Очевидно, что время задержки пакета на коммутирующем узле пропорционально длине пакета, поэтому для уменьшения задержки последнюю необходимо уменьшить. Но тогда возрастает доля служебной информации в результирующем трафике, что опять приведет к уменьшению пропускной способности сети. Кроме того, в результате обработки достаточно длинных заголовков пакетов возникают перегрузки коммутаторов и снижается их производительность.

Таким образом, неоднородность трафика в современных линиях связи обусловливает взаимно исключающие требования к способам обработки информации и управления сетью. Ситуация усугубляется еще и возможным наличием на разных участках физических каналов связи различного оборудования, что делает линию связи гетерогенной и затрудняет создание сквозных соединений, позволяющих гарантировать качество предоставляемых услуг.

Соломоново решение
Технология ATM и была разработана для решения столь противоречивых задач. При этом ставилась цель создать такую среду передачи данных, которая была бы одинаково дружественной для разных типов трафиков и которая смогла бы использоваться в высокопроизводительных сетях независимо от их физической реализации.

Рассмотрим, как в рамках ATM решаются вопросы передачи неоднородного трафика с гарантированным качеством услуг (подробное описание технологии ATM можно найти в статье И. Ковалерчика - см. Сети, 1997, ?5).

В среде ATM применяются пакеты небольшого размера и фиксированной длины. Размер такого пакета является результатом компромисса, достигнутого между телефонистами и компьютерщиками: при значительных нагрузках на сеть его величина обеспечивает минимальное время задержки. В пакете имеется небольшой заголовок (5 байтов, из которых 3 байтов отводятся под номер виртуального соединения), а остальные 48 байта содержат данные оцифрованного голоса или локальной сети. Для того чтобы пакеты могли содержать адрес узла назначения и в то же время доля служебной информации была небольшой, в технологии ATM использован стандартный для глобальных вычислительных сетей прием: они всегда работают по протоколу с установлением соединения, и адреса конечных узлов задействуются только на этапе установления соединения. Соединению присваивается текущий номер - идентификатор виртуального канала (Virtual Channel Identifier, VCI), а при передаче пакетов в рамках этого соединения (то есть до момента разрыва связи) применяется VCI, который намного короче сетевого адреса.

По своей структуре сеть ATM схожа с телефонной сетью. Конечные станции соединяются с коммутаторами нижнего уровня, а они в свою очередь соединяются с коммутаторами более высоких уровней. Коммутаторы ATM пользуются адресами конечных узлов для маршрутизации трафика, однако коммутация пакетов происходит на основе идентификатора соединения, который сразу уничтожается при разрыве последнего. Виртуальные соединения могут быть постоянными (Permanent Virtual Circuit, PVC) и коммутируемыми (Switched Virtual Circuit, SVC). Постоянные виртуальные соединения соединяют двух фиксированных абонентов и инициируются администратором сети, а коммутируемые используются при установлении связи между любыми конечными абонентами.

Соединения конечной станции ATM с коммутатором нижнего уровня определяются стандартом UNI (User Network Interface), регламентирующим структуру пакета, систему адресации, обмен управляющей информацией, уровни протокола ATM и способы управления трафиком. Принципиальным достоинством технологии ATM является дифференциация пользователей сети в зависимости от качества обслуживания. Эта технология подразумевает четыре уровня гарантий качества сервиса - CBR, VBR, UBR и ABR.

CBR (constant bit rate - сервис с постоянной битовой скоростью) позволяет заказывать пиковую скорость трафика ячеек (peak cell rate - PCR), которая определяет максимальную скоростью передачи информации, поддерживаемую соединением. Этот уровень сервиса предназначен специально для передачи голоса и видео в масштабе реального времени.

VBR (variable bit rate - сервис с переменной битовой скоростью) включает в себя два подкласса: передачу трафика VBR реального времени (VBR-RT) и трафика, не требующего реального времени (VBT-NRT). Для трафика VBR-RT допустимы очень узкие границы задержек передачи. Соответствующий сервис может использоваться для передачи данных от приложений реального времени, для которых некритичны лишь небольшие изменения значений задержки. Трафик VBR-NRT, в свою очередь, предъявляет менее жесткие требования к задержке передачи. Сервис VBR-RT специально предназначен для передачи коротких пульсирующих сообщений, таких как транзакции в системах управления базами данных.