Grundlagen moderner Netzwerktechnologien im Überblick – Teil 40 Asynchronous Transfer Mode (ATM) – WAN-Technik mit Wurzeln im Breitband-ISDN

Der Asynchrone Transfer Mode ATM wurde über einige Jahre als absolute Zukunftstechnik gehandelt. Neben Fernnetzen sollten auch LANs mit dieser Technik ausgestattet werden. Doch dies hat überhaupt nicht funktioniert. In WANs ist ATM aber auch heute noch zu finden selbst wenn die WAN-Technik mittlerweile andere Wege geht.

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ATM, der Asynchronous Transfer Mode, wurde im Rahmen der Entwicklung des mittlerweile aufgegebenen Breitband-ISDN als technische Übertragungsmethode entworfen. Daten werden dabei nicht in Paketen variabler, sondern in Zellen fester Länge übertragen. Mittlerweile gibt es aber eine Reihe von Alternativen zu ATM.

ATM ist ein Teil der CCITT-Spezifikation für Breitband-ISDN und benutzt ein komplexes Netz von Switches, die 53 Byte lange Rahmen, genannt Cells, ganz schnell zwischen Ports hin- und herbewegen. Bei ATM werden also keine Datenpakete variabler Länge übertragen, wie bei einem X.25-Netz, sondern vielmehr kleine, kurze Zellen fester Länge. Dadurch kann man letztlich die Switches aufregend schnell machen, weil sie praktisch nur noch aus Hardware bestehen. Datenströme müssen auf diese kleinen Zellen abgebildet werden. Das ergibt ganz viele Zellen, aber das macht nichts, weil sie so hurtig vermittelt und übertragen werden können. Die Zellen tragen aufgrund vielfältiger Optimierungen trotz ihrer geringen Größe alle für das Weiterschalten benötigten Informationen in sich.

Jeder Port des Switches ist wiederum an ein spezifisches Gerät angeschlossen. Da jeder Switch den Instruktionen innerhalb der Zelle folgt, erlaubt diese Technik das beliebige Routen von Cells an jede Stelle des Netzes, egal, wo die Zelle herkommt. Da die Cells klein sind, kommt es nur zu äußerst geringen Verzögerungszeiten. Dadurch können synchrone und asynchrone Dienste gleichermaßen realisiert werden.

Außerdem kann ATM nicht nur für die Implementierung von WAN-, sondern auch für LAN-zu-LAN-Verbindungen benutzt werden. Da es dem ATM-Netz völlig egal ist, von wo und wohin die Cells befördert werden, können Benutzer-Workstations oder Hubs mit dieser Technik freizügig per Software konfiguriert werden.

ATM: Technik mit Bitratentransparenz

ATM rettet als vereinfachte schnelle Paketvermittlung einen wichtigen Vorzug des betagten X.25: die Bitratentransparenz. Im Rahmen eines ATM-Netzes können auch Geräte und Dienste unterschiedlicher Bitrate miteinander kommunizieren. Das ist z.B. bei einem herkömmlichen LAN nicht möglich. Gerade darum wird ATM für die Konstruktion des Breitband-ISDN, bei dem die Integration unterschiedlicher Dienste im Vordergrund steht, zugrunde gelegt.

ATM kann nicht nur Dienste, sondern auch Netze vollständig integrieren und geht damit eine Stufe weiter als z.B. das S-ISDN. Ein Datenstrom, der über das ATM-Netz gehen soll, wird zunächst wie gesagt unabhängig von seiner Bitrate in relativ kleine Pakete gleicher Länge gepackt, die sog. ATM-Zellen. Die ATM-Zellen können asynchron freie Zeitschlitze (Slots) belegen und sind den Übertragungskanälen nicht z.B. aufgrund der Position in einem festen Rahmen zugeordnet. Dies ist der wesentliche Unterschied in der Funktionsweise gegenüber z.B. der Arbeit einer Nebenstellenanlage mit ihrer synchron arbeitenden Zeitschalteinheit.

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