Просмотр кода страницы ATM

{{другие значения}}
'''ATM''' ({{lang-en|'''A'''synchronous '''T'''ransfer '''M'''ode}} — [[асинхронный способ передачи данных]]) — [[компьютерная сеть|сетевая]] высокопроизводительная технология [[Коммутация (компьютерные сети)|коммутации]] и [[Мультиплексирование|мультиплексирования]] [[Пакет (сетевые технологии)|пакетов]]. Пакеты представляют собой ячейки ({{lang-en|cell}}) фиксированного размера в 53 [[байт]]а<ref>Здесь и далее в статье размер байта считается равным 8 [[бит]]ам.</ref>, где первые 5 байт используются под заголовок. Является разновидностью [[Быстрая коммутация пакетов|быстрой коммутации пакетов]] ({{lang-en|'''f'''ast '''p'''acket '''s'''witching}}).

В отличие от синхронного способа передачи данных (STM — {{lang-en|'''s'''ynchronous '''t'''ransfer '''m'''ode}}), ATM лучше приспособлен для предоставления услуг передачи данных с сильно различающимся или изменяющимся [[битрейт]]ом.

== История ==

=== Создание ===
Основы технологии ATM были разработаны независимо во [[Франция|Франции]] и [[США]] в 1970-х двумя учёными: Jean-Pierre Coudreuse<ref>P. Gonet, P. Adam, and J. P. Coudreuse, «Asynchronous time-division switching: The way to flexible broadband communication networks», Int. Zurich Sem. 86;</ref>, который работал в исследовательской лаборатории [[France Télécom|France Telecom]], и [[Sandy Fraser]], инженером [[Bell Labs]]<ref name="wired_p3"/>. Они оба хотели создать такую архитектуру, которая бы осуществляла транспортировку как данных, так и голоса на высоких скоростях, а также использовала бы сетевые ресурсы наиболее эффективно.

Компьютерные технологии создали возможность для более быстрой обработки информации и более скоростной передачи данных между системами. В 80-х годах XX века операторы телефонной связи обнаружили, что не голосовой трафик более важен и начинает доминировать над голосовым. Был предложен проект [[ISDN]]<ref name="evolution">{{cite web |author=Arran Derbyshire |datepublished=1996 |url=http://www.doc.ic.ac.uk/~nd/surprise_96/journal/vol2/arad/article2.html |title=Why has communications evolved towards the ATM concept? |publisher=www.doc.ic.ac.uk |access-date=2010-04-24 |lang=en |description= |archive-url=https://www.webcitation.org/61BLmUuUk?url=http://www.doc.ic.ac.uk/~nd/surprise_96/journal/vol2/arad/article2.html |archive-date=2011-08-24 |url-status=dead }}</ref>, который описывал цифровую сеть с коммутацией пакетов, предоставляющую услуги телефонной связи и передачи данных. Цифровые системы передачи, сначала [[Плезиохронная цифровая иерархия|плезиохронные системы (PDH)]] на основе [[Импульсно-кодовая модуляция|ИКМ]], а затем [[Синхронная цифровая иерархия|синхронные системы передачи (SDH)]] иерархии на основе [[Оптоволокно|оптоволокна]], позволяли обеспечить передачу данных на высокой скорости с малыми вероятностями двоичных ошибок. Но существующая технология коммутации пакетов (прежде всего, по протоколу [[X.25]]) не могла обеспечить передачу трафика в реальном масштабе времени (например, голоса), и многие сомневались, что когда-либо обеспечит<ref name="wired_p3"/>. Для передачи трафика в реальном масштабе времени в общественных [[Телефонная сеть общего пользования|телефонных сетях]] применяли технологию коммутации каналов (КК). Эта технология идеальна для передачи голоса, но для передачи данных она неэффективна. Поэтому телекоммуникационная индустрия обратилась к [[Международный союз электросвязи|ITU]] для разработки нового стандарта для передачи данных и голосового трафика в сетях с широкой полосой пропускания<ref name="wired_p3"/>. В конце 80-х Международным консультативным комитетом по телеграфии и телефонии ([[CCITT]]), позже переименованным в ITU-T, был разработан набор рекомендаций по [[ISDN]] второго поколения, так называемого [[B-ISDN]] (широкополосный ISDN), расширения ISDN. В качестве режима передачи нижнего уровня для B-ISDN был выбран ATM<ref name="evolution" />. В 1988 г. на собрании [[Международный союз электросвязи|ITU]] в [[Женева|Женеве]] была выбрана длина ячейки ATM — 53 [[байт]]<ref name="wired_p8"/>. Это был компромисс между специалистами США, которые предлагали длину ячейки 64 байта и специалистами Европы, предлагавшими длину ячейки 32 байта. Ни одна сторона не смогла убедительно доказать преимущество своего варианта, поэтому в итоге [[Maximum transmission unit|объём «полезной» нагрузки]] составил 48 байт, а для поля заголовка (служебных данных) был выбран размер 5 байт, минимальный размер, на который согласилась ITU. В 1990 г. был одобрен базовый набор рекомендаций ATM<ref name="I150">{{cite web |author= |datepublished=1991 |url=http://www.itu.int/rec/T-REC-I.150-199104-S |title=B-ISDN ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE FUNCTIONAL CHARACTERISTICS. Recommendation I.150 |publisher=CCITT |access-date=2010-04-24 |lang=en |description= |archive-url=https://www.webcitation.org/61BLmwcUf?url=http://www.itu.int/rec/T-REC-I.150-199104-S |archive-date=2011-08-24 |url-status=dead }}</ref>. Базовые принципы ATM положены рекомендацией I.150<ref name="I150"/>. Это решение было очень похоже на системы, разработанные Coudreuse и Fraser. Отсюда начинается дальнейшее развитие ATM.

=== Советские и российские разработки ===
В 1980-х — 1990-х годах исследованием и разработкой средств быстрой коммутации пакетов (БКП) для совместной передачи речи и данных занимались несколько организаций.

==== ЛНПО «Красная Заря» ====
Тему БКП и, как её разновидность, АТМ, разрабатывал отдел под руководством [[Захаров, Григорий Павлович|Г. П. Захарова]] в составе предприятия [[Открытое акционерное общество|АООТ]] [[Научно-производственное объединение|НПП]] «[[Радуга (бизнес-центр)|Радуга]]». Ранее это предприятие было одним из подразделений [[Красная Заря (завод)|ЛНПО «Красная Заря»]]. Отдел Захарова получил как теоретические результаты: математические модели<ref>М. В. Симонов, «Математическое моделирование структуры междугородной ШЦСИО РФ», 2-я конференция «Информационные сети и системы (КИСС-93)» 18-20 ноября 1993 г., Тезисы докладов, [[СПбГУТ|Гос. ун-т телекоммуникаций (ГУТ) им. проф. М. А. Бонч-Бруевича]], СПб, 1993, сс.38-39;</ref><ref>Г. П. Захаров, В. П. Ревельс, И. А. Разживин, «Математическая модель ЦБКП при многослойном КП типа баньян», 2-я конференция «Информационные сети и системы (КИСС-93)» 18-20 ноября 1993 г., Тезисы докладов, [[СПбГУТ|Гос. ун-т телекоммуникаций (ГУТ) им. проф. М. А. Бонч-Бруевича]], СПб, 1993, сс.65-66;</ref>, отчёты по проведённым отделом [[НИР]], статьи, книги, студенческие дипломы, кандидатские и докторские диссертации по теме — так и практические результаты:
[[File:Ru-sw-element-diss.jpg|thumb|125px|<center>Акт о внедрении СБИС КЭ «НИИМА Прогресс»</center>]] [[File:Ru-swe-Rubin.jpg|thumb|125px|<center>Акт о внедрении в ГП НИИ «Рубин»</center>]]
* сначала совместными усилиями специалистов [[Красная Заря (завод)|ЛНПО «Красная Заря»]] и предприятия «Дальняя связь» под техническим руководством специалиста [[Красная Заря (завод)|ЛНПО «Красная Заря»]] (НИИЭТУ) Разживина Игоря Александровича в [[1992 год]]у был создан рабочий макет системы коммутации и приёма ячеек АТМ<ref>И. А. Разживин, «Выбор коммутационного элемента для ЦБКП», 2-я конференция «Информационные сети и системы (КИСС-93)» 18-20 ноября 1993 г., Тезисы докладов, [[СПбГУТ|Гос. ун-т телекоммуникаций (ГУТ) им. проф. М. А. Бонч-Бруевича]], СПб, 1993, сс.66-67;</ref>;
* совместно со специалистом организации «Вектор» Ю. А. Яцуновым в [[1993 год]]у разработана принципиальная схема коммутационного элемента (КЭ) для построения двоичного самомаршрутизирующего коммутационного поля (КП). В основу были положены некоторые идеи построения КЭ и КП<ref>P. Newman, «Self-routing switching element for an asynchronous time switch», Priority Pat. Appl. 8724208, Oct. 1987;</ref><ref>[http://www.jsac.ucsd.edu/TOC/1988/dec88.html P. Newman, «A Fast Packet Switch for the Integrated Services Backbone Network», IEEE JSAC, Vol.6, No 9, Dec. 1988, pp.1468-1479] {{Wayback|url=http://www.jsac.ucsd.edu/TOC/1988/dec88.html |date=20121029000127 }} {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20121029000127/http://www.jsac.ucsd.edu/TOC/1988/dec88.html |date=2012-10-29 }};</ref>, опубликованные специалистом из Великобритании Питером Ньюмэном<ref>[http://www.pnewman.com Сайт Питера Ньюмэна] {{Wayback|url=http://www.pnewman.com/ |date=20220410223454 }};</ref>. В самом общем плане такой КЭ описывается схемой «селектор-арбитр». Схема КЭ Яцунова-Разживина предназначалась для микросхем малой степени интеграции популярных и доступных серий<ref>Ряд отечественных микросхем был доступен не для всех применений, это важно отметить;</ref>, выпускавшихся тогда российской промышленностью<ref>Ю. А. Яцунов, И. А. Разживин, «Принципиальная схема коммутационного элемента ЦБКП», 2-я конференция «Информационные сети и системы (КИСС-93)» 18-20 ноября 1993 г., Тезисы докладов, [[СПбГУТ|Гос. ун-т телекоммуникаций (ГУТ) им. проф. М. А. Бонч-Бруевича]], СПб, 1993, сс.67-69</ref>, однако «в железе» воплощена не была сознательно, поскольку являлась только промежуточным этапом;
* затем на основе принципиальной схемы Яцунова-Разживина был успешно реализован, также под техническим руководством Разживина И. А., КЭ в виде одной специализированной [[СБИС]], которая была разработана специалистом московского ФГУП «НИИМА Прогресс» В. И. Лопашовым<ref>В. И. Лопашов, «Исследование принципов распределённой параллельно-конвейерной побитовой обработки информации в сетях [[Бэтчер, Кеннет Эдвард|Бэтчера]] и баньяна», 2-я конференция «Информационные сети и системы (КИСС-93)» 18-20 ноября 1993 г., Тезисы докладов, [[СПбГУТ|Гос. ун-т телекоммуникаций (ГУТ) им. проф. М. А. Бонч-Бруевича]], СПб, 1993, сс.69-70;</ref>, при содействии его коллеги Халтурина В. А., и изготовлена в [[Москва|Москве]]<ref>[http://www.form.ru/ Изготовитель [[СБИС]] КЭ Яцунова-Разживина-Лопашова] {{Wayback|url=http://www.form.ru/ |date=20120103113724 }};</ref> в январе [[1994 год]]а.

Это позволяло создать коммутационное поле быстрого коммутатора пакетов или коммутатора ячеек ATM, на одной печатной плате. Однако дальше выпуска опытной партии [[СБИС]] в количестве 10 штук и внедрения результатов диссертационной работы Разживина И. А. в НИР «НИИМА Прогресс» и ГП НИИ «Рубин» эти работы не пошли по независящим от технических специалистов причинам.

Известны работы группы специалистов под руководством к. т. н. Георгия Ревмировича Овчинникова, предложивших свой вариант реализации аппаратных средств системы быстрой коммутации пакетов на основе самомаршрутизирующих матриц<ref>Овчинников Г. Р., Еремеев В. А., Полякова Л. А. «Центр коммутации пакетов на основе самомаршрутизируемых матриц», Тезисы докладов отраслевой научно-технической конференции молодых учёных и специалистов «Цифровые сети с интеграцией служб (ЦСИС)», 23-25 апреля 1991 г., [[Красная Заря (завод)|ЛНПО «Красная Заря»]], г. [[Ленинград]], 1991 г., с.168;</ref><ref>Еремеев В. А., Мигалин В. Н., Овчинников Г. Р., «Построение сети быстрой коммутации пакетов на основе самомаршрутизируемых матриц», научно-техн. сб. «Средства связи», М., НИИ «ЭКОС», 1991 г., сс.47-53;</ref> и свою математическую модель<ref>Овчинников Г. Р., Еремеев В. А., Полякова Л. А. «Вероятностно-временные характеристики в сети быстрой коммутации пакетов», Тезисы докладов отраслевой научно-технической конференции молодых учёных и специалистов «Цифровые сети с интеграцией служб (ЦСИС)», 23-25 апреля 1991 г., [[Красная Заря (завод)|ЛНПО «Красная Заря»]], г. [[Ленинград]], 1991 г., с.185;</ref><ref>Еремеев В. А., Мигалин В. Н., Овчинников Г. Р., «Анализ характеристик качества обслуживания в сети быстрой коммутации пакетов», научно-техн. сб. «Средства связи», М., НИИ «ЭКОС», 1991 г., сс.54-56;</ref>. Однако о практической реализации их предложений сведений не имеется.

==== Московский институт электронной техники ====
Было доложено описание цифрового коммутатора 16х16 на арсениде галлия, разработанного независимо от [[Красная Заря (завод)|ЛНПО «Красная Заря»]] [[МИЭТ|Московским институтом электронной техники]]<ref>А. П. Голубев, В. Н. Крылов, П. С. Покровский, «Цифровой коммутатор 16х16 на арсениде галлия», 2-я конференция «Информационные сети и системы (КИСС-93)» 18-20 ноября 1993 г., Тезисы докладов, [[СПбГУТ|Гос. ун-т телекоммуникаций (ГУТ) им. проф. М. А. Бонч-Бруевича]], СПб, 1993, с.70;</ref>.

=== 1990-е годы: приход ATM на рынок ===
[[File:ForeRunnerLE 25 ATM Network Interface (1).jpg|thumb|right|ATM NIC]]
В начале 1990-х гг. технологии ATM в мире начинают уделять повышенное внимание. Корпорация [[Sun Microsystems]] ещё в 1990 г., одна из первых, объявляет о поддержке ATM<ref name="wired_p3"/>. В 1991 году с учётом, что CCITT уже не успевает своевременно предлагать рекомендации по быстроразвивающейся новой технике, создаётся ATM Forum<ref>[http://www.broadband-forum.org/ Ныне «Широкополосный форум»] {{Wayback|url=http://www.broadband-forum.org/ |date=20210311062942 }};</ref>, консорциум фирм-разработчиков и производителей техники АТМ, для координации и разработки новых практических стандартов и технических спецификаций по технологии ATM и сайт с одноимённым названием, где все спецификации выкладывались в открытый доступ. CCITT, будучи уже ITU-T, выдаёт новые редакции своих рекомендаций, совершенствуя теоретическую базу ATM. Представители сферы [[Информационные технологии|IT]] в [[журнал]]ах и [[газета]]х пророчат ATM большие перспективы. В 1995 г. компания [[IBM]] объявила о своей новой стратегии в области корпоративных сетей, основанной на технологии ATM<ref>{{cite web|author=Андрей Шаршаков|datepublished=1998|url=http://www.osp.ru/nets/1998/01/143040/|title=Реализация и развитие технологии ATM корпорацией IBM|publisher=osp.ru|access-date=2010-04-28|lang=ru|description=|url-status=dead|archive-date=2009-09-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20090908103324/http://www.osp.ru/nets/1998/01/143040/}}</ref>. Считалось, что ATM будет существенным подспорьем для [[Интернет]]а, уничтожив нехватку ширины полосы пропускания и внеся в сети надежность<ref name="wired_p1"/>. Dan Minoli, автор многих книг по компьютерным сетям, утверждал, что ATM будет внедрен в публичных сетях, и корпоративные сети будут соединены с ними таким же образом, каким в то время они использовали [[frame relay]] или [[X.25]]<ref name="ATM_portal">{{cite web |author=Debby Koren |datepublished=2010 |url=http://www3.rad.com/networks/infrastructure/atm/main.htm |title=The Promise of ATM |publisher=WiredRAD University |access-date=2010-04-28 |lang=en |description= |archive-url=https://www.webcitation.org/61BLp8KkN?url=http://www3.rad.com/networks/infrastructure/atm/main.htm |archive-date=2011-08-24 |url-status=dead }}</ref>. Но к тому времени протокол [[IP]] уже получил широкое распространение и сложно было совершить резкий переход на ATM. Поэтому в существующих [[IP]]-сетях технологию ATM предполагалось внедрять как нижележащий протокол, то есть под [[IP]], а не вместо [[IP]]. Для постепенного перехода традиционных сетей [[Ethernet]] и [[Token ring|Token-Ring]] на оборудование ATM был разработан протокол [[LANE]], эмулирующий пакеты данных сетей.

В 1997 г. в индустрии маршрутизаторов и коммутаторов примерно одинаковое количество компаний выстроились в ряды сторонников и противников использования технологии ATM в производимых устройствах<ref name="wired_p3"/>. Будущее этого рынка было ещё неопределенно. В 1997 г. доход от продажи оборудования и услуг ATM составил 2,4 млрд долларов [[США]], в следующем году — 3,5 млрд<ref>{{cite web|author=Paul Innella|datepublished=|url=http://www.tdisecurity.com/resources/assets/ATM.pdf|title=Asynchronous Transfer Mode|publisher=|access-date=2010-05-02|lang=en|description=|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20060315060922/http://www.tdisecurity.com/resources/assets/ATM.pdf|archive-date=2006-03-15}}</ref>, и ожидалось, что он достигнет 9,5 млрд долларов в 2001 году<ref>{{cite web |author=Cochran, Rosemary |datepublished=1999 |url=http://www.highbeam.com/doc/1G1-53870136.html |title=Article: ATM: sales finally match the hype. (Asynchronous Transfer Mode) |publisher=HighBeam Research |access-date=2010-11-29 |lang=en |archive-url=https://www.webcitation.org/61BLpsD0c?url=http://www.highbeam.com/doc/1G1-53870136.html |archive-date=2011-08-24 |url-status=dead }}</ref>. Многие компании (например [[Ipsilon Networks]]) для достижения успеха использовали ATM не полностью, а в урезанном варианте. Многие сложные спецификации и протоколы верхнего уровня ATM, включая разные типы [[QoS|качества обслуживания]], выкидывались. Оставлялась только базовая функциональность по переключению байтов с одних линий на другие.

==== Первый удар по ATM ====
И тем не менее, было также много специалистов [[Информационные технологии|IT]], скептически относящихся к жизнеспособности технологии ATM. Как правило, защитниками ATM были представители телекоммуникационных, [[телефон]]ных компаний, а противниками — представители компаний, занимавшихся компьютерными сетями и сетевым оборудованием<ref>{{Cite web|url=https://www.itweek.ru/infrastructure/article/detail.php?ID=44080|title=Заменит ли IP-коммутация технологию ATM?|lang=ru|website=itWeek|access-date=2025-05-12}}</ref>. Steve Steinberg (в журнале Wired) посвятил целую статью скрытой войне между ними<ref name="wired_p1"/>. Первым ударом по ATM были результаты исследований Bellcore о характере трафика [[LAN]], опубликованных в 1994 г.<ref>{{cite web |author=Will E. Leland |datepublished=1994 |url=http://www.cmi.ac.in/~sdatta/networks/papers/ccr-9501-leland.pdf |title=On the Self-Similar Nature of Ethernet Traffic |publisher= |access-date=2010-05-02 |lang=en |description= |archive-url=https://www.webcitation.org/61BLqZlFA?url=http://www.cmi.ac.in/~sdatta/networks/papers/ccr-9501-leland.pdf |archive-date=2011-08-24 |url-status=dead }}</ref>. Эта публикация показала, что [[Сетевой трафик|трафик]] в локальных сетях не подчиняется ни одной существующей модели. [[Сетевой трафик|Трафик]] [[LAN]] на временной [[Диаграмма|диаграмме]] ведёт себя как [[фрактал]]. На любом временном диапазоне от нескольких миллисекунд до нескольких часов он имеет самоповторяющийся, взрывной характер. ATM в своей работе все внеурочные пакеты должен хранить в буфере. В случае резкого увеличения трафика, коммутатор ATM просто вынужден отбрасывать невмещающиеся пакеты, а это означает ухудшение [[QoS|качества обслуживания]]. По этой причине PacBell потерпела неудачу при первой попытке использовать оборудование ATM<ref name="wired_p6"/>.

==== Появление главного конкурента ATM — Gigabit Ethernet ====
В конце 90-х появляется технология [[Ethernet#Гигабитный Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Гбит/с)|Gigabit Ethernet]], которая начинает конкурировать с ATM. Главными достоинствами первой являются значительно более низкая стоимость, простота, лёгкость в настройке и эксплуатации. Также переход с [[Ethernet]] или [[Ethernet#Быстрый Ethernet (Fast Ethernet, 100 Мбит/с)|Fast Ethernet]] на [[Ethernet#Гигабитный Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Гбит/с)|Gigabit Ethernet]] можно было осуществить значительно легче и дешевле. Проблему качества обслуживания [[Ethernet#Гигабитный Ethernet (Gigabit Ethernet, 1 Гбит/с)|Gigabit Ethernet]] мог решить за счет покупки более дешевой полосы пропускания с запасом, нежели за счет умного оборудования. К окончанию 90-х гг. стало ясно, что ATM будет продолжать доминировать только в [[WAN|глобальных сетях]]<ref>{{cite web |author=Tomi Mickelsson |datepublished=1999 |url=http://www.tml.tkk.fi/Opinnot/Tik-110.551/1999/papers/07ATMvsEthernet/iworkpaper.html |title=ATM versus Ethernet |publisher=Helsinki University of Technology |access-date=2010-05-02 |lang=en |description= |archive-url=https://www.webcitation.org/61BLrLuQd?url=http://www.tml.tkk.fi/Opinnot/Tik-110.551/1999/papers/07ATMvsEthernet/iworkpaper.html |archive-date=2011-08-24 |url-status=dead }}</ref><ref>{{cite web |author=Энди Дорнан |datepublished=2001 |url=http://www.osp.ru/lan/2001/06/134906/_p2.html |title=Есть ли у ATM перспектива? |publisher=Открытые системы |access-date=2010-05-02 |lang=ru |description=ATM проиграл битву протоколов в локальных сетях, но остается краеугольным камнем для новых глобальных сетей. |archive-url=https://web.archive.org/web/20100228194442/http://www.osp.ru/lan/2001/06/134906/ |archive-date=2010-02-28 |url-status=dead }}</ref>. Продажи свитчей ATM для [[WAN]] продолжали расти, в то время как продажи свитчей ATM для [[LAN]] стремительно падали<ref>{{cite web |author=Кевин Толли |datepublished=1998 |url=http://www.osp.ru/cw/1998/13/28514/ |title=ATM для настольных систем мертв |publisher=Открытые системы |access-date=2010-05-02 |lang=ru |description= |url-status=dead |archive-date=2014-04-24 |archive-url=https://web.archive.org/web/20140424085354/http://www.osp.ru/cw/1998/13/28514/ }}</ref><ref>{{cite web | author =  | datepublished = 2000 | url = http://findarticles.com/p/articles/mi_m0EIN/is_2000_May_24/ai_62285234/ | title = ATM Isn't Dying Soon; Growth of ATM in the WAN Indicates Strong Outlook for 2000 | publisher =  | access-date = 2010-05-02 | lang = en | description =  | archive-url = https://archive.today/20120707232239/http://findarticles.com/p/articles/mi_m0EIN/is_2000_May_24/ai_62285234/ | archive-date = 2012-07-07 | url-status = dead }}</ref>.

=== 2000-е годы: вытеснение ATM ===
В 2000-е гг. рынок оборудования ATM ещё был значительным<ref>{{cite web|author=Kevin Mitchell|datepublished=2004|url=http://connectedplanetonline.com/access/analysts/telecom_future_atm_frame/|title=The future of ATM and frame relay in an IP world|publisher=|access-date=2010-05-02|lang=en|description=|archive-url=https://www.webcitation.org/61BLxU95G?url=http://connectedplanetonline.com/access/analysts/telecom_future_atm_frame/|archive-date=2011-08-24|url-status=dead}}</ref>. ATM широко использовался в [[Глобальная компьютерная сеть|глобальных компьютерных сетях]], в оборудовании для передачи аудио/видео потоков, как промежуточный слой между физическим и вышележащим уровнем в устройствах ADSL для каналов с пропускной способностью не более 2 Мбит/с. Но в конце десятилетия ATM начинает вытесняться новой технологией [[IP]]-[[VPN]]<ref>{{cite web|author=|datepublished=2008|url=https://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2008/02/25/AR2008022500026.html|title=Telecom Industry Growth Forecast Steady, If Slow|publisher=The Washington Post|access-date=2010-05-02|lang=en|description=|archive-url=https://www.webcitation.org/61BLyQhoh?url=http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2008/02/25/AR2008022500026.html|archive-date=2011-08-24|url-status=dead}}</ref>. Свитчи ATM стали вытесняться маршрутизаторами [[IP]]/[[MPLS]]<ref>{{cite web|author=|datepublished=|url=http://www.ovum.com/go/content/ISIR.htm|title=Switching and Routing|publisher=Ovum|access-date=2010-05-02|lang=en|description=|url-status=dead|archive-url=https://web.archive.org/web/20060324071506/http://www.ovum.com/go/content/ISIR.htm|archive-date=2006-03-24}}</ref>. В 2006 Broadband Forum выпустил спецификацию TR-101 под названием «Migration to Ethernet-Based DSL Aggregation», которая указывала как построенные на ATM агрегирующие сети могут мигрировать на построенные на Ethernet агрегирующие сети (в контексте предыдущих архитектур TR-25 и TR-59)<ref>{{статья|заглавие=Migration to Ethernet-Based DSL Aggregation|ссылка=http://www.broadband-forum.org/technical/download/TR-101.pdf|издательство=[[Broadband Forum]]|год=2006|выпуск=April 2006|издание=|archive-date=2011-11-23|archive-url=https://web.archive.org/web/20111123170402/http://www.broadband-forum.org/technical/download/TR-101.pdf}}</ref>. В качестве обоснования такого перехода в спецификации сказано, что существующие DSL-архитектуры переходят от сетей «низкая скорость, максимальные усилия» к инфраструктурам, способным поддерживать более высокую скорость передачи и сервисы, требующие QoS, мультикаст; а также выполнять требования, которые недопустимо выполнять в системах, построенных на ATM. По прогнозу компании Uvum от 2009 г., к 2014 г. ATM и [[Frame Relay]] должны почти полностью исчезнуть<ref>{{cite web|url=http://www.tellabs.com/resources/papers/tlab8800msr_atmmigration_wp.pdf|title=From ATM to IP/Ethernet: Three Strategies for Cost-Effective Network Convergence|publisher=tellabs|lang=en|archive-url=https://www.webcitation.org/61BLz9Txv?url=http://www.tellabs.com/resources/papers/tlab8800msr_atmmigration_wp.pdf|archive-date=2011-08-24|url-status=dead}}</ref>, в то время как рынки [[Ethernet]] и [[IP]]-[[VPN]] будут продолжать расти с хорошим темпом. По докладу Broadband Forum за октябрь 2010 г.<ref>{{cite web|author=|datepublished=2010-10|url=http://www.broadband-forum.org/marketing/download/mktgdocs/MR-258.pdf|title=MR-258. Enabling Next Generation Transport and Services using Unified MPLS|publisher=The Broadband Forum|access-date=2010-11-01|lang=en|description=|archive-url=https://www.webcitation.org/61BLzoIgb?url=http://www.broadband-forum.org/marketing/download/mktgdocs/MR-258.pdf|archive-date=2011-08-24|url-status=dead}}</ref>, переход на глобальном рынке от сетей с коммутацией каналов (TDM, ATM и др.) к IP-сетям уже начался в стационарных сетях и уже затрагивает и мобильные сети. В докладе сказано, что Ethernet позволяет мобильным операторам удовлетворить растущие потребности в мобильном трафике более экономически эффективно, чем системы, основанные на TDM или ATM.

Ещё в апреле 2005 г. произошло слияние ''«ATM Forum»'' с ''«Frame Relay Forum»'' и ''«MPLS Forum»'' в общий ''«MFA Forum»'' (''«MPLS-Frame Relay-ATM Forum»''). В 2007 г. последний был переименован в ''«IP/MPLS Forum»''. В апреле 2009 г. «IP/MPLS Forum» вошёл в состав существующего с 1994 г. консорциума ''«Broadband Forum»'' (''«BBF»''). Спецификации ATM доступны в их исходном виде на сайте консорциума [http://www.broadband-forum.org/ www.broadband-forum.org]<ref>{{cite web|author=|datepublished=|url=http://broadband-forum.org/technical/atmtechspec.php|title=ATM Forum Technical Specifications|publisher=Broadband Forum|access-date=2010-05-02|lang=en|description=|archive-url=https://www.webcitation.org/61BM0K2XG?url=http://www.broadband-forum.org/technical/atmtechspec.php|archive-date=2011-08-24|url-status=dead}}</ref>, но их дальнейшая разработка полностью остановлена.

== Базовые принципы ==
Сеть ATM строится на основе соединенных друг с другом АТМ-коммутаторов. Технология реализуется как в [[Локальная вычислительная сеть|локальных]], так и в [[Глобальная вычислительная сеть|глобальных сетях]]. Допускается совместная передача различных видов информации, включая видео, голос.

Ячейки данных, используемые в ATM, меньше в сравнении с элементами данных, которые используются в других технологиях. Небольшой, постоянный размер ячейки, используемый в ATM, позволяет:
* совместно передавать данные с различными классами требований к задержкам в сети, причём по каналам как с высокой, так и с низкой пропускной способностью;
* работать с постоянными и переменными потоками данных;
* интегрировать на одном канале любые виды информации: данные, голос, потоковое аудио- и видеовещание, телеметрия и т. п.;
* поддерживать соединения типа точка-точка, точка-многоточка и многоточка-многоточка.
Технология ATM предполагает межсетевое взаимодействие на трёх [[уровни ATM|уровнях]].

Для передачи данных от отправителя к получателю в сети ATM создаются ''виртуальные каналы'', VC ({{lang-en|Virtual Circuit}}), которые бывают трёх видов:
* ''[[постоянный виртуальный канал]]'', PVC (Permanent Virtual Circuit), который создаётся между двумя точками и существует в течение длительного времени, даже в отсутствие данных для передачи;
* ''[[коммутируемый виртуальный канал]]'', SVC (Switched Virtual Circuit), который создаётся между двумя точками непосредственно перед передачей данных и разрывается после окончания сеанса связи.
* ''[[автоматически настраиваемый постоянный виртуальный канал]]'', SPVC (Soft Permanent Virtual Circuit) — разновидность виртуальных каналов, создаваемых по требованию в коммутаторах ATM. С точки зрения пользователя, SPVC функционирует аналогично PVC (Permanent Virtual Circuit), однако на уровне инфраструктуры провайдера эти два типа каналов имеют существенные различия. В отличие от PVC, который создаётся путем статической конфигурации и всегда готов к использованию, SPVC обеспечивает постоянное соединение только от конечной точки (устройства DTE) до первого коммутатора ATM (устройства DCE). На стороне отправителя в инфраструктуре провайдера возможно установление, прерывание и восстановление соединения с устройством DCE получателя по мере необходимости. При этом установленное соединение сохраняется до тех пор, пока неисправность одного из подключений не приведет к прекращению работы виртуального канала.

Для маршрутизации в пакетах используют так называемые идентификаторы пакета. Они бывают двух видов:
* '''[[VPI]]''' ({{lang-en|virtual path identifier}}) — идентификатор виртуального пути (номер канала);
* '''[[VCI]]''' ({{lang-en|virtual channel identifier}}) — идентификатор виртуального канала (номер соединения).

== Структура ячейки ==
{| width="100%"
|-----
|
'''Формат ячейки UNI'''
{| class="standard" style="font-weight: bold;"
|-----
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 7
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 6<br>
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 5<br>
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 4<br>
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 3<br>
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 2<br>
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 1<br>
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 0<br>
|-----
| colspan="4" rowspan="1" style="background-color: #637bb5; vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #ffffff;" | GFC
| colspan="4" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #c37bb5; color: #ffffff;" | VPI<br>
|-----
| colspan="4" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #c37bb5; color: #ffffff;" | VPI<br>
| colspan="4" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #637bb5; color: #ffffff;" | VCI<br>
|-----
| colspan="8" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #637bb5; color: #ffffff;" | VCI<br>
|-----
| colspan="4" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #637bb5; color: #ffffff;" | VCI
| colspan="3" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #b3ab85; color: #ffffff;" | PT
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #c37bb5; color: #ffffff;" | CLP<br>
|-----
| colspan="8" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #63bbb5; color: #ffffff;" | HEC
|-----
| colspan="8" rowspan="1" style="background-color: #d5e6f5; vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%;" |

<br>
Полезные данные ячейки (48 байт)

<br>
|}
|
'''Формат ячейки NNI'''
{| class="standard" style="font-weight: bold;"
|-----
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 7
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 6<br>
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 5<br>
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 4<br>
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 3<br>
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 2<br>
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 1<br>
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; color: #637bb5;" | 0<br>
|-----
| colspan="8" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #c37bb5; color: #ffffff;" | VPI<br>
|-----
| colspan="4" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #c37bb5; color: #ffffff;" | VPI<br>
| colspan="4" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #637bb5; color: #ffffff;" | VCI<br>
|-----
| colspan="8" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #637bb5; color: #ffffff;" | VCI<br>
|-----
| colspan="4" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #637bb5; color: #ffffff;" | VCI
| colspan="3" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #b3ab85; color: #ffffff;" | PT
| style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #c37bb5; color: #ffffff;" | CLP<br>
|-----
| colspan="8" rowspan="1" style="vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%; background-color: #63bbb5; color: #ffffff;" | HEC
|-----
| colspan="8" rowspan="1" style="background-color: #d5e6f5; vertical-align: top; text-align: center; white-space: nowrap; width: 12%;" |

<br>
Полезные данные ячейки (48 байт)

<br>
|}
|}
: '''GFC''' = Generic Flow Control (4 [[бит]]а) — общее управление потоком;
: '''VPI''' = Virtual Path Identifier (8 [[бит]] UNI) или (12 [[бит]] NNI) — идентификатор виртуального пути;
: '''VCI''' = Virtual circuit identifier (16 [[бит]]) — идентификатор виртуального канала;
: '''PT''' = Payload Type (3 [[бит]]а) — тип данных;
: '''CLP''' = Cell Loss Priority (1 [[бит]]) — уровень приоритета при потере пакета; указывает на то, какой приоритет имеет ячейка (cell), и будет ли она отброшена в случае перегрузки канала;
: '''HEC''' = Header Error Control (8 [[бит]]) — поле контроля ошибок;
: '''UNI''' = '''User-to-Network Interface''' — интерфейс пользователь-сеть. Стандарт, разработанный ATM Forum, который определяет интерфейс между конечной станцией и коммутатором в сети ATM;
: '''NNI''' = '''Network-to-Network Interface''' — интерфейс сеть-сеть. Обобщённый термин, описывающий интерфейс между двумя коммутаторами в сети.

== Классы обслуживания и категории услуг ==
Определено пять классов трафика, отличающихся следующими качественными характеристиками:
* наличием или отсутствием пульсации трафика, то есть трафики [[Постоянный битрейт|CBR]] или [[Переменный битрейт|VBR]];
* требованием к синхронизации данных между передающей и принимающей сторонами;
* типом протокола, передающего свои данные через сеть ATM, — с установлением соединения или без установления соединения (только для случая передачи компьютерных данных).
[[Постоянный битрейт|CBR]] не предусматривает контроля ошибок, управления трафиком или какой-либо другой обработки. Класс [[Постоянный битрейт|CBR]] пригоден для работы с мультимедиа реального времени.

Класс [[Переменный битрейт|VBR]] содержит в себе два подкласса — обычный и для реального времени (см. таблицу ниже). ATM в процессе доставки не вносит никакого разброса ячеек по времени. Случаи потери ячеек игнорируются.

Класс [[Усреднённый битрейт|ABR]] предназначен для работы в условиях мгновенных вариаций трафика. Система гарантирует некоторую пропускную способность, но в течение короткого времени может выдержать и большую нагрузку. Этот класс предусматривает наличие обратной связи между приёмником и отправителем, которая позволяет понизить загрузку канала, если это необходимо.

Класс UBR хорошо пригоден для посылки [[IP]]-пакетов (нет гарантии доставки и в случае перегрузки неизбежны потери).
{| class="standard"
 |+Основные характеристики классов трафика ATM
 !align="left" width: 25%;| Класс [[QoS]]
 !align="center" width="15%"|1
 !align="center" width="15%"|2
 !align="center" width="15%"|3
 !align="center" width="15%"|4
 !align="center" width="15%"|5
|-
 !align="left" |Класс обслуживания
 |align="center"|A
 |align="center"|B
 |align="center"|C
 |align="center"|D
 |align="center"|x
|-
 !align="left" |Тип трафика
 |align="center"|[[Постоянный битрейт|CBR]]
 |align="center"|[[Переменный битрейт|VBR]]
 |align="center"|[[Переменный битрейт|VBR]]
 |align="center"|[[Усреднённый битрейт|ABR]]
 | align="center" |UBR
|-
 !align="left" |Тип уровня
 |align="center"|AAL1
 |align="center"|AAL2
 |align="center"|AAL3/4
 |align="center"|AAL3/4
 |
|-
 !align="left" |Синхронизация
 |colspan="2" align="center"|Требуется
 |colspan="3" align="center"|Не требуется
|-
 !align="left" |Скорость передачи
 |align="center"|Постоянная
 |colspan="4" align="center"|Переменная
|-
 !align="left" |Режим соединения
 |colspan="3" align="center"|С установлением
 |colspan="2" align="center"|Без установления
|-
 !align="left" |Пример использования
 |align="center"|(Е1, Т1)
 |align="center"|Видео
 |align="center"|Аудио
 |colspan="2" align="center"|Передача данных
|}

== Примечания ==
{{примечания||refs=
<ref name="wired_p3">Steinberg [http://www.wired.com/wired/archive/4.10/atm.html?pg=3 стр. 3] {{Wayback|url=http://www.wired.com/wired/archive/4.10/atm.html?pg=3 |date=20130616075724 }}</ref>
<ref name="wired_p8">Steinberg [http://www.wired.com/wired/archive/4.10/atm.html?pg=8 стр. 8] {{Wayback|url=http://www.wired.com/wired/archive/4.10/atm.html?pg=8 |date=20130607212354 }}</ref>
<ref name="wired_p1">Steinberg [http://www.wired.com/wired/archive/4.10/atm.html?pg=1 стр. 1] {{Wayback|url=http://www.wired.com/wired/archive/4.10/atm.html?pg=1 |date=20130616075720 }}</ref>
<ref name="wired_p6">Steinberg [http://www.wired.com/wired/archive/4.10/atm.html?pg=6 стр. 6] {{Wayback|url=http://www.wired.com/wired/archive/4.10/atm.html?pg=6 |date=20130616075729 }}</ref>
}}

== Литература ==
* {{статья
| автор    = Anthony Alles
| заглавие = ATM Internetworking
| ссылка   = http://www.ee.virginia.edu/mv/standards/atmf/alles95atm.pdf
| язык     = en
| издание  = Cisco Systems, Inc
| тип      =
| год      = May 1995
| том      =
| номер    =
| страницы =
}}
* {{статья
| автор    = Steve G. Steinberg
| заглавие = Netheads vs Bellheads
| ссылка   = https://www.wired.com/wired/archive/4.10/atm.html
| язык     = en
| издание  = Wired
| тип      =
| год      = 1996
| том      =
| номер    = 4.10
| страницы =
}}
* {{книга
|заглавие = АТМ: Технические решения создания сетей
|оригинал =
|автор =  А. Н. Назаров, И. А. Разживин, М. В. Симонов
|ссылка =
|isbn = 5-93517-040-X
|страницы = 376
|год = 2001
|издание = Справочное издание
|место =  М.
|издательство = Горячая Линия - Телеком
}}
* {{книга
|заглавие = АТМ: Принципы и технические решения создания сетей
|оригинал =
|автор =  А. Н. Назаров, И. А. Разживин, М. В. Симонов
|ссылка =
|isbn = 5-93517-079-5
|страницы = 408
|год = 2002
|издание = Учеб. пособие для студентов, обучающихся по специальностям 200900 - «Сети связи и системы коммутации»
|место =  М.
|издательство = Горячая Линия - Телеком
}}
* {{книга
|заглавие = Сети ATM корпорации Cisco
|оригинал = Cisco ATM Solutions
|автор = Галина Дикер-Пилдуш
|ссылка = https://archive.org/details/ciscoatmsolution0000pild
|isbn = 1-57870-213-5
|страницы = [https://archive.org/details/ciscoatmsolution0000pild/page/880 880]
|год = 2004
|издание =
|место =  М.
|издательство = [[Вильямс (издательство)|«Вильямс»]]
}}
* {{книга
|заглавие = Руководство по технологиям объединённых сетей
|оригинал = Internetworking Technologies Handbook
|ссылка =
|isbn = 5-58705-119-2
|страницы = 1040
|год = 2005
|издание = 4
|место =  М.
|издательство = [[Вильямс (издательство)|«Вильямс»]]
}}

== Ссылки ==
* {{cite web| author          =Xylan Corporation (перевод BiLiM Systems Ltd.)| author-link          =| datepublished          =1998| url          =http://www.citforum.ru/nets/articles/atm.shtml| title          =ATM| format          =| work          =| publisher          =citforum.ru| access-date          =2010-03-29| lang          =| description          =Описание архитектуры, назначения, принципов работы, методов внедрения технологии ATM| url-status          =dead| archive-date          =2011-09-06| archive-url          =https://web.archive.org/web/20110906075755/http://citforum.ru/nets/articles/atm.shtml}}
* {{cite web
 |author        = Cisco
 |author-link    =
 |datepublished =
 |url           = http://www.cisco.com/en/US/docs/internetworking/technology/handbook/atm.html
 |title         = Asynchronous Transfer Mode (ATM) Switching
 |format        =
 |work          =
 |publisher     = www.cisco.com
 |access-date    = 2010-03-30
 |lang          = en
 |description   =
 |archive-url    = https://www.webcitation.org/61BM22kiP?url=http://www.cisco.com/en/US/docs/internetworking/technology/handbook/atm.html
 |archive-date   = 2011-08-24
 |url-status       = dead
}}
* {{cite web| author    =Razhivin Igor| author-link    =| datepublished    =2003| url    =http://dj-2.narod.ru/TelecomSite/soderz.html| title    =Телекоммуникационный толковый словарь «Цифровые проводные телекоммуникации для открытых систем»: Digital wireline telecommunications on open systems (OSI).| format    =| work    =| publisher    =| access-date    =| lang    =ru| description    =Охватывает, помимо прочего, технологию АТМ| url-status    =dead| archive-date    =2012-01-03| archive-url    =https://web.archive.org/web/20120103135443/http://dj-2.narod.ru/TelecomSite/soderz.html}}
* [https://web.archive.org/web/20110811221732/http://www.broadband-forum.org/technical/atmtechspec.php Спецификации по технологии ATM (ATMForum)]{{ref|en}}
* [http://www.networksorcery.com/enp/protocol/atm.htm Каталог ссылок на RFC-документы по технологии ATM]{{ref|en}}
* [http://www.chipweb.de/ Чипы и сетевые карты ATM, производители ATM-оборудования]{{ref|en}}
{{IPstack|nocat=1}}
{{стиль статьи|дата=2013-01-27}}

[[Категория:Сетевые протоколы]]