Grundlagen der Kommunikationstechnik - Wirtschaftsinformatik HTW ...

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Horst Kunhardt, FH-Deggendorf Kommunikationstechnik 4.2.9. Beispiel eines Sternnetzes: ATM ATM (Asynchronous Transfer Mode) wurde ursprünglich von Telefongesellschaften entwickelt. ATM ist ein schnelles Übertragungsverfahren für Netzwerke, das als zukunftsträchtige Technologie zum Aufbau von universellen High-Speed-Netzwerken mit der Möglichkeit der Einbindung von WAN-Topologien gilt. Grundelement eines ATM-Netzwerkes ist ein elektronischer Vermittler (Switch), an den die Computer angeschlossen sind. An den zentralen ATM-Switch sind sog. Edge-Devices angeschlossen, an die wiederum die Endgeräte (Server, Clients) angeschlossen werden. Aus dieser Struktur ergibt sich die Stern- Topologie eines ATM-Netzes. D.h., Daten werden in einem Sternnetzwerk nicht an alle angeschlossenen Stationen versandt, wie bei Bus- oder Ring-Topologien, sondern direkt zwischen den Kommunikationspartnern ausgetauscht. Der ATM-Switch schaltet über die sog. Switching-Matrix eine Direktverbindung zwischen Sender und Empfänger. Damit sind viele Vorteile verbunden: • die direkte Vermittlung der Datenpakete, ohne ineffiziente, verteilte Zugriffsmechanismen, wie z.B. CSMA/CD oder Token-Passing, nutzen die Übertragungsbandbreite effizient ( > 90%) • die ausschließliche Kommunikation zwischen Sender und Empfänger erhöht die Datensicherheit • aufgrund der deterministischen max. Übertragungsverzögerung können auch Echtzeitdaten ohne Verlust übertragen werden Damit der zentrale ATM-Switch die Datenpakete zwischen Sender und Empfänger sehr schnell vermitteln kann, werden alle Arten von zu übertragenden Informationen, also Audio, Video und Daten in Pakete fester Länge (53 Byte), sog. Zellen, unterteilt. Seite 64
Horst Kunhardt, FH-Deggendorf Kommunikationstechnik Der Protokoll-Overhead dieser ATM-Zellen beträgt nur ca. 10%, d.h. 48 Bytes stehen für Nutzdaten zur Verfügung und 5 Bytes enthalten Kontrollinformation. Aufgrund dieser festen Zellenlänge resultieren viele Vorteile von ATM, wie z.B. kalkulierbare Verzögerungszeit, wodurch für einzelne Anwendungen garantierte Bandbreiten (Quality of Service) vergeben werden können. Das Problem unterschiedlich langer Datenpakete, die z.B. bei Filetransfers auftreten und damit in anderen Netztechnologien andere Anwendungen blockieren, tritt bei ATM nicht auf. Netzwerktyp Min. Paketlänge (Byte) Max. Paketlänge (Byte) Größenverhältnis Ethernet 64 1.518 1 : 23 Token Ring 13 17.800 1 : 1369 FDDI 12 4.500 1 : 375 ATM 53 53 1 : 1 Sehr kurze Blöcke sind besser für die Sprachübertragung geeignet, lange Blöcke für die Übertragung von Daten und bewegten Bildern. Mit der festen Zellengröße bei ATM wurde durch das ATM-Forum 8 ein Kompromiß für die Datenübertragung aller Dienste gefunden. Zur Auswahl standen damals für das ATM-Forum folgende Zellengrößen: Da die meisten Daten nicht in einer einzigen ATM-Zelle untergebracht werden können, werden die unterschiedlich langen Pakete der Anwendungsprogramme mit dem Anpassungsmechanismus SAR (segmentation and reassembly) der sendenden ATM- Netzwerkkarte auf ATM-Zellen aufgeteilt und am Zielcomputer wieder zusammengesetzt. 8 Interessenvertretung von ATM-Herstellern Seite 65
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