Asynchronous Transfer Mode: differenze tra le versioni

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Versione delle 13:56, 19 mag 2013

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In [[telecomunicazioni]] '''Asynchronous Transfer Mode''' o '''ATM''' è un [[protocollo di rete]] di [[Livello di collegamento dati|livello di collegamento dati]] del modello [[Open Systems Interconnection|ISO/OSI]] che [[implementazione|implementa]] un [[modo di trasferimento]] a [[circuito virtuale|commutazione di circuito virtuale]] e [[trasmissione di cella]], [[imbustamento|incapsulando]] i dati in unità, dette ''celle'', di lunghezza fissa (53 [[byte]]) anziché in [[pacchetto (reti)|pacchetti]] a lunghezza variabile come avviene invece nelle [[reti di telecomunicazione|reti]] a [[commutazione di pacchetto]] (ad esempio con [[IPv4]]). Le reti di telecomunicazioni che implementano il protocollo ATM vengono dette reti ATM.

==Introduzione==

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==Funzionamento==

[[File:Cella atm.png|right|Cella ATM]]

L'unità di trasmissione dei dati di ATM è detta ''cella'', ed ha una dimensione fissa di 53 [[byte]], di cui 48 di [[payload]] (corpo di dati utili) e 5 di [[header]]. La lunghezza fissa e piccola della cella favorisce ritardi di elaborazione costanti e limitati durante la commutazione nei nodi nonché maggiori [[velocità di trasmissione]] estremamente vantaggiosi per il supporto alle varie tipologie di traffico.

ATM utilizza una tecnica di [[commutazione]] a ''[[circuito virtuale]]'' che lo rende appetibile per reti integrate nei servizi ad alta [[velocità di trasmissione]]:

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* OSF 6 bits

* SN 1 bit sequence number

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==Gestione del traffico==

Come detto ATM deve supportare varie tipologie di traffico anche molto diverse tra loro e per questo deve essere in grado di gestirle abilmente ed in maniera flessibile. A tal fine all'inizio della connessione, cioè nella fase di impostazione/costruzione della stessa, viene contrattata l'esatta modalità di trasporto per la particolare tipologia di traffico richiesta dall'utente attraverso un '''Contratto di Traffico''' che specifica i parametri di traffico (''traffic descriptor'') e quelli di [[qualità di servizio]] richiesti e che la rete stessa, una volta accettata la richiesta di servizio, dovrà garantire. In particolare tra i parametri di traffico figurano la [[velocità di trasmissione|banda]] di picco, la banda media e la banda minima della comunicazione da garantire, la lunghezza massima di un burst di pacchetti e la massima variazione di ritardo tollerata mentre i parametri di QoS sono il massimo ritardo di trasferimento, la variazione del ritardo agli estremi, il massimo tasso di perdita consentito.

Parallelamente per essere certi di poter supportare le richieste degli utenti sulle varie tipologie di traffico da servire, la rete ATM implementa il meccanismo cosiddetto di '''Call Admission Control''' cioè, dopo aver registrato all'atto dell'instaurazione della connessione attraverso il Contratto di Traffico le richieste di parametro di traffico, verifica successivamente la disponibilità delle risorse necessarie nei nodi interni di transito per soddisfare le richieste di servizio per poi eventualmente assegnarle permanentemente, per l'intera durata della connessione, all'utente soddisfando le sue richieste. Questo stesso meccanismo di controllo di ammissione di chiamata limita gli effetti di ritrasmissione che l'eventuale [[congestione (reti)|congestione di rete]] dovuta alla perdita di pacchetti non trasferibili produrrebbe.

A livello hardware per gestire diverse tipologie di traffico (es. CBR e VBR real-time e non) ATM utilizza un'architettura di ricezione a più buffer di ricezione nei nodi interni: nel caso di traffico di sorgenti real-time i buffer sono più piccoli rispetto a quelli destinati a celle non real-time per evitare eccessivi ritardi di accodamento e con uno [[scheduler]] che decide la priorità di trasmissione sul traffico offerto in ingresso a favore del traffico real-time.

===Tipologie di traffico===

Le tipologie di traffico supportate sono:

* '''CBR''' (''Costant Bit Rate''), le sorgenti emettono a [[velocità di trasmissione|bit-rate]] costante come nel caso della [[telefonia|fonia]];

* '''VBR''' (''Variable Bit Rate''), le sorgenti emettono a velocità variabie nel tempo (es. dati audio-video e traffico Internet)

Ciascuna delle precedenti tipologie di sorgenti può essere di tipo ''real-time'' o ''non real-time'' e ciascuna prevede differenti parametri di qualità di servizio da garantire.

* '''UBR''' (''Unspecified Bit Rate''), le sorgenti possono emettere a velocità variabile fino ad un valore massimo consentito dalla rete;

* '''ABR''' (''Avaliable Bit Rate''), le sorgenti possono emettere ad un tasso di emissione massimo disponibile in un certo istante di tempo della rete (''best effort'') in base alla [[congestione (reti)|congestione]] di rete implementando un meccanismo di controllo di trasmissione tra i nodi interni basato su un [[feedback]] tramite il quale i nodi comunicano il massimo traffico ricevibile e di conseguenza il massimo traffico che i terminali possono trasmettere. È dunque una funzionalità simile a quella offerta da TCP nel rispettivo [[controllo della congestione]], in realtà anche migliore perché implementata a [[livello di rete]] nei nodi di rete stessi (''hop by hop'') e non da estremo a estremo (''end to end'') e di tipo preventivo cioè innescata prima dell'evento di perdita di pacchetto e non dopo come avviene invece in TCP. È dunque un meccanismo estremamente utile per aumentare l'efficienza di utilizzazione della rete fino al limite consentito cioè senza incorrere in congestione.