광대역정보통신망(B-ISDN)의 근간 기술이며, 멀티미디어 환경에 대응하는 광대역, 고속전송기술로 부각되고있는 ATM(Asynchronous Transfer Mode)에 대한 이해를 돕고자 본 고에서는 ATM에 관한 일반적인 관심사항을 Q&A 형식으로 정리하였다. 보다 세부적인 내용은 관련 전문 서적을 참조하여야 하겠지만, 기본적인 개념을 이해하는데 도움이 되기를 기대한다. 1. ATM이 53바이트의 셀을 채택한 이유는?
▶ ATM의 셀 크기를 정할 때 미국은 64바이트의 payload를 주장했고, 유럽이나 일본은 32바이트 payload를 원했다. 그러나 전송효율에 관련된 기술적인 절충이 아닌 상호간의 의견을 수용한다는 관점에서 48바이트의 payload가 정해졌고[(64+32)/2], 여기에 5바이트의 헤더가 더해져 53바이트가 되었다. 그럼 이에 대한 내막을 살펴보기로 하겠다.
미국은 자신들의 통신환경을 고려하여 Bandwidth 효율성과 효율적인 메모리 이용이 가능한 64바이트를 주장했다.(payload는 4의 제곱이거나 최소한 4의 배수이어야한다) 한편 유럽은 음성 어플리케이션에 적합한 32바이트를 주장했다. ITU-T는 이들의 주장을 절충하는 수준에서 48바이트로 payload 크기를 정하고, 헤더의 크기는 payload 크기 10% 상한선을 지켜 5바이트로 선택하게 되었다. 2. VPI와 VCI는 무엇입니까?
▶ ATM은 연결위주 프로토콜이며, 물리적 선로를 수많은 가상채널로 분할하여 사용할 수 있도록 하여 대역폭 이용효율을 높이고 있다. 따라서 셀마다 자신이 전송되어질 가상채널에 대한 정보를 가지고 있으며, 이 정보를 연결식별자라고 한다. 연결 식별자는 VCI(Virtual Channel Identifier)와 VPI(Virtual Path Identifier)로 구성되며, 이들은 다중화, 역다중화 그리고 망 내에서의 셀 스위칭에 사용된다. 염두해 둘것은 VCI와 VPI는 주소가 아니라는 것이다. 이들은 연결이 성립될 때 ATM노드 사이의 선로에 배정되고 연결이 성립어 있는 동안 지속된다. 3. 그렇다면 왜 VPI, VCI 모두 있어야 합니까?
▶ VP(Virtual Path) 개념은 B-ISDN망을 제어하는 비용과 관계되어 생겼다. 이 개념은 망에서 공통선로를 공유하는 연결들을 그룹별로 식별가능한 단위(Paths)로 나누려는 의도에서 기인했다. 이렇게하면 망관리는 많은 수의 개별연결(VC)대신 작은 수의 연결그룹(Paths)로 부담이 덜어질 것이다.(여기서 관리란 호설정, 경로설정, 실패시 재경로 설정 등의 기능을 포함한다)
예를 들면 ATM 망에서 VP의 사용은 다음 이유에서 제어 메카니즘의 부담을 덜어준다. 망을 통하는 선로 설정에 필요한 기능이 그 선로를 사용하는 모든 연속되는 가상 채널들을 위해 단 한번에 수행되기때문에 부담이 덜어진다. 단 하나의 가상선로의 트렁크 맵핑 변화는 이 선로를 사용하는 각개의 VC의 경로 변화에 영향을 미칠 수 있다. ATM이 VP를 다루던지 VC를 다루던지, 이런 것에 상관없이 ATM 스위치의 기본동작은 같다. 스위치는 들어오는 셀의 VPI나 VCI 또는 이들을 기본으로 입력포트에서 받은 셀을 어느 출력포트로 내보낼 것인가를 명확히 해야한다. 4. ATM의 다양한 AAL 계층에 대해 궁금합니다.
▶ ATM에서 각기 다른 트래픽 특성과 시스템 요구를 충족시키기 위해 많은 종류의 서비스 지원이 필요하고, ATM 계층에서 다른 계층의 어플리케이션을 채용하는 것이 필요하다. 이 기능을 서비스 의존형인 AAL이 한다.
ITU-T에 의해 처음 제안된 AAL 유형에는 4가지가 있다. 이 중 두개는 현재 하나로 통합되었고, 몇 년전 5번째 AAL 타입이 새로 제안되었다. 이 AAL 계층에 대해 설명해 보기로 하겠다.
AAL1 : 구체적인 시간/지연이 정해진 일정 속도의 연결 위주 서비스를 지원한다. 예로서 DS1 또는 DS3 전송같은 일정 속도 서비스가 있다.
AAL2 : 일정한 속도의 전송을 필요로하지 않는 비디오 전송같은 연결위주 서비스를 지원한다.
AAL3/4 : 비연결 위주 서비스와 가변속도의 연결위주 서비스를 지원한다.
AAL5 : 가변속도의 연결위주 서비스를 지원한다. AAL3/4와 다른 점은 AAL3/4에 비해 에러 복구와 재전송 서비스를 희생한 빈약한 AAL계층이라는 것이다. 하지만 이러한 정책은 오버헤드 감소와 함께 Bandwidth 효율을 높인다. 어떤 집단은 연결위주, 비연결위주 서비스 모두 AAL5로 제안하였다. 5. ABR은 무엇입니까?
▶ ATM 포럼 TM(Traffic Management)의 subworking 그룹은 ABR(Available Bit Rate)이라 불리는 새로운 ATM 서비스 형에 대한 정의를 내리는 작업을 하고있다. ABR을 사용하면 트래픽은 최대 셀 전송률(peak cell rate), 폭주시 견고성(burst tolerance)등을 사용하는 것에 특징지어지지 않는다. 그리고 Bandwidth에 대한 예약도 이루어지지 않는다. 트래픽이 허락되기 이전에 네트워크는 흐름제어형의 메카니즘에의해 조정되어진다.
이러한 아이디어는 전산망의 Bandwidth 자원을 공정하게 공유할 수있도록 해준다. 최근에 ATM 포럼에서 ABR을 수행하는데 있어 두가지 접근 방법이 논의되고 있다. 이 중 한가지는 credit-based 계획으로 각각의 downstream hop에 있어 각 VC에 대해 설정된 버퍼의 총 크기를 유지하는 방법이다. 만약에 그의 downstream 버퍼의 용량이 "per-VC"의 한계에 도달하였다면 각 hop에대해 upstream 스위치(또는 터미날)은 ABR 회선상에서 약간의 셀을 전송한 후에 "credit"을 되돌려 보낸다.
hop-by-hop credit 계획과는 달리 "rate based"접근은 종단간 정체현상을 해소하는 메카니즘이다. 종단 시스템은 네트워크로부터 정체신호의 셀(congestion indicated 셀)을 받아들여질 때까지 네트워크로 셀을 전송하도록 허락되어진다. 이러한 정체 셀은 VC가 따르는 경로를 따라 생성되어진다. 종단 시스템은 셀 흐름을 중지시킴으로써 응답하고, 그리고 나서는 오늘날 TCP에의해 이루어지는 방법과 비슷하게 몇종류의 V-J slow-start를 한다.
소비자들도 ATM포럼이 두가지 접근방식을 옵션으로 정해 시장이 양분되 실패하지 않기위해 단일 접근방식을 취하기를 원한다. (비디오 테이프 형식싸움에서 VHS와 BETA의 양분같이) 하지만 25Mbps의 ATM표준을 유지하려고 하는 IBM같은 업체들이 존재한다. 이런 이유로 아마도 산업규격이 일치되어 정해지는 데는 한계가 있을 것이다. 6. Q.93B, Q.931, Q.2931 사이의 차이점은 무엇입니까?
▶ Q93B는 ATM 전송 모드에서 사용되는 B-ISDN사용자와 망과의 인터페이스에서 호출제어를 위한 향상된 신호화 프로토콜이고, Q.931과의 차이점은 다음과 같다.
Q.93B는 다양한 Bandwidth 가상채널을 관리하는 것이고, Q931은 고정된 Bandwidth의 회선 스위치 채널을 관리한다. Q.93B는 이런 이유로 ATM셀 전송률, AAL 파라미터(2계층을 위한), Broadband 전송능력등의 새로운 파라미터를 다룬다. 게다가 ATM포럼은 1:N 호출같은 새로운 기능을 정의했다. Q.2931은 1994년 봄, Q.93B가 충분한 성숙단계에 이르러 새로운 이름으로 지명된 것이다. 7. Goodput이란 무엇입니까?
▶ ATM이 HLP(Higher-Level Protocols)에서 발생한 셀의 전송에 사용될 때 생각해야 할 중요한 점은 그 프로토콜 또는 최소한 세그멘테이션 과정 중의 ATM 셀 손실이다.
ATM 셀 손실은 어떤 HLP의 효율적인 성능을 ATM 스위치 버퍼크기, HLP 정체 제어 메카니즘, 그리고 패킷크기와 관계해서 제멋대로 형편없이 만들어 버릴 수 있다. 이는 정체동안 ATM스위치 버퍼가 다중패킷들로부터 셀들이 유실되는 것을 야기하는 오버플로우를 발생시킬 수 있기 때문이다. 이러한 패킷들로부터 남아있는 셀들-종국에는 수신단으로부터 재조립 과정시 폐기될 것 들이지만-은 그럼에도 불구하고 이러한 바쁘고 혼잡하고 할 일 많은 선로를 차지하며 선로의 Bandwidth를 낭비하게 된다. 이러한 셀들은 'Bad' 셀이라 불리고, 이런 트래픽을 Badput이라 표현한다. 그리고 만일 셀들이 유실됨 없이 튼튼하게 만들어져 수신측에 전달될 시 이를 Goodput이라 한다. 8. SONET과 SDH와의 차이는 무엇입니까?
▶ SONET과 SDH는 매우 유사하다. 하지만 실제로 서로 호환이 되지 않는다. 이들간에 있어 가장 큰 차이점으로는 SONET이 (T3 신호전송에 충분한) 51 Mb/sec 전송속도의 STS-1에 기초를 두고 있으며, SDH는 (E4 신호전송에 충분한) 155.51 Mb/sec 전송 속도의 STM-1에 기초를 두고 있다. 이런 이유로 각각의 building 블록에 payload가 매핑되는 방법은 다르다.
아래의 표는 북미 STS와 유럽 STM계층을 비교해 놓은 것이다.
US
Europe
Bit Rate(전체)
STS-1
-
51.84 Mb/s
STS-3
STM-1
155.52 Mb/s
STS-12
STM-4
622.08 Mb/s
STS-24
STM-8
1244.16 Mb/s
STS-48
STM-16
2488.32 Mb/s
STS-192
STM-64
9953.28 Mb/s
하지만 형식화된 안목에 의하면 비트 전송률이 같다하더라도 OC-3/STS-3는 STM-1과 같지 않다. SONET의 STS-3C(즉,STS-3 Concatenated)는 SDH STM-1과 같으며, STS-9C=STM-3C와 같다. 또한, overhead bytes(다른 부분, 약간은 다른 기능성 등)에 있어 작은 차이가 있다. 그러나 이들이 많은 문제를 제공해서는 안된다. 그런데 SONET을 지원하는 대부분의 물리적인 인터페이스 칩은 STM 운영모드를 포함하고 있다. 이러한 기기를 사용하는 스위치 벤더들은 그때에는 STS-3와 STM-1을 잠재적으로 지원할 것이다.
내가 리포트를 쓴이유...
광대역정보통신망(B-ISDN)의 근간 기술이며, 멀티미디어 환경에 대응하는 광대역, 고속전송기술로 부각되고있는 ATM(Asynchronous Transfer Mode)에 대한 이해를 돕고자 본 고에서는 ATM에 관한 일반적인 관심사항을 Q&A 형식으로 정리하였다. 보다 세부적인 내용은 관련 전문 서적을 참조하여야 하겠지만, 기본적인 개념을 이해하는데 도움이 되기를 기대한다.
AAL1 : 구체적인 시간/지연이 정해진 일정 속도의 연결 위주 서비스를 지원한다. 예로서 DS1 또는 DS3 전송같은 일정 속도 서비스가 있다.1. ATM이 53바이트의 셀을 채택한 이유는?
▶ ATM의 셀 크기를 정할 때 미국은 64바이트의 payload를 주장했고, 유럽이나 일본은 32바이트 payload를 원했다. 그러나 전송효율에 관련된 기술적인 절충이 아닌 상호간의 의견을 수용한다는 관점에서 48바이트의 payload가 정해졌고[(64+32)/2], 여기에 5바이트의 헤더가 더해져 53바이트가 되었다. 그럼 이에 대한 내막을 살펴보기로 하겠다.
미국은 자신들의 통신환경을 고려하여 Bandwidth 효율성과 효율적인 메모리 이용이 가능한 64바이트를 주장했다.(payload는 4의 제곱이거나 최소한 4의 배수이어야한다) 한편 유럽은 음성 어플리케이션에 적합한 32바이트를 주장했다. ITU-T는 이들의 주장을 절충하는 수준에서 48바이트로 payload 크기를 정하고, 헤더의 크기는 payload 크기 10% 상한선을 지켜 5바이트로 선택하게 되었다.
2. VPI와 VCI는 무엇입니까?
▶ ATM은 연결위주 프로토콜이며, 물리적 선로를 수많은 가상채널로 분할하여 사용할 수 있도록 하여 대역폭 이용효율을 높이고 있다. 따라서 셀마다 자신이 전송되어질 가상채널에 대한 정보를 가지고 있으며, 이 정보를 연결식별자라고 한다. 연결 식별자는 VCI(Virtual Channel Identifier)와 VPI(Virtual Path Identifier)로 구성되며, 이들은 다중화, 역다중화 그리고 망 내에서의 셀 스위칭에 사용된다. 염두해 둘것은 VCI와 VPI는 주소가 아니라는 것이다. 이들은 연결이 성립될 때 ATM노드 사이의 선로에 배정되고 연결이 성립어 있는 동안 지속된다.
3. 그렇다면 왜 VPI, VCI 모두 있어야 합니까?
▶ VP(Virtual Path) 개념은 B-ISDN망을 제어하는 비용과 관계되어 생겼다. 이 개념은 망에서 공통선로를 공유하는 연결들을 그룹별로 식별가능한 단위(Paths)로 나누려는 의도에서 기인했다. 이렇게하면 망관리는 많은 수의 개별연결(VC)대신 작은 수의 연결그룹(Paths)로 부담이 덜어질 것이다.(여기서 관리란 호설정, 경로설정, 실패시 재경로 설정 등의 기능을 포함한다)
예를 들면 ATM 망에서 VP의 사용은 다음 이유에서 제어 메카니즘의 부담을 덜어준다. 망을 통하는 선로 설정에 필요한 기능이 그 선로를 사용하는 모든 연속되는 가상 채널들을 위해 단 한번에 수행되기때문에 부담이 덜어진다. 단 하나의 가상선로의 트렁크 맵핑 변화는 이 선로를 사용하는 각개의 VC의 경로 변화에 영향을 미칠 수 있다. ATM이 VP를 다루던지 VC를 다루던지, 이런 것에 상관없이 ATM 스위치의 기본동작은 같다. 스위치는 들어오는 셀의 VPI나 VCI 또는 이들을 기본으로 입력포트에서 받은 셀을 어느 출력포트로 내보낼 것인가를 명확히 해야한다.
4. ATM의 다양한 AAL 계층에 대해 궁금합니다.
▶ ATM에서 각기 다른 트래픽 특성과 시스템 요구를 충족시키기 위해 많은 종류의 서비스 지원이 필요하고, ATM 계층에서 다른 계층의 어플리케이션을 채용하는 것이 필요하다. 이 기능을 서비스 의존형인 AAL이 한다.
ITU-T에 의해 처음 제안된 AAL 유형에는 4가지가 있다. 이 중 두개는 현재 하나로 통합되었고, 몇 년전 5번째 AAL 타입이 새로 제안되었다. 이 AAL 계층에 대해 설명해 보기로 하겠다.
AAL2 : 일정한 속도의 전송을 필요로하지 않는 비디오 전송같은 연결위주 서비스를 지원한다.
AAL3/4 : 비연결 위주 서비스와 가변속도의 연결위주 서비스를 지원한다.
AAL5 : 가변속도의 연결위주 서비스를 지원한다. AAL3/4와 다른 점은 AAL3/4에 비해 에러 복구와 재전송 서비스를 희생한 빈약한 AAL계층이라는 것이다. 하지만 이러한 정책은 오버헤드 감소와 함께 Bandwidth 효율을 높인다. 어떤 집단은 연결위주, 비연결위주 서비스 모두 AAL5로 제안하였다.
5. ABR은 무엇입니까?
▶ ATM 포럼 TM(Traffic Management)의 subworking 그룹은 ABR(Available Bit Rate)이라 불리는 새로운 ATM 서비스 형에 대한 정의를 내리는 작업을 하고있다. ABR을 사용하면 트래픽은 최대 셀 전송률(peak cell rate), 폭주시 견고성(burst tolerance)등을 사용하는 것에 특징지어지지 않는다. 그리고 Bandwidth에 대한 예약도 이루어지지 않는다. 트래픽이 허락되기 이전에 네트워크는 흐름제어형의 메카니즘에의해 조정되어진다.
이러한 아이디어는 전산망의 Bandwidth 자원을 공정하게 공유할 수있도록 해준다. 최근에 ATM 포럼에서 ABR을 수행하는데 있어 두가지 접근 방법이 논의되고 있다. 이 중 한가지는 credit-based 계획으로 각각의 downstream hop에 있어 각 VC에 대해 설정된 버퍼의 총 크기를 유지하는 방법이다. 만약에 그의 downstream 버퍼의 용량이 "per-VC"의 한계에 도달하였다면 각 hop에대해 upstream 스위치(또는 터미날)은 ABR 회선상에서 약간의 셀을 전송한 후에 "credit"을 되돌려 보낸다.
hop-by-hop credit 계획과는 달리 "rate based"접근은 종단간 정체현상을 해소하는 메카니즘이다. 종단 시스템은 네트워크로부터 정체신호의 셀(congestion indicated 셀)을 받아들여질 때까지 네트워크로 셀을 전송하도록 허락되어진다. 이러한 정체 셀은 VC가 따르는 경로를 따라 생성되어진다. 종단 시스템은 셀 흐름을 중지시킴으로써 응답하고, 그리고 나서는 오늘날 TCP에의해 이루어지는 방법과 비슷하게 몇종류의 V-J slow-start를 한다.
소비자들도 ATM포럼이 두가지 접근방식을 옵션으로 정해 시장이 양분되 실패하지 않기위해 단일 접근방식을 취하기를 원한다. (비디오 테이프 형식싸움에서 VHS와 BETA의 양분같이) 하지만 25Mbps의 ATM표준을 유지하려고 하는 IBM같은 업체들이 존재한다. 이런 이유로 아마도 산업규격이 일치되어 정해지는 데는 한계가 있을 것이다.
6. Q.93B, Q.931, Q.2931 사이의 차이점은 무엇입니까?
▶ Q93B는 ATM 전송 모드에서 사용되는 B-ISDN사용자와 망과의 인터페이스에서 호출제어를 위한 향상된 신호화 프로토콜이고, Q.931과의 차이점은 다음과 같다.
Q.93B는 다양한 Bandwidth 가상채널을 관리하는 것이고, Q931은 고정된 Bandwidth의 회선 스위치 채널을 관리한다. Q.93B는 이런 이유로 ATM셀 전송률, AAL 파라미터(2계층을 위한), Broadband 전송능력등의 새로운 파라미터를 다룬다. 게다가 ATM포럼은 1:N 호출같은 새로운 기능을 정의했다. Q.2931은 1994년 봄, Q.93B가 충분한 성숙단계에 이르러 새로운 이름으로 지명된 것이다.
7. Goodput이란 무엇입니까?
▶ ATM이 HLP(Higher-Level Protocols)에서 발생한 셀의 전송에 사용될 때 생각해야 할 중요한 점은 그 프로토콜 또는 최소한 세그멘테이션 과정 중의 ATM 셀 손실이다.
ATM 셀 손실은 어떤 HLP의 효율적인 성능을 ATM 스위치 버퍼크기, HLP 정체 제어 메카니즘, 그리고 패킷크기와 관계해서 제멋대로 형편없이 만들어 버릴 수 있다. 이는 정체동안 ATM스위치 버퍼가 다중패킷들로부터 셀들이 유실되는 것을 야기하는 오버플로우를 발생시킬 수 있기 때문이다. 이러한 패킷들로부터 남아있는 셀들-종국에는 수신단으로부터 재조립 과정시 폐기될 것 들이지만-은 그럼에도 불구하고 이러한 바쁘고 혼잡하고 할 일 많은 선로를 차지하며 선로의 Bandwidth를 낭비하게 된다. 이러한 셀들은 'Bad' 셀이라 불리고, 이런 트래픽을 Badput이라 표현한다. 그리고 만일 셀들이 유실됨 없이 튼튼하게 만들어져 수신측에 전달될 시 이를 Goodput이라 한다.
8. SONET과 SDH와의 차이는 무엇입니까?
▶ SONET과 SDH는 매우 유사하다. 하지만 실제로 서로 호환이 되지 않는다. 이들간에 있어 가장 큰 차이점으로는 SONET이 (T3 신호전송에 충분한) 51 Mb/sec 전송속도의 STS-1에 기초를 두고 있으며, SDH는 (E4 신호전송에 충분한) 155.51 Mb/sec 전송 속도의 STM-1에 기초를 두고 있다. 이런 이유로 각각의 building 블록에 payload가 매핑되는 방법은 다르다.
아래의 표는 북미 STS와 유럽 STM계층을 비교해 놓은 것이다.
US Europe Bit Rate(전체) STS-1 - 51.84 Mb/s STS-3 STM-1 155.52 Mb/s STS-12 STM-4 622.08 Mb/s STS-24 STM-8 1244.16 Mb/s STS-48 STM-16 2488.32 Mb/s STS-192 STM-64 9953.28 Mb/s
하지만 형식화된 안목에 의하면 비트 전송률이 같다하더라도 OC-3/STS-3는 STM-1과 같지 않다. SONET의 STS-3C(즉,STS-3 Concatenated)는 SDH STM-1과 같으며, STS-9C=STM-3C와 같다. 또한, overhead bytes(다른 부분, 약간은 다른 기능성 등)에 있어 작은 차이가 있다. 그러나 이들이 많은 문제를 제공해서는 안된다. 그런데 SONET을 지원하는 대부분의 물리적인 인터페이스 칩은 STM 운영모드를 포함하고 있다. 이러한 기기를 사용하는 스위치 벤더들은 그때에는 STS-3와 STM-1을 잠재적으로 지원할 것이다.
아... 쥰내 빡시다... ㅡ.ㅡ;;;
새벽이 이해됐어??