[論文レビュー] A Brief Overview of ATM: Protocol Layers, LAN Emulation, and Traffic Management

K.-Y. Siu, Raj Jain|ArXiv.org|Sep 24, 1998

Network Traffic and Congestion Control被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、非同期転送モード（ATM）技術の包括的な概要を提供し、プロトコルレイヤー、LANエミュレーション（LANE）メカニズム、およびトラフィック管理戦略に焦点を当てる。ATMがセルベースの伝送によりブロードバンドマルチメディアサービスをどのようにサポートするかを説明し、標準化におけるATMフォーラムの役割を記述するとともに、ATMネットワーク上でのLANサービスのエミュレーションおよびさまざまなトラフィックタイプの効率的管理における主な進歩を概説する。

ABSTRACT

Asynchronous Transfer Mode (ATM) has emerged as the most promising technology in supporting future broadband multimedia communication services. To accelerate the deployment of ATM technology, the ATM Forum, which is a consortium of service providers and equipment vendors in the communication industries has been created to develop implementation and specification agreements. In this article, we present a brief overview on ATM protocol layers and current progress on LAN Emulation and Traffic Management in the ATM Forum.

研究の動機と目的

• 研究者および実務家向けに、ATMプロトコルアーキテクチャの明確で簡潔な技術的概要を提供すること。
• LANエミュレーション（LANE）の役割と機能を説明し、レガシーランプロトコルがATMネットワーク上で動作可能になる仕組みを解説すること。
• ATMにおけるトラフィック管理技術、特にサービス品質（QoS）メカニズムおよびリソース割り当て戦略を分析すること。
• ATMフォーラムがブロードバンド通信サービス向けにATM実装を標準化したプロセスの進捗を文書化すること。
• 1990年代半ばにおける次世代ブロードバンドネットワークにおけるATMの役割を理解するための基盤的リファレンスとしての役割を果たすこと。

提案手法

• 物理層、ATM層、AAL層を含むATMプロトコルスタックを分析し、セルフォーマットおよび多重化技術の詳細を記載する。
• LANエミュレーション（LANE）アーキテクチャを説明し、LANエミュレーション構成サーバー（LECS）の役割およびMAC層エミュレーションに使用されるLEC（LANエミュレーションクライアント）の使用法を記述する。
• QoS要件を満たすために、トラフィック整形、ポリシング、およびアドミッション制御などのトラフィック管理メカニズムを説明する。
• ATMフォーラムの標準化活動をレビューし、ATMインターフェースおよびサービスカテゴリの規定を含む。
• 図式やプロトコル図を用いて、ATMレイヤーとLANEコンponents間の相互作用を明確にする。
• 一定ビットレートおよび可変ビットレートのトラフィックをサポートするための、さまざまなAALタイプ（AAL1～AAL5）を比較する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ATMプロトコルスタックは、どのように効率的で低遅延なブロードバンドマルチメディアトラフィック伝送を実現するか？
• RQ2 LANエミュレーション（LANE）は、イーサーネットなどのレガシーランプロトコルがATMネットワーク上で透過的に動作できるようにするために、どのようなメカニズムを用いるか？
• RQ3 ATMは、リアルタイムおよび非リアルタイムアプリケーションの両方のサービス品質（QoS）を確保するために、どのように多様なトラフィックタイプを管理するか？
• RQ4 ATMフォーラムは、相互運用性のある展開を可能にするATM技術の標準化において、どのような役割を果たしたか？
• RQ5 LANサービスをATMインfraストラクチャに統合するにあたり、主なアーキテクチャ的およびプロトコル的課題は何か？

主な発見

• ATMのセルベーススイッチングおよび固定セルサイズ（53バイト）により、リアルタイムマルチメディアサービスに適した予測可能でジャイタ低減の伝送が可能となる。
• LANエミュレーション（LANE）は、MACアドレスをATMアドレスにマッピングするLECSおよびLECの使用により、ATM上での従来のLAN動作のエミュレーションに成功している。
• ATMにおけるトラフィック管理は、トラフィック契約、ポリシング、およびスケジューリングに依存し、QoSを強制する。サービスカテゴリ（CBR、VBR、ABR、UBR）が明確に定義されている。
• ATMフォーラムは、相互運用性のある仕様の開発において重要な役割を果たし、サービスプロバイダーおよびベンダーエコシステムにおけるATMの展開を加速した。
• AAL5は、シンプルなヘッダおよび効率的なペイロード処理のため、データサービスにおいて最も効率的かつ広く採用されたAALタイプと特定された。
• 本論文は、ATMがQoS保証を伴って多様なトラフィックタイプを統合できる能力があるため、将来的なブロードバンドネットワークの有力候補であると結論づけている。