Vrstvový model ATM
Stejně tak jako většina řešení v oblasti počítačových sítí a komunikací, předpokládá i technologie ATM určité rozvrstvení funkcí a činností, neboli existenci hierarchicky uspořádaných vrstev. Vrstvový model ATM však vykazuje i některé zajímavé odlišnosti od toho, co je obvyklé například ve světě ISO/OSI a TCP/IP.
Ústřední částí vrstvového modelu ATM je tzv. ATM vrstva (ATM layer) - právě zde se totiž pracuje s ATM buňkami, právě zde je definovaný jejich konkrétní formát (popsaný minule), a právě zde se řeší otázky přenosu celých buněk, navazování a rušení spojení, i problémy s případným zahlcením. ATM vrstva však není vrstvou jedinou.
AAL, neboli ATM Adaptation Layer
ATM vrstva je tedy tou vrstvou, která nabízí přenosovou službu spočívající v přenosu velmi malých paketů (buněk), spojovaným a v zásadě nespolehlivým způsobem (bez zajišťování spolehlivosti). Aplikace, které by takto koncipovanou přenosovou službu chtěly využívat, tak mohou činit přímo (tj. mohou samy zadávat k přenosu data "nařezaná" na tak malé části, jaké lze umístit do nákladové části buněk, a také se přímo vyrovnávat s dalšími mechanismy fungování ATM). Takovéto aplikace, doslova šité na míru ATM a schopné fungovat pouze nad ATM, jsou však zatím spíše výjimkou, zatímco většina existujících aplikací není "šita na míru" technologii ATM, a není schopna pracovat přímo s její ATM vrstvou (a filosofie ATM to ani příliš nepředpokládá). Proto je v rámci vrstvového modelu ATM bezprostředně nad vlastní ATM vrstvou počítáno s ještě jednou vrstvou, tzv. adaptační vrstvou (plným jménem AAL, ATM Adaptation Layer), která má plnit přesně to, co říká její název - má "adaptovat" aplikace (resp. vyšší vrstvy síťového programového vybavení) na fungování přenosových mechanismů ATM).
V praxi takovéto "adaptování" obnáší dva základní okruhy činností: "rozdělování" dat na tak malé kousky, aby odpovídaly velikosti nákladové části ATM buňky (a zase jejich zpětné skládání), a pak takové řízení přenosových funkcí ATM, aby se jednotlivým aplikacím poskytlo právě to, co požadují - jedné aplikaci maximálně rovnoměrné doručování jednotlivých částí přenášených dat, jiné garantovaná přenosová kapacita apod. (obecně to, co je označována jako "kvalita služeb, anglicky Quality of Service, QoS).
Kvůli existenci dvou základních okruhů činností je adaptační vrstva ATM (vrstva AAL) rozdělena do dvou podvrstev: spodní podvrstvy SAR (Segmentation and Reassembly), která má na starosti rozdělování dat na vhodně velké části a jejich zpětné skládání, a dále na vyšší podvrstvu CS (Convergence Sublayer), která různým aplikacím nabízí různé druhy služeb.
Fyzická vrstva ATM
Pro správné pochopení celé technologie ATM je velmi důležité si uvědomit, že ATM vrstva, zabývající se přenosem ATM buněk, není nejnižší vrstvou, resp. že neřeší fyzický transport jednotlivých bitů, tvořících ATM buňky. Místo toho je pod ATM vrstvou počítáno ještě s jednou další vrstvou, a to vrstvou fyzickou. Ta má opět dvě hierarchicky uspořádané podvrstvy: vyšší podvrstvu TC (Transmission Convergence), a nižší podvrstvu PMD (Physical Medium Dependent).
Úkolem podvrstvy TC je "rozsekávat" celé ATM buňky na jednotlivé bity (tj. místo buněk jako datových bloků generovat souvislý proud bitů), a na druhé straně zase ze souvislého proudu bitů sestavovat jednotlivé ATM buňky (což především znamená správně rozpoznat, kde začíná a kde končí nějaká ATM buňka). Úkolem podvrstvy PMD je pak vlastní fyzický přenos proudu bitů.
Klíčovým momentem je nyní definice samotné podvrstvy PMD - ta není "naplněna", v tom smyslu že ATM nepředepisuje použití určité konkrétní fyzické přenosové technologie, s tím že cokoli jiného je vyloučeno. Spíše je dobré chápat podvrstvu PMD jako otevřenou (a předem nenaplněnou), přičemž v praxi je možné ji naplnit takovou fyzickou přenosovou technologií, jaká je dostupná a vhodná pro takovýto účel.
Domyslíme-li si důsledky právě uvedeného tvrzení, pak z něj vyplývá, že ATM není vázáno na žádnou konkrétní fyzickou přenosovou technologii, a tudíž ani není vázáno na žádnou konkrétní přenosovou rychlost, kterou by takováto přenosová technologie pracovala. "Vyšší" vrstvy ATM (tj. samotná ATM vrstva a vrstva AAL) přitom také neobsahují žádný apriorní limit, který by nějak omezoval dosažitelnou přenosovou rychlost. V praxi tedy přenosová rychlost ATM záleží na tom, co se "podstrčí" pod ATM. Dnes jsou to nejčastěji fyzické přenosové technologie SONET (resp. SDH), pocházející "ze světa spojů", s určitými normalizovanými přenosovými rychlostmi (šitými na míru potřebám přenosu digitalizovaného hlasu), a využívající optických vláken. Právě pro tyto technologie jsou zavedeny rychlosti 155 a 622 Mbitů za sekundu, které se v souvislosti s ATM dnes nejčastěji uvádí - nic ale v principu nebrání tomu, aby se pod ATM "podstrčila" i jiná přenosová technologie, nejen pomalejší (například využívající metalických vodičů, tj. běžné kroucené dvoulinky, na malou vzdálenost), ale také třeba rychlejší - samotné ATM tudíž ještě zdaleka neřeklo své poslední slovo, pokud jde o jeho maximální rychlost. Principiální hranice zde neexistuje, faktickou hranicí jsou pouze dnešní možnosti fyzických přenosových technologií.
Kam patří ATM vrstva?
Jednou ze zajímavostí vrstvového modelu ATM je skutečnost, že nezapadá příliš dobře do rámce, který vytváří referenční model ISO/OSI (a se kterým v hlavních rysech koresponduje i síťový model TCP/IP). Jde například o "zasazení" ATM vrstvy - které vrstvě ISO/OSI by měla odpovídat? Zabývá se přenosem datových bloků na nejnižší možné "logické" úrovni, a proto by měla odpovídat linkové vrstvě. Současně s tím se ale zabývá i doručováním těchto bloků (buněk) přes mezilehlé uzly, tedy tím co se obvykle označuje jako směrování, a zařazuje se až na síťovou vrstvu. ATM vrstva proto má jak rysy linkové vrstvy ISO/OSI, tak i rysy síťové vrstvy. Adaptační vrstva (vrstva AAL) pak má nejvíce rysů transportní vrstvy, protože se stará o přizpůsobení přenosových mechanismů potřebám vyšších (aplikačně orientovaných) vrstev, což je základní filosofie transportní vrstvy ISO/OSI.
Celou záležitost však ještě komplikuje fakt, že nad adaptační vrstvou jsou v praxi nejčastěji provozovány takové vrstvy, které zase mají spíše charakter síťové vrstvy - z jejich pohledu se celá technologie ATM (až po její adaptační vrstvu) chová jako přenosová technologie na úrovni linkové vrstvy, tedy stejně jako například Ethernet, Token Ring apod.
Vrstvový model ATM je trojrozměrný
 |