Was ist Asynchronous Transfer Mode?
Asynchronous Transfer Mode (ATM) ist eine in Telekommunikationsnetzen eingesetzte Vermittlungstechnik, die asynchrones Zeitmultiplexing verwendet, um Daten in kleine Zellen fester Größe zu kodieren.
Dies unterscheidet sich von Ethernet oder Internet, die variable Paketgrößen für Daten oder Rahmen verwenden. ATM ist das Kernprotokoll, das über das synchrone optische Netzwerk (SONET) des integrierten digitalen Dienstleistungsnetzes (ISDN) verwendet wird.
Techopedia erklärt den asynchronen Übertragungsmodus
Der asynchrone Übertragungsmodus wurde mit Blick auf Zellen entwickelt. Der Grund dafür ist, dass Sprachdaten in Pakete umgewandelt werden und sich ein Netzwerk mit Burst-Daten (große Datenpakete) teilen müssen, die dasselbe Medium durchlaufen.
Unabhängig davon, wie klein die Sprachpakete sind, treffen sie immer auf Datenpakete in voller Größe und können so maximale Verzögerungen in der Warteschlange erfahren. Aus diesem Grund sollten alle Datenpakete die gleiche Größe haben.
Die feste Zellenstruktur von ATM bedeutet, dass es einfach per Hardware umgeschaltet werden kann, ohne die Verzögerungen, die durch geroutete Rahmen und Software-Umschaltung entstehen.
Aus diesem Grund glauben manche, dass ATM der Schlüssel zum Bandbreitenproblem im Internet ist. Die ATM-Technologie ist eine Weiterentwicklung der Paketvermittlung und war vor einigen Jahrzehnten maßgeblich an der Entwicklung des Breitband-ISDN beteiligt.
Bevor die beiden Endpunkte tatsächlich Daten austauschen können, muss eine virtuelle Leitung oder Verbindung aufgebaut werden. Nach dem Aufbau der Verbindung erreichen alle Zellen ihr Ziel auf demselben Weg. Jede Zelle besteht aus einem 5 Byte langen Header und einer 48 Byte langen Nutzlast, also insgesamt 53 Byte.
Die Verkehrsrate kann konstant oder variabel sein. Im Gegensatz zum Internet-Protokoll (TCP/IP), bei dem die Daten in Pakete aufgeteilt werden, von denen jedes einen anderen Weg zu seinem Ziel nimmt, werden bei ATM vor Beginn der Datenübertragung feste Routen zwischen zwei Punkten erstellt. Das macht es einfacher, die Datennutzung abzurechnen. Ein ATM-Netz ist weniger anpassungsfähig an einen plötzlichen Anstieg des Netzverkehrs.
ATM bietet Dienste auf der Datenübertragungsschicht, die auf den physikalischen Verbindungen der OSI-Schicht 1 laufen. Es funktioniert ähnlich wie Small-Packet-Switched- und Circuit-Switched-Netze und eignet sich daher ideal für Echtzeitdaten mit geringer Latenz, wie VoIP und Video, sowie für Datenverkehr mit hohem Durchsatz, z. B. Dateiübertragungen.
Da alle Zellen eine feste Länge haben, ist der Netzverkehr leicht vorhersehbar, und dank der eingebauten Taktung der Zellen ist ein schneller Zellenwechsel möglich. Dadurch wird sichergestellt, dass die Qualität der Dienste für den Endnutzer problemlos gewährleistet werden kann.
Für ATM-Dienste stehen im Allgemeinen vier verschiedene Bitraten zur Verfügung:
- Verfügbare Bitrate: Bietet eine garantierte Mindestkapazität, aber die Daten können bei geringem Netzverkehr auf höhere Kapazitäten geburstet werden.
- Konstante Bitrate: Legt eine feste Bitrate fest, so dass die Daten in einem gleichmäßigen Strom gesendet werden. Dies ist vergleichbar mit einer Standleitung.
- Nicht spezifizierte Bitrate: Garantiert kein Durchsatzniveau und wird für Anwendungen wie Dateiübertragungen verwendet, die Verzögerungen tolerieren können.
- Variable Bitrate (VBR): Bietet einen bestimmten Durchsatz, aber die Daten werden nicht gleichmäßig übertragen. Dies macht sie zu einer beliebten Wahl für Sprach- und Videokonferenzen.
