Γενική
μορφή πακέτου ΑΤΜ
Το ΑΤΜ προσπαθεί να αφαιρέσει από το επίπεδο δικτύου τις ιδιαιτερότητες
εκείνες που χαρακτηρίζουν κάποιες τεχνολογίες δικτύων καλύτερες
σε ορισμένες εφαρμογές και σε άλλες όχι και τόσο. Έτσι, κεντρικός
στόχος του ΑΤΜ είναι η ενοποίηση όλων των τηλεπικοινωνιακών
δικτύων σε μια κοινή τηλεπικοινωνιακή υποδομή που μπορεί να
χρησιμοποιηθεί σε μια μεγάλη ποικιλία υπηρεσιών. Συν όλα αυτά,
η φωνή, η εικόνα, το video και τα δεδομένα μεταφέρονται ψηφιακά,
και άρα δεν εμφανίζουν ιδιοτροπίες κατά μετάδοση και κατά
τη μεταγωγή από κόμβο σε κόμβο. Από νωρίς φάνηκε ότι μια διαφανής
συμπεριφορά του δικτύου ως προς τα δεδομένα που διακινούσε
θα επιτυγχανόταν κάνοντας χρήση μικρού και περιεκτικού πακέτου.
Στα δίκτυα STM, η θέση των πακέτων σε ένα bucket μπορεί να
αλλάζει καθώς το πακέτο μεταπηδάει από κάποιο ενδιάμεσο σύνδεσμο
(link) σε ένα άλλο. Κατ’ αντιστοιχία, σε ένα δίκτυο ΑΤΜ, το
περιεχόμενο της επικεφαλίδας αναγνωριστικού εικονικής σύνδεσης
(VCI) αλλάζει καθώς ένα πακέτο ΑΤΜ μεταπηδά από τη μία πλευρά
ενός κόμβου ΑΤΜ σε μία άλλη. Για την ομαλή διεξαγωγή της δρομολόγησης,
σε κάθε κόμβο υπάρχουν πίνακες αντιστοίχησης, που κάνουν ότι
ακριβώς υπονοεί το όνομά τους, δηλ. αντιστοιχίζουν τα VCI
των εισερχομένων πακέτων με τα VCI των εξερχόμενων.
Παράδειγμα
Έστω ένα δίκτυο ΑΤΜ με κόμβους στην Αθήνα, τη Λάρισα, την
Κατερίνη, τα Ιωάννινα και τη Θεσσαλονίκη. Έστω τώρα ότι ο
Χ και το τερματικό του βρίσκονται στη Θεσσαλονίκη και θέλει
να επικοινωνήσει με τον κεντρικό υπολογιστή της εταιρείας
του που βρίσκεται στην Αθήνα. Η αίτηση από τον υπολογιστή
του πηγαίνει στο αντίστοιχο κομβικό κέντρο και γίνεται μια
ανταλλαγή παραμέτρων σύνδεσης (όπως η διεύθυνση προορισμού,
το είδος των πακέτων, μέγιστο εύρος ζώνης, μέσο αναμενόμενο
εύρος ζώνης, ελάχιστη ποιότητα υπηρεσιών όπως ανοχή σε καθυστερήσεις
και σε απώλειες πακέτων κ.λ.π.). Στο κομβικό κέντρο αντίστοιχα,
αντίστοιχο λογισμικό αποφασίζει τη βέλτιστη διαδρομή (ή τουλάχιστον
ποιά θα έπρεπε να είναι αυτή) και στέλνει σε όλα τα κομβικά
κέντρα πάνω στο επιλεγμένο μονοπάτι αίτηση εγκατάστασης επικοινωνίας.
Ας υποθέσουμε ότι π.χ. λόγω ταχύτητας απόκρισης επελέγη η
διαδρομή Θεσσαλονίκη-Ιωάννινα-Λάρισα-Αθήνα (γιατί η γραμμή
με τη Κατερίνη έχει μεγάλη καθυστέρηση ή γιατί έχει συμφόρηση).
Ο καθένας από τους τέσσερις κόμβους αναθέτει κάποιο από το
αχρησιμοποίητο αναγνωριστικό εικονικής σύνδεσης και το διαθέτει
για τη σύνδεση με τον επόμενο κόμβο και ταυτόχρονα αντιστοιχίζει
αυτό το αναγνωριστικό με αυτό από τον προηγούμενο κόμβο, αν
υπάρχει. Για παράδειγμα, ο κόμβος της Θεσσαλονίκης αναθέτει
το αναγνωριστικό εικονικής σύνδεσης VC1, ο κόμβος των Ιωαννίνων
αναθέτει το αναγνωριστικό εικονικής σύνδεσης VC2 και ο κόμβος
της Λάρισας αναθέτει το αναγνωριστικό εικονικής σύνδεσης VC3.
Όταν ένα πακέτο με αναγνωριστικό VC2 φτάσει στη Λάρισα από
τα Ιωάννινα, αυτό αλλάζει αναγνωριστικό (σε VC3) και μεταπηδάει
στην Αθήνα. Μόλις εξασφαλιστεί το μονοπάτι από όλους τους
κόμβους και φτιαχτούν τα (προσωρινά) routing tables, τότε
επιβεβαιώνεται το τερματικό του Χ ότι όλα είναι καλά και ότι
μπορεί να αρχίσει η μεταφορά των δεδομένων. Μόλις ο Χ τερματίσει
τη σύνδεση, τότε τα αναγνωριστικά VCI σε κάθε κόμβο γίνονται
διαθέσιμα για άλλες συνδέσεις και οι σχετικές εγγραφές στο
routing table σβήνονται.
Είναι δυνατό ορισμένα VCI να είναι δεσμευμένα για κοινές υπηρεσίες,
κατ’αντιστοιχία με τους τριψήφιους αριθμούς του ΟΤΕ (π.χ.
141 για την ώρα) ή με τα δεσμευμένα κατά IETF (Internet Engineering
Task Force) port numbers στα πρωτόκολλα TCP/UDP (π.χ. TCP
port 80 για WWW servers). Εδώ όμως πρέπει να αναφερθεί ότι
δεν υπάρχει κάτι το αντίστοιχο με τη δυναμική ανάθεση ports
στο TCP/IP (όπως π.χ. στις συνδέσεις client/server) για τις
επικεφαλίδες VCI, και αυτό γιατί σε κάθε σύνδεση ΑΤΜ πρέπει
να υπάρχει κάποια ισότητα ανάμεσα σε όσους τη μοιράζονται
για το διαθέσιμο εύρος ζώνης, και γιατί αλλιώς θα γινόταν
πραγματικός πόλεμος για τη διεκδίκηση κάποιων επικεφαλίδων
VCI που γρήγορα θα προκαλούσε την εξάντληση των διαθέσιμων
επικεφαλίδων VCI. Εξαίρεση μπορεί να γίνει ειδικά στη περίπτωση
του ίδιου του τηλεπικοινωνιακού οργανισμού που κάνει αίτηση
για επικεφαλίδες VCI έτσι ώστε να τις χρησιμοποιήσει για κρίσιμες
συνδέσεις (π.χ. έλεγχος απομακρυσμένων κόμβων από κεντρικό
σημείο).