วันอังคารที่ 24 มิถุนายน พ.ศ. 2551

เครือข่าย ATM

เครือข่าย ATM
เครือข่าย ATM จะใช้โปรโตคอล ATM (Asynchronous Transfer Mode) เป็นมาตาฐานการส่งข้อมูลความเร็วสูง โดย ATM ถูกพัฒนามาเพื่อให้ใช้กับงานที่มีลักษณะข้อมูลหลายรูปแบบและต้องการความเร็วในการส่งช้อมูลสูงมาก สื่อที่ใช้ในเครือข่ายมิได้ตั้งแต่สายไฟเบอร์ออปติก สายโคแอกเชียล หรือสายไขว้คู่(Twisted pair) มีความเร็วในการส่งข้อมูลได้ตั้งแต่ 2 Mbps ไปจนถึง 622 Mbps ATM ถูกพัฒนามาจากเครือข่าย Packet-switching ซึ่งจะแบ่งข้อมูลที่จะส่งออกเป็นหน่วยย่อย ๆ เรียกว่า packet ที่มีขนาดเล็กและคงที่แล้วจึงส่งแต่ละ packet ออกไป แล้วนำมาประกอบรวมกันเป็นข้อมูลเดิมอีกครั้งที่ปลายทาง ข้อดีของ ATM คือสามารถใช้กับข้อมูลได้หลายรูปแบบ เช่น เสียง ภาพเคลื่อนไหว หรือข้อมูลคอมพิวเตอร์ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีความเร็วของข้อมูลสูง และสามารถรับประกันคุณภาพของการส่งได้ (มี Quality of Service)

ลักษณะการทำงานของ ATM
ATM เป็นมาตรฐานรูปแบบการส่งข้อมูลความเร็วสูงที่ถูกพัฒนามาสำหรับงานที่ต้องการความเร็วในการส่ง ข้อมูลสูงมาก ๆ ข้อมูลที่ส่งในเครือข่าย ATM จะถูกแบ่งเป็นกลุ่มย่อยเล็ก ๆ เรียกว่า "เซลล์(cell)" มีขนาด 53 ไบต์ ประกอบด้วยส่วนข้อมูล (payload) ขนาด 48 byte และส่วนหัว (Header) ขนาด 5 ไบต์ ส่วนหัวจะเก็บข้อมูลที่จำเป็นต่าง ๆ ที่ใช้ในการควบคุมการส่งเช่น จุดหมายปลายทางระดับความสำคัญของเซลล์นั้น โดยจะประกอบด้วย
VPI (Virtual Path Identifier) และ VCI (Virtual Circuit Identifier)ทำหน้าที่กำหนดวงจรเสมือน (virtual circuit)ในการเดินทางให้กับเซลนั้น
HEC (Header Error Check) ทำหน้าที่ตรวจสอบเซลล์ ที่ไม่สอดคล้องตามที่ระบุในส่วนหัว สวิตซ์ ATM จะทำหน้าที่ ในการมัลติเพล็กซ์และจัดการส่งข้อมูลนั้นตามที่กำหนดไว้ในส่วนหัวไปสู่ปลายทาง เมื่อข้อมูลของผู้ใช้เข้ามา จะถูกตัวแบ่งย่อยเป็นกลุ่ม กลุ่มละ 48 byte และ เติมส่วนหัวเข้าไปอีก 5 byte แล้วจึงส่งไปตามเส้นทางต่าง ๆ ในเครือข่าย ATM ซึ่งระบุไว้โดยส่วนหัว เมื่อถึงปลายทางแล้วก็จะเอาส่วนหัวออก แล้วประกอบกันเป็นข้อมูลชิ้นใหญ่ เหมือนเดิม ลักษณะของ ATM นี้ จะคล้ายกับเครือข่าย packet-switching อื่น ๆ ที่มีอยู่ เช่น x.25 หรือ frame relay แต่ต่างกันที่ ATM จะมีขนาด pack เล็กและคงที่

โครงสร้างโพโตคอลของ ATM จะแบ่งการทำงานที่สลับซับซ้อนออกเป็น 4 ชั้น ได้แก่
1. Physical Layer (PHY) เป็นข้อกำหนดเกี่ยวกับตัวนำสัญญาณที่ใช้ในการส่งสัญญาณดิจิตอล ในการนำ ATM มาใช้ในเครือข่ายโทรคมนาคมนั้นจะนำมาใช้ร่วมกับ SONET ZSynchronous Optical Network) /SDH (Synchronous Digital Hierarchy) โดยมีเส้นใยแก้วนำแสดงเป็นตัวนำสัญญาณ
2. Asynchronous Transfer Mode Layer (ATM) หน้าที่สร้างส่วน header ของเซลล์ และประมวลผลส่วน header ของเซลล์ที่รับเข้ามา โดยอ่านค่า VCI/VPI ของเซลล์และหาเส้นทางที่จะส่งเซลล์ ออกไปแล้วจึงกำหนด VCI/VPI ใหม่ให้กับส่วน header ของเซลล์นั้น
3. ATM Adaptation Layer (AAL) ทำหน้าที่ปรับบริการที่ได้รับจากชั้น ATM ให้สอดคล้อง กับความต้องการของโพโตคอลและแปพลิเคชั่น ในชั้น higher layer โดยแบ่งเป็น 5 ชนิดด้วยกันเพื่อใช้กับ แอปพลิเคชันที่ต่างกันดังต่อไปนี้
- AAL1 เป็นวิธีการกำหนดให้มีการส่งและรับข้อมูลด้วยอัตราคงที่ (constant bit rate) โดยการจำลองวงจรการเชื่อมโยงระหว่างตัวรับตัวส่งข้อมูลที่ส่งมีลักษณะเป็น stream เพื่อใช้กับแอปพลิเคชันที่มีการส่งสัญญาณแบบจุดไปจุดอย่างต่อเนื่อง
- AAL2 เป็นวิธีการรับส่งข้อมูลแบบปรับค่าความเร็วของการรับส่งได้ตามทที่ต้องการ (variable bit rate) โดยเน้นการใช้อัตราความเร็วตามที่ต้องการ จึงนำมาใช้กับการรับส่งสัญญาณเสียงและภาพได้
- AAL3/4 เป็นวิธีการรับส่งข้อมูลแบบปรับค่าความเร็วของการรับส่งได้ตามที่ต้องการ (variable bit rate) เช่นเดียวกับ AAL2 แต่ต่างกันที่สามารถรับส่งข้อมูลแบบ asynchronous ได้ กล่าวคือ เวลาในการส่งและรับข้อมูลไม่จำเป็นต้องสัมพันธ์กัน
- AAL5 มีวิธีการรับส่งข้อมูลเช่นเดียวกับ AAL3/4 ข้อแตกต่างกันคือสามารถใช้กับการสื่อสาร ข้อมูลซึ่งมีการเชื่อมต่อแบบ connectionless ได้ และมีส่วน header ของ payload สั้นกว่า AAL3/4 โพรโตคอลในชั้น AAL นี้จะควบคุมการติดต่อสื่อสารจากต้นทางถึงปลายทาง และจะถูกประมวลผลโดยผู้ส่งและ ผู้รับข้อความ (Message) เท่านั้น ชั้น AAL แบ่งออกเป็นชั้นย่อย 2 ชั้น คือชั้น Convergence Sublayer (CS) ช่วยในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ (Interface) ที่ไม่ใช่ ATM เข้ากับ ATM และชั้น Segmentation and Reassembly Sublayer (SAR) ทำหน้าที่ตัดข้อความที่โพรโตคอลหรือแอปพลิเคชันต้องการส่งออกเป็นส่วนย่อย ๆ เพื่อนำไปสร้างเซลล์หรือนำส่วนข้อมูล (information) จาก payload ของเซลล์มาต่อกันเป็นข้อความ

ข้อดีของ ATM
1. ATM ถูกพัฒนาให้เป็นมาตรฐานกลางของการสื่อสารทั่วโลก อุปกรณ์ต่าง ๆ สามารถทำงานร่วมกันได้ถึงแม้จะต่างชนิดกัน โดยใช้มาตรฐานเดียวกัน ไม่จำเป็นต้องเป็นยี่ห้อหนึ่งยี่ห้อใด กล่าวคือ เป็นมาตรฐานกลางที่ร่วมกัน กำหนดขึ้นเพื่อให้ใช้ประโยชน์ได้ร่วมกัน
2. ATM ถูกพัฒนาเพื่อการส่งข้อมูลสำหรับทั้งเครือข่ายภายในระยะใกล้ (LAN:Local Area Network)และระยะไกล (Wide Area Network:WAN) แต่เดิมนั้มรูปแบบของการส่งข้อมูลในLANและ WAN จะแตกต่างกัน ซึ่งสร้างความยุ่งยากในการเชื่อมต่อและบริหารเครือข่าย แต่ ATM จะผนวกทั้ง LAN และ WAN เข้าเป็นเครือข่ายใหญ่ที่มีมาตรฐานเดียว
3. ATM ถูกพัฒนาให้ใช้กับข้อมูลทุกรูปแบบ แต่เดิมนั้นข้อมูลแต่ละรูปแบบได้แก่ สัญญาณเสียง (voice) ข้อมูล (data) และภาพเคลื่อนไหว (video) ต่างก็มีเครือข่ายของตนเอง โดยสัญญาณเสียงที่ใช้ในเครือข่ายโทรศัพท์จะมีลักษณะ ที่มีอัตราการส่งข้อมูลคงที่เท่า ๆ กันตลอดเวลา ข้อมูลเสียงอาจยอมให้มีการสูญเสีย (error) ได้บ้าง แต่จะต้องให้มีการหน่วงเวลาน้อยที่สุด ส่วนข้อมูลของคอมพิวเตอร์ ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์จะมีอัตราการส่งข้อมูลไม่คงที่มีลักษณะเป็น bursty คือ บางเวลาจะมีข้อมูลมากเป็นกลุ่มก้อน แต่บางเวลาก็ไม่มีข้อมูลเข้ามาเลย ลักษณะนี้เรายอมให้มีการหน่วงเวลาได้บ้าง แต่จะให้มีการสูญเสีย (error) ให้น้อยที่สุดจะเห็นว่าข้อมูลต่างลักษณะกันต้องการคุณภาพในการส่งที่ต่างประเด็นกัน สำหรับ ATM เราไม่จำเป็นต้องแยกเครือข่ายสำหรับข้อมูลเหล่านี้ เนื่องจากมันถูก ออกแบบมาเพื่อใช้กับข้อมูลทุกรูปแบบทั้งเสียง (voice) ข้อมูล และวิดีโอ นั่นเอง
4. ATM สามารถใช้ได้ที่ความเร็วสูงมาก ตั้งแต่ 1 Mbps (เมกะบิตต่อวินาที = 1 ล้านบิตต่อวินาที) ไปจนถึง Gbps (กิกะบิตต่อวินาที = 1 พันล้านบิตต่อวินาที)
5. ATM สามารถส่งข้อมูลโดยมีการรับประกันคุณภาพการส่ง (Quality of Service) ทำให้สามารถเลือกคุณภาพตามระดับที่เหมาะสมกับความสำคัญและรูปแบบของข้อมูล โดยเราสามารถเปรียบเทียบคุณสมบัตินี้กับการส่งจดหมายที่เราสามารถเลือกว่า จะส่งแบบธรรมดา,ด่วนพิเศษ (EMS) หรือ ลงทะเบียนป้องกันการสูญหาย เป็นต้น

ข้อสอบปรนัย เครือข่าย ATM
1.เครือข่าย ATM เป็นเครือข่ายที่ประยุกต์ใช้ได้หลายรูปแบบยกเว้นข้อใด
ก.เครื่องมือสื่อสารทุกชนิด
ข.LAN
ค.WAN
ง.เส้นใยแสง
2.การส่งข้อมูลแบบเครือข่าย ATM ที่เรียกว่า "เซลล์" มีขนาดเท่าใด
ก.48 ไบต์
ข.52 ไบต์
ค.53 ไบต์
ง.63 ไบต์
3.โครงสร้างโปโตคอลของ ATM แบ่งออกเป็นกี่ชั้น
ก.1 ชั้น
ข.2 ชั้น
ค.3 ชั้น
ง.4 ชั้น
4.ข้อดีของ ATM คืออะไร
ก.สะดวกและประหยัด
ข.สามารถใช้กับข้อมูลได้หลายรูปแบบ
ค.การเชื่อมต่อรวดเร็ว
ง.ทันสมัย
5.เครือข่าย ATM คืออะไร

ก.การสื่อสารแบบไร้สาย
ข.การสื่อสารแบบเเพ็กเก็จ
ค.การสื่อสารแบบบหลายสาย
ง.การสื่อสารผ่านอินเตอร์เน็ต

เฉลยข้อสอบ เครือข่าย ATM
1. ก.เครื่องมือสื่อสารทุกชนิด
2. ค.53 ไบต์
3. ง.4 ชั้น
4. ข.สามารถใช้กับข้อมูลได้หลายรูปแบบ
5. ข.การสื่อสารแบบแพ็กเก็จ

ไม่มีความคิดเห็น: