ATM (Asenkron Transfer Modu) şebekelerde trafik kontrolü

Abstract

Asenkron transfer modu, genişbandlı-ISDN olarak bilinen geniş alan şebekesinin gerçekleştirilmesi için ITU-T tarafından benimsenmiş bir şebeke standardıdır. ATM, ATM hücresi adı verilen sabit uzunluktaki paketlerin çoğullanmasına ve bağlaştırılmasına dayanır. ATM şebekeler, fiber iletim olanaklarıyla 1,544 Mbit/s ile 622 Mbit/s arasındaki yüksek veri hızlarında çalışabilir. ATM mimarisinin altmda yatan düşünce, sadece günümüzdeki mevcut ses, veri ve video hizmetlerini destekleyebilen değil, geleceğin haberleşme teknolojilerinin gerçekleştirilebilmesi için gereksinim duyulabilecek kapasiteyi de sağlayabilen bir şebeke teknolojisinin yaratılmasıdır. ATM' yi diğer şebeke teknolojilerinden ayıran en önemli özelliği, gelişmiş bir trafik yönetimi sunmasıdır. ATM şebekeler, uygulama trafiğini yönetmek için bağlantı kabul kontrolü, trafik biçimlendirme, kullamm parametresi kontrolü, seçerek hücre atma, çerçeve atma ve sadece ABR hizmette uygulanan geribesleme gibi etkili fonksiyonlardan yararlanırlar. Trafik yönetimi özellikle yüksek hızlı şebekeler için daha da önemlidir. Çünkü, yüksek hızlarda kısa dönemli aşırı yük gelişleri bile, kayda değer kuyruk uzamalarına ve veri kayıplarına neden olabilir. Bu çalışma kapsamında, ATM şebekelerde trafik kontrolü ve yığılma kontrolü fonksiyonları ve bu fonksiyonlara ilişkin temel problemler tanımlamp analiz edilmiştir. Bu konuda önerilen yöntemler araştırılmış ve çözüm yaklaşımları sunulmuştur. Trafik kontrolünde geniş bir uygulama alanına sahip olabilecek, etkili bir yapı aranmış ve bu amaçla, öngörülen hedefleri sağlayan mekanizmalar artı ve eksi yönleriyle ortaya konmuştur. Bu çalışmada, trafik ve yığılma kontrolünün tammlanmasmda ve temel ilkelerin açıklanmasında ATM Forum ve ITU-T standartları temel alınmıştır; önce ATM' nin temel özellikleri ve prensipleri ortaya konmuş; daha sonra, trafik yönetimi detaylı bir biçimde irdelenmiştir. Trafik kontrolü konusu dört ana kısımdan oluşmaktadır. İlk kısmada, ATM trafik yönetimindeki temel kavramlar ve parametreler açıklanmış, trafiğin denetlenmesinde kullanılan standartlarda yerini almış mekanizmalar incelenmiştir. İkinci olarak trafik kontrolü fonksiyonları standartlardaki güncel şekliyle ve literatürdeki çözüm önerileriyle açıklanmıştır. Üçüncü kısımda ise, yığılma kontrolü fonksiyonları üzerinde kısaca durulmuştur. Son olarak, 1990' lı yılların sonundan itibaren popüler bir araştırma alam olan ABR hizmette trafik yönetimi konusu irdelenmiş, buradaki problemler ve önerilen akış kontrolü düzenleri ele alınmıştır.

Asynchronous Transfer Mode (ATM) is the standard adopted by ITU-T for implementation of wide-area broadband telecommunications networks, namely the Broadband-ISDN. ATM is based on multiplexing and switching of fixed-size packets of information which is called ATM cell. ATM networks which operate between 1.544 and 622 Mbit/s at high data link bit rates obtained fiber transmission facilities. ATM is the architecture developed for a modern, international, high-speed wide area network that is able not only to take on the functions of currently existing voice, data and video services, but also to provide sufficient capacity for the implementation of future communication technologies. The main feature of ATM which distinguishes it from other networking technologies is that it provides very sophisticated traffic management. ATM networks use connection admission control, traffic shaping, usage parameter control for policing, selective cell discard, frame discard, and for only ABR services explicit feedback to manage the traffic. Traffic management is particularly important at high speeds because a short-term overload at these speeds can lead to significant queues and data loss. In this thesis, traffic control and congestion control functions in ATM networks and basic problems that related to these functions identified and analyzed. Various solution approaches and proposed methods for different functions were surveyed. In traffic control a suitable and efficient technique that would be used in wide-range was searched, and all proposal techniques stated with advantages and disadvantages. ATM Forum and ITU-T recommendations were used to define traffic and congestion control and specify basic principles. In order to reach aim of this thesis, the contents are structured as follows. After ATM basics were examined, traffic management was investigated in detail. Traffic control that is the main stage of this thesis has got four parts. Firstly, fundamentals of ATM traffic management and control parameters described, and traffic policing mechanisms as in standards evaluated. Secondly, functions that concerns traffic control were surveyed with proposed solutions in literature. Thirdly, congestion control functions were briefly explained. Finally, ABR traffic management that from end of 1990' s has been popular area was analyzed, and problems with this subject and proposal feedback flow control schemes specified.