ATM

1. ATM
Asynchronous Transfer Mode

2. Historia de ATM
La primera referencia del ATM (Asynchronous
Transfer Mode) tiene lugar en los años 60
cuando en los laboratorios Bell (EEUU)
describió y patentó un modo de transferencia no
síncrono.
Sin embargo el ATM no se hizo popular hasta
1988 cuando el CCITT decidió que sería la
tecnología de conmutación de las futuras redes
ISDN en banda ancha. Este retardo no permitiría la transmisión de voz
con cierto nivel de calidad a la vez que obligaba
a instalar canceladores de eco. Después de
Por un lado los representantes de EEUU y otros muchas discusiones y ante la falta de acuerdo,
países proponían un tamaño de celdas grande en la reunión del CCITT celebrada en Ginebra
de unos 64 bytes. en junio de 1989 se tomó una decisión
salomónica: “Ni para unos ni para otros. 48
Sin embargo para los representantes de los bytes será el tamaño de la celda”.
países europeos el tamaño ideal de las celdas
era de 32 bytes, señalaban que un tamaño de Para la cabecera se tomó un tamaño de 5 bytes.
celda de 64 bytes provocaría retardos Un extraño número primo 53 (48+5) sería el
inaceptables de hasta 85 ms. tamaño definitivo, en octetos, de las células
ATM.
Un número que tuvo la virtud de no satisfacer a
nadie, pero que suponía un compromiso de
todos los grupos de interés y evitaba una
ruptura de consecuencias imprevisibles.

3. Introducción
ATM es en donde mucha información de múltiples tipos de servicios, tales como voz, datos o videos
son transportadas a través de células pequeñas de tamaño fijo.
La actual demanda de aplicaciones relacionadas con:
•Información multimedia: Multimedia, VOIP, Teleconferencias
•Aplicaciones más clásicas: FTP, www, @mail
Estas requieren tecnologías de comunicaciones capaces de ofrecer elevadas cantidades de
servicios y soporte como:
Calidad de servicio (QoS)
El ancho de banda
La velocidad de transmisión (throughput)
El retardo de las transferencias (delay)
La variabilidad en el retardo (jitter)
Las características de multidifusión a grupos dispersos de usuarios (multicast)

4. Que es ATM
Es un estándar de Telecomunicaciones que soporta muchos servicios como: voz, video, o data en
celdas pequeñas y de tamaño fijo, siendo la red ATM orientada a la conexión.
•ATM, Modo de Transferencia Asíncrona
Asíncrono se refiere a que no tiene un intervalo
de tiempo constante entre cada evento.
•Permite la transferencia de múltiples datos
de información, a través de la misma línea.
Debido a que ATM es Asíncrono, los slots de
tiempo están disponible bajo demanda con
información identificando la fuente de transmisión
la cual es contenida en cada encabezado de las
células ATM.

5. Que es ATM
•ATM es una tecnología de transmisión orientada a la conexión que trabaja con unidades de
datos de longitud fija (de 53 bytes) llamadas celdas.
•Permite la integración de los servicios orientados y no orientados a conexión.
•Se basa en dos principios

6. Componentes de una red ATM
Una red ATM consta de un conjunto de Switches interconectados entre si por interfaces o enlaces
punto a punto.
Los elementos claves de una red ATM son:
• CONMUTADORES Y DISPOSITIVOS ATM
• CONEXIONES VIRTUALES (ENCAMINAMIENTOS)
• LAS CELDAS ATM

7. Componentes de una red ATM
1. CONMUTADORES Y DISPOSITIVOS ATM
Los switches ATM soportan dos tipos de
interfaces primarias:
•UNI (User-Network Interface)
Interfaz usuario-red
Las interfaces UNI conectan endpoints
(routers y hosts) a un Switch ATM.
•NNI (Network-Network interface)
Interfaz red-red)
Las interfaces NNI conectan dos Switches ATM.
“Dependiendo de la localización de los Switches, tanto las UNIs como las NNIs pueden ser
subdivididas en publicas o privadas”

8. Componentes de una red ATM
2. CONEXIONES VIRTUALES
Las redes ATM son fundamentalmente
orientadas a la conexión, lo cual significa que se
debe establecer un VC a través de la red ATM
antes de transferir data.
Existen 2 tipos de conexión :
RUTAS VIRTUALES: Identificados por los VPI
LOS CANALES VIRTUALES: Identificados por
la combinación de un VPI y un VCI
Una ruta virtual es una colección de canales
virtuales, los cuales tienen significancía
solamente local

9. Componentes de una red ATM
3. LAS CELDAS ATM
ATM transfiere información en unidades de tamaño fijo denominadas celdas.
Son estructuras compuestas por 53 bytes compuestas por 2 campos principales.
Cada celda consta de 53 octetos o bytes.
Los primeros 5 bytes contienen el Header (información del encabezado de la celda)
Los 48 bytes restantes contienen el Payload (carga útil) (información del usuario).

10. Ejemplo de Interfaces

11. Dispositivos
Las redes ATM están formadas por un Switch ATM y puntos finales ATM (endpoints).
Los Switches ATM son los responsables de la transferencias de las celdas através de una red ATM.
El trabajo de un Switch esta bien definido:
-Acepta las células que provienen de un endpoint o algún otro Switch ATM.
-Después lee y actualiza la información de la cabecera de la celda.
-Rápidamente dirige la celda a una interfaz de salida hacia su destino.
Un endpoint ATM contiene un adaptador de interfase de red ATM.
Ejemplos de endpoints son:
-Workstation. (Estación de Trabajo)
-Routers.
-DSU (Digital Service Unit) Transforma los datos digitales entre las líneas de la compañía telefónica y
el equipo local.
-Switches LAN.
-CODECs (Coder-Decoder) Describe una especificación desarrollada en software, hardware o una
combinación de ambos.

12. Dispositivos
EJEMPLO DE SWITCHES ATM Y ENDPOINT EN UNA RED ATM.

13. Conexiones ATM
Soporta dos tipos de conexiones:
Punto a punto.
Conecta dos puntos finales ATM y pueden ser unidireccional y bidireccional.
Punto a multipunto.
Conecta un punto final simple a un conjunto de puntos finales. (conocidos como leaves).
Estas conexiones solamente son unidireccionales.

14. Mensajes de conexión ATM
Una gran cantidad de tipos de mensajes de manejo de conexión son utilizados en el proceso de
establecimiento de conexión.
Setup Message: Enviado por el sistema final fuente.
Call Proceeding: Enviado por el switch hacia la red en respuesta al mensaje SETUP. (Ingress
switch)
Connect Message: Enviado por el sistema final destino si la conexión es aceptada.
Release Message: Si la conexión es rechazada.

15. Servicios ATM
Existen 3 tipos de servicios ATM:
•Circuitos Virtuales Permanentes (PVC)
•Circuitos Virtuales Conmutados (SVC)
•Servicios sin conexión (SMDS)
PVC permite la conectividad directa entre sitios. Es similar a una línea dedicada.
Ventaja: No requiere call setup entre los switches.
Desventaja: Conectividad estática y configuración manual.
SVC es creado y liberado dinámicamente y se usa solamente mientras exista información que
transmitir. Es similar a una llamada telefónica.
Ventaja: Flexibilidad de conexión y el call setup puede ser colgado automáticamente por los equipos.
Desventaja: Tiempo para llevar a cabo el call setup.
SMDS es una red WAN pública, que extiende los servicios de las redes LAN y MAN., de modo que
compartir los datos sea tan fácil como realizar una llamada telefónica, y soportando tanto datos como
voz y vídeo.

16. Modelo de referencia ATM
La funcionalidad de ATM corresponden a la Capa Física y parte de la Capa de Enlacé del modelo
OSI.
El modelo de referencia de ATM esta formado por los siguientes planos:
•CONTROL: Es responsable de generar y manejar señales de petición.
•USER: Responsable del manejo de la trasferencia de datos.
•MANAGEMENT: Este plano contiene 2 componentes:
-Layer Management: Maneja funciones como detección de errores y problemas de protocolos.
-Plane Management: Maneja y coordina funciones relacionadas al sistema completo.

17. Modelo de referencia ATM
El modelo de referencia ATM esta formado de las siguientes capas:
 Capa Física (Physical Layer)
 Capa ATM (ATM Layer)
 Capa de Adaptación ATM (Adaptation Layer)
 Parte superior de AAL (Finalmente las capas mas altas que residen en la parte superior de AAL
aceptan datos de usuarios, los arreglan en paquetes, y los entregan al AAL)

18. Modelo de referencia ATM
 Capa Física (Physical Layer)
Es similar a la capa física del modelo OSI, que administra la transmisión dependiendo del medio.
La Capa Física de ATM se divide en 2 partes.
La sub capa de:
Dependiente del Medio Físico (PMD)
a. Sincronizar transmisión y recepción
b. Especifica el medio físico usados incluyendo el conector y los tipos de cables
Convergencia de transmisión (TC)
a. Mantiene los vecinos de celda ATM.
b. Genera y chequea la cabecera para asegurar la validez de la data
c. Mantiene la sincronización e inserta o suprime celdas ATM vacías (no asignadas) para adaptar la
tasa de transmisión.
d. Empaca celdas ATM en tramas aceptables para un medio físico en particular.

19. Modelo de referencia ATM
 Capa ATM (ATM Layer)
La capa ATM es responsable de compartir simultáneamente los circuitos virtuales sobre el medio
físico (multiplexion de celdas) y conmutar las celdas através de la red ATM, para esto maneja los
VPI/VCI.
 Capa de Adaptación ATM (Adaptation Layer)
Es responsable de aislar los protocolos de la capa superior de el proceso ATM.
La capa de adaptación prepara la data del usuario para la conversión de celdas de datos con una
carga de 48 bytes.
 Parte superior de AAL
Hay varios AAL porque son diferentes tipos de datos que se van a transmitir:
AAL1
AAL2
AAL3/4
AAL5

20. Modelo de referencia ATM
AAL1
•Servicio orientado a la conexión que permite manejar fuentes con tasa de bits constante (CBR)
Constant Bit Rate Sources, como voz y video conferencias.
•ATM transporta trafico CBR usando servicios de emulación de circuito también se acomoda a un
servicio como líneas alquiladas.
•AAL1 requiere sincronización de tiempo entre el origen y el destino.
AAL2
•Otro tipo de trafico requiere temporizacion como CBR pero tiende a tener una naturaleza por
rágafas.
•A esto se le llama VBR variable bit rate traffic.
•Esto incluye servicios que caracterizan voz o video que no tienen una transmisión de datos que no
es constante, pero sus requerimientos son parecidos a los que tienen tasa constante.
• AAL2 es adecuado para el trafico VBR.

21. Modelo de referencia ATM
AAL3/4
•AAL3/4 soporta ambos tipos de data con conexión y sin conexión.
•Fue diseñado para proveedores de servicio.
•AAL3/4 es usado para transmitir paquetes SMDS sobre redes ATM.
AAL5
•AAL5 es la principal AAL para data, soporta datos con conexión y sin conexión.
•Es usado para transferir data no SMDS como IP sobre ATM y LAN Emulation (LANE).

22. Conclusiones
 Una única red ATM dará cabida a todo tipo de tráfico (voz, datos y video). ATM mejora la eficiencia
y manejabilidad de la red.
 Capacita nuevas aplicaciones, debido a su alta velocidad y a la integración de los tipos de tráfico,
ATM capacita la creación y la expansión de nuevas aplicaciones como la multimedia.
 Compatibilidad, porque ATM no está basado en un tipo especifico de transporte físico, es
compatible con las actuales redes físicas que han sido desplegadas. ATM puede ser
implementado sobre par trenzado, cable coaxial y fibra óptica.
 Simplifica el control de la red. ATM está evolucionando hacia una tecnología standard para todo
tipo de comunicaciones. Esta uniformidad intenta simplificar el control de la red usando la misma
tecnología para todos los niveles de la red.
 Largo periodo de vida de la arquitectura. Los sistemas de información y las industrias de
telecomunicaciones se están centrando y están estandarizado el ATM. ATM ha sido diseñado
desde el comienzo para ser flexible en:
* Distancias geográficas
* Número de usuarios
* Acceso y ancho de banda (hasta ahora, las velocidades varían de Megas a Gigas).