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.
Kata asynchronous pada ATM berarti
transfer data dilakukan secara asinkron, yaitu masing-masing pengirim dan
penerima tidak harus memiliki pewaktu (clock) yang tersinkronisasi. Metode
lainnya adalah transfer secara sinkron, yang disebut sebagai STM (Synchronous
Transfer Mode). Dengan kata lain ATM merupakan sebuah teknologi lapisan 2, yang
dapat digunakan oleh siapa saja, namun sekaligus merupakan sebuah jaringan
publik sebagaimana halnya Internet, dengan sistem pengalamatan yang dikelola
secara rapi, sehingga setiap perangkat di dalam jaringan dapat memiliki sebuah
identitas yang unik. Secara teknis, ATM dapat dianggap suatu evolusi dari
packet switching. Seperti transfer data pada packet switching ATM
mengintegrasikan fungsi multiplexing dan switching. Dengan ukuran sel data yang
tetap dan kecil, memungkinkan switching pada kecepatan dengan throughput
tinggi. Dengan delay yang sangat kecil dan waktu interval yang tetap antar sel
data, memungkinkan aplikasi suara dan video dikirim lewat LAN dan berbagai
jenis tipe data yang berbeda digabungkan dalam network yang sama. Walaupun ATM
tidak mencapai kecepatan Gigabit di atas network, feature delay dan waktu
interval menjadikannya teknologi potensial untuk LAN kecepatan tinggi membawa
aplikasi multimedia.
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:
a)
Adaptasi
layer (AAL)
Berinteraksi dengan lapisan yang lebih
tinggi untukmendapatkan informasi pengguna yang dapat dimasukkan/diekstrak
kedari byte payload 48.
b)
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
c)
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:
—
Transfer
service data unit (SDU) dengan bit rate konstan
—
Transfer
service informasi timing antara sumber dan tujuan
—
Tranfer
informasi struktur data
—
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 :
—
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.
—
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
—
Koneksi
logik ATM disebut “Virtual Channel Connection” (VVC) atau koneksi melalui
saluran maya.
—
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.
—
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.
—
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.
Disamping
itu terdapat spesifikasi tambahan yakni Broadband InterCarrier Interface
(B-ICI), dimana B-ICI dapat menghubungkan dua switch public dari penyedia
layanan yang berbeda. Gambar berikut mengilustrasikan spesifikasi inteface ATM
untuk jaringan public dan private.
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.
0 komentar:
Posting Komentar