Asynchronous Transfer Mode (ATM)

Definisi ATM

•          ATM : suatu teknologi evolusi packet switching berkecepatan tinggi.

–        Menggunakan paket yg pendek berukuran tetap (53 byte) yg disebut ATM cell

•          Mendukung berbagai jenis trafik

–        Data, suara, gambar, video, teks

–        Mode real-time dan non real-time

•          Transmisi secara connection oriented (layanan komunikasi data yang membutuhkan pembangunan koneksi dan pemeliharaan koneksi selama layanan berlangsung)

•          Memiliki kemampuan QoS (Quality of Service)

•          Bandwidth on demand

–        High speed network: 25 MBps – 2,5 GBps

–        Switching via hardware

•          Memiliki skalabilitas implementasi

–        LAN, MAN, hingga WAN

Sejarah

•          1988 industri telekomunikasi mulai mengembangkan sebuah konsep yang disebut Broadband Integrated Service Digital  Network-atau B-ISDN.

•          B-ISDN digambarkan sebagai carrier service (layanan pembawa) yang mampu menyediakan komunikasi ke end-user (ujung pemakai) dengan kecepatan tinggi dan dalam sistem yang tenintegrasi.

•          AsynchronusTransfer Mode(ATM) Teknologi yang dipilih untuk membawa layanan B-ISDN

Cara kerja jaringan ATM

•          Cara kerja ATM adalah dengan memotong-motong dan menggabungkan kembali berbagai tipe trafik informasi tersebut (voice, video dan data) dalam format sel berukuran 53 byte melalui saluran fisik yang sama.

•           Proses tersebut dinamakan statistical multiplexing.

•          Masing sel terdiri dari 48 byte payload (berisi informasi) dan 5 byte header (berisi alamat dan routing).

Dalam jaringan ATM dikenal 2 macam Virtual Circuit (VC) :

•          PVC (Permanent Virtual Circuit) bersifat permanen, artinya virtual circuit dibangun terus-menerus selama ada data yang dikirimkan.

•          SVC (Switched Virtual Circuit) bersifat on-demand, artinya bandwidth yang disediakan dapat disesuaikan dengan kebutuhan (bergantung pada tipe informasi yang hendak dikirimkan) pada saat itu, yang dikenal dengan QoS atau Quality of Service.

Konfigurasi jaringan ATM

•          Alternatif implementasi ATM

–        Sebagai protokol LAN

–        Sebagai backbone untuk menghubungkan LAN yang sudah  ada (existing ‘legacy’ LAN)

–        Sebagai backbone untuk menghubungkan jaringan lokal yang lain dengan teknologi yg berbeda, spt Frame Relay, IP network

–        Sebagai jaringan interkoneksi di antara ATM-attached server/ workstation dan dengan existing ‘legacy’ LAN

–        Interkoneksi antara beberapa emulasi LAN yang secara logical terpisah, namun menggunakan jaringan fisik ATM yang sama

•          Sel-sel ATM terdiri dari: 5 byte HEADER dan 48 byte INFORMASI

•          UNI cell ATM terdiri dari: GFC, VPI, VCI, PT, CLP, HEC dan informasi

•          NNI cell ATM terdiri dari: VPI, VCI, PT, CLP, HEC dan informasi

•          GFC (Generic Flow Control) : digunakan untuk mengontrol aliran sel dari user-jaringan

•          VPI (Virtual Path Identifier) : merupakan bidang routing untuk jaringan 8 bit untuk sel UNI dan 12 bit untuk sel NNI

•          VCI (Virtual Channel Identifier) : digunakan untuk routing ke dan dari pemakai ujung

•          PT (Payload Type) : menunjukkan jenis-jenis informasi

•          CLP (Cell Loss Priority) : menyediakan bimbingan kepada jaringan saat terjadi kemacetan

–        nilai“0”= sel dengan prioritas tinggi, tidak dapat dibuang

–        nilai“1”= sel dengan prioritas rendah, dapat dibuang jika terjadi kemacetan

•          HEC (Header Error Control) : digunakan untuk mendeteksi kesalahan. dan membetulkan kode sehingga memberikan perlindungan terhadap kesalahan dalam jaringan

Jaringan ATM

Dalam ATM didefinisikan 2 jenis devices:

–        End points

–        Switching nodes

Jenis interface di dalam ATM

–        User Network Interfaces (UNI)

–        Network Node Interfaces (NNI)

Mekanisme pengiriman data

•          Data (jenis apa pun) dipotong-potong menjadi sejumlah ATM cell

•          Sebuah virtual channel connection (VCC) dibangun secara end-to-end dengan suatu ATM address

–        ATM address digunakan untuk pembangunan koneksi di dalam proses pensinyalan, tetapi tidak dipakai setelah koneksi terbentuk

•          Ketika koneksi telah dibangun, sebuah route akan terdapat di dalam jaringan.

•          Route tersebut tetap selama koneksi berlangsung

•          Route tersebut dapat melalui beberapa switching nodes

•          UNI: user network interface

•          NNI: network network interface

Parameter Transfer Informasi

1. BER (Bit Error Rate) : rasio antara bit yang salah dalam informasi dengan jumlah total bit yang ditransmisikan.

2. CLR (Cell Loss Ratio) : rasio antara jumlah sel yang hilang dengan jumlah total sel yang dikirimkan dalam interval waktu tertentu

3. CIR (Cell Insertion Ratio) : jumlah sel yang ditransmisikan ke tujuan yang salah dengan jumlah total sel yang ditransmisikan

4. CTD (Cell Transfer Delay): didefinisikan sebagai waktu antara bit pertama dari sel yang meninggalkanpoint referensi dengan waktu dimana bit terakhir sel sampai dititik referensi kedua.

Physical Layer

•          PROTOCOL Physical Layer :  melibatkan spesifikasi media transmisi dan skema pengkodean sinyal. Kecepatan data pada Physical Layer : 25,6 MBpss/d 622,08 MBps

•          Physical Layer secara umum berfungsi untuk mengantarkan data dari tempat yang satu ke tempat lain melalui sistem transmisi yang dalam hal ini dapat disalurkan melalui SDH.

•          Lapisan fisik ATM harus bersifat transparan artinya lapisan fisik tersebut tidak boleh merubah payload ATM sel dan tidak merubah header ATM sel kecuali bagian HEC dengan tujuan untuk keamanan data yang ditransmisikan.

•          Physical layer terdiri dari 2 sublapisan yaitu sublapisan transmission convergence (TC) dan sublapisan physical media dependent (PMD).

ATM Layer

•          Lapisan ATM merupakan lapisan di atas physical layer yang memiliki karakteristik tidak tergantung pada media fisik yang digunakan.

•          ATM dipergunakan untuk berbagai bentuk layanan dan kemampuan transfer data (menentukan transmisi data dalam ukuran paket tertentu) dengan fungsi – fungsi utama sebagai berikut :

1. Sel Multipleksing / Demultipleksing.

2. Translasi VPI dan VCI

3. Pembangkitan / pemisahan sel header.

4. Generic Flow Control (GFC)

ATM Adaptation Layer

•          ATM Adaptation Layer : memetakan informasi dari Higher layer kedalam sel-sel ATM untuk diangkut ke seluruh jaringan dan sebaliknya mengumpulkan informasi dari sel-sel ATM untuk dikirim ke Higher Layer

KONEKSI LOGIKA ATM

•          Koneksi Logika ATM disebut juga Virtual Channel Connection (VCC)

Prinsipnya sama dengan Virtual Circuit pada protocol X.25 (utk komunikasidata)

•           VCC merupakan unit dasar dari Switching dalam sebuah jaringan ATM

•           VCC digunakan untuk pertukaran jaringan-user (untuk pensinyalan kontrol) dan jaringan-jaringan(untuk manajemen jaringan dan routing)

•           Sekumpulan VCC membentuk sebuah bundel yang disebut Virtual Path Connection(VPC)

Prinsipnya sama dengan Virtual Circuit pada protocol X.25 (utkkomunikasidata)

•           Jika VCC digunakan untuk koneksi individu, maka VPC merupakan koneksi kelompok

Penggunaan Virtual Channel Connection :

1. User-User : digunakan untuk membawa data user dari ujung ke ujung

2. User-jaringan: digunakan untuk pensinyalan kontrol user ke jaringan

3. Jaringan-jaringan: digunakan untuk manajemen lalu lintas jaringan serta fungsi-fungsi routing

Ada2 interface yang digunakan didalam jaringan ATM :

-  UNI (User-Network Interface ) : interface yang menghubungkan user ke switch ATM

-  NNI (Network-Network Interface) : interface yang  menghubungkan switch-switch ATM, adalah format header untuk sel antara pengguna ke jaringan ATM dan NNI adalah format header untuk sel antar titik cabang ATM dalam jaringan.

PERALATAN ATM

•          Jaringan ATM terdiri dari: switch ATM dan titik ujung ATM

•          Switch ATM bertanggung jawab untuk transit sel melalui jaringan ATM

•          Tugas switch ATM : menerima sel dari titik ujung ATM atau switch ATM yang lain,membaca, meng-update informasi header dari sel dan men-switch ke arah tujuan.

•          Tugas titik ujung ATM : sebagai adapter bagi jaringan ATM.

•          Contoh: work station, router, LAN switch, video CODEC,

•          Digital Service Unit (DSU)

Keuntungan ATM

1. ATM mampu menangani semua jenis trafik komunikasi (voice, data, image,video, suara dengan kecepatan tinggi, multimedia dan sebagainya) dalam satu saluran dan dengan kecepatan tinggi)

2. ATM dapat digunakan dalam Local Area Network dan Wide Area Network (WAN)

3. Dalam pembangunan LAN, penggunaan ATM dapat menghemat biaya karena pemakai yang akan menghubungkan dirinya dengan sistem ATM LAN dapat menggunakan adapter untuk menyediakan kecepatan transmisi sesuai dengan bandwidth yang mereka butuhkan.

Kerugian ATM

1.            Biaya masih relatif tinggi

2.            Kompleksitas lebih tinggi : Mekanisme kompleks untuk mencapai QoS (Quality of Service)

3.            Overhead sel header (5 byte per sel)

Aspek bisnis ATM

Mengapa ATM?

•          Perkembangan kebutuhan bisnis

–        Perubahan operasi dari centralized ke distributed

–        Adanya paradigma distributed processing & client server

–        Kebutuhan interkoneksi LAN/MAN/WAN

–        Peningkatan trafik inter-LAN yang cukup besar

–        Bandwidth on demand

•          Sebelum ATM

–        Implementasi jaringan yang terpisah untuk komunikasi suara, video conference, dan komunikasi data

•          Contoh: PSTN (komunikasi suara), ISDN (video conference), jaringan data paket (komunikasi data)

•          Setelah ATM

–        Tersedia sebuah jaringan yang dapat digunakan untuk membawa segala jenis trafik dan koneksi antar jaringan

KESIMPULAN

•          Jaringan ATM adalah jaringan berbasis sel, dan

                mengirim melalui paket-paket kecil dan berkecepatan tinggi.

•          Masing-masing ATM adaptation layer mempunyai

                karakteristik sendiri-sendiri, karakteristik tersebut akan menentukan jenis layanan apa yang dapat diolahnya.