มารูจักกับระบบเครือข่าย ATM
ATM คืออะไร
ATM ในด้านโทรคมนาคมมาจากคำว่า Asynchronous Transfer Mode เป็นเทคโนโลยีที่ประกอบด้วยการจัดการด้านการขนส่ง (transport), สวิทชิ่ง , เครือข่าย , และบริการลูกค้า ซึ่งทั้งหมดนี้มีมาตั้งแต่เริ่มต้นของ ATM
ATM เป็นเทคโนโลยี " การถ่ายทอดเซล " หรือ " cell relay" technology
ATM หมายถึง กราฟฟิกที่มีการขนส่งแพ็ก เกตที่มีความยาวคง ที่ขนาดเล็กซึ่งเรียกกันว่าเซลโดยมีขนาดเป็น 53 ไบต์ ซึ่งประกอบด้วย ส่วนหัว หรือ header ขนาด 5 ไบต์ และส่วน ข้อมูลหรือ payload 48 ไบต์เซลที่มีความยาวคงที่มีข้อดี กว่าเทคโนโลยีแพ็กเกตสมัยก่อน
ข้อดีอันแรก คือ เซลขนาดสั้นสามารถจะสับเปลี่ยน ช่องทาง ( swihtced)โดยใช้ฮาร์ดแวร์ได้ จึงทำให้ ATM สามารถถูกสวิทช์ (สับเปลี่ยนช่องทาง) ได้อย่างรวดเร็ว
ข้อดี ประการที่สอง คือ การหน่วงของการจัดคิว (queueing delays) ที่ยาว ( เกิดจากเฟรมที่มีขนาดแปรเปลี่ยนได้ ) สามารถจะลด wait time ลงได้ด้วยรูปแบบเซลขนาด 53 ไบต์ อันซึ่งจะทำให้สามารถขนส่ง voice และ video ซึ่งเป็นแอพพลิเคชันแบบ realtime (time-dependant) ได้
รูปแบบการส่งข้อมูล ATM เป็นแบบ connection-oriented กล่าวคือจะมีการสร้าง connection จากต้นทางถึงปลายทางกำหนดเส้นทางที่แน่นอนก่อน แล้วจึงเริ่มส่งข้อมูล เมื่อส่งข้อมูลเสร็จก็ปิด connection เปรียบเทียบได้กับการโทรศัพท์ จะต้องมีการเริ่มยกหู กดเบอร์ และเมื่อมีคนรับก็ต้องสวัสดีแนะนำตัวกันก่อน แล้วจึงเริ่มการสนทนา เมื่อสนทนาเสร็จแล้วก็มีการกล่าวคำลกและวางหูเป็นการปิด connection ต่างจาก IP Network ในแบบก่อน ซึ่งจะ เป็นแค่การระบุจุดหมายปลายทางแล้วก็ส่งข้อมูลไปเท่านั้น การเลือกเส้นทางในแต่ ละครั้งขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ระหว่างเส้นทางเดินว่าจะเลือกเส้นทางใด เหมือนกับการส่งจดหมายนั่นเอง เราเพียง ระบุจ่าหน้าแล้วก็หย่อนลงตู้ไปเท่านั้น ผู้ส่งไม่สามารถทราบได้ว่าจะไปถึงผู้ รับเส้นทางไหนและจะไปถึงเมื่อไร นอกจากนี้ ATM ยังมีลักษณะหนึ่งที่มีความสำคัญมาก คือ ATM จะมี QoS (Quality of Service) ซึ่งสามารถรับประกันคุณภาพของการส่งข้อมูลในแต่ละ connection ได้ นั่นคือเมื่อมีการเริ่ม connection จะมีการตกลงระดับ QoS ที่ต้องการใช้ก่อน เพื่อให้ เราสามารถส่งข้อมูลโดยได้รับคุณภาพของการส่งตามที่กำหนดไว้นั่นเอง
เครือข่าย ATM เป็นระบบแบบสวิตซ์ กล่าวคือในเครือข่าย ATM นั้น แต่ละ connection สามารถส่งข้อมูลถึงกัน ได้ทันที ไม่ต้องรอให้อีกคนหนึ่งส่งเสร็จก่อน ถ้าพิจารณาทางแยกอันหนึ่งที่มีรถวิ่ง มาจากหลาย ๆ ทาง เราสามารถเปรียบเทียบเครือข่ายแบบสวิตซ์นี้ได้เสมือนเป็นทางต่างระดับ ซึ่งรถจากแต่ละทางสามารถวิ่งไปยังปลายทางของตนเองได้ทันทีโดยที่ไม่ต้อง รอกัน ซึ่งต่างจากระบบแบบ shared-bus ที่เปรียบเสมือนกับทางแยกธรรมดาซึ่งมีไฟแดงไฟเขียว รถที่แล่นมาจากแต่ละทางจะต้องรอให้ถึงสัญญาณไฟเขียวก่อน จึงจะวิ่งต่อไปได้ และไม่อาจวิ่งหลาย ๆ ทางพร้อม ๆ กันได้
1.Physical Layer (PHY) เป็นข้อกำหนดเกี่ยวกับตัวนำสัญญาณที่ใช้ในการส่งสัญญาณดิจิตอล นการ นำ ATM มาใช้ในเครือข่ายโทรคมนาคมนั้น จะนำมาใช้ร่วมกับ SONET(Synchronous Optical Network) / SDH (Synchronous Digital Hierarchy) โดยมีเส้นใยแก้วนำแสงเป็นตัวนำสัญญาณ
2. Asynchronous Transfer Mode Layer (ATM) ทำหน้าที่สร้างส่วน header ของเซลล์ และประมวลผลส่วน header ของเซลล์ที่รับเข้ามา โดยอ่านค่า VCI/VPI ของเซลล์ และหาเส้นทางที่จะส่งเซลล์ออกไป แล้วจึงกำหนด VCI/VPI ใหม่ให้กับส่วน header ของเซลล์นั้น
3. ATM Adaptation Layer (AAL) ทำหน้าที่ปรับบริการที่ได้รับจากชั้น ATM ให้สอดคล้องกับความต้องการของโปรโตคอลและแอพพลิเคชั่น ในชั้น higher layer โดยแบ่งเป็น 5 ชนิดด้วยกันเพื่อใช้กับแอพพลิเคชั่นที่ต่างกัน ดังต่อไปนี้
AAL1 เป็นวิธีการกำหนดให้มีการส่งและรับข้อมูลด้วยอัตราคงที่ (constant bit rate) โดยการจำลองวงจรการเชื่อมโยงระหว่างตัวรับตัวส่งข้อมูลที่ส่งมีลักษณะ เป็น stream เพื่อใช้กับแอพ - พลิเคชั่นที่มีการส่งสัญญาณแบบจุดไปจุดอย่างต่อเนื่อง
AAL2 เป็นวิธีการรับส่งข้อมูลแบบปรับค่าความเร็วของการรับส่งได้ตามที่ต้อง การ ( variable bit rate) โดยเน้นการใช้อัตราความเร็วตามที่ต้องการ จึงนำมาใช้กับการ รับส่งสัญญาณเสียงและภาพได้
AAL3/4 เป็นวิธีการรับส่งข้อมูลแบบปรับค่าความเร็วของการรับส่งได้ตาม ที่ต้องการ ( variable bit rate) เช่นเดียวกับ AAL2 แต่ต่างกันที่สามารถรับส่งข้อมูลแบบ asynchronous ได้ กล่าวคือเวลาในการส่งและรับข้อมูลไม่จำเป็นต้องสัมพันธ์กัน
AAL5 มีวิธีการรับส่งข้อมูลเช่นเดียวกับ AAL3/4 ข้อแตกต่างกันคือสามารถใช้กับการสื่อสารข้อมูลซึ่งมีเชื่อมต่อแบบconnectionless ได้ และมีส่วน header ของ payload สั้นกว่า AAL3/4โปรโตคอลในชั้น AAL นี้จะควบคุมการติดต่อสื่อสารจากต้นทางถึงปลายทาง และจะถูก ประมวลผลโดยผู้ส่งและผู้รับข้อความ (message) เท่านั้น ชั้น AAL แบ่งออกเป็นชั้นย่อย 2 ชั้น คือ ชั้น Convergence Sublayer (CS) ช่วยในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ ( interface) ที่ไม่ใช่ ATM เข้ากับ ATM และชั้น Segmentation and Reassembly Sublayer (SAR) ทำหน้าที่ตัดข้อความที่โปรโตคอลหรือแอพพลิเคชั่นต้องการส่งออกเป็น ส่วนย่อยๆ เพื่อนำไปสร้างเซลล์หรือนำส่วนข้อมูล (information) จาก payload ของเซลล์มาต่อกันเป็นข้อความ
ข้อดีของการใช้ ATM สามารถจำแนกได้ 4 ประการ ดังต่อไปนี้
1.ATM ถูกพัฒนาให้เป็นมาตรฐานกลางของการสื่อสารทั่วโลก อุปกรณ์ต่าง ๆ สามารถทำงาน ร่วมกันได้ถึงแม้จะต่างชนิดกัน โดยใช้มาตรฐานเดียวกัน ไม่จำเป็นต้องเป็นยี่ห้อหนึ่งยี่ห้อใด กล่าวคือ เป็นมาตรฐานกลางที่ร่วมกันกำหนดขึ้นเพื่อให้ใช้ประโยชน์ได้ร่วมกัน
2. ATM ถูกพัฒนาเพื่อการส่งข้อมูล สำหรับทั้งเครือข่ายภายในระยะใกล้ ( LAN : Local Area Network) และ ระยะไกล ( Wide Area Network : WAN) แต่เดิมนั้นรูปแบบของการส่งข้อมูลใน LAN และ WAN จะแตกต่างกัน ซึ่งสร้างความยุ่งยากในการเชื่อมต่อและบริหารเครือข่าย แต่ ATM จะผนวกทั้ง LAN และ WAN เข้าเป็นเครือข่ายใหญ่ที่มีมาตรฐานเดียว
3.ATM ถูกพัฒนาให้ใช้กับข้อมูลทุกรูปแบบ แต่เดิมนั้นข้อมูลแต่ละรูปแบบไดเแก่ สัญญาณเสียง ( voice) ข้อมูล ( data) และภาพเคลื่อนไหว (video) ต่างก็มีเครือข่ายของตนเอง โดยสัญญาณเสียงที่ใช้ในเครือข่ายโทรศัพท์จะมีลักษณะที่มีอัตราการส่งข้อมูลคง ที่เท่า ๆ กันตลอดเวลา ข้อมูลเสียงอาจยอมให้มีการสูญเสีย (error) ได้บ้าง แต่จะต้อง ให้มีการหน่วงเวลา (delay) น้อยที่สุด ส่วนข้อมูลของคอมพิวเตอร์ ( data) ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ จะมีอัตราการส่งข้อมูลไม่คงที่ มีลักษณะเป็น bursty คือ บางเวลาจะมีข้อัมูลมากเป็นกลุ่มก้อน แต่บางเวลาก์ไม่มีข้อมูลเข้ามาเลย ลักษณะนี้เรายอมให้มีการหน่วงเวลาได้บ้าง แต่จะให้มีการสูญเสีย ( error) ให้น้อย ที่สุด จะเห็นว่าข้อมูลต่างลักษณะกัน ต้องการคุณภาพในกรส่งที่ต่างประเด็นกัน สำหรับ ATM เราไม่จำเป็นต้องแยกเครือข่ายสำหรับข้อมูลเหล่านี้ เนื่องจากมันถูกออก แบบมาเพื่อใช้กับข้อมูลทุกรูปแบบทั้งเสียง (voice), ข้อมูล ( data) และ วิดีโอ ( video) นั่นเอง
4. ATM สามารถใช้ได้ที่ความเร็วสูงมาก ตั้งแต่ 1 Mbps ( เมกะบิตต่อวินาที = 1 ล้านบิตต่อวินาที) ไปจนถึง Gbps ( กิกะบิตต่อวินาที = 1 พันล้านบิตต่อวินาที)
5. ATM สามารถส่งข้อมูลโดยมีการรับประกันคุณภาพการส่ง (Quality of Service) ทาให้สามารถเลือกคุณภาพตามระดับที่เหมาะสมกับความสำคัญและรูปแบบของข้อมูล โดยเราสามารถเปรียบเทียบคุณสมบัตินี้กับการส่งจดหมายที่เราสามารถเลือกว่าจะส่ง แบบธรรมดา , ด่วนพิเศษ ( EMS ) หรือ ลงทะเบียนป้องกันการสูญหาย เป็นต้น
เครือข่าย ATM
เครือข่าย ATM จะช่วยให้ความเร็วในการถ่ายเทข้อมูลเพิ่มสูงขึ้นมาก เนื่องจากมีความ เร็วในการ สวิตซ์ข้อมูลสูงมากนั่นเอง ลักษณะของเครือข่าย ATM ก็จะเป็นสายไฟเบอร์ ( Fiber Optic Cable) หรือสาย UTP (Unshield Twisted Pair) ซึ่งส่งข้อมูลด้วยความเร็วตั้งแต่ 155 Mbps ขึ้นไป และ จะมีอุปกรณ์ปลายทางซึ่งอาจเป็น PC ธรรมดาที่มี ATM Interface Card หรือเป็น Edge switch คือประกอบด้วย ATM Interface หรือ Ethernet Interface เพื่อเชื่อมต่อไปยัง PC ซึ่งมี Ethernet Card อีกทีนั่นเอง หรือ อาจเป็นอุปกรณ์ทางการสื่อสาร เช่น ตู้สายโทรศัพท์ PABX ซึ่งมี ATM Interface หรือระบบ Video Conference ก็ได้ กล่าวคือ อุปกรณ์สื่อสารและคอมพิวเตอร์เกือบทุกอย่างสามารถเชื่อมต่อกับ ATM Network และใช้ประ โยชน์จากเครือข่ายความเร็วสูงนี้ได้ถ้ามี ATM Interface ที่ตรงตามมาตรฐานนั่นเอง .แต่เนื่องจาก ATM ยังเป็นเทคโนโลยีที่ใหม่มาก ดังนั้นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับต่อเข้ากับสวิตซ์ ATM และส่งข้อมูลโดยใช้ ATM โดยตรงเลยนั้นจึงยังมีไม่มากนักและมีราคาแพงอยู่ จึง ได้มีการคิดค้นระบบ IP over ATM และ LAN Emulation ขึ้นมาเพื่อให้ผู้ใช้สามารถใช้โปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ บนเครือข่ายเดิมซึ่งใช้แอพพลิเคชันบน IP และ Ethernet ธรรมดาบนเครือข่าย ATM ได้ หรือเป็นการจำลองเครือข่าย IP และ Ethernet ขึ้นบนเครือข่าย ATM นั่นเอง
รู้จักกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบ ATM
ระบบการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่กำลังเป็นเทคโนโลยีที่มีผู้กล่าวถึงและให้ความสนใจกันมากในขณะนี้อีกระบบหนึ่งคือ ATM ATM ที่จะกล่าวถึงในที่นี้ไม่ใช่ระบบการเบิกถอนเงินสด ATM มาจากคำย่อของ Asynchronous Transfer Mode ATM เป็นระบบสื่อสารข้อมูลที่ใช้รูปแบบการสื่อสารเป็นแบบ แพ็กเก็จ เหมือนเช่นในเครือข่าย X.25 หรือระบบ LAN อื่น ๆ เช่น อีเทอร์เน็ตโทเกินริง แต่การสื่อสารเป็นแบบอะซิงโครนัสกล่าวคือ ตัวรับและตัวส่งใช้สัญญาณนาฬิกาแยกจากกันไม่เกี่ยวข้องกัน สิ่งที่ ATM แตกต่างจากระบบ แพ็กเก็จสวิตชิ่งอื่น ๆ คือ ATM ส่งข้อมูลด้วยขนาดของแพ็กเก็จที่ทุกแพ็กเก็จมีจำนวนข้อมูลเท่ากันเสมอ แพ็กเก็จของ ATM มีขนาด 53 ไบต์ โดยให้ 5 ไบต์แรกเป็นส่วนหัวที่จะบอกรายละเอียดของแอดเดรสและมีส่วนข้อมูลข่าวสารอีก 48 ไบต์ตามมา เราเรียกแพ็กเก็จของ ATM ว่า " เซล " การออกแบบให้เซลข้อมูลมีขนาดสั้นก็เพื่อความเหมาะสมที่จะประยุกต์ใช้งานต่าง ๆ ได้อย่างกว้างขวางขึ้นคือ ใช้รับส่งข้อมูล เสียง ภาพหรือข้อมูลต่าง ๆ ที่ต้องการส่งผ่านกันและกันด้วยความเร็วสูงการรับส่งสัญญาณ ATM จึงใช้ช่องสื่อสารที่มีความเร็วต่าง ๆ ได้ซึ่งผิดกับ LAN เช่น อีเทอร์เน็ต ใช้ความเร็ว 10 Mbps หรือโทเกนริงใช้ 16 Mbps แต่ ATM ใช้กับความเร็วได้ตั้งแต่ 64 Kbps, 45 Mbps, 155 Mbps, 622 Mbps หรือ สูงกว่าก็ได้ เครือข่าย ATM เป็นเครือข่ายที่ประยุกต์ได้หลายรูปแบบ ทั้งแบบ LAN หรือ WAN ใช้กับตัวกลางได้ทั้งแบบลวดทองแดงหรือเส้นใยแสง แต่โครงสร้างการเชื่อมโยงข้อมูลระหว่างโหนดเป็นแบบสวิตซ์ที่เรียกว่า ATM Switch การส่งผ่านข้อมูลแต่ละเซลจึงขึ้นกับแอดเดรสที่กำหนด ( รูปที่ 1 ) จากโครงสร้างการผ่านข้อมูลแบบสวิตซ์ด้วยเซลข้อมูลขนาดเล็กของ ATM จึงทำให้เหมาะกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบ WAN ด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับงานที่ต้องการใช้ความเร็วข้อมูลสูง เครือข่าย WAN ก็เป็นอีกรูปแบบหนึ่งที่สามารถใช้เทคนิคของ ATM ได้เช่นกัน ( รูปที่ 2 ) งานประยุกต์ที่กำลังกล่าวถึงกันมากอย่างหนึ่งคือ ระบบหลายสื่อ หรือที่เรียกว่า Multi-Media ระบบการประยุกต์นี้ประกอบด้วย การประมวลผล และส่งข้อมูล ทั้งภาพเคลื่อนไหว ภาพนิ่ง เสียง ข้อมูลตัวอักษร ฯลฯ ระบบ ATM จึงเป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่จะทำให้ระบบหลายสื่อประสบความสำเร็จในการใช้งานต่อไปในอนาคต
ATM ..เป็นเทคโนโลยีบนพื้นฐานของแพ็กเก็ตสวิตชิ่ง และการมัลติเพล็กซ์แบบ Statistical Time Division (STDM) โดยข้อมูลที่ส่งจากต้นทาง ( รวมทั้งภาพและเสียง) จะถูกแบ่งออกเป็นส่วนย่อยๆ ขนาดคงที่ เรียกว่า เซลล์ ( Cell) ในแต่ละเซลล์มีขนาดเท่ากับ 53 ไบต์ แบ่งเป็นส่วน payload ที่ใช้บรรจุข้อมูล (Information) ขนาด 48 ไบต์ และส่วน header ที่ใช้บรรจุข้อมูลในการควบคุมการส่งขนาด 5 ไบต์ ในส่วน header นี้จะประกอบด้วย VPI (Virtual Path Identifier) และ VCI (Virtual Circuit Identifier) ทำหน้าที่กำหนดวงจรเสมือน ( virtual circuit) ในการเดินทางให้กับเซลล์นั้น และ Header Error Check ทำหน้าที่ตรวจสอบเซลล์ header ที่ไม่ถูกต้อง สวิตซ์ ATM จะทำหน้าที่ในการมัลติเพลกซ์ และจัดการส่งข้อมูลนั้นตามที่กำหนดไว้ในส่วน header ไปสู่ปลายทาง
แบบฝึกหัดจงตอบคำถามดังต่อไปนี้ให้ถูกต้อง
1.ATM คืออะไร
2.ATM หมายถึง อะไร
3.ATM ถูกพัฒนาเพื่อการส่งข้อมูล แบบไหน
4.ATM สามารถใช้ได้ที่ความเร็วเท่าไร
5.ATM Adaptation Layer (AAL) ทำหน้าที่อะไร
6.ATM ในด้านโทรคมนาคมมาจากคำว่า อะไร
7.รูปแบบการส่งข้อมูล ATM เป็นแบบ อะไร
เฉลยแบบฝึกหัด
1.ตอบ ATMมาจากคำว่า Asynchronous Transfer Mode เป็นเทคโนโลยีที่ประกอบด้วยการจัดการด้านการขนส่ง (transport), สวิทชิ่ง , เครือข่าย , และบริการลูกค้า ATM เป็นเทคโนโลยี " การถ่ายทอดเซล " หรือ " cell relay" technology
2.ตอบ ATM หมายถึง กราฟฟิกที่มีการขนส่งแพ็ก เกตที่มีความยาวคง ที่ขนาดเล็กซึ่งเรียกกันว่าเซลโดยมีขนาดเป็น 53 ไบต์ ซึ่งประกอบด้วย ส่วนหัว หรือ header ขนาด 5 ไบต์ และส่วน ข้อมูลหรือ payload 48 ไบต์เซลที่มีความยาวคงที่
3.ตอบ ATM ถูกพัฒนาเพื่อการส่งข้อมูล สำหรับทั้งเครือข่ายภายในระยะใกล้ ( LAN : Local Area Network) และ ระยะไกล ( Wide Area Network : WAN) แต่เดิมนั้นรูปแบบของการส่งข้อมูลใน LAN และ WAN จะแตกต่างกัน ซึ่งสร้างความยุ่งยากในการเชื่อมต่อและบริหารเครือข่าย แต่ ATM จะผนวกทั้ง LAN และ WAN เข้าเป็นเครือข่ายใหญ่ที่มีมาตรฐานเดียว
4.ตอบ ATM สามารถใช้ได้ที่ความเร็วสูงมาก ตั้งแต่ 1 Mbps ( เมกะบิตต่อวินาที = 1 ล้านบิตต่อวินาที) ไปจนถึง Gbps ( กิกะบิตต่อวินาที = 1 พันล้านบิตต่อวินาที)
5.ตอบ ทำหน้าที่ปรับบริการที่ได้รับจากชั้น ATM ให้สอดคล้องกับความต้องการของโปรโตคอลและแอพพลิเคชั่น ในชั้น higher layer
6.ตอบ มาจากคำว่า Asynchronous Transfer Mode เป็นเทคโนโลยีที่ประกอบด้วยการจัดการด้านการขนส่ง (transport), สวิทชิ่ง ,เครือข่าย, และบริการลูกค้า ซึ่งทั้งหมดนี้มีมาตั้งแต่เริ่มต้นของ ATM
7.ตอบ เป็นแบบ connectionoriented กล่าวคือจะมีการสร้าง connection จากต้นทางถึงปลายทาง กำหนดเส้นทางที่แน่นอนก่อน แล้วจึงเริ่มส่งข้อมูล เมื่อส่งข้อมูลเสร็จก็ปิด connection เปรียบเทียบได้กับการโทรศัพท์
ATM คืออะไร
ATM ในด้านโทรคมนาคมมาจากคำว่า Asynchronous Transfer Mode เป็นเทคโนโลยีที่ประกอบด้วยการจัดการด้านการขนส่ง (transport), สวิทชิ่ง , เครือข่าย , และบริการลูกค้า ซึ่งทั้งหมดนี้มีมาตั้งแต่เริ่มต้นของ ATM
ATM เป็นเทคโนโลยี " การถ่ายทอดเซล " หรือ " cell relay" technology
ATM หมายถึง กราฟฟิกที่มีการขนส่งแพ็ก เกตที่มีความยาวคง ที่ขนาดเล็กซึ่งเรียกกันว่าเซลโดยมีขนาดเป็น 53 ไบต์ ซึ่งประกอบด้วย ส่วนหัว หรือ header ขนาด 5 ไบต์ และส่วน ข้อมูลหรือ payload 48 ไบต์เซลที่มีความยาวคงที่มีข้อดี กว่าเทคโนโลยีแพ็กเกตสมัยก่อน
ข้อดีอันแรก คือ เซลขนาดสั้นสามารถจะสับเปลี่ยน ช่องทาง ( swihtced)โดยใช้ฮาร์ดแวร์ได้ จึงทำให้ ATM สามารถถูกสวิทช์ (สับเปลี่ยนช่องทาง) ได้อย่างรวดเร็ว
ข้อดี ประการที่สอง คือ การหน่วงของการจัดคิว (queueing delays) ที่ยาว ( เกิดจากเฟรมที่มีขนาดแปรเปลี่ยนได้ ) สามารถจะลด wait time ลงได้ด้วยรูปแบบเซลขนาด 53 ไบต์ อันซึ่งจะทำให้สามารถขนส่ง voice และ video ซึ่งเป็นแอพพลิเคชันแบบ realtime (time-dependant) ได้
รูปแบบการส่งข้อมูล ATM เป็นแบบ connection-oriented กล่าวคือจะมีการสร้าง connection จากต้นทางถึงปลายทางกำหนดเส้นทางที่แน่นอนก่อน แล้วจึงเริ่มส่งข้อมูล เมื่อส่งข้อมูลเสร็จก็ปิด connection เปรียบเทียบได้กับการโทรศัพท์ จะต้องมีการเริ่มยกหู กดเบอร์ และเมื่อมีคนรับก็ต้องสวัสดีแนะนำตัวกันก่อน แล้วจึงเริ่มการสนทนา เมื่อสนทนาเสร็จแล้วก็มีการกล่าวคำลกและวางหูเป็นการปิด connection ต่างจาก IP Network ในแบบก่อน ซึ่งจะ เป็นแค่การระบุจุดหมายปลายทางแล้วก็ส่งข้อมูลไปเท่านั้น การเลือกเส้นทางในแต่ ละครั้งขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ระหว่างเส้นทางเดินว่าจะเลือกเส้นทางใด เหมือนกับการส่งจดหมายนั่นเอง เราเพียง ระบุจ่าหน้าแล้วก็หย่อนลงตู้ไปเท่านั้น ผู้ส่งไม่สามารถทราบได้ว่าจะไปถึงผู้ รับเส้นทางไหนและจะไปถึงเมื่อไร นอกจากนี้ ATM ยังมีลักษณะหนึ่งที่มีความสำคัญมาก คือ ATM จะมี QoS (Quality of Service) ซึ่งสามารถรับประกันคุณภาพของการส่งข้อมูลในแต่ละ connection ได้ นั่นคือเมื่อมีการเริ่ม connection จะมีการตกลงระดับ QoS ที่ต้องการใช้ก่อน เพื่อให้ เราสามารถส่งข้อมูลโดยได้รับคุณภาพของการส่งตามที่กำหนดไว้นั่นเอง
เครือข่าย ATM เป็นระบบแบบสวิตซ์ กล่าวคือในเครือข่าย ATM นั้น แต่ละ connection สามารถส่งข้อมูลถึงกัน ได้ทันที ไม่ต้องรอให้อีกคนหนึ่งส่งเสร็จก่อน ถ้าพิจารณาทางแยกอันหนึ่งที่มีรถวิ่ง มาจากหลาย ๆ ทาง เราสามารถเปรียบเทียบเครือข่ายแบบสวิตซ์นี้ได้เสมือนเป็นทางต่างระดับ ซึ่งรถจากแต่ละทางสามารถวิ่งไปยังปลายทางของตนเองได้ทันทีโดยที่ไม่ต้อง รอกัน ซึ่งต่างจากระบบแบบ shared-bus ที่เปรียบเสมือนกับทางแยกธรรมดาซึ่งมีไฟแดงไฟเขียว รถที่แล่นมาจากแต่ละทางจะต้องรอให้ถึงสัญญาณไฟเขียวก่อน จึงจะวิ่งต่อไปได้ และไม่อาจวิ่งหลาย ๆ ทางพร้อม ๆ กันได้
1.Physical Layer (PHY) เป็นข้อกำหนดเกี่ยวกับตัวนำสัญญาณที่ใช้ในการส่งสัญญาณดิจิตอล นการ นำ ATM มาใช้ในเครือข่ายโทรคมนาคมนั้น จะนำมาใช้ร่วมกับ SONET(Synchronous Optical Network) / SDH (Synchronous Digital Hierarchy) โดยมีเส้นใยแก้วนำแสงเป็นตัวนำสัญญาณ
2. Asynchronous Transfer Mode Layer (ATM) ทำหน้าที่สร้างส่วน header ของเซลล์ และประมวลผลส่วน header ของเซลล์ที่รับเข้ามา โดยอ่านค่า VCI/VPI ของเซลล์ และหาเส้นทางที่จะส่งเซลล์ออกไป แล้วจึงกำหนด VCI/VPI ใหม่ให้กับส่วน header ของเซลล์นั้น
3. ATM Adaptation Layer (AAL) ทำหน้าที่ปรับบริการที่ได้รับจากชั้น ATM ให้สอดคล้องกับความต้องการของโปรโตคอลและแอพพลิเคชั่น ในชั้น higher layer โดยแบ่งเป็น 5 ชนิดด้วยกันเพื่อใช้กับแอพพลิเคชั่นที่ต่างกัน ดังต่อไปนี้
AAL1 เป็นวิธีการกำหนดให้มีการส่งและรับข้อมูลด้วยอัตราคงที่ (constant bit rate) โดยการจำลองวงจรการเชื่อมโยงระหว่างตัวรับตัวส่งข้อมูลที่ส่งมีลักษณะ เป็น stream เพื่อใช้กับแอพ - พลิเคชั่นที่มีการส่งสัญญาณแบบจุดไปจุดอย่างต่อเนื่อง
AAL2 เป็นวิธีการรับส่งข้อมูลแบบปรับค่าความเร็วของการรับส่งได้ตามที่ต้อง การ ( variable bit rate) โดยเน้นการใช้อัตราความเร็วตามที่ต้องการ จึงนำมาใช้กับการ รับส่งสัญญาณเสียงและภาพได้
AAL3/4 เป็นวิธีการรับส่งข้อมูลแบบปรับค่าความเร็วของการรับส่งได้ตาม ที่ต้องการ ( variable bit rate) เช่นเดียวกับ AAL2 แต่ต่างกันที่สามารถรับส่งข้อมูลแบบ asynchronous ได้ กล่าวคือเวลาในการส่งและรับข้อมูลไม่จำเป็นต้องสัมพันธ์กัน
AAL5 มีวิธีการรับส่งข้อมูลเช่นเดียวกับ AAL3/4 ข้อแตกต่างกันคือสามารถใช้กับการสื่อสารข้อมูลซึ่งมีเชื่อมต่อแบบconnectionless ได้ และมีส่วน header ของ payload สั้นกว่า AAL3/4โปรโตคอลในชั้น AAL นี้จะควบคุมการติดต่อสื่อสารจากต้นทางถึงปลายทาง และจะถูก ประมวลผลโดยผู้ส่งและผู้รับข้อความ (message) เท่านั้น ชั้น AAL แบ่งออกเป็นชั้นย่อย 2 ชั้น คือ ชั้น Convergence Sublayer (CS) ช่วยในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ ( interface) ที่ไม่ใช่ ATM เข้ากับ ATM และชั้น Segmentation and Reassembly Sublayer (SAR) ทำหน้าที่ตัดข้อความที่โปรโตคอลหรือแอพพลิเคชั่นต้องการส่งออกเป็น ส่วนย่อยๆ เพื่อนำไปสร้างเซลล์หรือนำส่วนข้อมูล (information) จาก payload ของเซลล์มาต่อกันเป็นข้อความ
ข้อดีของการใช้ ATM สามารถจำแนกได้ 4 ประการ ดังต่อไปนี้
1.ATM ถูกพัฒนาให้เป็นมาตรฐานกลางของการสื่อสารทั่วโลก อุปกรณ์ต่าง ๆ สามารถทำงาน ร่วมกันได้ถึงแม้จะต่างชนิดกัน โดยใช้มาตรฐานเดียวกัน ไม่จำเป็นต้องเป็นยี่ห้อหนึ่งยี่ห้อใด กล่าวคือ เป็นมาตรฐานกลางที่ร่วมกันกำหนดขึ้นเพื่อให้ใช้ประโยชน์ได้ร่วมกัน
2. ATM ถูกพัฒนาเพื่อการส่งข้อมูล สำหรับทั้งเครือข่ายภายในระยะใกล้ ( LAN : Local Area Network) และ ระยะไกล ( Wide Area Network : WAN) แต่เดิมนั้นรูปแบบของการส่งข้อมูลใน LAN และ WAN จะแตกต่างกัน ซึ่งสร้างความยุ่งยากในการเชื่อมต่อและบริหารเครือข่าย แต่ ATM จะผนวกทั้ง LAN และ WAN เข้าเป็นเครือข่ายใหญ่ที่มีมาตรฐานเดียว
3.ATM ถูกพัฒนาให้ใช้กับข้อมูลทุกรูปแบบ แต่เดิมนั้นข้อมูลแต่ละรูปแบบไดเแก่ สัญญาณเสียง ( voice) ข้อมูล ( data) และภาพเคลื่อนไหว (video) ต่างก็มีเครือข่ายของตนเอง โดยสัญญาณเสียงที่ใช้ในเครือข่ายโทรศัพท์จะมีลักษณะที่มีอัตราการส่งข้อมูลคง ที่เท่า ๆ กันตลอดเวลา ข้อมูลเสียงอาจยอมให้มีการสูญเสีย (error) ได้บ้าง แต่จะต้อง ให้มีการหน่วงเวลา (delay) น้อยที่สุด ส่วนข้อมูลของคอมพิวเตอร์ ( data) ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ จะมีอัตราการส่งข้อมูลไม่คงที่ มีลักษณะเป็น bursty คือ บางเวลาจะมีข้อัมูลมากเป็นกลุ่มก้อน แต่บางเวลาก์ไม่มีข้อมูลเข้ามาเลย ลักษณะนี้เรายอมให้มีการหน่วงเวลาได้บ้าง แต่จะให้มีการสูญเสีย ( error) ให้น้อย ที่สุด จะเห็นว่าข้อมูลต่างลักษณะกัน ต้องการคุณภาพในกรส่งที่ต่างประเด็นกัน สำหรับ ATM เราไม่จำเป็นต้องแยกเครือข่ายสำหรับข้อมูลเหล่านี้ เนื่องจากมันถูกออก แบบมาเพื่อใช้กับข้อมูลทุกรูปแบบทั้งเสียง (voice), ข้อมูล ( data) และ วิดีโอ ( video) นั่นเอง
4. ATM สามารถใช้ได้ที่ความเร็วสูงมาก ตั้งแต่ 1 Mbps ( เมกะบิตต่อวินาที = 1 ล้านบิตต่อวินาที) ไปจนถึง Gbps ( กิกะบิตต่อวินาที = 1 พันล้านบิตต่อวินาที)
5. ATM สามารถส่งข้อมูลโดยมีการรับประกันคุณภาพการส่ง (Quality of Service) ทาให้สามารถเลือกคุณภาพตามระดับที่เหมาะสมกับความสำคัญและรูปแบบของข้อมูล โดยเราสามารถเปรียบเทียบคุณสมบัตินี้กับการส่งจดหมายที่เราสามารถเลือกว่าจะส่ง แบบธรรมดา , ด่วนพิเศษ ( EMS ) หรือ ลงทะเบียนป้องกันการสูญหาย เป็นต้น
เครือข่าย ATM
เครือข่าย ATM จะช่วยให้ความเร็วในการถ่ายเทข้อมูลเพิ่มสูงขึ้นมาก เนื่องจากมีความ เร็วในการ สวิตซ์ข้อมูลสูงมากนั่นเอง ลักษณะของเครือข่าย ATM ก็จะเป็นสายไฟเบอร์ ( Fiber Optic Cable) หรือสาย UTP (Unshield Twisted Pair) ซึ่งส่งข้อมูลด้วยความเร็วตั้งแต่ 155 Mbps ขึ้นไป และ จะมีอุปกรณ์ปลายทางซึ่งอาจเป็น PC ธรรมดาที่มี ATM Interface Card หรือเป็น Edge switch คือประกอบด้วย ATM Interface หรือ Ethernet Interface เพื่อเชื่อมต่อไปยัง PC ซึ่งมี Ethernet Card อีกทีนั่นเอง หรือ อาจเป็นอุปกรณ์ทางการสื่อสาร เช่น ตู้สายโทรศัพท์ PABX ซึ่งมี ATM Interface หรือระบบ Video Conference ก็ได้ กล่าวคือ อุปกรณ์สื่อสารและคอมพิวเตอร์เกือบทุกอย่างสามารถเชื่อมต่อกับ ATM Network และใช้ประ โยชน์จากเครือข่ายความเร็วสูงนี้ได้ถ้ามี ATM Interface ที่ตรงตามมาตรฐานนั่นเอง .แต่เนื่องจาก ATM ยังเป็นเทคโนโลยีที่ใหม่มาก ดังนั้นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับต่อเข้ากับสวิตซ์ ATM และส่งข้อมูลโดยใช้ ATM โดยตรงเลยนั้นจึงยังมีไม่มากนักและมีราคาแพงอยู่ จึง ได้มีการคิดค้นระบบ IP over ATM และ LAN Emulation ขึ้นมาเพื่อให้ผู้ใช้สามารถใช้โปรแกรมประยุกต์ต่าง ๆ บนเครือข่ายเดิมซึ่งใช้แอพพลิเคชันบน IP และ Ethernet ธรรมดาบนเครือข่าย ATM ได้ หรือเป็นการจำลองเครือข่าย IP และ Ethernet ขึ้นบนเครือข่าย ATM นั่นเอง
รู้จักกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบ ATM
ระบบการสื่อสารข้อมูลและเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่กำลังเป็นเทคโนโลยีที่มีผู้กล่าวถึงและให้ความสนใจกันมากในขณะนี้อีกระบบหนึ่งคือ ATM ATM ที่จะกล่าวถึงในที่นี้ไม่ใช่ระบบการเบิกถอนเงินสด ATM มาจากคำย่อของ Asynchronous Transfer Mode ATM เป็นระบบสื่อสารข้อมูลที่ใช้รูปแบบการสื่อสารเป็นแบบ แพ็กเก็จ เหมือนเช่นในเครือข่าย X.25 หรือระบบ LAN อื่น ๆ เช่น อีเทอร์เน็ตโทเกินริง แต่การสื่อสารเป็นแบบอะซิงโครนัสกล่าวคือ ตัวรับและตัวส่งใช้สัญญาณนาฬิกาแยกจากกันไม่เกี่ยวข้องกัน สิ่งที่ ATM แตกต่างจากระบบ แพ็กเก็จสวิตชิ่งอื่น ๆ คือ ATM ส่งข้อมูลด้วยขนาดของแพ็กเก็จที่ทุกแพ็กเก็จมีจำนวนข้อมูลเท่ากันเสมอ แพ็กเก็จของ ATM มีขนาด 53 ไบต์ โดยให้ 5 ไบต์แรกเป็นส่วนหัวที่จะบอกรายละเอียดของแอดเดรสและมีส่วนข้อมูลข่าวสารอีก 48 ไบต์ตามมา เราเรียกแพ็กเก็จของ ATM ว่า " เซล " การออกแบบให้เซลข้อมูลมีขนาดสั้นก็เพื่อความเหมาะสมที่จะประยุกต์ใช้งานต่าง ๆ ได้อย่างกว้างขวางขึ้นคือ ใช้รับส่งข้อมูล เสียง ภาพหรือข้อมูลต่าง ๆ ที่ต้องการส่งผ่านกันและกันด้วยความเร็วสูงการรับส่งสัญญาณ ATM จึงใช้ช่องสื่อสารที่มีความเร็วต่าง ๆ ได้ซึ่งผิดกับ LAN เช่น อีเทอร์เน็ต ใช้ความเร็ว 10 Mbps หรือโทเกนริงใช้ 16 Mbps แต่ ATM ใช้กับความเร็วได้ตั้งแต่ 64 Kbps, 45 Mbps, 155 Mbps, 622 Mbps หรือ สูงกว่าก็ได้ เครือข่าย ATM เป็นเครือข่ายที่ประยุกต์ได้หลายรูปแบบ ทั้งแบบ LAN หรือ WAN ใช้กับตัวกลางได้ทั้งแบบลวดทองแดงหรือเส้นใยแสง แต่โครงสร้างการเชื่อมโยงข้อมูลระหว่างโหนดเป็นแบบสวิตซ์ที่เรียกว่า ATM Switch การส่งผ่านข้อมูลแต่ละเซลจึงขึ้นกับแอดเดรสที่กำหนด ( รูปที่ 1 ) จากโครงสร้างการผ่านข้อมูลแบบสวิตซ์ด้วยเซลข้อมูลขนาดเล็กของ ATM จึงทำให้เหมาะกับเครือข่ายคอมพิวเตอร์แบบ WAN ด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับงานที่ต้องการใช้ความเร็วข้อมูลสูง เครือข่าย WAN ก็เป็นอีกรูปแบบหนึ่งที่สามารถใช้เทคนิคของ ATM ได้เช่นกัน ( รูปที่ 2 ) งานประยุกต์ที่กำลังกล่าวถึงกันมากอย่างหนึ่งคือ ระบบหลายสื่อ หรือที่เรียกว่า Multi-Media ระบบการประยุกต์นี้ประกอบด้วย การประมวลผล และส่งข้อมูล ทั้งภาพเคลื่อนไหว ภาพนิ่ง เสียง ข้อมูลตัวอักษร ฯลฯ ระบบ ATM จึงเป็นเทคโนโลยีหนึ่งที่จะทำให้ระบบหลายสื่อประสบความสำเร็จในการใช้งานต่อไปในอนาคต
ATM ..เป็นเทคโนโลยีบนพื้นฐานของแพ็กเก็ตสวิตชิ่ง และการมัลติเพล็กซ์แบบ Statistical Time Division (STDM) โดยข้อมูลที่ส่งจากต้นทาง ( รวมทั้งภาพและเสียง) จะถูกแบ่งออกเป็นส่วนย่อยๆ ขนาดคงที่ เรียกว่า เซลล์ ( Cell) ในแต่ละเซลล์มีขนาดเท่ากับ 53 ไบต์ แบ่งเป็นส่วน payload ที่ใช้บรรจุข้อมูล (Information) ขนาด 48 ไบต์ และส่วน header ที่ใช้บรรจุข้อมูลในการควบคุมการส่งขนาด 5 ไบต์ ในส่วน header นี้จะประกอบด้วย VPI (Virtual Path Identifier) และ VCI (Virtual Circuit Identifier) ทำหน้าที่กำหนดวงจรเสมือน ( virtual circuit) ในการเดินทางให้กับเซลล์นั้น และ Header Error Check ทำหน้าที่ตรวจสอบเซลล์ header ที่ไม่ถูกต้อง สวิตซ์ ATM จะทำหน้าที่ในการมัลติเพลกซ์ และจัดการส่งข้อมูลนั้นตามที่กำหนดไว้ในส่วน header ไปสู่ปลายทาง
แบบฝึกหัดจงตอบคำถามดังต่อไปนี้ให้ถูกต้อง
1.ATM คืออะไร
2.ATM หมายถึง อะไร
3.ATM ถูกพัฒนาเพื่อการส่งข้อมูล แบบไหน
4.ATM สามารถใช้ได้ที่ความเร็วเท่าไร
5.ATM Adaptation Layer (AAL) ทำหน้าที่อะไร
6.ATM ในด้านโทรคมนาคมมาจากคำว่า อะไร
7.รูปแบบการส่งข้อมูล ATM เป็นแบบ อะไร
เฉลยแบบฝึกหัด
1.ตอบ ATMมาจากคำว่า Asynchronous Transfer Mode เป็นเทคโนโลยีที่ประกอบด้วยการจัดการด้านการขนส่ง (transport), สวิทชิ่ง , เครือข่าย , และบริการลูกค้า ATM เป็นเทคโนโลยี " การถ่ายทอดเซล " หรือ " cell relay" technology
2.ตอบ ATM หมายถึง กราฟฟิกที่มีการขนส่งแพ็ก เกตที่มีความยาวคง ที่ขนาดเล็กซึ่งเรียกกันว่าเซลโดยมีขนาดเป็น 53 ไบต์ ซึ่งประกอบด้วย ส่วนหัว หรือ header ขนาด 5 ไบต์ และส่วน ข้อมูลหรือ payload 48 ไบต์เซลที่มีความยาวคงที่
3.ตอบ ATM ถูกพัฒนาเพื่อการส่งข้อมูล สำหรับทั้งเครือข่ายภายในระยะใกล้ ( LAN : Local Area Network) และ ระยะไกล ( Wide Area Network : WAN) แต่เดิมนั้นรูปแบบของการส่งข้อมูลใน LAN และ WAN จะแตกต่างกัน ซึ่งสร้างความยุ่งยากในการเชื่อมต่อและบริหารเครือข่าย แต่ ATM จะผนวกทั้ง LAN และ WAN เข้าเป็นเครือข่ายใหญ่ที่มีมาตรฐานเดียว
4.ตอบ ATM สามารถใช้ได้ที่ความเร็วสูงมาก ตั้งแต่ 1 Mbps ( เมกะบิตต่อวินาที = 1 ล้านบิตต่อวินาที) ไปจนถึง Gbps ( กิกะบิตต่อวินาที = 1 พันล้านบิตต่อวินาที)
5.ตอบ ทำหน้าที่ปรับบริการที่ได้รับจากชั้น ATM ให้สอดคล้องกับความต้องการของโปรโตคอลและแอพพลิเคชั่น ในชั้น higher layer
6.ตอบ มาจากคำว่า Asynchronous Transfer Mode เป็นเทคโนโลยีที่ประกอบด้วยการจัดการด้านการขนส่ง (transport), สวิทชิ่ง ,เครือข่าย, และบริการลูกค้า ซึ่งทั้งหมดนี้มีมาตั้งแต่เริ่มต้นของ ATM
7.ตอบ เป็นแบบ connectionoriented กล่าวคือจะมีการสร้าง connection จากต้นทางถึงปลายทาง กำหนดเส้นทางที่แน่นอนก่อน แล้วจึงเริ่มส่งข้อมูล เมื่อส่งข้อมูลเสร็จก็ปิด connection เปรียบเทียบได้กับการโทรศัพท์
: Leaky Bucket
1.ATM Cell arrival erery 1,2,3,6,7,9
Find ATM Cell Delay
2.MBS=6
Find Cell errer
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น