Asynchronous Transfer Mode (ATM) – WAN-Technik mit Wurzeln im Breitband-ISDN

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ATM – eine vereinfachte schnelle Paketvermittlung

ATM ist eine vereinfachte schnelle Paketvermittlung. Die einfachen Protokolle machen keine Fehlerkorrektur. Die ATM-Switches kontrollieren den Zellen-Header und verwerfen das Paket im Fehlerfall. Wiederaufsetzen nach Fehlern bleibt den Endsystemen überlassen. Genauso findet keine kontinuierliche Fluss-Steuerung statt.

Wenn das Netz voll ist, kann es lediglich dazu kommen, dass eine gewünschte Verbindung abgewiesen wird, wenn diese mehr Bandbreite benötigt als das Netz momentan liefern kann. Die Leistungsfähigkeit eines ATM-Netzes wird also letztlich lediglich von der Netzauslegung, nicht aber vom Übertragungsprotokoll selbst begrenzt. Dies alles sind gravierende Unterschiede zu konventionellen Netzen und Protokollen.

Generell kann man davon ausgehen, dass ein modernes Netz wesentlich weniger Bitfehler bei der Übertragung macht. Gleichzeitig werden diese Bitfehler im Rahmen der Anwendungen vielfach relativ immer unwesentlicher. Wenn ein Dekompressionsalgorithmus in der Ziel-Workstation ein komprimiertes Video-Signal auspackt, werden einige wenige bei der Übertragung veränderte Bits im Ergebnis bei konventioneller Anwendung keine Rolle spielen. Pakete können zwar verloren gehen, die empfangenen Pakete sind jedoch reihenfolgetreu.

Der ATM-Netzaufbau

Ein ATM-Netz besteht aus einer Sammlung von ATM-Switches und Leitungen zwischen den Endgeräten und den Switches sowie zwischen den Switches untereinander. Es kann alle möglichen Organisationsformen haben. So kann man z.B. eine kleine Kiste kaufen, an der 64 ATM-Ports sind, und sich so ein lokales ATM-Netz aufbauen.

Die Endgeräte kann man z.B. über STP anschließen, welches die hierbei anfallende Datenrate bis zu einer Distanz von ca. 100 m durchaus bewältigen kann. Eine andere, bei größeren Entfernungen und oder höheren Geschwindigkeiten zu nutzende Alternative sind Glasfaserleitungen. ATM-Switches können aber auch weit voneinander entfernt sein.

Die hinter der Technik der ATM-Schaltelemente stehende Logik ist übrigens relativ alt. Vor mehr als 25 Jahren hat man begonnen, schnelle Strukturen für die Vermittlung von Nachrichten zwischen Prozessoren in Multiprozessor- oder Feldrechnersystemen zu erforschen. Dabei hat sich herausgestellt, dass man mit einfachen modularen kleinen Schaltern beliebig große, schnelle Netzwerke problemlos zusammensetzen kann, genau wie man mit einer genügenden Anzahl einfacher Weichen einen großen Rangierbahnhof realisieren kann.

Man nimmt üblicherweise Schalteinheiten mit zwei Eingängen A und B und zwei Ausgängen C und D. Die einzige Fähigkeit der Schalteinheit ist es, entweder A mit C und B mit D oder (über Kreuz) A mit D und C mit B zu verbinden. Setzt man diese Schalteinheiten richtig zusammen, können beliebig große Netze gebaut werden, wobei man üblicherweise mit einer Anzahl von Stufen auskommt, die größenordnungsmäßig dem Logarithmus der Anzahl der Ein- bzw. Ausgangsleitungen zur Basis zwei entspricht.

weiter mit: Multistage Exchange Networks

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