مقدمه اي درارتباط با به وجود امدن پروتكل ATM

با ورودبه قرن 21اينترنت به عنوان زيرساخت اصلي جهان ارتباطات درامده است درحال حاضرپروتكلTCP/IPبستراصلي جابه جايي دادههادراينترنت بوده وكليه سخت افزارهاونرم افزارهاي شبكه جهاني اينترنت براساس اين پروتكل طراحي وساخته شده اندولي باتوجه به نقاط ضعف فراوان پروتكل فوق پروتكل هاي جديدتري مانندATMبراي جايگزيني با ان طراحي شده اندليكن مشكل عمده دراينجااست كه درصورت تصميم درجهت جايگزيني TCP/IPباديگرپروتكل هاوياحتي اگربخواهيم نسخه جديدتري رابه جاي ان بكاربگيريم مستلزم ان است كه كليه نرم افزارهاوسخت افزارهاي موجوددرسراسرجهان بامدهاي جديدترتعويض شوندواين يعني ميلياردهادلارهزينه.

(درتكنولوژي ATMمي توان كيفيت سرويس راتضمين نمود)

 ATMوبانكداري الكترونيكي

امروزه فناوري رشدوتكاملي شتابان داردوهمواره

ابعادتازه اي رادرزندگي روزانه ماپديدمي اوردودراين راه سيستم هاي بانكداري الكترونيكي خدمات بانكي اساني رابراي مافراهم اورده است تبادل اطلاعات ميان كاربروبانك به كمك ابزارهايATM بانكداري تلفني واينترنتي وبيش ازهمه بانكداري موبايلي تااندازه زيادي بهبوديافته است.سيستم هاي بانكداري الكترونيكي به همه اين امكان رامي دهدكه سريع واسان به كارهاي بانكي خودماننددريافت موجودي حساب مشتري ديگرودريافت صورت حساب بانكي دريك دوره ويژه دسترسي داشته باشند برخي ازبانكهاخدماتي مانندانتقال سهام وارسال فايلهاي پرداخت ازيك حساب مشخص به حساب افرادگوناگون مانندپرداخت حقوق رانيزانجام مي دهند.

باگسترش فناوري انواع سيستم هاي بانكداري الكترونيكي نيزايجادشده است كه هريك ازانهاابعادي تازه رادرزمينه تبادل اطلاعات ميان كاربروبانك ارايه

مي كنند ATMنخستين سيستم شناخته شده اي است كه براي اساني دسترسي كاربران به فعاليت هاي بانكي خودمعرفي گرديدوبه كمك يك رابط گرافيكي كاربر(UGI2)كاربرمي تواندبرخي ازاين كارهارا اجراكندواين عمليات به سيستم كامپيوترمركزي بانك منتقل مي گردد.پركاربردترين راه ارتباط بابانك براي كاربري كه يك كامپيوترشخصي بااتصال شبكه داردازطريق يك مرورگر وب براي كاربانكي بربسترشبكه جهاني(WWW)يابانكداري اينترنتي (وبي) است .

دراين حالت پروتكل استاندارد براي ارتباط ميان مرورگرو وب سروربانك به كارخواهدرفت اين پروتكل استانداردhttp است كه بالاي لايه ي امنيت جاي دارد.http زبان ارتباطي شبكه جهان است.يك بانك اغلب به امنيتي بيش ازانچه كه مرورگرهاي معمولي فراهم مي اورندنيازدارد بانك بايدنرم افزارموردنيازمشتري رافراهم كندزيرابه مرورگرهاي نصب شده روي كامپيوترمشتري اعتمادچنداني نيست. براي دوري ازمسايل مرتبط به توزيع ونصب نرم افزارهاي اضافه كامپيوترمشتري بانك اغلب يك راه حل مناسب راپيش مي گيرديك مرورگرعادي روي كامپيوترمشتري نصب مي گردد.امابراي افزايش ضريب امنيت دلخواه يك قطعه برنامه جاوا ازسايت بانك روي كامپيوترمشتري كپي مي شوداين برنامه يك نرم افزاركوچك است كه درهنگام فعال شدن مرورگربه كارافتاده امنيت دلخواه راتامين مي كند.بزرگترين امتيازاين روش اين است كه سروربانك مي تواندنرم افزارمشتري راپشتيباني وروزامدكند.

 ATMواموربانكي 

بانك هادرايران چك هاي يكديگر(چه چك هاي عادي وچه چك هاي مسافرتي) راقبول نمي كنندالبته به تازگي سيستم يكپارچه بانكي كشور (سيبا) در حال راه اندازي است. از ان گذشته سيستم بانكهاي اتوماتيك (ATM) مانند خود پرداز ملت ملي كارت عابربانك سپه و…باهم سازگارنيستند.دراكثركشورهاي جهان شركت هاي ارايه دهنده اين خدمات ازبانكها جداهستند.انهابابانك ها قراردادمي بندندوشعبات ATM رادرجاهاي مختلف نصب مي كنند.    ضمنا تمام انهاازيك پروتكل براي ارتباط استفاده مي كنند.به همين خاطرشمامي توانيدكارتATM خودرابدون درنظرگرفتن بانكي كه دران حساب داريددرهرATM استفاده نماييد پشت سراين كاريك سيستم مرتبط ويكپارچه بانكي است كه در كشور ماوجود ندارد . همچنين كارت اعتباري هنوزدرسيستم بانكي ماايجادنشده است. علت ان هم احتمالا مشكلي است كه اين سرويس باسيستم بانكداري اسلامي دارد.به هر حال دردنياي تجارت الكترونيك كارت هاي اعتباري وسيستم هاي يكپارچه بانكي حرف اول رامي زنند.بستراين سرويس هادرسيستم بانكداري ماايجادنشده است وبه همين علت مانمي توانيم واردتجارت الكترونيك شويم.

كارت اعتباري يك كارت پلاستيكي است كه روي ان نام صاحب كارت وشماره ان به صورت برجسته وجودداردوپشت كارت يك نوارمغناطيسي ديده مي شود كه درون خودبرخي اطلاعات مهم مثل هويت وادرس دارنده كارت راذخيره كرده است.سيستم هاي مالي كامپيوتري ماننددستگاههاي خودپردازATM ازاين اطلاعات هنگام احرازهويت فردبه منظوربرداشت پول استفاده مي كنند.يك كارت اعتباري استانداردشامل يك عدد16رقمي نيزهست كه حاوي اطلاعات مهمي درباره نوع كارت بانك صادركننده ي ان واطلاعات ديگراست.اين شماره براي دارنده هركارت منحصربه فرداست ازاين شماره براي شناسايي دارنده كارت هنگام انجام معاملات الكترونيكي روي اينترنت نيز استفاده مي شود درسيستم كارت اعتباري بانكي كه امروزه نيزمورداستفاده است صادركننده كارت دراصل يك بانك است وهريك ازدارندگان كارت اعتباري نزدبانك يك حساب دارندهنگامي كه كالاياخدماتي توسط دارنده كارت(مشتري)خريداري مي شوداين پول بلافاصله به حساب فروشنده(كه خودنزدبانك حسابي دارد)واريز مي شود.

تمامي مشتركان تلفن ثابت داراي قبض تلفن باداشتن حساب نزدباكهاي عامل طرف قرارداد بامخابرات(شامل بانكهاي صادرات-ملي-مسكن-توسعه-صادرات پارسيان-اقتصادنوين-تجارت وكشاورزي ميتوانند از طريق ATM (خود پرداز) مبادرت به پرداخت غيرحضوري قبوض نمايند. 

  امنيت وATM 

مامجبور هستيم كه تعدادزيادي پسوردداشته باشيم مثل سايتهاي وب ايميل هاو…همه ماسعي مي كنيم كه همه اين پسوردهاي مختلف رابه خاطربياوريم كه اين كارغير ممكن است بنابراين يابايد انهاراكف دستمان بنويسيم ياازيك برنامه نگهداري پسورداستفاده كنيديااين كه فقط وفقط ازيك پسورداستفاده كنيم كه دراين صورت اگرپسوردكشف شودوضعيت فاجعه باري برايمان پيش مي ايد پسورهاراه مطمئني براي شناسايي نيستند.هركس نام كاربري وپسوردمن راداشته باشدمي تواند به منابع مختص من دسترسي پيداكنددرحالي كه خودمن نيست گذشته ازاينهاپسورديك رشته ازحروف مي باشندحال چگونه مي توان ازاين رشته هاپي به هويت واقعي طرف مقابل برد همچنين داده هاي موجوددربانك الكترونيكي من نيزتوسط همين رشته ازكاراكترهاحفاظت مي شود.حال اگرشمابتوانيدانرابدست بياوريدياحدس بزنيديابدزديدديگرهمه چيزبراي من تمام است ديگراين حساب متعلق به شماست ياهمينطورصندوق پست الكترونيكي ويا… 

ايااسم اين رامي توان حفاظت ازاطلاعات گذاشت؟

راه هاي بهتري هم وجوددارد.سيستم هاي بانكيATM واقعاباامنيت هستندچون براي تعيين هويت ازدوفاكتوراستفاده مي كنند يكي چيزي است كه بايدداشته باشيد(كارتATM)وديگري چيزي است كه بايدبدانيد(پسورد)اگرديگران هم پسوردشمارابدانندمهم نيست چون براي استفاده ازسيستم بايدكارت هم موجودباشدكه اين مانع بزرگي براي سواستفاده گران بشمارمي رود.به جاي اينكه ازكاربربخواهيم پسوردخوداحفظ كندبااستفاده ازيك كارت ويك اثرانگشت

هم كارراخيلي راحت مي كنيم هم مطمئن مي شويم كه تعيين هويت درست انجام شده است.

 مفهوم  ATM وشبکه هاي مبتني بر ATM 

1-1)

معماري ATM به منظور انتقال بسيار سريع داده ، صدا و تصوير بر روي خطوط انتقال عمومي ( سيم مسي و فيبر نوري ) طراحي و پياده سازي شد. بر خلاف بسياري از شبکه هايي که با آن آشنا هستيم ATM شبکه اي مبتني بر سوئيچ است. بدين ترتيب در ATM براي انتقال اطلاعات بايد ابتدا يک ارتباط هماهنگ بين مبدأ و مقصد و سوئيج هاي مياني برقرار شود به اين ارتباط مدار مجازي گفته مي شود . ATM مي تواند اطلاعات را به روش " بدون اتصال" يا Connection less ارسال کند ولي از اين قابليت به ندرت استفاده مي شود و نيز قادر به انتقال مؤثر داده ها بر روي خطوط عمومي (فيبر) تا نرخ 1Gbps است. تکنولوژي بکار رفته در شبکه هاي امروزي از جمله عمومي ترين آن يعني IP از نوع بدون اتصال است. در پروتکل هاي بدون اتصال ، مشکل اساسي و اجتناب ناپذير آنست که هيچ تضميني در رسيدن داده ها به مقصد مورد نظر وجود ندارد وليکن ATM پروتکلي اتصال گراست و قبل از هرگونه مبادله داده يک "مدارمجازي"يا به اصطلاح يک "نشست" از طريق سوئيچ ها برقرار مي کند پس از آنکه داده ها مبادله شد ، مدار مجازي که حاصل هماهنگي قبلي سوئيچها است از بين خواهد رفت . ATM تنها معماري مبتني بر انتقال اتصالگراي داده ها نيست . در حقيقت همتا و مکمل IPيعني TCP نيز پروتکلي اتصالگراست. بدون شک ATM بهترين مثال مطمئن و اتصالگراي داده هاست. عامل مؤثر و کليدي در سرعت بسيار بالاي ATM قالب داده ها و ساختار فريم ها در اين معماري است. تمام پروتکلهاي مسيريابي بسته هايي را مسيريابي و هدايت مي کنند که اندازه ثابت و مشخصي ندارند يک بسته IP مي ماند از 20 بايت تا 64 کيلو بايت متغير باشد . در اين پروتکل ها گيرنده بسته ابتدا سرايند آن را پويش مي کند تا حجم و اندازه دقيق بسته را استخراج نمايد. زمان پردازش يک بسته بنا به اندازه آن متغير است . در مقابل ATM داده ها را در قالب بسته هايي کوچک و با اندازه ثابت که سول ناميده مي شودانتقال مي دهد. سلولهاي ATM فارغ از آنکه چقدر داده در خود حمل مي کنند هرکدام 53 بايت هستند. در هر سلول 53 بايتي 5 بايت سرايند (Header) و 48 بايت بخش حمل داده (PayLoad) است. اگرچه سلولهاي ATM داراي اندازه ثابت هستند ولي با اين وجود قطعاً به داشتن سرايند نيازمندند. سرايند هر سلول ATM مبدأ و مقصد سلول را مشخص مي کند . طول ثابت و کوچک سلولها باعث شده تا معماري ATM روشي بسيار کارامد و مؤثر براي انتقال صدا و تصوير ديجيتال باشد عمل ديگرموفقيت و سرعت ATM طراحي آسنکرون آن است .آسنکرون بودن ATM بدين معناست که سوئيچها قادرند سيگنالهاي حامل داده را بطور همزمان هم بفرستند و هم بگيرند و هيچ هماهنگي خاصي  بين سيگنالهاي ارسال و دريافت نياز نخواهد بود ماهيت آسنکرون بودن ATM از قالب ثابت سلولها ناشي مي شود از آنجايي که سلولها داراي اندازه 53 بايتي هستند هر سوئيچ دقيقاً مي داند که دريافت يک سلول چقدر طول مي کشد و بدين ترتيب در خلال ارسال سلولها يک سوئيچ مي تواند از سوئيچ ديگر سلولي را دريافت نمايد.

2-1) مد انتقال آسنکرون يا ATM 

مد انتقال آسنکرون يا ATM نسل بعدي فن آوري شبکه است که سرعت مبادله اطلاعات را افزايش خواهد داد و حتي گفته مي شود که ممکن است اين نوع شبکه در آينده جايگزين پروتکل حاکم براينترنت شود و نيز برخي ديگر اعتقاد دارند که اين شبکه نسخه بالاتر و بهينه شده ISDN ( پروتکل مخابراتي معروف که صحبت هاي افراد را پکت پکت مي کرد و ارسال مي نمود و تقريباً همسن پروتکل IP جاري مي باشد که سرعت آن حدود 155Mbps مي رسيد) است. در ضمن اين شبکه به دليل سرعت بسيار بالا و قابليت هايي که دارد در بسياري از کشورهاي توسعه يافته براي سيستم هاي صوتي و تصويري و امکانات فوق شبکه اي مورد استفاده قرار گرفته است. با اين فن آوري اطلاعات با حجم بسيار وسيعي مبادله خواهند شد . براي مثال صوت، داده ها، تصاوير ، CAT Scans ، تصاوير MRI و کنفرانس ويدئويي . اين فن آوري شبکه هاي خصوصي و عمومي را پشتيباني خواهد کرد و صوت ، ويدئو و داده ها در مداري به طور مشترک مبادله خواهند شد . ATM پهناي باند را بر حسب سرعت نياز نوع اطلاعاتي که مي خواهد از طريق آن مبادله شود ارائه مي کند. سرعت تبادل اطلاعات 1.5Mbps و سريعترين  حالت به 2Gbps مي رسد. با استفاده از فن آوري ATM  انواع مختلف شبکه ها ، از LAN گرفته تا WAN و از backbone تا Desktop مي تواند به هم مرتبط شوند. علاوه براين ATM يک پروتکل انتقال براي B_ISDN است. در واقع شبکه ATM  به جاي شبکه TCP/IP پيشنهاد شده و حدود 80 تا 90 % معايب TCP/IP را حل مي کند. اين شبکه در 8 سال اخير ارائه شده و 20 سال از تکنولوژي TCP/IP پيشرفته تر است و امنيت و سرعت انتقال اطلاعات را تضمين مي کند..

3-1) مفهوم ATM

در ATM واژه ناهمزمان ، به روش انتقال فيزيکي اشاره ندارد که در B_ISDN در واقع همزمان است ( براي مثال در SDH/SoNET ). کلمه همزمان به روشي اشاره مي کند که در آن , عرض باند ميان اتصالات و کاربران پخش مي شود. عرض باند در شيارهاي زماني با طول ثابت تقسيم مي شود. اين شيارهاي زماني در صورت نياز کاربر ، در اختيار او قرار مي گيرد و به همين دليل ، مو قعيت زماني از پيش تعيين شده اي را ندارد مد انتقال نشان دهنده نوعي روش چند تافت سازي و سوئيچينگ است.

مفهوم ATM با چند اصل تعريف مي شود :

• · تمامي اطلاعات به شکل واحدهاي اطلاعاتي با طول ثابت موسوم به سلول حمل مي شوند و سلول ، از يک سرايند و يک حوزه اطلاعات که گاهي محموله يا بار ترافيکي ناميده مي شود تشکيل شده است.
• · ATM اتصالگراست و سلول هاي موجود در يک اتصال مجازي يکسان ، ترتيب خود را حفظ مي کنند.
• · منابع ترافيکي مي توانند سلولها را موقعي که مورد نياز است ، توليد کنند يعني بدون موقعيت زماني از پيش تعيين شده و لذا سلولها برچسب هاي صريح براي شناسايي اتصال دارند.

• · کارکرد اصلي سرايند سلول ، شناسايي سلولهاي متعلق به اتصال مجازي يکسان است.

• · برچسب هاي شناسايي فقط معناي محلي دارند ( لذا آدرس هاي صريحي نيستند) و در هر سوئيچ ترجمه مي شوند.

• · حوزه اطلاعات بطور شفاف حمل مي شود به عنوان مثال هيچگونه عمل کنترلي خطايابي بر روي اين حوزه صورت نمي گيرد.

• · جريانهاي سلولي ، بطور نا همزمان تحت عمل چندتافت سازي با تقسيم زماني قرار مي گيرند.

مشاهده مي شود که ATM روشي است براي يکپارچه سازي تمامي ترافيک در سطوح انتقال ، دسترسي کاربر و سوئيچينگ.

مهمترين مزيت ATM براي UNI آن است که تخصيص پوياي باند را در تمامي موارد امکان پذير مي کند. يعني عرض باند را در موقع نياز به منابع ترافيک واگذار مي کند. وقتي واگذاري عرض باند ATM را با روش انتقال همزمان (STM) مقايسه مي کنيم که در آن شيارهاي زماني متناوب براي اتصالات ذخيره مي شود، مي بينيم که در STM واسط به نرخهاي غيرقابل انعطاف و ثابتي محدود مي شود. ATM به واسط هاي با نرخ بيت متغير اجازه مي دهد بدون آنکه براي واسط هاي با نرخ بيت ثابت مانعي باشد. ATM به عنوان نوعي روش چندتافت سازي بطور بالقوه مي تواند از تسهيلات انتقالي ، بطور کارامدتري نسبت به TDM همزمان استفاده کند. در TDM همزمان ، يک قاب متناوب مرکب از شيارهاي زماني کوتاه ( معمولاً به اندازه يک بايت) روي يک پيونده انتقال تعريف مي شود) و اتصالاتي که در آن پيونده سهيم هستند موقعيتهاي ثابت شيار زماني در هر قاب ، برايشان ذخيره شده است. در TDM ناهمزمان مي توان از اين عدم کارايي جلوگيري کرد زيرا در آن شيارهاي زماني ، در هنگام نياز به اتصالات واگذار مي شوند اما يک برچسب پيشوندي هم براي هر شيار زماني مورد نياز است تا اتصال را مشخص و شناسايي نمايد.در نتيجه ، شيارهاي زماني بزرگتر از بايتها هستند تا برچسبها بتوانند کسر کوچکي از کل عرض باند را مصرف کنند. همچنين براي هر شيار زماني ، يک عمل پردازش نيز مورد نياز است و ذخيره سازي در يک حافظه موقتي لازم است تا تنازع را برطرف کند . ATM نمونه اي از اين روش TDM ناهمزمان و برچسب داراست که در آن برچسب هاي شناسايي واقع در سرايند سلول ، فقط اهميت محلي دارند نه اهميت سراسري از انتها تا انتها.

ATM به عنوان نوعي روش چندتافت سازي ، از امکان بالقوه استفاده مؤثر انگيزه گرفته است به عنوان يک روش سوئيچينگ در مقايسه با STM ( يا سوئيچينگ مداري با نرخ چندگانه) مزيت اصلي آن است که ضرورتي براي اختصاص حداگثر نرخ ندارد . در حالي که STM داراي ضرورت است. اختلاف ديگر آن است که در ATM ، سلولها بصورت شبکه اي پردازش مي شوند در حاليکه STM ترافيک را بطور شفاف از شبکه عبور مي دهد . از نظر بارپردازشي ، اين نوعي عيب به شمار مي رود اما اين امکان را مي دهد که شبکه کنترل بيشتري روي مسيريابي ، کنترل خطا ، کنترل جريان نسخه سازي و اولويتها داشته باشد. مثلاٌ با در نظر گرفتن اولويتها ، شبکه مي تواند روي رفتار ترجيحي براي يک کلاس ترافيکي نسبت به کلاس ديگر در سطوح اتصالات مجازي يا سلولهاي انفرادي ، کنترل داشته باشد. از اينرو ATM به عنوان نوعي روش سوئيچينگ که توانايي کنترل جزئي و قابل انعطاف ترافيک شبکه را دارد، مي تواند انگيزه بالاتري  ايجاد نمايد اساساً دو نتيجه نامطلوب از ماهيت ناهمزمان ATM ناشي مي شود. از آنجا که منابع شبکه رزرو نمي شود لذا وقتي ترافيک بسيار زيادي بسوي منابع حافظه موقتي محدود هجوم مي آورد ، امکان تراکم ترافيک ايجاد مي شود که ضرورتاً سبب ازدست رفتن سلولها مي شود.نتيجه ديگر ، تأخيرهاي متغير سلولي در گذر از شبکه است که بيشتر ناشي از تأخيرهاي تصادفي صف بندي در هر سوئيچ است . از اين رو ، مفهوم کيفيت سرويس (QOS )بر حسب تأخيرهاي سلول و نرخ تلفات سلولي، در بحثهاي ATM اساسي است. قرار است B_ISDN کلاسهاي کيفيت سرويس چندگانه اتصالات مجازي را براي گستره اي از انواع ترافيک با الزامات QOS متفاوت ، پشتيباني نمايد. پشتيباني از چند کلاس  ترافيکي و حفاظت از QOS آنها در حالي که به طور همزمان اشتراک آماري و استفاده از منابع شبکه را به حداکثر برساند ، مشکل ترين چالشي است که در پياده کردن ATM وجود دارد.

4-1) شبکه هاي مبتني بر ATM 

دو نوع شبکه مبتني بر ATM وجود دارد :

• عمومي (Public )
• اختصاصي (Private)

شبکه هاي عمومي ATM را که در اختيار کليه متقاضيان عادي قرار مي گيرد ، شرکت هاي مخابراتي تأسيس و مديريت مي کنند در حالي که شبکه هاي اختصاصي با اهداف خاص توسط يک سازمان يا مؤسسه پياده سازي مي شوند. البته مرز تفکيک شبکه هاي عمومي و اختصاصي ATM چندان روشن و شفاف نيست زيرا ممکن است براي  برقراري ارتباط بين دو شبکه ATM اختصاصي از يک شبکه ATM عمومي استفاده شود در اين حالت نمي توان به کل چنين شبکه اي به صورت يک کميت واحد نگريست و آنرا عمومي يا اختصاصي تلقي کرد. طراحي شبکه هاي مبتني بر ATM نسبتاً ساده است در حاليکه تکنولوژي ساخت پيچيده اي  دارد و در آن از روشها و الگوهاي پيشرفته سوئيچينگ بسته (Packet Switching)استفاده شده است . هر ابزار موجود در شبکه ATM يکي از دو حالت زير را دارد يا يک سوئيچ ATM است يا يک سيستم پاياني. سوئيچ ATM ابزاري است که مجموعه اي از شبکه ها را بهم متصل و مرتبط مي کند يعني داده ها از يک شبکه به شبکه ديگر منتقل و هدايت مي کند و يک سيستم پاياني ATM که به اختصار ES ناميده مي شود ابزاري است که به شبکه ATM متصل است ولي سوئيچ نيست . ES ها توليد کننده يا مصرف کننده اطلاعات هستند در حاليکه سوئيچ هاي ATM هدايت کننده آنها محسوب مي شوند.

.

5-1) اجزاء ساختار شبکه ATM و مشخصات آن 

اجزاء شبکه ATM عبارتند از : کارت شبکه ATM ، سوئيچ ATM ( به منظور ارسال هر سلول به مقصدش) و يک نرم افزار.

مهمترين مزاياي ATM عبارتند از :

• پهناي باندي دارد که اندازه آن وابسته به نياز کاربر است.
• سرويس ارتباط گرا (Connection Oriented ) دارد.
• سوئيچهاي ATM از مالتي پلکس کردن آماري استفاده مي کنند.
• سرويس هايي با کيفيت بالا ارائه مي دهد.
• · از رسانه انتقال متفاوت مثل کابل نوري يا UTP پشتيباني مي کند.
• حجم وسيعي از اطلاعات را مديريت مي کنند.
• · اين فن آوري با شبکه هاي LAN و WAN فعلي کار مي کند و از پروتکلهاي متداول اخير مثل TCP/IP پشتيباني مي کند.
• · و بالاخره از مهمترين و بارزترين مزاياي شبکه ATM که باعث جلب توجه به آن شده است سرعت بسيار بالاي آن است که از مرز کيلو و مگابيت در ثانيه فراتر رفته و در حد گيگا بيت در ثانيه است. اما در کنار اين مزايا يک عيب نيز وجود دارد و آن پرهزينه بودن تجهيزات و مشکل بودن پياده سازي و نصب اين نوع شبکه و نيز عدم سازگاري آن با تجهيزات فعلي مخابرات کنوني به دليل مدرن بودن اين نوع شبکه است.

بطور کلي مي توان گفت  که ساختار شبکه ATM از سه قسمت عمده تشکيل شده است :

الف- دستگاههاي واسط خاصي بنام Switch of ATM که کاملاً ديجيتالي پيشرفته اند.

ب- کابل فيبر نوري که به عنوان رسانه انتقال ديتا عمل مي کند.

ج- مجموعه اي از کامپيوترها در شبکه ATM يا به عبارت کلي End Point ها.

در اينجا منظور از End Point ، در واقع جايي است  که کاربران با آن سروکار دارند و از آن نقطه به شبکه متصل مي شوند مانند رايانه و ...

براي پياده سازي شبکه ATM و ارتباط آن باساير شبکه ها از دستگاههايي بنام Gateway استفاده مي شود که پروتکل ها و سخت افزار هاي مختلف را بهم تبديل مي کند مثلاً براي اتصال يک PC به يک رايانه Mainframe که داراي سخت افزار مختلف اند از اين دستگاه استفاده مي شود به خاطر پرهزينه بودن اين نوع از شبکه و گران بودن سخت افزار آن معمولاً به کمک نرم افزارهاي شبيه ساز ابتدا آن را تست و امتحان کرده و بعد به صورت واقعي آن را پياده سازي مي کنند.

مشخصات ATM به شرح زيراند:

• · سوئيچينگ سلول (Cell Switching) : يک سلول حامل اطلاعاتي در مورد مسيريابي جهت انتقال داده ها مي باشد. سوئيچ اين اطلاعات را خوانده و مسير مناسب را انتخاب مي کند.

• · انتقال ارتباط گرا( Connection_Oriented transmission) : بدين معني است که قبل از مبادله داده ها بين دو ايستگاه بايد بين آن دو ارتباط برقرار شود.
• · اندازه سلول (Cell Size ) : اندازه سلول همواره ثابت بوده و برابر 53 بايت است.5بايت آن به عنوان يا Header تعلق دارد و 48 بايت ديگر به PayLoad متعلق است.

• تأخير (Delay ) : تأخير بين ارسال و دريافت بسيار کوتاه است.

• · سوئيچينگ (Switching) : عمل سوئيچينگ با سرعت بسيار زيادي انجام مي شود.

6-1) دورنماي ATM 

ATM پروژه اي است که توسط صنعت تلفن کشف شد زيرا پس از اترنت بطور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. صنعت کامپيوتر در صدد استاندارد سازي تکنولوژي شبکه اي با سرعت بالا نبود شرکت هاي تلفن اين خلأ را با ATM پرکردند. گرچه ATM توانايي تحويل اطلاعات را به تمام نقاط با سرعت بيشاز 1Gbps نويد مي دهد اين ادعا ساده نيست ATM اساساً راهگزين بسته اي با سرعت بالا است . ATM يک رابط انتقال بسته کارامد است که از بسته هايي با اندازه ثابت به نام سلولها استفاده مي کند. استفاده از اندازه ثابت و قالب ثابت ، باعث ايجاد طراحي کارامد براي انتقال از طريق شبکه هاي با سرعت بالا مي شود. رسانه انتقال ATM فيبر نوري است اما براي فواصل کمتر از 100 متر مي توان از کابل هم محور يا زوج سيم هاي بهم تابيده شده استفاده کرد.

7-1) همايش ATM 

همايش ATM در سال 1991 با مشارکت چهار شرکت عرضه کننده شبکه و کامپيوتر تشکيل شده. امروزه همايش ATM بيش از 1000 عضو دارد . اين همايش تعاريف، مشخصات و ويژگي هاي فن آوري ATM را به رشته تحرير در مي آورد سپس آن را به منظور تأييد به ITU تقديم مي کند . سازمان استاندارد ITU_I با همايش ATM همکاري نزديکي دارد.

 8-1) فرمت سلول ATM 

ATM در سرعت هاي بالا از فن آوري VLSI براي سگمنت کردن داده ها به منظور تبديل آنها به سلول استفاده مي کند . هر سلول شامل 53 بايت مي باشد که 5 بايت آن به عنوان Header تعلق دارد و 48 بايت ديگر به PayLoad تعلق مي گيرد.

استفاده از سلولهاي با اندازه ثابت و کوچک چندين فايده دارد . اول ، استفاده از سلولهاي کوچک مي تواند باعث کاهش تدخير انتظار در صف براي سلولي با اولويت بالا شود زيرا اگر کمي بعد از سلولي با اولويت کمتر برسد که منبعي براي مثال فرستنده را در اختيار گرفته است ، کمتر منتظر مي شود. دوم ، به نظر مي رسد سلولي با اندازه ثابت مي توانند به صورت کارامدتري سوئيچ شوند که براي سرعت هاي قبلي بالاي ATM بسيار مهم است. با سلولهايي با اندازه ثابت ، پياده سازي مکانيزم سوئيچينگ در سخت افزار آسانتر است.

ATM دو نوع فرمت براي عنوان (Header) تعريف مي کند. يکي براي عنوان سلول UNI و ديگري براي عنوان سلول NNI .

1-8-1) عنوان سلول UNI (UNI Cell Header)

عنوان سلول UNI چگونگي برقراري ارتباط بين ايستگاههاي پاياني ATM (ايستگاههاي کاري يا مسيرياب ها ) و سوئيچهاي ATM را تعيين مي کند. شکل 6-1 فرمت header سلول UNI را نشان مي دهد.

Field Length in bits

       4                 8                  16              3                  1                  8

فيلدهاي عنوان سلول UNI و NNI همانطور که در شکل 6-1 و 7-1 نشان داده شده را شرح مي دهيم.

• ·    فيلد GFC(Generic Fhow Control) يا کنترل جريان عمومي : 

در سرايد سلول داخلي شبکه ظاهر نمي شود ، اما در رابط کاربر _ شبکه وجود دارد. در اين صورت مي تواند براي کنترل جريان در رابط کاربر _ شبکه محلي استفاده شود و مهيا کننده وظايف محلي باشد. اين فيلد مي تواند در کنترل جريان ترافيک براي دستيابي به کيفيت هاي سرويس متعدد ، به کاربر کمک کند. در هر صورت ، مکانيزم GFC براي کاهش شرايط پرباري کوتاه در شبکه استفاده مي شود. اين فيلد از 4 بيت تشکيل شده و مشخص مي کند که چند ايستگاه از يک رابط ATM منفرد بطور اشتراکي استفاده مي کنند.

• ·    فيلد VPI(Virtual Path Identifier) يا شناسه مسير مجازي :

شامل فيلد مسيريابي براي شبکه است . اين فيلد شامل 8 بيت در رابط کاربر _ شبکه و 12 بيت در رابط شبکه _ شبکه مي باشد و به همراه VCI براي تعيين مقصد بعدي يک سلول هنگام عبور از مجموعه اي از سوئيچ هاي ATM بکار مي رود.

• ·    فيلد  VCI(Virtual Channel Identifier) يا شناسه کانال مجازي :

اين فيلد از 16 بيت تشکيل شده و به همراه VPI براي تعيين مقصد بعدي يک سلول هنگام عبور از مجموعه اي از سوئيچ هاي ATM بکار مي رود. VPI مسير مجازي خاصي را انتخاب مي کند و VCI مدار مجازي خاصي را در اين مسير مجازي انتخاب شده بر مي گزيند.

• ·    فيلد PT (PayLoad Type ) يا فيلد نوع محموله :

اين فيلد مشخص کننده نوع ديتا در پکت مي باشد و از 3 بيت تشکيل شده است. اولين بيت تعيين مي کند که آيا PayLoad  شامل اطلاعات است يا شامل داده هاي کنترلي. دومين بيت نشان دهنده وجود و تراکم ازدحام است و بيت سوم نشان مي دهد که آيا اين سلول آخرين سلول از مجموعه سلولهايي است که بيانگر فريم AAL5 است يا خير .در جدول 1-1 مقادير فيلد PTI آمده است.

جدول 1-1 مقادير فيلد PTI

• ·    فيلد CLP (Congestion Less Priority) يا فيلد اولويت حذف سلول :

به منظور هدايت شبکه در شرايط ازدحام استفاده مي شود. به عبارت ديگر اين فيلد تک بيتي نشان مي دهد که اگر سلولي با تراکم ترافيک روبرو شود بايد حذف گردد. اين بيت براي افزايش کيفيت سرويس يا (Quality of Service) QOS بکار مي رود. مقدار صفر در اين بيت سلولي با اولويت بالا را نشان مي دهد که نبايد صرف نظر شود ، مگر راه ديگري وجود نداشته باشد . مقدار يک نشان مي دهد که اين سلول مي تواند در شبکه صرف نظر شود. کاربر مي تواند اين بيت را طوري به خدمت بگيرد که سلولهاي اضافه ( بيشتر از سرعت توافق شده ) با مقدار CLP برابر يک ، در شبکه قرار گيرند و اگر ازدحام در شبکه وجود نداشته باشد به مقصد تحويل شوند. شبکه مي تواند اين فيلد را براي هر سلول داده اي که توافقات مربوط به پارامترهاي ترافيک بين کاربر و شبکه را نقص نمايد ، بايک مقداردهد. در اين حالت سوئيچي که اين مقداردهي را انجام مي دهد ، مي داند که اين سلول از پارامترهاي ترافيک توافق شده تجاوز مي نمايد ، اما اين سوئيچ قادر به اداره کردن اين سلول مي باشد. در نقطه ديگري در شبکه ، اگر ازدحام تشخيص داده شود اين سلول براي صرف نظر شدن ، اولويت بالاتري نسبت به سلولي دارد که در محدوده هاي ترافيک توافق شده قرار دارد.

• ·    فيلد HEC ( Header Error Control ) يا کنترل خطاي سرايند :

اين فيلد شامل 8 بيت است که ارزش هاي بيتي دو عنوان (Header ) را به منظور خطايابي با يکديگر جمع مي کند. اين يک فيلد CRC هشت بيتي است که مي تواند کليه خطاهاي منفرد در بيت ها را تعيين و اصلاح کند به عبارت ديگر وظيفه خطايابي ، کشف و اصلاح آن را در بخش هدر به عهده دارد.

2-8-1) عنوان سلول NNI (NNI Cell Header )

رابطه شبکه به شبکه يا NNI چگونگي برقراري ارتباط بين سوئيچ هاي ATM را تعيين مي کند. فرمت Header سلول NNI در شکل نشان داده شده است اندازه فيلد VPI برابر 12 بيت است ، بنابراين به سوئيچ هاي ATM اجازه مي دهد که مقادير بزرگتري را به VPI واگذار کنند.

Field Length in bits

                12               16                3                  1                 8

شکل 7-1 فرمت Header سلول NNI

9-1) مقايسه پکت ATM با پکت IP4 و IP6

بطور خلاصه مي توان مهمترين برتري هاي پکت ATM را نسبت به پکت IP4 و IP6 در موارد زير دانست :

1- کوچک بودن قايل توجه پکت ، زيرا هر جه پکت کوجکتر باشد مدت زمان ذخيره و انتظار در صف پردازش اطلاعات کمتر است و زمان پردازش اطلاعات در Header پکت کاهش مي يابد.

2- ثابت بودن هر دو قسمت Header و Data در پروتکل ATM که سبب مي شود سرعت پردازش اطلاعات افزايش يابد زيرا ديگر نياز به چک نمودن اندازه پکت در Header نيست. اين ويژگي سبب ايجاد ارتباطات زنده مي شود و تأخير در ارسال و دريافت اطلاعات از بين خواهد رفت.

3-نحوه خطايابي در قسمت Header ، همانطور که در ساختار پکت هاي IP4 و IP6 نشان داده شده ، مشاهده مي شود که اصلاً در هدر IP6 فيلدي نام کنترل کننده خطاي هدر وجود ندارد و علت آن اين است که دراين نوع پروتکل فرض بر اين است که وظيفه خطايابي به هيچ وجه به عهده لايه Network نيست پس براي پروتکل IP آن فيلدي بدين قصد منظور نشده است و اين وظيفه به ساير لايه هاي شبکه محول شده است.اما در مقايسه بين ATM و IP4 هر دو فيلد کنترل خطاي هدر را دارند. بايد گفت که اين فيلد در ATM بهيه تر شده و بسياربهتر عمل مي کندزيرا خطايابي در IP4 به روش Check Sum صورت مي گيرد که تنها قادر به کشف خطا بوده و به هيچ وجه نمي تواند آنرا اصلاح يا به اصطلاح Recovery کند در صورتيکه در ATM  عمل خطايابي بوسيله کد همينگ (Hamming Code ) انجام مي شود که علاوه بر تشخيص خطا مي تواند آنرا اصلاح کند و اين خود در کاهش ترافيک (Congestion) شبکه بسيار مفيد است و حتي اگر هم نيازي به ارسال مجدد باشد فقط بايد 53 بايت را دوباره ارسال کند

اما در مورد ثابت بودن پکت و مقايسه آن با پروتکلهاي IP4 و IP6 همانگونه که در شکلها بطور کامل مشخص شده است IP6 از اين نظر نسبت به IP4 بهتر شده ، زيرا بخش هدر که قبلاً در Ip4 اندازه آن متغيير بود در Ip6 به صورت ثابت در آمده و حتي از نظر تعداد فيلد کمتر شده پس تا حدي توانسته است در ابن موارد خود را بصورت بهينه در آورد. اما اين جنبه در ATM به اوج درجه بهينه سازي رسيده است يعني در آن هر دو بخش هدر و ديتا ثابت  شده اند . پس کامپيوتر هاي واسط (IMPS ) در شبکه با سرعت بيشتري مي توانند بسته هاي اطلاعاتي را خوانده و مسيردهي کنند زيرا که ثابت بودن اين بخشها خود يک عامل در کاهش تعداد فيلدهاي مورد استفاده در هدر است.

نکته قابل توجه آن است که بر خلاف ساختار پکت در IP4 و IP6 ، در ساختار پکت هاي ATM فيلدهاي آدرس گيرنده و فرستنده ديده نمي شود علت اين موضوع را مي توان در ماهيت اين نوع شبکه جستجو کرد يعني در اين نوع شبکه برخلاف پروتکلهاي اينترنتي که عموماً به روش Connection Less عمل مي کنند اين شبکه ماهيت ارتباط گرا يا Connection Oriented دارد زيرا به محض اتصال يک Device مثل کامپيوتر به شبکه سريع يک مسير ثابت بين آن کامپيوتر و نزديکترين سوئيچ ايجاد مي شود و در واقع مي توان گفت مرحله call setup بطور اتوماتيک انجام مي شود و مسير برقرار شده در حافظه سوئيچ نگهداري مي شود .حتي الگوريتم مسيريابي در اين نوع شبکه نيز يکي از ساده ترين انواع الگوريتم هاي مسيريابي است.

اما در اين نوع شبکه بسيار کارامد است . الگوريتمي که بکار مي رود از انواع الگوريتم هاي وفقي و ناسازگار است که در ان مسير انتقال بسته هاي اطلاعاتي از قبل مشخص شده و فرستنده از آن باخبر است.

 با توجه به شکل بسته اطلاعاتي در پروتکل ATM مي توان موارد زير را استنباط نمود:

• · حداکثر مسيرهاي مجازي (VP) در يک کابل نوري در ATM برابر دو به توان هشت يا 256 مي باشد.
• · حداکثر تعداد کانالهاي مجازي (VC ) هر مسير مجازي در شبکه دو به توان 16 مي باشد .
• · تعداد کل ارتباطات بين دو سوئيچ در شبکه ATM برابر 256 * 2 ^ 16 است.

10-1) انواع روشهاي انتقال اطلاعات

• · Connection Oriented يا اتصال گرا : در اين روش ارتباط ابتدا ايجاد مي شود و سپس انتقال اطلاعات صورت مي گيرد. با استفاده از فيبر نوري پهناي باند 1000 برابر ميزان فعلي است و براي شبکه ATM مناسب است . همچنين مشکل کمبود آدرس نيز با ايجاد آدرسهاي نسبي نه مطلق حل مي شود و بي نهايت آدرس خواهيم داشت. با شبکه ATM ديگر به سرويس مخابرات و فضا احتياج نخواهد بود زيرا با کشيدن يک فيبر نوري به هر خانه مي توان  براحتي به انتقال اطلاعات پرداخت . در شبکه ATM در عرض يک هزارم ثانيه برنامه مگابيتي در کامپيوتر Down Load مي شود . ايده ATM توسط مخابراتي ها بوجود آمد و بوسيله آن خواستند انواع مودم ، فکس ، دوربين و هر وسيله ديجيتالي را بهم متصل کنند.

• · Connection Less يا بدون ارتباط : اگر مسيري رزرو نشود و بدون هيچ هماهنگي بين فرستنده و گيرنده ، اطلاعات انتقال يابد را Connection Less گويند. مانند پست نمودن نامه.

 ATM سرعتهاي متفاوتي را براي انتقال اطلاعات فراهم مي كند:

1.سرعت كم: براي تلفن و فاكس

2.سرعت متوسط : براي تلفن تصويري

3.سرعت زياد : براي كيفيت بالاي تصويري و كتابخانه تصويري

جدول 2-1مقايسه بين شبكه ATM و شبكه معمولي و شبكه مخابرات

11-1)                مقايسه شبکه ATM با اترنت گيگابيت

شبکه ATM را مي توان براي شبکه هاي محلي LAN و شبکه هاي گسترده WAN مورد استفاده قرار داد. استفاده از ATM براي شبکه هاي محلي متداول نيست چراکه شبکه هاي ATM پيچيده و گرانقيمت مي باشند.اغلب طراحان شبکه ترجيح مي دهند که از اترنت گيگا بيت براي شبکه هاي محلي استفاده کنند. اما به هر حال ، ATM برخلاف اترنت گيگا بيت از سرعت ثابت ارسال بيتي براي مبادله داده هاي صوتي و تصويري ، مبادله بلادرنگ داده ها و کيفيت بالاي سرويس (QOS )پشتيباني مي کند. با استفاده از پروتکل QOS (IEEE 802.1Q) در لايه بالاتر از اترنت گيگا بيت مي توان بسته ها را اولويت بندي کرد. در نتيجه به بسته هايي که بايد بلادرنگ مبادله شوند اولويت بالايي داده شده و به بسته هايي که نسبت به زمان حساس نيستند اولويت پاييني داده خواهد شد. اترنت گيگابيت بقدري سريع رشد کرده که به يکي از مشهورترين شبکه هاي LAN تبديل شده است، در حاليکه ATM به شکل گسترده اي در شبکه هاي WAN مورد استفاده قرار مي گيرد.

12-1) شبکه هاي اتصال گرا : ATM , Frame , Relay , X.25

اولين شبکه اتصال گرا که وارد سرويس عمومي شد ، شبکه X.25 بود . اين شبکه در اوايل دهه 1970 و در زماني طراحي شد که شرکتهاي تلفن بصورت انحصاري عمل مي کردند و هر کشور شبکه ملي خاص خود را داشت . براي استفده از X.25 ، ابتدا کامپيوتر مبدأ با ماشين مقصد تماس تلفني برقرار مي کرد . از آنجائيکه در آن واحد تماسهاي مختلفي مي توانست وجود داشته باشد ، به هر تماس تلفني يک شماره داده مي شد. بسته هاي داده بسيار ساده بودند  : يک سرايند 3 بايتي و بدنه اي متشکل از 128 بايت . سرايند تشکيل مي شد از يک شماره تما

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: