A.
PENGERTIAN
ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE (ATM).
Asynchronous Transfer Mode (ATM) adalah teknologi switching dan
multiplexing, dimaksudkan untuk memindahkan berbagai jenis trafik (data, suara,
video, audio) dengan cepat dan efisien. Circuit switching umumnya mensyaratkan
bahwa paket di set ke posisi dalam frame berulang, misalnya sinkron dalam
waktu, langkah, sesuai dengan aplikasi dan / atau jam jaringan. Transmisi Asynchronous memungkinkan sel-sel yang akan
diposisikan di mana saja dalam data stream. ATM saat ini memiliki kecepatan 155Mbps
(OC-3port), 622Mbps (OC-12 port), 1,2 Gbps dan 2,5 Gbps. Asynchronous
Transfer Mode (ATM) merupakan protokol jaringan yang berbasis sel, yaitu
paket-paket kecil yang berukuran tetap (48 byte data + 5 byte header) pada sirkuit virtual. Protokol lain
yang berbasis paket, seperti IP dan Ethernet, menggunakan satuan data paket
yang berukuran tidak tetap.
ATM memungkinkan sirkuit dengan bandwidth terjamin dan persyaratan yang berbeda yang akan dibentuk secara bersamaan Layanan. Kualitas (QoS) dapat diatur dan ditetapkan pada tahap koneksi menggunakan parameter seperti delay, jitter delay dan tingkat kesalahan berdasarkan aplikasi dan negara jaringan pada saat koneksi.Dua prioritas untuk lalu lintas didefinisikan; prioritas tinggi dan
prioritas rendah. lalu lintas rendah akan diabaikan jika ada masalah kemacetan
saklar. ATM Meskipun bukan jenis jaringan broadcast, multicast didukung untuk aplikasi seperti suara dan video conferencing. ATM bekerja pada model topologi Bintang, dengan
menggunakan Kabel fiber optic ataupun kabel twisted pair. ATM pada umumnya
digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih LAN. dia juga banyak dipakai oleh
Internet Service Providers (ISP) untuk meningkatkan kecepatan akses Internet
untuk klien mereka.
Teknologi
yang dipilih untuk membawa layanan B-ISDN dan Teknologi Asyncronous Transfer Mode
(ATM) saat ini memasuki operasional pelayanan secara penuh dan merupakan satu
teknologi yang menjadi dasar pembuatan jaringan-jaringan yang baru. ATM
menyediakan teknologinya untuk membangun jaringan yang cocok bagi kebutuhan
konsumen mereka, kombinasi kemampuan, pengaturan dan kapasitas untuk membawa
jalur lain seperti Frame Ralay atau X.25 dan segala protokol seperti Internet
Protocol (IP). Ini merupakan berita baik untuk perusahaan besar dengan hubungan
fiber yang langsung tetapi kantor cabang atau kantor kecil yang tergantung pada
jasa kantor telepon yang selama ini kurang beruntung.
Sekarang
dengan perpaduan ATM dengan asymmetric digital subscriber loop (ADSL) menjadi
standart yang diakui, perusahaan kecil mempunyai prospek terhadap akses
langsung ATM dan merupakan salah satu teknologi yang memberikan pelayanan yang
sangat cepat melalui jalur kabel standart. Teknologi ini dapat menghubungkan
banyak pelanggan yang berada di berbagai tempat.
B.
KONSEP
DASAR ASYNCHRONUS TRANSFER MODE (ATM)
ATM
adalah suatu mode transfer yang berorientasi pada bentuk paket yang spesifik,
dengan panjang tetap, berdasarkan system Asynchronous Time Division
Multiplexing (ATDM), menggunakan format dengan ukuran tertentu yang disebut
sel. Informasi yang terdapat didalam sel ditransmisikan dalam jaringan setelah
Sebelumnya ditambahkan header diawal sel yang berfungsi sebagai routing dan
control sel.
ATM
bersifat service independence semua service (suara, data serta gambar/citra)
dapat ditransmisikan melalui ATM dengan cara penetapan beberapa tipe ATM
Adaptation Layer (AAL). AAL berfungsi mengubah format informasi yang asli
kedalam format ATM sehingga dapat ditransmisikan. ATM dapat diimplementasikan
di jaringan yang ada sekarang dengan tiga cara, diurut dari yang paling mudah
ke yang paling sukar adalah Native ATM APIs, Classical IP dan Address
Resolution Protocol dan LANE Native ATM APIs.
Classical
IP dibatasi untuk jaringan yang menggunakan protocol TCP/IP. Sedangkan LANE
dapat menggunakan protokol apa saja. LANE beroperasi di lapisan kedua dari OSI,
yaitu lapisan link data. LANE mengizinkan aplikasi dan protokol yang ada saat
ini beroperasi tanpa perubahan saat diterapkan ATM. Ini berarti perusahaan
tidak perlu membuang/mengganti aplikasi dan infrastruktur jaringan yang telah
ada. Sedangkan kebanyakan jaringan memiliki beberapa protokol saat
mengimplementasikan ATM. Akibatnya banyak perusahaan di Amerika Serikat yang
menggunakan ATM. Pada ATM seluruh informasi yang akan ditransfer akan dibagi
menjadi slot-slot dengan ukuran tetap yang disebut cell. Ukuran cell pada ATM
adalah 53 octet (1 octet = 8 bits) yang terdiri dari :
48
octet untuk filed informasi.
5
octet untuk HEADER.
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 terdiridari: VPI, VCI, PT, CLP, HEC dan
informasi.
C.
CARA
KERJA 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).
D.
KARAKTERISTIK
ATM
1. Pada
basis link to link tidak menggunakan proteksi error dan flow control.
Pada ATM proteksi error dapat diabaikan karena
didasarkan saat ini link-link dalam network memiliki kualitas yang sangat
tinggi, sehingga error control cukup dilakukan end to end saja. Flow control
juga tidak dilakukan dalam ATM network karena dengan pengaturan alokasi
resource dan dimensioning queue yang tepat maka kejadian queue overflow yang
menyebabkan hilangnya paket dapat ditekan. Sehingga probabilitas packet loss
antara 10-8 sampai dengan 10-12 dapat dicapai.
2. ATM
beroperasi pada connection oriented mode
Sebelum informasi ditransfer dari terminal ke
network, sebuah fase setup logical / virtual connection harus dilakukan untuk
menyediakan resource diperlukan. Jika resource tersedia tidak mencukupi maka
connection dari terminal akan dibatalkan. Jika fase transfer informasi telah
selesai, maka resource yang telah digunakan akan dibebabskan kembali. Dengan
menggunakan connection-oriented ini akan memungkinkan network untuk menjamin
packet loss yang seminim mungkin.
3. Pengurangan
fungsi header
Untuk menjamin pemrosesan yang cepat dalam network,
maka ATM header hanya memiliki fungsi yang sangat terbatas. Fungsi utama dari
header adalah untuk identifikasi virtual connection (virtual connection
identifier =VCI) yang dipilih pada saat dilakukan call setup dan menjamin
routing yang tepat untuk setiap paket didalam network serta memungkinkan
multiplexing dari virtual connection – virtual connection berbeda melalui satu
link tunggal.
Selain fungsi VCI, sejumlah fungsi lain yang sangat
terbatas juga dilakukan oleh header, terutama terkait dengan fungsi
pemeliharaan. Karena fungsi header diabatasi, maka implementasi header
processing dalam ATM node sangat mudah / sederhana dan dapat dilakukan pada
kecepatan yang sangat tinggi (150 Mbps sampai 2.5 Gbps) dan hal ini akan
menyebabkan processing delay dan queuing delay yang rendah.
4. Lapisan
Protokol ATM
Lapisan tertinggi terdapat aplikasi tertentu seperti
TCP di lapisan penghantaran dan IP di lapisan rangkaian. Lapisan ATM Adaptation
berfungsi sebagai penyesuai antara paket-paket data di lapisan tertinggi dengan
(Higher-layer) dengan lapisan ATM (ATM Layer).
ATM Layer merupakan lapisan digunakan untuk menyambungkan protokol.
Lapisan Fisik melibatkan spesifikasi media transmisi dan skema pengkodean
sinyal. Rate data yang ditetapkan pada lapisan fisik berkisar mulai dari 25,6
Mbps sampai 622,08 Mbps.
5. Panjang
filed informasi dalam satu cell relatif kecil
Hal ini dilakukan untuk mengurangi ukuran buffer
internal dalam switching node, dan untuk membatasi queuing delay yang terjadi
pada buffer tersebut. Buffer yang kecil akan menjamin delay dan delay jitter
rendah, hal ini diperlukan untuk keperluan service-service real time.
E. PROSES KERJA ATM PROTOKOL LAYER
Blok-blok data dengan berbagai
ukuran yang dihantarkan oleh pengguna dari lapisan tertinggi akan dihantar
kembali ke ATM Adaptation Layer (AAL), dimana pada proses ini header,
trailer, padding octets, dan Cyclic Redundancy Check(CRC) bit bergantung
pada syarat-syarat tertentu pada tiap blok-blok data.
Setiap blok data akan
dipecahkan ke dalam beberapa blok data yang lebih kecil yang kemudiannya akan
dikapsulkan kepada 53 sel oktet di lapisan ATM.Data inilah yang nantinya akan
dihantar ke destinasi yang diingini.
Model referensi protokol
melibatkan tiga taraf yang berbeda:
— Taraf pemakai: tersedia untuk
transfer informasi pemakai, bersama-sama dengan kontrol-kontrol yang terkait.
— Taraf kontrol: menampilkan
fungsi-fungsi kontrol panggilan dan kontrol koneksi
— Taraf manajemen: menampilkan
fungsi-fungsi manajemen yang berkaitan dengan sistem secara keseluruhan
F.
KEUNTUNGAN
ASYNCHRONUS TRANSFER MODE (ATM)
ATM
mampu menangani semua jenis trafik komunikasi (voice, data, image, video, suara
dengan kecepatan tinggi, multimedia dans ebagainya) dalam satu saluran dan
dengan kecepatan tinggi). ATM dapat digunakan dalam Local Area Network dan Wide
Area Network (WAN). Dalam pembangunan
LAN, penggunaan ATM dapat menghemat biaya karena Pemakai yang akan
menghubungkan dirinya dengan system ATM LAN dapat menggunakan adapter untuk
menyediakan kecepatan transmisi sesuai dengan bandwidth yang mereka butuhkan.
G.
TERMINOLOGI
SEL (CELL)
Pengertian
sel menurut rekomendasi ITU-T I.113 adalah suatu blok dengan panjang yang tetap
(fixed length) dan diidentifikasi dengan suatu label pada ATM layer. Berikut
adalah definisi untuk jenis cell yang berbeda sesuai dengan rekomendasi ITU-T
I.321
1. Idle
Cell (physical layer), merupakan yang disisipkan / dipisahkan oleh physical
layer untuk mengadaptasi cell flow rate pada daerah batas (boundary) diantara
ATM layer dan physical layer ke kapasitas payload yang ada dari sistem
transmisi yang digunakan.
2. Valid
Cell (physical layer), suatu cell yang mana bagian headernya tidak memiliki
error atau belum dimodifikasi oleh proses verifikasi Header Error Control (HEC)
3. Assigned
Cell (ATM layer), cell yang menyediakan suatu service ke satu aplikasi dengan
menggunakan ATM layer service.
4. Unassigned
Cell (ATM layer), merupakan ATM layer cell yang bukan assign cell.
Hanya assigned cell dan unassigned cell saja yang
diteruskan dari physical layer ke ATM layer, sedangkan cell yang lainnya tidak
membawa informasi yang terkait dengan ATM layer atau layer yang lebih tinggi
lagi dan cell ini hanya akan diprosesoleh physical layer saja.
H.
TEKNOLOGI
ATM DAN ATM LAYER
Pada
jaringan ATM, semua informasi diformat ke dalam sel berukuran tetap yang terdiri
dari 48 byte (8 bits per byte) berupa muatan/payload dan 5 byte berupa header.
Ukuran sel tetap menjamin bahwa kualitas data baik suara atau video tidak
terpengaruh oleh data panjang frame atau paket. Header ini disusun untuk
efisiensi switching dalam kecepatan tinggi.
ATM
layer merupakan layer diatas physical layer yang memiliki karakteristik yang
independent terhadap media fisik yang digunakan.
Tumpukan Lapisan
protokol ATM terdiri dari 3 lapisan:
1.
Adaptasi layer (AAL)
Berinteraksi dengan lapisan yang lebih tinggi
untukmendapatkan informasi pengguna yang dapat dimasukkan/diekstrak kedari byte
payload 48.
2.
Lapisan ATM
Menambahkan/menghapus header 5 byte ke payload dan
multiplexes semua sel dari berbagai koneksi ke sungai sel tunggal untuklapisan
fisik. Ini juga menerjemahkan arah untuk sel untuk memungkinkan mereka beralih
melalui hubungan virtual.c
3.
Lapisan fisi
Mengubah sek ke format listrik atau optik yang sesuai,sambil
mengontrol pengiriman dan penerimaan bit pada medium fisik.Hal ini juga melacak
batas-batas sel ATM dan paket ke jenis frameyang sesuai dengan media
fisik.Lapisan fisik lebih jauh dibagi lagi menjadi Transmisi Konvergensi dan
Fisiksub-lapisan menengah
ATM
layer melakukan fungsi-fungsi utama sebagai berikut:
1. Cell
multiplexing/demultiplexing, pada arah kirim cell-cell dari VP (Virtual Path)
dan VC (Virtual Channel) individual akan dimultiplexing menghasilkan suatu cell
stream. Pada sisi terima fungsi cell demultiplexing akan memisahkan cell stream
yang diterima menjadi cell flow individual ke VP dan VC terkait.
2. Translasi VPI dan VCI. Translasi VPI (VP
Identifier) dan VCI dilakukan di ATM switching node. Didalam VP node nilai dari
VPI field dari setiap incoming cell akan ditranslasikan ke nilai VPI yang baru untuk
outgoing cell. Pada VC switch baik nilai VPI maupun VCI akan ditranslasikan ke
nilai VPI dan VCI yang baru.
3. Pembangkitan
/ pemisahan cell header, fungsi ini diterapkan pada titik-titik terminasi dari
ATM layer. Pada arah kirim, pada field informasi yang telah diterima
ditambahkan ATM cell header (kecuali field HEC) dan nilai VPI serta VCI dari
cell header dapat diperoleh dengan melakukan translasi dari SAP (Service Access
Point) identifier. Pada arah terima, fungsi pemisahan cell header akan memisahkan
cell header, dan hanya filed informasi saja yang diteruskan.
4. Generic
Flow Control (GFC). Fungsi GFC hanya digunakan pada ATM UNI (User Network
Interface) saja. GFC digunakan untuk mendukung kontrol dari ATM traffic flow
dalam satu customer network dan dapat digunakan untuk mengurangi
kondisi-kondisi overload pada UNI. Informasi GFC ditumpangkan dalam assigned
cell dan unassigned cell.
ATM Adaption Layer:
AAL terbagi dari 5
tipe yaitu :
1.
AAL type 1:
Fungsi-fungsi yang dilakukan oleh AAL tipe 1 untuk AAL user adalah sebagai
berikut:
ü
Transfer service data unit (SDU) dengan bit
rate konstan
ü
Transfer service informasi timing antara sumber dan
tujuan
ü
Tranfer informasi struktur data
ü
Indikasi informasi yang hilang atau mengalami error
yang tidak dapat diperbaiki oleh AAL sendiri ke layer yang lebih tinggi.
2.
AAL type 2:
pada tipe ini
sumber membangkitkan suatu bit rate yang variabel akan memungkinkan cell-cell
yang membawa informasi tersebut tidak terisi penuh dan tingkat pengisian field
informasi cell berubah-ubah, untuk itu diperlukan fungsi yang lebih banyak
dalam sub-layer SAR.
3.
AAL type 3/4:
Pada AAL3/4 didefenisikan dua mode service yaitu :
ü Message mode, dapat
digunakan untuk aplikasi framed data transfer(misalnya frame HDLC). Pada
message mode satu AAL-SDU dikirimkan dalam satu atau lebih CS-PDU, yang
menyusun satu atau lebih SAR_PDU.
ü Streaming mode, disediakan
untuk transfer data kecepatan rendah dengan persyaratan delay yang rendah.
4. AAL type
5:
Tujuan dari
AAL5 adalah untuk memberikan service dengan overhead yang lebih kecil dan
deteksi error yang lebih baik dibawah CPCS layer.Pada layer CPCS, service yang
diberikan AAL 5 harus identik dengan service yang disediakan AAL3/4 kecuali
fungsi multiplexing tidak support sehingga pada AAL5 tidak ada field MID. AAL5
akan digunakan untuk aplikasi signalling dan frame relay melalui ATM.
ATM Signaling
ü Koneksi logik ATM disebut “Virtual
Channel Connection” (VVC) atau koneksi melalui saluran maya.
ü Virtual Path Connection (VPC) adalah
suatu logical group dari beberapa VCC yang memiliki tujuan sama.
IP over ATM
IP over ATM
pendekatan menawarkan beberapa keunggulan dibandingkan solusi Elan menarik.
Keuntungan yang paling jelas adalah kemampuannya untuk mendukung interface QoS,
overhead rendah (karena tidak memerlukan header MAC), dan kurangnya batas
ukuran frame.
I.
ATM
DEVICES DAN THE NETWORK ENVIRONMENT
ATM
adalah teknologi sel switching dan multiplexing yang menggabungkan kelebihan
dari circuit switching yang memiliki kapasitas dan delay transmisi konstan
dengan packet switching yang memiliki fleksibilitas dan efisiensi untuk lalu
lintas yang berselang-seling.
1. ATM
Devices
Jaringan ATM terdiri dari ATM switch dan ATM
endpoint. ATM Switch bertanggung jawab untuk transit sel melalui jaringan ATM,
atau dapat didevinisikan bertugas menerima sel yang masuk dari ATM endpoint
atau switch ATM lain, kemudian membaca dan memperbarui informasi di dalam
header sel dan dengan cepat mengarahkan sel ke sebuah interface output ke arah
tujuan. ATM endpoint berisi ATM network interface adapter. Contoh dari ATM
endpoint adalah workstation, router, Digital Service Unit (DSU), LAN switch,
dan Video CODEC.
Gambar
berikut mengilustrasikan jaringan ATM yang terdiri dari ATM switch dan ATM
endpoint.
2. ATM
Network Interfaces
Jaringan ATM terdiri dari set ATM switch yang
dihubungkan dengan interface Point-to-Point ATM link. ATM Switch mendukung dua
jenis interface yakni UNI (User to Network Interface) dan NNI (Network to
Network Interface). UNI menghubungkan end system (seperti host dan router) ke
ATM switch sedangkan NNI menghubungkan dua ATM switch.
Tergantung pada apakah sebuah switch terletak di
tempat pelanggan atau ditempat umum dan dioperasikan oleh perusahaan telepon,
UNI dan NNI dapat dibagi lagi menjadi public dan private. UNI private
menghubungkan ATM endpoint dan ATM switch private. NNI private menghubungkan
dua switch ATM private di dalam organisasi yang sama sedangkan NNI public
menghubungkan dua ATM switch dalam organisasi publik yang sama.
J.
FORMAT
HEADER SEL ATM
Terdapat
dua format header sel ATM yaitu UNI atau NNI. UNI header digunakan untuk
komunikasi antara endpoint dengan ATM switch dalam jaringan Private ATM. NNI
header yang digunakan untuk komunikasi antar ATM switch. Gambar berikut
mengilustrasikan format dasar sel ATM, format header sel UNI, dan format header
sel NNI.
ATM
Cell Header Fields
Berikut
adalah deskripsi dari beberapa field yang terdapat pada header sel ATM baik NNI
maupun UNI:
1. Generic
Flow Control (GFC)
Menyediakan fungsi lokal, seperti mengidentifikasi
multiple stations yang menggunakan satu interface ATM. Field ini biasanya tidak
digunakan dan diatur ke nilai default-nya 0 (biner 0000).
2. Virtual
Path Identifier (VPI)
Berhubungan dengan VCI dan berfungsi
mengidentifikasi path tujuan berikutnya dari sebuah sel saat melewati
serangkaian switch ATM menuju host tujuan.
3. Virtual
Channel Identifier (VCI)
Berhubungan dengan VCI dan berfungsi
mengidentifikasi path tujuan berikutnya dari sebuah sel saat melewati
serangkaian switch ATM menuju host tujuan.
4. Payload
Type (PT)
Bit pertama menunjukkan apakah dalam sebuah sel berisi
data pengguna atau kontrol data. Jika sel berisi data pengguna, bit diatur ke
0. Jika kontrol berisi data, di set ke 1. Bit kedua menunjukkan kongesti (0 =
tidak ada kemacetan, 1 = kemacetan). Bit ketiga menunjukkan apakah sel tersebut
merupakan sel terakhir pada sebuah rangkaian sel.
5. Cell
Loss Priority (CLP)
Menunjukkan apakah sel harus dibuang jika menemukan
kemacetan yang ekstrem ketika bergerak melalui jaringan. Jika CLP bit sama
dengan 1, sel harus dibuang dan sebaliknya
6. Header
Error Control (HEC)
Menghitung
checksum pada 4 byte pertama dari header. HEC dapat mengoreksi kesalahan bit
tunggal dalam byte, dengan demikian dapat mempertahankan sel daripada
membuangnya.
Referensi :
http://compnetworking.about.com/od/networkprotocols/g/bldef_atm.htm
http://mellyaacuzamore.blogspot.com/2012/01/asynchronus-transfer-mode-atm.html
http://arrievarif.blogspot.com/2012/11/atm-asynchronous-transfer-mode-dan.html
http://www.slideshare.net/nabilahafrini/atm-asynchronous-transfer-mode-15872434
Referensi :
http://compnetworking.about.com/od/networkprotocols/g/bldef_atm.htm
http://mellyaacuzamore.blogspot.com/2012/01/asynchronus-transfer-mode-atm.html
http://arrievarif.blogspot.com/2012/11/atm-asynchronous-transfer-mode-dan.html
http://www.slideshare.net/nabilahafrini/atm-asynchronous-transfer-mode-15872434
Tidak ada komentar:
Posting Komentar