바이트의 고정길이 셀(Cell)이라는 ATM 전용 헤더 사용
• 가상 경로 설정과 연결형 모드로 빠른 데이터 전송이 가능
• 셀 전송 시에 우선 순위 기능을 부여하여 네트워크 품질을 향상시킴.

인터넷과의 차이점

ATM과 동기식 전송 방식의 비교

시분할 다중화(Time Division Multiplexing)를 사용하는 동기식 전송 방식의 경우에 각 데이터들은 하나의 대역폭을 데이터의 형태에 따라 분할한 후 동일한 시간간격으로 전송하므로, 전송 데이터가 없는 경우에도 대역이 할당되어 대역폭의 낭비가 초래된다.반면, ATM은 각 데이터를 셀의 형태로 변환하고 여분의 대역폭을 통계적 다중화를 통해 효율적으로 할당하기 때문에 대역폭의 낭비를 줄일 수 있다. 따라서 회선 교환을 효과적으로 구현하고, 유연성을 위해 고정된 크기(길이)의 셀에 의한 교환과 데이터, 음성, 영상 등 저속에서 초고속까지의 가변 전송률을 수용할 수 있는 기술이 ATM 네트워크 기술이다.

프로토콜 구조

ATM 셀 구조

ATM 셀은 48바이트 사용자정보 데이터(Payload) 부분과 전송 시 필요한 제어정보를 포함하는 5바이트 헤더로 구성된다. 

 

일반 흐름제어 영역(GFC: Generic Flow Control)
일반 흐름제어영역은 네트워크에서 흐름제어를 위해 사용되는 영역

가상채널 식별자(VCI: Virtual Channel Identifier)
ATM 셀은 목적지로 가는 도중 ATM 스위치를 거치게 되는데 ATM 스위치 내에는 입력채널 번호를 출력채널 번호로 변환시켜주는 테이블이 있다. 이때 사용되는 채널이 가상채널이며, 이것을 식별하기 위해 가상채널 식별자(VCI)를 사용한다.

가상경로 식별자(VPI: Virtual Path Identifier)
가상경로 식별자(VPI)는 여러 개의 가상채널을 모아서 하나의 가상경로를 구성한다.

사용자정보 데이터 형태(payload type)
사용자정보 데이터 형태는 동일한 가상회로를 통해 이동하는 사용자정보 데이터를 구별하기 위해 사용

셀 손실 우선권(CLP: Cell Loss Priority)
부득이한 상황으로 셀을 폐기해야 하는 경우 어떤 셀을 우선적으로 폐기할 것인가를 나타내주는 영역

헤더오류제어(HEC: Header Error Control)
ATM 셀의 헤더에 대해서만 오류제어 기능을 수행하게 된다.

 

서비스 범주

CBR(Constant Bit Rate) 서비스

일정한 데이터 전송률을 갖는 트래픽에 대한 서비스

ATM 네트워크는 사용자의 용량을 넘지 않는 범위에서 변함없는 처리율 보장

 

rt-VBR(real-time Variable Bit Rate) 서비스

엄격히 제한된 지연과 지연 변동을 요구하는 응용에 사용

가변적 데이터 전송률을 갖는 트래픽을 지원하는 것이므로 지원 가능한 최대 전송률과 고속의 버스트(burst) 전송률 항목에 의해 결정되는 서비스

 

nrt-VBR(non-real-time Variable Bit Rate) 서비스

지연 변동에 대한 한계값이 규정되지 않는 것만 제외하면 rt-VBR과 동일함

낮은 셀 손실률의 특성

 

UBR(Unspecified Bit Rate) 서비스

전송률에 대하여 보장되지 않음

이 서비스로 제공되는 셀은 언제라도 폐기될 수 있음

 

ABR(Available Bit Rate) 서비스

사용자에게 최소 용량을 보장함

사용자는 셀 손실의 위험을 최소화하여 최소 전송률 이상으로 데이터 전송이 가능함

 

https://starrykss.tistory.com/1100

https://goodmilktea.tistory.com/94