Διαφορά μεταξύ του ρελαί πλαισίου και του ΑΤΜ

2019

Όταν τα πολυμέσα μεταφέρονται σε όλο το δίκτυο, χρειάζονται το μεταβλητό εύρος ζώνης και τους ξεχωριστούς τύπους κυκλοφορίας που είναι γνωστό ως ετερογενής υπηρεσία. Για την παροχή αυτών των υπηρεσιών απαιτείται υψηλός ρυθμός μετάδοσης και διαφορετικοί ρυθμοί μετάδοσης δεδομένων πρέπει να συνδυαστούν. Αυτά τα χαρακτηριστικά επιτυγχάνονται με ξεχωριστές τεχνικές γνωστές ως ρελαί πλαισίου και ATM (λειτουργία ασύγχρονης μεταφοράς). Η διαφορά μεταξύ του ρελαί πλαισίου και του ΑΤΜ έγκειται στην ταχύτητα μετάδοσης, στην αποτελεσματικότητα, στην ακριβή παράδοση των πακέτων κ.λπ. Το ρελέ πλαισίου παρέχει 1.544 Mbps ή 44.736 Mbps. Από την άλλη πλευρά, η ΑΤΜ παρέχει 51 Mbps ή 155 Mbps.

Συγκριτικό διάγραμμα

Βάση σύγκρισης	Αναμετάδοση πλαισίου	ΑΤΜ
Μέγεθος πακέτου	Μεταβλητός	Σταθερός
Επεξεργασία επικεφαλής	Αυξημένη	Μειώθηκε
Μεταφορά δεδομένων	Εφαρμογή σε περισσότερα από ένα δίκτυα περιοχής.	Παρέχεται σε ένα τοπικό δίκτυο
Κόστος	Φτηνός	Το κόστος είναι υψηλότερο
Ταχύτητα	Χαμηλός	Υψηλός
QoS	Δεν παρέχεται ποσοτικοποιήσιμο QoS.	Προσφέρει ποσοτικά QoS.
Έλεγχος σφαλμάτων	Δεν παρέχεται υποστήριξη για έλεγχο σφάλματος και ροής	Παρέχεται έλεγχος σφάλματος και ροής.
Ρυθμός δεδομένων	64 Kbps έως και 45 Mbps.	155, 5 Mbps ή 622 Mbps.
Αξιοπιστία	Χαμηλός	Καλός
Διακίνηση	Μεσαίο	Υψηλός
Καθυστέρηση	Υψηλός	Πιο λιγο

Ορισμός του ρελαί πλαισίου

Το ρελαί Frame είναι μια υπηρεσία μετάδοσης πακέτων που έχει σχεδιαστεί για να χειρίζεται τον αναβαθμισμένο τύπο WAN. Το X.25 ήταν η προηγούμενη τεχνολογία που χρησιμοποιήθηκε στη θέση του ρελαί πλαισίου, αλλά υπάρχουν κάποιες ελλείψεις στη χρήση του, όπως ο χαμηλός ρυθμός δεδομένων, η περιττή αύξηση του ρυθμού ροής και ο έλεγχος σφαλμάτων.

Η υπηρεσία αναμετάδοσης καρέ χρησιμοποιεί είτε ένα μόνιμο είτε ένα εικονικό κύκλωμα με εναλλαγή για να ρυθμίσει τη σύνδεση και να επιτρέψει τη μεταφορά του bit από την πηγή στον προορισμό με μια δίκαιη ταχύτητα σε προσιτό κόστος. Πριν από την εμφάνιση του ρελαί πλαισίου και του X.25, οι αργές τηλεφωνικές γραμμές χρησιμοποιήθηκαν για τον επιδιωκόμενο σκοπό. Στην παλαιότερη τεχνολογία, τα καθυστερημένα δίκτυα, τα γενικά έξοδα πρωτοκόλλου και το κόστος εξοπλισμού ήταν τα μείζονα μειονεκτήματα.

Χαρακτηριστικά του ρελαί πλαισίου

Ο ρελέ πλαισίου λειτουργεί με ταχύτητα 1.544 Mbps και 44.376 Mbps.
Περιλαμβάνει μόνο δύο στρώματα - φυσικά και στοιχεία σύνδεσης δεδομένων. Ως εκ τούτου, θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως δίκτυο ραχοκοκαλιάς με πρωτόκολλα που έχουν πρωτόκολλο στρώματος δικτύου για την παροχή των υπηρεσιών.
Τα δεδομένα Burst δεν έχουν δυσμενείς επιπτώσεις στο ρελέ πλαισίου.
Το μέγεθος πλαισίου που επιτρέπεται στο ρελέ πλαισίου είναι 9000 byte για να μεταφέρει ολόκληρο το μέγεθος του πλαισίου του τοπικού δικτύου.
Το ρελέ πλαισίου μειώνει το κόστος της τεχνολογίας WAN.
Υποστηρίζει μόνο την ανίχνευση σφαλμάτων στο στρώμα ζεύξης δεδομένων, αλλά όχι τον έλεγχο ροής και τον μηχανισμό ελέγχου σφαλμάτων. Επομένως, εάν ένα πλαίσιο έχει καταστραφεί, δεν υπάρχει πολιτική αναμετάδοσης και το πλαίσιο σβήνεται σιωπηλά.

Εργασία του ρελαί πλαισίου

Το ρελαί πλαισίου χρησιμοποιείται για τη μεταφορά δεδομένων με τη μορφή πακέτων, με τη βοήθεια του στρώματος ζεύξης δεδομένων. Εδώ, ένα μοναδικό αναγνωριστικό DLCI ( αναγνωριστικό σύνδεσης σύνδεσης δεδομένων) προσδιορίζει την εικονική σύνδεση η οποία αναφέρεται ως θύρα. Το ρελέ πλαισίου συνδέει βασικά δύο συσκευές DTE χρησιμοποιώντας μια συσκευή DCE. Οι συσκευές DTE που είναι συνδεδεμένες στο ρελαί πλαισίου έχουν μια θύρα για να κάνουν κάθε απομακρυσμένη σύνδεση μοναδική. Μπορεί να δημιουργήσει δύο τύπους κυκλωμάτων, το PVC (μόνιμο εικονικό κύκλωμα) και το SVC (Εικονικό κύκλωμα μεταγωγής) .

Ο πρώην τύπος εικονικού κυκλώματος, το PVC αποτελείται από δύο λειτουργικές καταστάσεις, μεταφορά δεδομένων και αδράνεια. Στην κατάσταση μεταφοράς δεδομένων, η μεταφορά δεδομένων πραγματοποιείται εντός των συσκευών DTE σε όλο το εικονικό κύκλωμα. Στην κατάσταση αναμονής, η μεταφορά δεδομένων δεν πραγματοποιείται ακόμη και αν η σύνδεση εντός των συσκευών DTE είναι ενεργή.

Ο τελευταίος τύπος SVC καθιερώνει την παροδική σύνδεση η οποία θα μπορούσε να επικρατήσει μέχρι να πραγματοποιηθεί η μεταφορά δεδομένων. Περιλαμβάνει διάφορες λειτουργίες όπως ρύθμιση παραμέτρων κλήσεων, μεταφορά δεδομένων, αδράνεια και λήξη κλήσεων. Κατά τη ρύθμιση της κλήσης, η λειτουργία τερματισμού συνδέεται και τερματίζεται μεταξύ των δύο συσκευών DTE και άλλες λειτουργίες είναι παρόμοιες με τη λειτουργία PVC.

Στρώματα του ρελαί πλαισίου

Υπάρχουν μόνο δύο στρώματα στο ρελαί πλαισίου που είναι το στρώμα φυσικής στρώσης και σύνδεσης δεδομένων.

Ορισμός του ΑΤΜ

Το ΑΤΜ αντιπροσωπεύει τη λειτουργία ασύγχρονης μετάδοσης . είναι μια τεχνική μεταγωγής που αναπτύσσεται με την ενσωμάτωση των χαρακτηριστικών των τηλεπικοινωνιακών και υπολογιστικών δικτύων. Τα ΑΤΜ χρησιμοποιούν τα κελιά για να μεταφέρουν πληροφορίες από πολλές φόρμες υπηρεσιών όπως φωνή, δεδομένα και βίντεο. Αυτά τα κύτταρα κωδικοποιούνται χρησιμοποιώντας ασύγχρονη πολυπλεξία χρονικής διαίρεσης. Επιτρέπει επίσης την επικοινωνία μεταξύ των συσκευών να λειτουργεί με μεταβλητή ταχύτητα συνδυάζοντας την πολυπλεξία και την εναλλαγή και είναι κατάλληλη για την κυκλοφοριακή δραστηριότητα. Αυτά τα κύτταρα δεν είναι παρά η συλλογή πακέτων σταθερού μεγέθους.

Συσκευές ATM

Τα δίκτυα ΑΤΜ χρειάζονται διακόπτες ΑΤΜ και τελικά σημεία ΑΤΜ για τη λειτουργία τους. Ο διακόπτης ΑΤΜ μεταφέρει ένα κύτταρο που μεταδίδεται από ένα τελικό σημείο ΑΤΜ σε ένα δίκτυο ΑΤΜ. Πριν από τη μετάδοση της κυψέλης, πρώτα ανιχνεύει την κεφαλίδα του πλαισίου και την ενημερώνει αν χρειάζεται και στη συνέχεια μεταβαίνει στη διεπαφή εξόδου για να την παραδώσει στον προορισμό. Τα τελικά σημεία του ATM περιλαμβάνουν επίσης τον προσαρμογέα διεπαφής δικτύου.

Αρχιτεκτονική του ΑΤΜ

Το μοντέλο αναφοράς ΑΤΜ αποτελείται από στρώματα και επίπεδα όπως φαίνεται στο διάγραμμα. Υπάρχουν τρία βασικά στρώματα στο ATM-physical, ATM και ATM layer AAL.

Φυσική στρώση : Αυτό το στρώμα του ΑΤΜ χειρίζεται τις μεταδόσεις που εξαρτώνται από το μέσο.
Επίπεδο ΑΤΜ : Το στρώμα ΑΤΜ είναι παρόμοιο με το στρώμα σύνδεσης δεδομένων, το οποίο επιτρέπει την κοινή χρήση εικονικών κυκλωμάτων μεταξύ των διαφόρων χρηστών και τη μετάδοση των κυψελών μέσω του εικονικού κυκλώματος.
Επίπεδο προσαρμογής εφαρμογών (AAL) : Το AAL είναι υπεύθυνο για την απόκρυψη των λεπτομερειών υλοποίησης του ΑΤΜ από τα υψηλότερα επίπεδα. Μετατρέπει επίσης τα δεδομένα σε ωφέλιμα φορτία κυψέλης 48 bit.

Τα διάφορα επίπεδα που περιλαμβάνονται στο μοντέλο αναφοράς ΑΤΜ είναι ο έλεγχος, ο χρήστης και η διαχείριση.

Έλεγχος : Η κύρια λειτουργία αυτού του επιπέδου είναι η παραγωγή και διαχείριση της αίτησης σηματοδότησης.
Χρήστης : Αυτό το αεροπλάνο χειρίζεται τη μεταφορά των δεδομένων.
Διαχείριση : Λειτουργίες σχετικές με το επίπεδο, όπως ανίχνευση βλαβών, προβλήματα σχετικά με τα πρωτόκολλα διέπονται από αυτό το επίπεδο. Περιλαμβάνει επίσης τις λειτουργίες που σχετίζονται με το πλήρες σύστημα.

Εργασία ΑΤΜ

Η κεφαλίδα του ΑΤΜ αποτελείται από δύο τύπους μορφής UNI (Διεπαφή δικτύου χρήστη) και NNI (Διεπαφή δικτύου) . Αυτές οι μορφές περιέχουν δύο πεδία στην κεφαλίδα του ΑΤΜ με την ονομασία VPI (αναγνωριστικό εικονικής διαδρομής) και VCI (αναγνωριστικό κύκλου εικονικών) .

Τώρα καταλαβαίνουμε πρώτα την έννοια της σύνδεσης εικονικού καναλιού και της σύνδεσης εικονικής διαδρομής. Το εικονικό κανάλι είναι η πιο θεμελιώδης μονάδα στο δίκτυο ΑΤΜ, ενώ η σύνδεση εικονικής διαδρομής είναι μια συλλογή συνδέσεων εικονικών καναλιών. Επιπλέον, ένα σύνολο σύνδεσης εικονικής διαδρομής αποτελεί μια διαδρομή μετάδοσης.

Το πεδίο VPI χρησιμοποιεί τις εικονικές τιμές για να αλλάξει τα κελιά μεταξύ των δικτύων ΑΤΜ, όπως η δρομολόγηση. Η διεπαφή UNI περιέχει 8 μπιτ για το πεδίο VPI που επιτρέπει 256 αναγνωριστικά εικονικής διαδρομής. Ενώ η μορφή διασύνδεσης NNI μπορεί να έχει 12 μπιτ στα πεδία VPI και που επιτρέπουν 4095 αναγνωριστικά εικονικής διαδρομής. Από την άλλη πλευρά, το πεδίο VCI χρησιμοποιείται για την εκτέλεση αλλαγής για τους τελικούς χρήστες και έχει τιμή 16 bit για αμφότερες τις μορφές διεπαφής UNI και NNI. Αυτό το πεδίο επιτρέπει την απόκτηση 65.536 εικονικών καναλιών.

Βασικές διαφορές μεταξύ του ρελαί πλαισίου και του ΑΤΜ

Το μέγεθος πακέτου στο ρελαί πλαισίου ποικίλλει ενώ το ΑΤΜ χρησιμοποιεί πακέτο σταθερού μεγέθους γνωστό ως κύτταρο.
Το ATM παράγει λιγότερα γενικά έξοδα συγκριτικά με την τεχνολογία αναμετάδοσης καρέ.
Το ρελαί πλαισίου είναι λιγότερο ακριβό αντίστοιχο προς το ΑΤΜ.
Το ΑΤΜ είναι ταχύτερο από το ρελέ πλαισίου.
Το ATM παρέχει μηχανισμό ελέγχου σφαλμάτων και ελέγχου ροής, ενώ το ρελέ πλαισίου δεν το παρέχει.
Το ρελαί πλαισίου είναι λιγότερο αξιόπιστο από το ATM.
Η διέλευση που παράγεται από το ρελέ πλαισίου είναι μέτρια. Αντίθετα, η ΑΤΜ έχει υψηλότερη απόδοση.
Η καθυστέρηση στο ρελέ πλαισίου είναι μεγαλύτερη. Αντιθέτως, είναι μικρότερη στην περίπτωση ΑΤΜ.

Πλεονεκτήματα του ρελαί πλαισίου

Αποτελεσματική διαδικασία επικοινωνίας.
Εκτελεί λιγότερες λειτουργίες στη διασύνδεση χρήστη-δικτύου.
Η καθυστέρηση μειώνεται επίσης.
Παράγει υψηλότερη απόδοση.
Είναι οικονομικά αποδοτικό.
Είναι ταχύτερη από τον προκάτοχό του X.25.

Πλεονεκτήματα του ΑΤΜ

Μπορεί εύκολα να συνδεθεί με το υπάρχον δίκτυο όπως το PSTN, το ISDN. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε SONET / SDH.
Ολοκλήρωση της ενοποίησης με τους διάφορους τύπους δικτύων (LAN, MAN και WAN).
Αποτελεσματική χρήση των πόρων του δικτύου.
Είναι λιγότερο ευαίσθητο στην υποβάθμιση του θορύβου.
Παρέχει μεγάλο εύρος ζώνης.

Μειονεκτήματα του ρελαί πλαισίου

Αναξιόπιστη υπηρεσία.
Η σειρά των πακέτων που φθάνουν μπορεί να μην διατηρείται.
Τα λανθασμένα πακέτα απορρίπτονται απευθείας.
Το ρελέ πλαισίου δεν προσφέρει κανένα έλεγχο ροής.
Δεν υπάρχει πρόβλεψη για την αναγνώριση των ληφθέντων πακέτων και του ελέγχου αναμετάδοσης για τα πλαίσια.

Μειονεκτήματα του ΑΤΜ

Το κόστος των συσκευών μεταγωγής είναι υψηλότερο.
Τα γενικά έξοδα που παράγονται από την κεφαλίδα κελιών είναι περισσότερα.
Ο μηχανισμός ΑΤΜ QoS είναι αρκετά περίπλοκος.

συμπέρασμα

Το ρελέ πλαισίου ελέγχεται μέσω του λογισμικού, ενώ το ΑΤΜ υλοποιείται για υλικό το οποίο καθιστά πιο δαπανηρό και γρήγορο. Το ATM μπορεί να επιτύχει υψηλότερη ταχύτητα επεξεργασίας και μετάδοσης παρέχοντας έλεγχο ροής και σφάλματος.