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IP su ATM

di: Fabrizio Badini

Introduzione ad IP su ATM

La tecnica Asynchronous Transfer Mode (ATM), giocherà un ruolo centrale nello sviluppo delle future reti di comunicazione. La sua introduzione è costantemente in crescita grazie ad importanti fattori che la rendono molto più "attraente" rispetto alle tecniche attualmente presenti che realizzano LAN (es. Ethernet) oppure MAN (es. DQDB) e persino WAN, in particolare argomentazioni a favore sono:

la possibilità di una ampia scalabilità della banda
un rapporto prezzo-prestazioni molto elevato

e soprattutto la possibilità di garantire agli utilizzatori una qualità di servizio (Quality of Service QoS) in modo tale da facilitare l'introduzione di applicazioni multimediali che richiedono garanzie in termini di banda, tempi di ritardo oppure perdita di pacchetti, alla connessione.

Le attuali reti LAN non implementano, per la maggior parte, garanzie di QoS ma si limitano a servizi "Best Effort" e ciò è ereditato anche dai protocolli a livello di rete, quali IP che é nato specificamente per reti come Ethernet. Quindi le capacità' necessarie per risolvere questo problema sono state "conferite" al livello di trasporto (TCP) pagandone, però dal punto di vista della complessità e quindi delle prestazioni , basti pensare alle perdite dovute al sistema "Go back N", che per garantire l'assenza di perdita di pacchetti non può assolutamente garantire il loro delay.

Inoltre tecniche per reti MAN o WAN, pur essendo "meno" best effort, rispetto ad esempio ad Ethernet, sono poco scalabili dal punto di vista della banda perché sono orientate al trasferimento di grossi moli di dati tra i loro nodi, inoltre tipicamente sono "frame based" ovvero c'é una trama, che alcune volte può essere di dimensione fissata. Queste due cose insieme le rendono meno scalabili rispetto ad una rete ATM nella quale, una volta stabilita la connessione i nodi possono scambiarsi quantità di dati che vanno dalla singola cella a centinaia di migliaia di celle, quindi grossa elasticità già dal livello di collegamento, mantenendo inoltre "quasi" le stesse procedure di trasferimento quali che siano le dimensioni della rete (una rete ATM funziona sempre nello stessom modo sia che sia piccola o che sia grande).

Questi benefici, comunque, hanno un prezzo che risiede nella enorme complessità della tecnologia ATM. Come vedremo meglio in seguito, le celle ATM (cella è il nome dei singoli pacchetti) hanno dimensione fissa e ciò facilita lo switching, quindi la velocità. Il mantenimento della rete nel suo complesso, però, comporta un grosso lavoro in quanto il controllo deve essere accurato altrimenti il sistema si "blocca"; infatti garantire la QoS non é semplice a velocità cosi elevate (ad esempio il controllo della congestione e molto complesso). Per contro, tecniche come Ethernet sono molto semplici, non richiedono controllori centrali complessi in quanto il caso fa si che la trasmissione abbia luogo senza problemi (la probabilità di collisione non é mai nulla per cui c'è sempre possibilità che una trasmissione non vada a buon fine).

ATM è quindi la tecnologia del futuro "prossimo". La richiesta da parte degli utenti per l'uso di applicazioni multimediali, quali la Videoconferenza oppure il VideoOnDemand é in costante crescita e solo ATM ne può, a nostro avviso, garantire una facile e larga diffusione.