Asynchronous Transfer Mode (ATM)

O ATM (Asynchronous Transfer Mode) foi desenhado como um protocolo de comunicações de alta velocidade que não depende de nenhuma topologia de rede específica. Usa uma tecnologia de comutação de células de alta velocidade que pode tratar tanto dados como vídeo e áudio em tempo real.
O protocolo ATM converte os dados em células de 53 bytes. Uma célula é semelhante a um pacote de dados, à excepção que numa célula ATM nem sempre contém a informação de endereçamento do emissor e do receptor, além de não ter também endereçamento de camada superior, nem ter informação de controlo de pacote.
O ATM pode ter velocidades entre 25Mbps e 155Mbps ou superiores, se usar cablagem de cobre ou fibra óptica, mas se for utilizada apenas fibra óptica a velocidade pode atingir 622.08Mbps. Estas velocidades são possíveis porque o ATM foi desenhado para ser implementado por hardware em vez de software.




Formato das células ATM

O ATM diz respeito a células de 53 bytes, em que cada byte é composto por um cabeçalho de 5 bytes e uma carga de 48 bytes de informação, como podemos ver no seguinte esquema.




O IGF (Identificador Genérico de Fluxo) é um campo de 4 bytes e é usado como um mecanismo que regula o fluxo de tráfego numa rede ATM entre a rede e o utilizador. O ATM suporta dois tipos de interface: UNI (Rede-Utilizador) e NNI (Rede-Rede). Quando uma célula flui do utlizador para a rede ou da rede para o utilizador, ela transporta um valor do bit IGF, no entanto quando flui dentro de uma rede ou entre redes, o campo IGF não é usado, e assim o seu espaço é utilizado para expandir o comprimento do campo ICV.
O campo ICAV (Campo Identificador de Caminho Virtual) tem 8 bits e representa metade da ligação de identificação, usada pelo ATM. Este campo identifica o caminho virtual que pode representar um grupo de circuitos virtuais transportados ao longo do mesmo caminho. Apesar de ter 8 bits de comprimento numa célula UNI, o campo expande para 12 bits de modo a preencher o campo IGF numa célula NNI.
O ICV é a segunda metade das duas partes do identificador de ligação transportado no cabeçalho ATM. Este campo de 16 bits identifica a ligação entre duas estações ATM, quando comunicam uma com a outra para um tipo específico de aplicação. Dentro do caminho virtual podem ser transportados varios CV (Canais Virtuais).
O campo ITC (Identificador de Tipo Carga) indica o tipo de informação transportada na porção de 48 bytes de dados da célula ATM. Este campo de 3 bits indica se a carga de dados representa a informação de gestão ou dados de utilizador.
O campo de 1 bit PPC (Prioridade de Perda de Célula) indica a inprtância relativa da célula. Se o valor do campo for 1, a célula pode ser ignorada, caso contrário o valor do campo é 0.
O último campo é o CCE (Cabeçalho de Controlo de Erros), tem 8 bits de comprimento e representa o resultado de código CRC (Cyclic Redundancy Check). Este campo dá a capacidade de detectar todos os erros que ocorram no cabeçalho da célula ATM.



Ligações numa rede ATM

Nesta figura é possível ver, de que modo duas redes ATM podem ser ligadas. O estabelecimento de ligações entre duas rede é denominado por LCV (Ligação de Canal Virtual), este campo representa uma série de ligações de canal virtual entre dois pontos de ligação ATM. O primeiro LCV pode ser representado por ICV=1, ICV=3 e ICV=5, que colectivamente formam a ligação entre estações de trabalho nos dois pontos de ligação mostrados na figura acima. O segundo LCV pode ser representado por ICV=2, ICV=4 e ICV=6 e representa o transporte de uma segunda aplicação entre o mesmo par de pontos de ligação ou uma nova ligação entre diferentes pontos de ligação servidor pelo mesmo par de switches ATM.
Cada ligação de canal virtual consiste numa ou mais ligações físicas entre a localização onde o ICV é designado e a localização onde é traduzido ou removido. A designação de canais virtuais é da responsabilidade de switches durante o processo de chamada de configuração.