Modo de Transferencia Asíncrona (ATM) — conmutación de celdas fijas y QoS

Estructura y funcionamiento

ATM separa el reenvío del contenido de la carga útil. La cabecera de cada celda incluye identificadores —habitualmente llamados identificadores de مسیر de ruta virtual y de canal virtual— que se usan para encaminar las celdas a través de los conmutadores sin examinar su carga útil. Como las celdas son pequeñas y de tamaño uniforme, la conmutación por hardware puede ser más sencilla y se reduce la variación de retardo (jitter) en el tráfico en tiempo real. ATM funciona sobre varias capas, incluida una capa física que define la transmisión eléctrica u óptica y una capa de adaptación que fragmenta los paquetes de nivel superior en cargas útiles de 48 bytes y luego los reensambla en el destino.

Categorías de servicio y QoS

Una de las principales ventajas de ATM es su apoyo explícito a distintos tipos de servicio con características de rendimiento definidas. Las categorías más comunes incluyen:

• Constant Bit Rate (CBR): ancho de banda y temporización fijos para flujos en tiempo real, como voz sin comprimir o líneas alquiladas.
• Variable Bit Rate (VBR): para tráfico multimedia en ráfagas que necesita algunas garantías de temporización.
• Available Bit Rate (ABR): se adapta a la congestión de la red mediante retroalimentación para asignar el rendimiento de forma justa.
• Unspecified Bit Rate (UBR): entrega de mejor esfuerzo sin ancho de banda garantizado.

Estas categorías permiten a los proveedores de servicios ofrecer niveles contractuales de QoS que especifican el retardo máximo, el jitter y el ancho de banda mínimo, algo más difícil de conseguir con el Ethernet temprano y otras tecnologías LAN simples. Para una base técnica adicional y material de estándares, consulte las referencias sobre ATM.

Historia y despliegue

ATM surgió a finales de los años ochenta y principios de los noventa como parte de los esfuerzos para crear una red de servicios integrados de banda ancha que pudiera transportar voz, video y datos sobre una infraestructura común. Fue normalizado y promovido por organismos internacionales y adoptado por muchos operadores como tecnología de conmutación troncal. ATM también se utilizó dentro de algunas LAN y se convirtió en un componente de los sistemas DSL (ADSL), donde los circuitos virtuales ATM transportaban el tráfico del usuario desde las instalaciones del cliente hasta los equipos del proveedor de servicios.

Usos, fortalezas y declive

Las fortalezas de ATM eran su soporte para QoS estricta, su rendimiento predecible y un modelo unificado para diferentes tipos de tráfico. Estas propiedades lo hicieron atractivo para los operadores de telecomunicaciones y para los primeros servicios multimedia. Sin embargo, ATM es complejo e introduce una sobrecarga de protocolo considerable. Con el tiempo, la rápida evolución de las redes IP, las mejoras en Ethernet y tecnologías como MPLS y los mecanismos de QoS de IP redujeron la necesidad de ATM. Hoy sigue presente en algunas redes heredadas de operadores y en contextos especializados, mientras que la mayoría de los nuevos despliegues prefieren soluciones basadas en IP/Ethernet. Para una comparación directa con la tecnología LAN más común, consulte comparaciones con Ethernet.

Distinciones destacadas

Los puntos clave que distinguen a ATM de muchas redes de paquetes son su tamaño fijo de celda, la conmutación orientada a conexión mediante circuitos virtuales y las clases de servicio integradas para QoS. Estas decisiones de diseño intercambian una mayor complejidad de protocolo y sobrecarga de cabecera por la capacidad de ofrecer latencia predecible y ancho de banda controlado, características que influyeron en enfoques de red posteriores incluso cuando ATM dejó de ser dominante.