Seção: Tutoriais Banda Larga

A tecnologia ATM foi desenvolvida para ser um recurso abrangente de rede de dados, com serviços confiáveis e de qualidade garantida, a partir de um único meio de acesso. Para implementar esses requisitos suas premissas foram a simplicidade do frame (célula) e mecanismos de sinalização e controle de tráfego e congestionamento confiáveis.

Sinalização

Os mecanismos de sinalização do protocolo ATM são parte dos seus mecanismos de controle. As funções principais definidas são as seguintes:

• Estabelecimento e finalização de conexões ponto a ponto;
• Seleção e alocação de VPI/VCI;
• Solicitação de classe de qualidade de serviço;
• Identificação de solicitante de conexão;
• Gerenciamento básico de erros;
• Notificação de informações na solicitação de conexões;
• Especificação de parâmetros de tráfego.

O ATM possui procedimentos de sinalização específicos para essas funções baseados no envio de mensagens a partir dos equipamentos de acesso (ou de usuário) de origem para os equipamentos de destino, a fim de negociar ao longo da rede o estabelecimento de conexões.

È basicamente uma evolução dos procedimentos de estabelecimento de chamadas dos sistemas de telefonia convencional aplicados às redes de dados, com sinalizações indicando se a conexão pode ser efetuada ou não, se ela deve ou não ser terminada de forma normal ou anormal e o estado da conexão. Sua duração pode ser variável, para uma conexão estabelecida sob demanda e de forma automática, ou permanente, para uma conexão configurada pelo operador que deve estar sempre disponível.

A partir desse conjunto de funções podem ser estabelecidas as diversas funcionalidades dos serviços existentes no ATM. Entre elas podemos citar:

• Estabelecimento de conexões ponto-a-ponto;
• Estabelecimento de conexões ponto-multiponto;
• Estabelecimento de conexões multiponto-multiponto;
• Estabelecimento de conexões multicast (um para muitos unidirecional).

Congestionamento

A capacidade de transporte da Rede ATM é limitada pela sua banda disponível. Conforme o tráfego a ser transportado aumenta, a banda vai sendo alocada até o limiar onde não é possível receber o tráfego adicional. Quando atinge esse limiar, a rede é considerada congestionada, embora ainda possa transportar todo o tráfego entrante.

Caso os equipamentos de usuário continuem a enviar tráfego adicional, a rede é levada ao estado de congestionamento severo, o que provoca a perda de células por falta de banda. Nesse estado, os procedimentos de reenvio de pacotes perdidos dos equipamentos usuários concorrem com o tráfego existente e a rede entra em acentuado processo de degradação.

O ATM possui os seguintes mecanismos de gerenciamento de congestionamento:

• Alocação de Recursos: evita que ocorra o congestionamento fazendo o controle severo de alocação dos recursos de armazenamento (buffers) dos equipamentos e de banda, e recusando as solicitações de novas conexões.
• UPC (Usage Parameter Control): se o processo de controle do uso da rede indicar estado de descarte, os equipamentos situados na periferia da rede não aceitam novo tráfego evitando o congestionamento.
• CAC (Connection Admission Control): caso o parâmetro de admissão de novas conexões estiver selecionado para “cheio”, não serão aceitas novas conexões onde não se possa garantir a qualidade de serviços com os recursos existentes.

Além disso, outros mecanismos para evitar o congestionamento estão inseridos no próprio protocolo ou nos processos de gerenciamento do sistema, conforme descrito a seguir:

• Aviso Explícito de Congestionamento: este mecanismo utiliza o bit EFCI (Explicit Foward Congestion Indication) do campo PT do cabeçalho da célula, descrito anteriormente, para avisar os equipamentos de usuários e de rede sobre o estado da rede. O equipamento que se encontra em estado de congestionamento ou na iminência de entrar nesse estado, ativa o bit. Desta forma podem ser iniciados procedimentos de controle de fluxo para diminuir o tráfego até que este se normalize.
• Alteração de Prioridade da Célula: caso o processo de verificação de uso da rede verificar a ocorrência de congestionamento, este pode ativar o bit CLP do cabeçalho das células, forçando o seu descarte até a rede se normalize.
• Controle de Estabelecimento de Conexões: o processo de admissão de novas conexões atinge o estado de sobrecarregado e recusa as chamadas até que a rede se normalize.
• Algoritmos de Controle de Fluxo: em alguns sistemas ATM são usados algoritmos de controle de fluxo, baseados em janelas de tempo de resposta de envio de células, taxa de envio variável de células ou quantidade de células para envio, os quais permitem ao sistema obter um feedback do estado de congestionamento de forma implícita e agir para normalizar o problema.