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New 데이터통신과 네트워킹 멀티미디어와 ATM 전송기술 1/33 CHAPTER 07 멀티미디어와 ATM 전송기술

CHAPTER 07 멀티미디어와 ATM 전송기술lily.mmu.ac.kr/lecture/16cn/ch07.pdf · new 데이터통신과 네트워킹 2멀티미디어와 atm 전송기술 /33 7.2 atm 교환기술

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New 데이터통신과 네트워킹 멀티미디어와 ATM 전송기술 1/33

CHAPTER 07

멀티미디어와 ATM 전송기술

New 데이터통신과 네트워킹 멀티미디어와 ATM 전송기술 2/33

ATM 교환기술 7.2

멀티미디어 정보와 ATM 7.1

ATM 트래픽 제어 기법 7.3

ABR 트래픽 관리 기법 7.4

가상경로를 이용한 자원관리 연결허가제어와 사용 파라미터 제어

ABR 서비스와 피드백 메커니즘 셀의 흐름 ABR 용량할당 기법 ABR 트래픽 관리기법의 예

멀티미디어 정보 ATM 원리와 특성 ATM 프로토콜 구조

ATM 교환방식 ATM 서비스 범주 ATM 서비스 유형의 속성 ATM 트래픽 혼잡제어

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멀티미디어 정보

7. 1 멀티미디어 정보와 ATM

멀티미디어 정보란?

음성, 영상, 이미지, 그래픽, 텍스트 데이터 등 다양한 형태로 표현된 정보를 말함

정보 전송을 위해 디지털 신호로 변환되어 표현

멀티미디어 서비스를 통해 네트워크 운영체제(NOS) 기술 및 프로세서의 고성능화, 인터페이스의

고속화 등 관련 기술 발전과 더불어 보다 높은 수준의 서비스가 가능해짐

멀티미디어 정보는 등시성 서비스(isochronous service)를 제공할 수 있는 향상된 네트워크 구조

및 기술을 필요로 함

멀티미디어의 구분

연속적 미디어(continuous media) : 오디오, 비디오 정보처럼 시간에 따라 변하는 특성을 갖는 미디어

이산적 미디어(discrete media) : 시간에 독립적인 특성을 갖는 텍스트, 정지 이미지, 그래픽 정보 등의 미디어

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멀티미디어 정보와 ATM기술

7. 1 멀티미디어 정보와 ATM

‘종합정보통신네트워크(ISDN)’ 개념 확립 : 디지털 방식을 사용하는 데이터 전송기술이 발전되면서 하나의 통합된 네트워크를 통해 음성 및 영상, 그리고 그래픽, 데이터 서비스가 가능한 ‘통합 네트워크’를 구성 디지털 방식을 기반으로 모든 정보서비스를 통합

‘광대역 종합 정보통신네트워크(B-ISDN)’ 개념 제안 : 기본 전송속도(64Kbps)의 제한으로 인한 화상의 품질 문제 등을 보완하기 위해 보다 확장된 개념 이에 대한 구현 방법으로 비동기 전송 방식인 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 방식 채택

ATM 기술은 광대역 통합 네트워크(BcN)에서 효율적인 데이터 전송 방식 중 하나가 됨

원활한 멀티미디어 정보서비스 고속성, 확장성, 유연성, 효율성을 갖춘 광대역 네트워크 시스템 필요

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등시성 서비스에 대한 예제

7. 1 멀티미디어 정보와 ATM

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ATM 원리와 특성

7. 1 멀티미디어 정보와 ATM

ATM 전송의 원리 : 사용자 정보 데이터의 내용이나 형태에 무관하게 단지 53바이트의 일정한 크기를 갖는 ATM 셀(cell)로 분할하여 수신 측으로 전송 [그림 7-1]

고정된 크기의 셀을 사용하는 이유?

일정한 크기를 갖도록 데이터를 분할(segmentation)하면 그만큼 다루기가 쉬워지기 때문

분할된 셀들은 통계적 다중화(statistical multiplexing)라는 방식을 통해 최적화됨

고정된 크기의 셀 형태로 전송하므로 다양한 서비스 요구를 효율적으로 수용 가능

가용 자원의 효율적 사용이 가능

네트워크의 정상적인 동작을 감시, 관리, 유지하는 데 드는 비용 감소

통계적 다중화 방식 사용으로 동적으로 대역폭 할당이 가능해져 데이터 전송 비용 감소

기존의 서비스와 향후 추가적으로 요구되는 서비스에 대하여 유연하게 대처 가능

다양한 정보에 대한 통합 서비스 가능

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ATM과 동기식 전송 방식의 비교

7. 1 멀티미디어 정보와 ATM

ATM 네트워크에서는 서로 다른 전송 측으로부터 발생된 데이터들이 하나의 링크로 합쳐지거나 혹은 통계적 다중화 과정을 거치게 됨

시분할 다중화(time division multiplexing)를 사용하는 동기식 전송 방식의 경우 대역폭의 낭비가 초래 [그림 7-2]

ATM은 각 데이터를 셀의 형태로 변환하고 여분의 대역폭을 통계적 다중화를 통해 효율적으로 할당하기 때문에 대역폭의 낭비를 줄일 수 있음 [그림 7-2]

ATM 네트워크 기술 : 회선 교환을 효과적으로 구현하고 유연성을 위해 고정된 크기(길이)의 셀에 의한 교환과 데이터, 음성, 영상 등 저속에서 초고속까지의 가변 전송률을 수용할 수 있는 기술

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ATM 프로토콜 구조 – 계층별 기능(1)

7. 1 멀티미디어 정보와 ATM

물리 계층

물리 계층(physical layer)의 표준 : I.432에 기술

B-ISDN에서 사용자-네트워크 인터페이스(UNI)는 155.52Mbps 혹은 622.08Mbps의 전송률,

전송미디어로는 동축케이블이나 광섬유 사용

물리매개 부계층, 전송수렴 부계층으로 구분

ATM 계층

ATM 계층에 대한 표준 : 권고안 I.361에 기술

ATM 계층의 가장 중요한 기능 : ATM 셀의 헤더를 생성시키고 관리하는 기능

상위 계층에서 데이터를 수신하면 여기에 5바이트 헤더를 추가하고 이를 다시 물리 계층으로 전달

수신 측의 ATM 계층 : 53바이트 셀에서 5바이트로 구성된 헤더를 제거한 다음 사용자정보 데이터 부분을 상위 계층인 AAL 계층으로 전달

ATM 적응 계층

ATM 적응 계층(AAL : ATM Adaptation Layer)에 대한 표준 : CCITT I.361과 I.363에 기술

고정된 크기를 가진 48바이트의 사용자 정보데이터를 생성하는 역할을 함

상위 계층에서 전달된 사용자 데이터를 48바이트 크기로 분할

48바이트 사용자 데이터에 ATM 계층에서 5바이트의 헤더가 첨부되면 53바이트인 ATM 셀 생성

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ATM 프로토콜 구조 – 계층별 기능(2)

7. 1 멀티미디어 정보와 ATM

ATM 적응 계층 - 분할 및 재조립 부계층(SAR)

전송 측 분할 및 재조립 부계층(SAR) : 길이가 일정하지 않은 상위 계층에서 생성된 데이터를 길이

가 48바이트로 고정된 길이의 데이터 생성

전송 측에서는 데이터를 분할해서 전송

수신 측에서 데이터를 수신하면 전송 측에서와 반대 과정으로 데이터를 재조합해서 전송 전의 형

태로 복원 기능

ATM 적응 계층 - 수렴 부계층(CS)

상위 계층으로부터 전달된 데이터 중 ATM 계층에서 제공하지 못하는 서비스를 요구하는 경우

수렴 부계층(CS)은 상위계층에서의 요구 사항중, ATM 계층에서는 제공하지 못하는 서비스에

대한 해결책 제공

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ATM 프로토콜 계층 구조

7. 1 IP 멀티미디어 정보와 ATM

ATM 프로토콜 계층 구조에서의 데이터 단위 교환 [그림 7-3]

ATM 프로토콜의 계층 구조와 각 계층에서 사용하는 데이터 단위를 구분하여 나타냄

ATM 계층의 셀 형식과 AAL계층 중 수렴 부계층에서의 데이터단위인 CS-PDU (CS-Protocol Data Unit)와 분할 및 조합 부계층에서의 데이터 단위인 SAR-PDU (SAR-Protocol Data Unit)를 구분한 상호 간의 관련성

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ATM 셀 구조

7. 1 멀티미디어 정보와 ATM

ATM 셀은 48바이트 사용자정보 데이터payload 부분과 전송 시 필요한 제어정보를 포함하는

5바이트 헤더로 구성 ATM 헤더는 53바이트 크기의 셀 중 5바이트를 차지

ATM 셀의 형식 [그림 7-4]

ATM 셀에 대한 ATM 스위치에서의 빠른 처리과정은 고속의 데이터 전송을 가능케 함

ATM 셀 상세구조 : 7부분의 영역으로 나눈 셀 헤더 [그림 7-5]

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ATM 셀 헤더의 영역별 구조(1)

7. 1 멀티미디어 정보와 ATM

일반 흐름제어 영역(GFC)

네트워크에서 흐름제어를 위해 사용되는 영역

전송미디어를 다수의 전송 측이 사용하고자 하는 경우 회선 경쟁(contention)에 따른 트래픽 혼잡문제를 해결하기 위한 흐름 제어 기능과 관련된 영역

가상채널 식별자(VCI)

가상채널 식별자(VCI) : ATM 셀은 목적지로 가는 도중 ATM 스위치를 거치게 되는데, 이때 사용되는 채널이 가상채널을 식별하기 위해 사용하는 것임

가상회선(virtual circuit) : VCI의 값을 이용해서 회선이 구축되는 것

가상채널 접속(virutual channel connection) : VCI를 이용해서 전송 측과 수신 측이 접속되는 것

가상경로 식별자(VPI)

다수의 가상채널을 모아서 하나의 가상경로를

구성함

가상경로는 가상경로 접속(virtual path

connection)을 위해 사용됨

다수의 가상채널을 모아 가상경로를 만들고,

다시 다수의 가상경로가 모여서 전송라인 구성

[그림 7-6]

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ATM 셀 헤더의 영역별 구조(2)

7. 1 멀티미디어 정보와 ATM

사용자정보 데이터 형태(payload type)

동일한 가상회로를 통해 이동하는 사용자 정보 데이터를 구별하기 위해 사용

사용자정보 데이터의 형태가 음성인지 혹은 화상인지를 구분하기 위해 사용하는 영역

셀 손실 우선권(Cell Loss Priority)

셀을 폐기해야 하는 경우, 어떤 셀을 우선적으로 폐기할 것인가를 나타내주는 영역

영역 크기 : 1비트로 할당

‘1’의 값으로 설정 우선적으로 폐기 (낮은 우선권을 가진 셀)

헤어오류제어(Header Error Control)

ATM 셀의 헤더에 대해서만 오류제어 기능을 수행하게 됨

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ATM 교환방식

7. 2 ATM 교환기술

전 ATM 교환방식은 셀 라우팅을 위한 제어정보가 5바이트의 헤더에 들어있음

셀이 전송되기 전에 전송 측과 수신 측 사이에 셀이 전송될 경로를 가상채널 식별자(VCI)를 이용하여 미리 정해놓고, 데이터는 가상경로 속에 나누어져 있는 가상채널을 이용하여 전송

VCI 값이 변환되는 예 : ATM 교환기가 셀 헤더의 VCI 값을 [1→2→5]로 순차적으로 변환하여 전송하는 과정 [그림 7-7]

ATM 교환과 패킷 교환의 차이점

패킷 교환에서는 패킷의 크기가 가변적인 반면 ATM 교환에서 사용하는 ATM 셀은 53바이트로 고정되어 있음

패킷 교환 방식은 소프트웨어로 경로설정을 하므로 전송속도에 제한이 있으나, ATM 교환은 하드웨어에 의한 경로설정이 수행되므로 고속전송이 가능해짐

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ATM 서비스 범주

7. 2 ATM 교환기술

CBR(Constant Bit Rate) 서비스

일정한 데이터 전송률을 갖는 트래픽에 대한 서비스

ATM 네트워크는 사용자의 용량을 넘지 않는 범위에서 변함없는 처리율 보장

rt-VBR(real-time Variable Bit Rate) 서비스

엄격히 제한된 지연과 지연 변동을 요구하는 응용에 사용

가변적 데이터 전송률을 갖는 트래픽을 지원하는 것이므로 지원 가능한 최대 전송률과 고속의 버스트(burst) 전송률 항목에 의해 결정되는 서비스

nrt-VBR(non-real-time Variable Bit Rate) 서비스

지연 변동에 대한 한계값이 규정되지 않는 것만 제외하면 rt-VBR과 동일함

낮은 셀 손실률의 특성

UBR(Unspecified Bit Rate) 서비스

전송률에 대하여 보장되지 않음

이 서비스로 제공되는 셀은 언제라도 폐기될 수 있음

ABR(Available Bit Rate) 서비스

사용자에게 최소 용량을 보장함

사용자는 셀 손실의 위험을 최소화하여 최소 전송률 이상으로 데이터 전송이 가능함

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ATM 서비스 유형의 속성-트래픽 서술자(1)

7. 2 ATM 교환기술

전송 측과 목적지의 연결에 대한 트래픽 특성을 설명함

해당 트래픽을 지원할 수 있을 때만 전송 측에 대한 연결을 설정

전송 측 트래픽 서술자

ATM 셀의 흐름에서 전송 측에 대한 트래픽 특성을 파악하기 위해 사용

PCR(Peak Cell Rat)

ATM 연결에서 소스에 의해 제공될 수 있는 트래픽의 상한값을 정의

CBR과 VBR 서비스에서 반드시 필요함

SCR(Sustainable Cell Rate)

ATM 연결의 평균 전송률에 대한 상한값을 정의

VBR 소스를 규정하기 위해 필요함

최대 버스트 크기(MBS)

PCR로 연속적으로 보낼 수 있는 최대 셀 수

SCR과 MBS는 반드시 VBR 소스에 대해 규정됨

최소 셀 전송률(MCR)

네트워크에 요구된 최소 수용 전송률

ABR 서비스에 사용됨

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ATM 서비스 유형의 속성-트래픽 서술자(2)

7. 2 ATM 교환기술

연결트래픽 서술자

소스 트래픽 서술자를 포함

CDVT와 승인(conformance)에 대한 정의를 포함

셀 지연 변이허용치(CDVT)

ATM의 슬롯, 물리층 오버헤드, 셀 다중화와 같은 ATM 계층 기능에 의한 지연 가변성의 한계를

나타냄

SCR(Sustainable Cell Rate)

ATM 연결의 평균 전송률에 대한 상한값을 정의

VBR 소스를 규정하기 위해 필요

적합성 규정(CD)

UNI에서 연결 승인 셀을 명확하게 규정하기 위해 사용

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ATM 서비스 유형의 속성 - 서비스 품질 파라미터

7. 2 ATM 교환기술

제공되는 서비스의 품질(quality) 관점에서 ATM 연결에 따른 기능과 관련되는 속성

셀 손실률, 피크 대 피크 셀 지연 변이, 최대 셀 전달 지연 속성 등 포함

특정 연결에 있어 사용자가 특정한 QoS를 요구할 때 사용되는 파라미터

셀 손실률(CLR)

총 전송된 셀의 수와 손실된 셀의 비율

피크 대 피크(peak-to-peak) 셀 지연 변이(CDV)

셀 지연의 변동

최대 셀 전달 지연(maxCTD)

연결에 대한 최대 요구 지연

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ATM 서비스 범주와 속성 (정리)

7. 2 ATM 교환기술

ATM 포럼에서는 ATM에서 제공하는 서비스 범주를 5가지로 정의

ATM 서비스 범주와 속성(service category attributes)에 대한 정리 [표 7-1]

CBR 서비스의 경우

PCR과 CDVT, 피크 대 피크 CDV, CLR, 최대 셀 전달 지연maxCTD 등과 같은 속성은 지정

SCR, MBS, CDVT, MCR 등의 속성은 유용하지 않으며, 그 밖의 피드백 속성은 미지정임

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ATM 트래픽 혼잡제어

7. 2 ATM 교환기술

ATM 네트워크에의 혼잡제어 방식

ATM 네트워크는 일반적으로 수 Mbps에서 수 Gbps에 이르는 대용량을 요구하는 넓은 범위의

응용을 지원

ATM 네트워크의 응용은 CBR, VBR 등과 같은 다양한 특성을 갖는 트래픽 형태를 다룸

ATM에서 발생하는 트래픽에 대하여 일반적인 흐름제어 기법을 적용하는 것은 비효율적임

네트워크를 지나는 전파 지연과 비교해서 셀 전송 시간이 급속히 감소되기 때문에 신속한 피드백 정보 전송에 어려움이 있음

시간 지연성과 전송속도의 영향

(예) 9,000km의 전송거리를 갖는 ATM 네트워크에서 전송속도로 150Mbps를 가정

셀 크기가 53(바이트)=53×8(비트)이고, 전송속도가 150(Mbps)=150×106(bps)이므로

하나의 셀이 네트워크에 접근하는 데 필요한 시간은 다음과 같이 계산 식 (7.1)

만약 네트워크가 혼잡으로 인하여 버려진 셀과 그 이후의 모든 셀을 전송해야 한다면,

재전송 정보가 도착되기 전에 전송 측은 추가적으로 N개의 셀을 더 보냄

전송 측이 혼잡을 인식하여 응답하기까지 4Mbps 이상의 데이터가 더 보내지는 것 식 (7.2)

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셀 지연 변이(CDV)

7. 2 ATM 교환기술

셀 지연 변이(CDV)

ATM에서 전송 오버헤드를 작게 설계함으로써 매우 빠른 셀 교환(스위칭)과 라우팅이 가능해지나

지연시간의 변이가 필연적으로 발생 [그림 7-8]

중간 교환노드에서의 큐잉시간과 패킷헤더 분석에 필요한 시간 및 라우팅을 수행하는데

요구되는 처리시간 등이 다르기 때문에 지연시간의 변이가 발생

일정 데이터 속도로 전송되어야 하는 트래픽인 경우 이와 같은 셀 지연 변이 특성은 큰 문제가 될 수 있으나, ATM 네트워크의 셀 지연 변이는 패킷 교환 네트워크의 셀 지연 변이 보다는 작음

(이유) ATM은 중간 교환노드에서 오버헤드의 처리를 최소화하고, 셀은 고정된 헤더 형태와 크기로 인해 오류제어나 흐름제어에 대한 영향이 최소화되며, 또한 고속의 ATM 네트워크를 구성하기 위해 ATM 스위치는 매우 높은 처리율을 제공하도록 설계되었기 때문

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ATM 트래픽 혼잡제어

7. 2 ATM 교환기술

혼잡제어란?

네트워크에서 혼잡이 발생하면, 셀이 버려지거나 영향을 받는 교환기에서 큐잉(queueing) 지연이

발생하므로 어느 순간에 네트워크에 의해 수용되는 총 트래픽 부하를 고려하여 최소한 혼잡이

발생하지 않도록 하는 것

실시간 서비스 범주에서 셀 전달 지연에 대한 확률밀도함수 [그림 7-9]

: 셀 전달 지연시간이 최대 셀 전달 지연시간보다 커질 경우에 셀들이 손실되거나 정상적인 전송

어려움

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가상경로를 이용한 자원관리

7. 3 ATM 트래픽 제어 기법

트래픽 제어 기능

트래픽의 혼잡 상태를 피하거나 그 영향을 최소화하기 위해서 네트워크에 의해 수행되는 기능

가상경로 연결(VPC)

비슷한 가상채널 연결(VCC)들을 그룹화하며, 네트워크는 가상경로(VP)에 대한 통합적인 용량을 제공하고 가상연결에 의해 공유 됨

자원관리(resource management)

서비스 특성에 따라 트래픽 흐름을 분리하여 네트워크 자원을 할당하는 것

사용자와 사용자 간 응용(user-to-user application)

VPC는 사용자와 네트워크 간 인터페이스(UNI)를 사용함으로써 그 범위가 확장되며, 이 경우 네트워크 VPC 내에서 각각의 VCC에 대한 QoS 정보를 갖지 않음

사용자와 네트워크 간 응용(user-to-network application)

VPC를 사용하여 UNI와 네트워크 노드 사이를 연결하며 이 경우 네트워크는 VPC 내에서

VCC의 QoS 파라미터를 인식함

네트워크와 네트워크 간 응용(network-to-network application)

VPC는 두 개의 네트워크 사이를 연결하며 이 경우 네트워크는 VPC 내의 VCC가 갖는

QoS 파라미터를 인식하여 네트워크 자원을 제어함

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VCC와 VPC의 관계

7. 3 ATM 트래픽 제어 기법

VCC 1과 2는 VPC b와 c에 따라 성능이 달라짐

만약 VPC 내의 모든 VCC가 유사하게 설정되면, VCC는 셀 손실률, 셀 전송 지연, 셀 지연 변이의 관점에서 비슷한 네트워크 성능을 보이게 됨

같은 VPC 내에 있는 각 VCC가 서로 다른 QoS 속성을 요구하면, 네트워크나 사용자에 의해 허용되는 VPC 성능도 요구에 따라 적절하게 설정됨 [그림 7-10]

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연결허가제어와 사용 파라미터 제어

7. 3 ATM 트래픽 제어 기법

연결허가 제어(CAC)

추가적인 사용자 트래픽으로부터 네트워크 자신을 보호하기 위한 첫 번째 보호막임

사용자가 새로운 VPC 또는 VCC를 요구할 때 양방향에 요구되는 서비스를 암묵적 또는 명시적으로 규정해야 함

연결허가 제어를 위해서는 서비스 범주(CBR, rt-VBR, nrt-VBR, ABR, UBR) 연결 트래픽 서술자,

각 QoS 파라미터의 값(피크 대 피크 CDV, maxCTD, CLR) 등이 요구됨

사용 파라미터 제어(UPC)

과도한 트래픽의 사용 정도를 판단하기 위해 연결 상태를 감시

할당된 파라미터의 변동을 감지함으로써, 적절한 동작을 취해 QoS에 악영향을 끼치는 과부하로부터 네트워크 자원을 보호함

UPC 기능의 3가지 경우 [그림 7-11]

A 경우 : UPC가 VCC 스위칭 기능이 실행되기 전에 입력 셀에서 수행되는 경우

B 경우 : VCC가 네트워크 내의 VCC 스위칭 포인트로 연결 전에 VCC가 하나 또는 그 이상 VPC 스위칭 포인트를 통과할 때, 가상 경로 기준에 따라 UPC 기능이 입력셀에서 수행되는 경우

C 경우 : VCC가 사용자 또는 다른 네트워크 제공자와 연결되었을 때 네트워크가 가상경로 레벨에서만 UPC를 제공하는 경우

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UPC 기능과 예제

7. 3 ATM 트래픽 제어 기법

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ABR 서비스와 피드백 메커니즘

7. 4 ABR 트래픽 관리 기법

ABR 서비스

사용자에게 최소 용량을 보장하는 서비스

셀 흐름을 제어하기 위해서 피드백(feedback) 메커니즘을 사용

ABR 연결은 사용 가능한 용량(capacity)을 사용자 상호 간에 공유하기 위한 목적으로 사용

CBR/VBR 연결에 따른 QoS 속성에 영향을 미치지 않고 네트워크의 이용률을 증가시킴

ABR 서비스는 전송률 조정과 예측이 어려운 셀 지연에 대한 조정과 관련된 응용에 적용됨

ABR은 낮은 셀 손실률을 보장

허용 셀 전송률(ACR)

소스가 셀을 전송할 수 있도록 허용된 현재의 전송률

최소 셀 전송률(MCR)

ACR이 가질 수 있는 최솟값

네트워크는 MCR보다 작은 소스의 흐름을 제한하지 않음

피크 셀 전송률(PCR)

ACR이 가질 수 있는 최댓값

초기 셀 전송률(ICR)

ACR에 할당된 초기값

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피드백 메커니즘의 동작

7. 4 ABR 트래픽 관리 기법

초기에 소스는 ACI=CR로 설정하여 전송

네트워크로부터 피드백이 들어오면 이 값을 기반으로 ACR을 제어

피드백은 자원관리(RM) 셀의 형태로 주기적으로 제공

RM 셀 형식 : 각 셀은 3개의 영역을 포함함 [그림 7-12]

CI (Congestion Indication) 비트 : 혼잡지시 비트

NI (No Increase) 비트 : 증가금지 비트

ER(Explicit cell Rate) : 명시적 셀 전송률

CI=1이면,

현재 ACR의 비례량만큼 ACR 감소 (MCR보다는 작지 않아야 함)

CI≠1이면,

NI=0이라면 (else if NI=0), PCR의 비례량만큼 ACR을 증가

(PCR보다는 크지 않도록 함)

ACR>ER이라면 ER과 MCR 중 큰 값을 선택하여 ACR 값 변경

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RM 셀 형식

7. 4 ABR 트래픽 관리 기법

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셀의 흐름

7. 4 ABR 트래픽 관리 기법

셀의 흐름

ABR 연결에서 ATM 셀은 데이터 셀과 자원관리 셀의 두 가지 형태로 구분

전송률 제어 피드백 방식 : 명시적 전방위 혼잡지시 표시, 상대적 전송률 표시(relative rate marking), 명시적 전송률 표시(explicit rate marking)

명시적 전방위 혼잡지시 표시

스위치는 셀이 전방위 방향으로 지나갈 때 ATM 데이터 셀 헤더의 EFCI(Explicit Forward Congestion Indication)를 설정

상대적 전송률 표시 (relative rate marking)

스위치는 지나가는 RM의 CI와 NI 비트를 직접 설정

명시적 전송률 표시 (explicit rate marking)

스위치는 FRM 또는 BRM의 ER 필드값을 줄일 수 있음

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ABR 용량할당 기법

7. 4 ABR 트래픽 관리 기법

ABR 서비스를 지원하려면 혼잡제어와 함께 공정한 용량할당 기능이 수행되어야 함

ABR의 전송률 제어 메커니즘은 ABR 서비스가 최소 셀 손실을 제공하기 때문에, 네트워크

에 의한 혼잡제어가 요구되며, 도착하는 패킷의 전송률을 네트워크에 의해 처리 될 수 있

는 전송률로 제한할 수 있게 됨

이진 피드백 기법(binary feedback schemes)의 동작

ATM 스위치는 자신의 각 출력 포트에서 버퍼 이용률을 감시함

만일 혼잡이 발생하면, ATM 스위치는 전방위 데이터에 EFCI를 설정하거나 또는 전방위/후방위

RM에 CI 혹은 NI를 설정함으로써 이진수 통보

명시적 전송률 피드백 기법(explicit rate feedback schemes)은 제공될 수 있는 각 VC의

용량을 공정하게 공유하도록 하기 위해 사용되는 ‘공정 공유치(fair share)’ 를 계산

공정 공유치: 현재 트래픽 부하나 혼잡 정도를 결정하는 값

각 연결에 대한 명시적 전송률(ER)을 계산한 후, 전송 측으로 ER 값을 보냄

New 데이터통신과 네트워킹 멀티미디어와 ATM 전송기술 32/33

ABR 트래픽 관리기법의 예

7. 4 ABR 트래픽 관리 기법

ABR 트래픽 관리를 위한 공정 용량할당 교환 알고리즘의 예 : EPRCA, ERICA, CAPC 등

향상된 비례전송률 제어 알고리즘(EPRCA)의 경우

모든 VC가 동일한 명시적 전송률로 감소되기 때문에 용량의 감소에 있어서 공정성 확보

혼잡회피를 위한 명시된 전송률 지시기법(ERICA)

VC 용량의 ‘공정 공유치’를 낭비하는 VC에 대한 ER 값을 혼잡에 반영

비례제어를 사용한 혼잡회피 기법(CAPC)

‘공정 공유치’로 계산된 값이 RM 셀의 명시적 전송률 값보다 작을 경우, RM 셀의 명시적 전송률 영역을 공정 공유치로 설정하여 혼잡을 피하도록 함

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Q & A