Najpopularniejsze obecnie technologie Ethernet i TokenRing, a także wkraczająca na arenę technologia FDDI, nie spełniają niektórych wymagań takich zastosowań jak: wideokonferencje, przetwarzanie obrazów oraz komunikacja sieciowa z wykorzystaniem multimediów, a przede wszystkim, nie zapewniają odpowiedniej informacji.

Główni dostawcy produktów sieciowych poszukujący rozwiązania tego problemu, już od dłuższego czasu interesują się technologią ATM (Asynchronous Transfer Mode), opracowaną dla sieci rozległych WAN. W 1992 r. opracowano szczegółowe wymagania techniczne dla sieci LAN wykorzystujących technologię ATM, która pozwala na pracę z szybkościami 155- 622 Mb/s. Już w tym roku firmy SynOptics, 3Com, AT&T i IBM oferują dostawę produktów sieciowych w technologii ATM.

Wyrazem wielkiego zainteresowania technologią ATM jest utworzenie organizacji pod nazwą ATM Forum, skupiającej kilkadziesiąt firm, której celem jest dalsze precyzowanie wymagań technicznych dla sprzętu pracującego w prywatnych i publicznych sieciach ATM.

Przełącznik ATM - podstawą technologii ATM

Centralnym układem sieci ATM jest przełącznik ATM - ATM switch (rys. 1), który ma właściwość automatycznego tworzenia równoległych kanałów informacyjnych, umożliwiających równoczesną komunikację między stacjami sieciowymi, podłączonymi do portów przełącznika ATM. Można więc powiedzieć, że przełącznik ATM jest pod względem funkcjonalnym podobny do automatycznej centrali telefonicznej zapewniającej równoczesne połączenia wielu abonentów. Podstawowym warunkiem spełniania tej funkcji przez przełącznik ATM, jest duża szybkość przełączania, tzn. tworzenia wirtualnych (logicznych) kanałów między komunikującymi sie stacjami. Przełączniki LattisCell firmy SynOptcs przenoszą sygnały z szybkością 5 gigabitów na sekundę (Gb/s). Pakiet informacyjny przeznaczony do transmisjii w sieci ATM jest, ze względów technicznych, zamienowy na postać, zwaną komórką o stałej długości. Komórka, po przesłaniu jej przez sieć ATM, jest ponownie zamieniana na pakiet.

System Zarządzania Połączeniami

Do przełącznika ATM podłączona jest Stacja Zarządzania Połączeniami (rys. 1), której zadaniem jest koordynowanie przepływu informacji w sieci ATM, tzn. określanie rodzaju połączeń między stacjami sieciowymi np. punkt-punkt, punkt- wiele punktów, wiele punktów-wiele punktów.

Stacja zarządzania połączeniami automatycznie odczytuje topologię sieci oraz liczbę stacji sieciowych podłączonych do przełącznika ATM. Z chwilą zainicjowania procesu tworzenia połączenia, stacja zarządzania połączeniami ustanawia optymalną ścieżkę dla kanału informacyjnego przebiegającego przez przełącznik ATM.

Interfejs ATM

Na rys. 2 pokazano ogólny schemat sieci ATM, w którym wyróżnia się części prywatną oraz publiczną. Do części publicznej można podłączyć wiele prywatnych. Każda z części składa się z przełączników ATM, łączonych ze sobą za pośrednictwem specjalizowanych interfejsów. W części prywatnej do przełączników ATM podłącza się stacje sieciowe użytkowników.

Zgodnie ze standardem BISDN (Broadband Intergrated Services Digital Network), przyjęto następujące nazwy dla interfejsów w sieci ATM: (1) prywatny interfejs NNI (Private Network- Node Interface), służący do łączenia przełączników ATM w części prywatnej; (2) publiczny interfejs NNI (Public Network-Node Interface), do łączenia przełączników ATM w części publicznej; (3) prywatny interfejs UNI (Private User- Network Interface), za pośrednictwem którego podłącza się stacje sieciowe do przełączników ATM w części prywatnej; (4) publiczny interfejs UNI (Public User-Network Interface), dzięki któremu część prywatną można podłączyć do części publicznej.

Podkreślić należy, że różnica między interfejsami "prywatnymi" a "publicznymi" sprowadza się do różnicy w medium transmisyjnym. Dla interfejsów prywatnych medium transmisyjnym może być, oprócz światłowodu, kabel STP lub UTP, a dla interfejsów poblicznych - światłowód.

Gdzie można zastosować technologię ATM?

Technologia ATM przewidziana jest do zastosowania w następujących dziedzinach: (1) grafika komputerowa wysokiej rozdzielczości; (2) systemy zarządzania dużymi bazami danych; (3) systemy inżynierskie; (4) multimedia (kombinacja danych, głosu, wideo i animacji). Dwie praktyczne konfiguracje sieci ATM są już dostępne np. w firmie SynOptics. Są to: sieć ATM w konfiguracji dla grup roboczych i sieć ATM w konfiguracji magistala instytucjonalna.

Sieć ATM w konfiguracji dla grup roboczych

Celem tej konfiguracji jest obsługa grup roboczych wymagających dużych szybkości współdziałania stacji sieciowych (np. prace inżynierskie).

Sieć ATM w konfiguracji dla grup roboczych pokazano na rys. 3. Lokalne, wysokowydajne stacje sieciowe i lokalne serwery, stanowiące zasoby sprzętowe poszczególnych grup roboczych, podłączone są poprzez karty sieciowe i kable STP, do lokalnych przełączników ATM, model LattisCell 10102.

Centralny przełącznik ATM, służący do łączenia ze sobą wszystkich przełączników lokalnych, wyposażony jest w serwer instytucjonalny oraz stację zarządzającą, która zarządza siecią i koordynuje pracą przełączników ATM. Sieć ATM w konfiguracji dla grup roboczych można sprząc, poprzez router wieloprotokołowy, z istniejącą siecią LAN.

Sieć ATM jako szybka i niezawodna magistrala instytucjonalna

Taką konfigurację sieci ATM przedstawiono na rys. 4. Celem magistrali jest tu połączenie dwóch sieci LAN 1 i LAN 2 zbudowanych w oparciu o koncentratory System 3000 firmy SynOptics (opcjonalnie mogą realizować technologie Ethernet, TokenRing lub FDDI). Dla zwiększenia niezawodności, magistralę instytucjonalną tworzą dwa przełączniki ATM, dwa wieloprotokołowe routery, dwa serwery instytucjonalne oraz połączenia redundancyjne (nadmiarowe).

Sieci ATM a inne technologie

Technologia sieci komputerowych ATM oceniana jest obecnie jako najbardziej perspektywiczna. Z rys. 5 wynika, że ma ona największą szybkość działania (155-622 Mb/s) oraz najszerszy zasięg terytorialny; nie tylko dla LAN, ale także dla sieci (i intersieci) terytorialnych, sieci metropolitalnych, a także dla sieci rozległych.

Wydaje się, że w warunkach polskich najważniejszą sprawą jest, by dla nowo budowanych średnich i dużych sieci LAN, opierających się na najpopularniejszych technologiach Ethernet i TokenRing, podejmować właściwą decyzję dotyczącą systemu okablowania. Chodzi o to, by okablowanie to przetrwało próbę modyfikacji technologicznych od sieci Ethernet i TokenRing, poprzez FDDI, aż do ATM. Najwłaściwsze jest okablowanie stosujące kabel miedziany 5-tej kategori oraz kabel światłowodowy, tam gdzie jest to uzasadnione (np. połączenia między hubami, magistrala FDDI, połączenia między przełącznikami ATM, itp.).