ATM (Asynchronous Transfer Mode)의 개념
1. ATM의 등장 배경
ATM 기술은
처음에 AT&T Bell Lab과 France Telecom의
연구소에서 1980년대
중반에
음성과
데이타를
패킷에
실어
전송하기
위한
기술로
소개되었다. 그러나
이러한
기술은
최소한의
지연시간을
가지면서 1초에
약
백
만개의
패킷을
처리할
수
있어야
했으나
그때의
스위칭
기술로는
불가능한
일이었다. 이를
위해
기술진들은 VLSI기술을
적용하기
시작했고
시스템의
스위칭
능력을
높이고, 지연시간
및
버퍼사용을
쉽게
하기
위해
패킷을
작고
고정된
길이를
갖도록
했다. (ATM에서는
이를
셀(Cell)이라
부름)
또한
프레임
릴레이에서
그랬듯이
에러제어나
흐름제어
기능은
상위
프로토콜에
일임시켜
스위칭
속도를 늘렸음은
물론이다. 비록 ATM이
초기에 WAN을
위한
기술로
설계되었지만 LAN을
위한
기술로도
사용될
수
있으며
현재 ATM과
기존 LAN과의
접속을
위한 LAN Emulation V1.0의
사양이
발표되었다.
현재 ATM 기술은
멀티미디어
환경에
적용하기
위한
초고속정보통신망의
핵심기술로
자리잡고
있으며 ITU-T에서 B-ISDN을
구축하기
위한
기술로서
표준화되고
있다. 또한 1991년
결성된 ATM 포룸을
통해
많은
기술적
진보와
표준화가
진행
중에
있다
2. ATM과 STM (Synchronous Transfer Mode).
ATM의 기본 개념은 TDM(Time Division Multiplexing)을 사용하는 STM과 대비하여 설명할 수 있다.
TDM을 사용하고 있는 STM에서는 각 사용자에게 고정적으로 슬롯을 할당하여 자기에게 할당된 슬롯에만 데이타을 보낼 수 있으나, ATM에서는 빈 슬롯이 있을 경우 이 슬롯에 테이타를 동적으로 할당하여 전송할 수 있다. 따라서 STM의 경우에는 사용자에게 할당하는 대역폭의 합이 물리회선의 대역폭을 초과할 수 없으나, ATM의 경우에는 사용자에게 할당하는 대역폭의 합이 물리회선의 대역폭을 초과할 수 있다.
이 경우, 실제로 대역폭을 초과하는 것은 아니고 ATM 교환기에서 적당한 버퍼기능을 유지하고 있어서 사용자에게는 대역폭을 초과하는 것처럼 보이는 것이다. 즉, 1024Kbps의 대역폭을 가지고 있다면, ATM에서는 사용자에게 512Kbps의 가상 회선을 2개이상 할당하는 것이 가능하다.
3. ATM 셀 구조
ATM은 5바이트의 헤더와 48바이트의데이타를 포함하는 총53바이트의 고정된 길이를 갖는 셀이라는 자료구조를 통해 통신을 수행하는데 그 구조는 그림과 같다.
ATM 교환기에서는 5바이트의 헤더를 분석하여 목적지를 결정하고 전송되게 되며, 이 헤더의 형식은 UNI(User Network Interface; 가입자장비와 ATM 스위치간 인터페이스)와 NNI(Network Network Interface; ATM 스위치와 ATM 스위치간 인터페이스)인 경우에 따라 다르다.
4. ATM 참조 모델
ATM의 참조모델은 아래 그림에서 처럼 3개의 계층으로 구분되어 있으며, ATM 물리계층은 OSI 참조모델의 물리계층과 유사하며, ATM 계층과 ATM 적응(Adaption) 계층은 OSI 참조모델의 데이터링크 계층과 약간 유사하다. ATM 적응계층의 상위프로토콜은 OSI 트랜스포트계층 및 응용들로 구성되어 있다
ATM 물리계층은 전송매체를 통한 비트스트림의 전송과 수신을 제어하는 부분으로서 송수신동기를 유지하기 위한 시간정보에 관련된 매체 종속적인 PMS (Physical Medium Sublayer)와 셀경계를 유지하며 헤더 에러제어 코드 및 특정한 물리매체에 ATM 셀을 전송하기 위한 프레임화를 담당하고 있는 TCS(Transmission Convergence Sublayer)로 구분된다.
ATM 계층은 ATM 셀의 헤더정보를 참조하여 ATM 망을 통해 연결을 확립하고 전송하는데 필요한 기능을 수행한다.
ATM 적응계층은 상위계층의 정보를 전송 시에는 셀로 분할하고, 수신 시에는 셀을 조합하여 상위계층에게 전달하는 역할을 수행한다. ATM 적응계층은 여러가지 사양이 존재하는데, 음성과 비디오 정보 등을 지원하는 AAL (ATM Adaption Layer)1, AAL2 그리고 일반 데이터 통신을 담당하는 AAL3/4 및 AAL5로 구성되어 있다.
5. ATM 향후 전망
스위칭 기술의 추세는 패킷 스위칭에서, 프레임 스위칭을 거쳐 셀 스위칭으로 옮겨가고 있으며, 기술이 발전할 수록 이는 가속화될 것이다. ATM 기술은 다양한 멀티미디어 정보를 수용할 수 있는 고속의 망으로 각광을 받고 있으며, 차세대의 초고속 정보통신망인 B-ISDN의 기반 기술로서 굳건한 입지를 계속 유지할 것으로 예상된다.
ATM은 대규모 망의 기간망으로서 혹은 어느 한 조직체의 기간망으로서의 활용은 현재 실용화 단계이다. 이에 따라 기존 사용자계의 망인 LAN과의 연동을 필수적이며, LAN과 ATM과의 연동을 위한 방안이 표준 사양으로 정의되어 있고 관련 제품 군도 다양하게 출시될 것이다. 현재의 기술 진보 속도로 판단할 때, 인터넷 백본이 ATM망으로 대체되는 것은 먼 훗날의 일이 아니다.