Основы технологии АТМ

Одной из наиболее перспективных, быстро развивающихся технологий в области связи в настоящее время является метод высокоскоростной передачи данных с использованием непрерывно следующих друг за другом ячеек фиксированной длины, называемый ATM (Asynchronous Transfer Mode - асинхронный режим передачи). Технология АТМ развивается по пути использования международных стандартов и позволяет передавать по магистральной линии связи с высокой скоростью большие объемы данных различного типа (речь в реальном масштабе времени, видеоизображения, цифровые данные и т.д.). При этом обеспечивается возможность масштабирования сети связи, наращивания ее возможностей по мере возрастания потребностей пользователей в объемах передаваемых данных и в перечне услуг. Рассмотрим подробнее особенности этой технологии передачи информации, ее преимущества и недостатки.

Особенности технологии АТМ

Технология ATM является наиболее перспективным решением задачи переноса разнородной информации в широкополосных цифровых сетях с интеграцией служб. Это - специфический, подобный пакетному, метод переноса информации, использующий принцип асинхронного временного мультиплексирования.

Метод АТМ является ориентированным на соединения: любой передаче информации предшествует организация виртуального соединения (коммутируемого или постоянного) между отправителем и получателем данных, что впоследствии упрощает процедуры маршрутизации. Данные перед их передачей по каналам связи делятся на участки длиной 48 байт. К ним добавляется заголовок (5 байт). Образуются ячейки, которые передаются с использованием виртуальных каналов, т.е. имеющих идентификатор логических каналов, организуемых между двумя устройствами для установления связи. В одном физическом канале связи, как правило, передаются совместно ячейки, принадлежащие множеству различных виртуальных каналов. Ячейки, поступающие от различных комплектов оконечного оборудования данных, объединяются в канале связи, образуя групповой сигнал, и коммутируются в узлах сети.

По сравнению с коммутацией пакетов, где пакеты могут иметь различные размеры с различными расстояниями между ними, ячейки АТМ имеют строго фиксированную длину, кратную байту, и следуют друг за другом без перерывов. Это облегчает процедуры обработки сигнала, что позволяет повысить скорость передачи информации и предоставляет возможности широкополосной связи. В отличие от коммутации каналов с временным уплотнением ячейки предоставляются пользователям только на время передачи информации. При отсутствии необходимости передачи информации пользователь не занимает ресурсы сети связи, что повышает эффективность их использования. Отсюда происходит название метода: термин “асинхронный” означает, что ячейки, принадлежащие одному соединению, поступают в канал связи нерегулярно, и временные интервалы предоставляются источнику сообщений в соответствии с его реальными потребностями.

Небольшая длина ячейки позволяет легко перемежать ячейки, используемые для различных приложений, таких как передача данных, речи и видеоизображений. Высокая скорость дает возможность передавать информацию в реальном масштабе времени.

Контрольные функции, такие как распознавание типа сообщения, подтверждение факта получения сообщения принимающим терминалом, выявление ошибок при передаче информации, управление повторной передачей и т.д. с целью упрощения процедур обработки ячеек промежуточными узлами связи переданы протоколам верхних уровней.

Общая композиция протоколов включает физический уровень, уровень АТМ, уровень адаптации (AAL - ATM Adaptation Layer), который зависит от вида предоставляемой услуги, и верхние уровни.

Физический уровень соответствует традиционному первому уровню эталонной модели взаимодействия открытых систем и регламентирует физическую среду переноса информации. Кроме того он обеспечивает функции идентификации границ ячеек, обнаружения и исправления ошибок в заголовках.

Уровень АТМ служит для мультиплексирования/ демультиплексирования ячеек, генерации заголовков ячеек, выделения информационного поля и прозрачный его перенос. Никакая обработка информационного поля (например, контроль на наличие ошибок) уровнем АТМ не выполняется. Граница между уровнем АТМ и уровнем адаптации соответствует границе между функциями, относящимися к заголовку, и функциями, относящимися к информационному полю.

Уровень AAL поддерживает функции протоколов верхних уровней, обеспечивает адаптацию с ними функций передачи уровня АТМ, а также соединения между АТМ и не-АТМ интерфейсами. Примерами функций данного уровня являются обнаружение информационных блоков, поступающих с верхнего уровня, их сегментация на передающем конце и преобразование исходного цифрового сигнала в ячейки АТМ, восстановление исходной информации из ячеек АТМ на приемном конце, направление информационных блоков к верхнему уровню, компенсация переменной величины задержки в сети АТМ для звуковых сигналов, обработка частично заполненных ячеек, действия при потере ячеек и т.д. Любая специфическая информация уровня адаптации (например, длина поля данных, отметки времени, порядковый номер), которая должна быть передана между взаимодействующими уровнями адаптации, содержится в информационном поле ячейки АТМ.

Телекоммуникационная сеть, использующая технологию АТМ, состоит из набора коммутаторов, связанных между собой. Коммутаторы АТМ поддерживают два вида интерфейсов: интерфейс “пользователь - сеть” (UNI - user-network interface) и интерфейс “сеть - узел сети” (NNI - network-network interface). UNI соединяет оконечные системы АТМ (рабочие станции, маршрутизаторы и др.) с коммутатором АТМ, тогда как NNI может быть определен как интерфейс, соединяющий два коммутатора АТМ.

На рисунке показан форматячейки АТМ в соответствии со стандартом UNI.

Как видно из рисунка, ячейка имеет размер 53 октета и включает заголовок длиной 5 октетов и информационное поле. Первые четыре двоичных символа заголовка выделены для поля общего управления потоком. Следующие 24 двоичных единицы используются для идентификации виртуального пути (ВП) и виртуального канала (ВК). Как отмечалось выше, сети АТМ являются ориентированными на соединение, и требуемая виртуальная цепь должна быть проложена через сеть АТМ прежде, чем какие-либо данные будут переданы. Для организации этой цепи технология АТМ предусматривает использование виртуальных каналов. Несколько ВК составляют виртуальный путь /14/. Все идентификаторы виртуальных путей и виртуальных каналов (ИВП и ИВК) имеют только местное значение в пределах отдельной линии и принимают новые значения в каждом коммутаторе сети АТМ. Ряд ИВК резервируется для трафика сигнализации и различных целей управления.

Три двоичных символа четвертого октета используются для идентификации типа сообщения, передаваемого в информационном поле ячейки (данные пользователя или служебная информация управления, контроля и обеспечения). Данное поле “тип полезной нагрузки” также может использоваться для информирования о перегрузке в сети.

В пятом октете заголовка содержится проверочная последовательность заголовка. Ячейка уничтожается, если в ее заголовке обнаруживается ошибка. Кроме того с помощью этого поля выполняется синхронизация ячеек АТМ. При отсутствии синхронизма по принятым четырем байтам вычисляется проверочный байт. Процедура повторяется до тех пор пока найденный таким образом проверочный байт не совпадет с принятым пятым байтом, после чего наличие синхронизации проверяется каждые 53 байта. Для поддержания синхронизации ячейки передаются постоянно, даже если нет информации для передачи. В этом случае посылаются пустые ячейки.

Формат ячейки, определенный для интерфейса NNI, немного отличается от рассмотренного. NNI-ячейки в отличие от ячеек UNI не содержат поля управления общим потоком, и четыре первых бита каждой ячейки используются расширенным полем идентификатора виртуального пути (12 бит). Поскольку поле управления общим потоком используется редко, но существует (его использование не определено, например, в решениях по UNI консорциума Форум АТМ), на практике функционального различия между ячейками UNI и NNI нет, кроме разве того, что ячейка последнего может поддерживать большее пространство идентификаторов ВП.

Работа сети АТМ

Сеть АТМ - это набор коммутаторов и оконечных систем (хостов, маршрутизаторов и т.д.) АТМ, связанных между собой межточечными каналами связи (point-to-point links), либо интерфейсами UNI или NNI. Первый тип интерфейса (UNI) используется при соединении оконечных систем АТМ, второй (NNI) - при соединении коммутаторов АТМ.

Задачи коммутатора АТМ по сути очень просты: при известном значении ИВК или ИВП получить некоторую ячейку по каналу связи, найти соответствующее соединение в местной таблице преобразования, чтобы тем самым определить выходной порт (или порты), а также новые ВК и ВП для такого соединения на данном канале связи, после чего данная ячейка вместе с соответствующими идентификаторами передается на выходной канал связи.

Каждой передаче данных предшествует настройка местных таблиц преобразования, осуществляемая извне. По способу настройки таких таблиц различают два основных типа АТМ-соединения:

Постоянное виртуальное соединение (Permanent Virtual Connection, PVC). Соединение PVC устанавливается посредством какого-либо внешнего механизма, как правило, посредством административного управления сетью. При этом ряд коммутаторов между источником и приемником АТМ программируется определенным значением ИВК и ИВП.

Коммутируемое виртуальное соединение (Switched Virtual Connection, SVC). Соединение SVC устанавливается автоматически, посредством сигнального протокола. Соединение SVC не требует ручного вмешательства, необходимого для настройки PVC, и, поэтому, оно получило более широкое распространение. Протоколы высокого уровня, действующие в сетях АТМ, как правило, используют SVC.

Существуют, в зависимости от типа соединения (SVC или PVC), два основных варианта соединения АТМ:

Межточечное соединение (point-to-point), при котором две оконечные АТМ-системы соединяются между собой. Такое соединение может быть однонаправленным или двунаправленным.

Точечно-многоточечное соединение (point-to-multipoint), при котором одна передающая оконечная АТМ-система (так называемый “корневой узел”) соединяется с несколькими принимающими оконечными системами (их называют “концевыми узлами”). Тиражирование ячеек в сети осуществляется посредством коммутаторов АТМ, в которых соединение расходится на несколько ветвей. Такое соединение является однонаправленным и позволяет передавать информацию из корня на концевые узлы, в то время как концевые узлы, в рамках того же соединения, не могут передавать информацию корню или друг другу.

Необходимо отметить, что среди перечисленных вариантов АТМ-соединений отсутствуют возможности широковещательной (broadcasting) или групповой (многоадресной) передачи (multicasting), характерные для многих ЛВС среднего уровня с общей средой передачи данных, таких как Ethernet и Token Ring. В сетях АТМ аналогом групповой (многоадресной) передачи могло бы стать “многоточечно-многоточечное” соединение. Однако такое решение не реализуемо из-за того, что в наиболее распространенном 5 варианте уровня AAL (AAL5), который применяется для передачи данных в сетях АТМ, не предусмотрено никаких средств для чередования ячеек из разных пакетов в одном соединении. Это значит, что все пакеты AAL5, посланные по определенному соединению и в определенном направлении, будут приняты последовательно, без чередования ячеек из различных пакетов, поскольку в противном случае приемник не сможет восстановить полученные пакеты.

Для решения задачи групповой (многоадресной) передачи в АТМ возможны три способа:

Групповая (многоадресная) передача по виртуальному пути. При таком механизме, все узлы группы многоадресной передачи соединяются между собой по многоточечно-многоточечному виртуальному пути, причем каждому узлу назначается свое собственное, уникальное значение ИВК, в рамках данного ВП. Таким образом, пакеты могут быть распознаны по уникальному значению ИВК источника.

Сервер групповой (многоадресной) передачи. При таком механизме все узлы, передающие данные в группу многоадресной передачи, устанавливают межточечную связь с внешним устройством, которое называется сервером групповой (многоадресной) передачи. Посредством точечно-многоточечной связи такой сервер, с свою очередь, присоединен ко всем узлам, принимающим пакеты групповой (многоадресной) передачи. Сервер получает пакеты по межточечным соединениям, а затем передает их через точечно-многоточечное соединение, но только после того, как убедится, что пакеты организованы в последовательности (то есть следующий пакет пересылается только по окончании пересылки предыдущего). Таким образом, предотвращается смешивание ячеек.

Оверлейные точечно-многоточечные соединения. При таком механизме, каждый узел группы многоадресной передачи устанавливает точечно-многоточечное соединение со всеми узлами группы и, в свою очередь, становится концевым узлом в равнозначных соединениях всех остальных узлов. Следовательно, все узлы могут как передавать сигналы на все остальные узлы, так и принимать их со всех остальных узлов.

Действующие в сетях АТМ высокоуровневые протоколы реализуют групповую (многоадресную) передачу двумя последними способами.

Сигнализация и адресация АТМ

На различных участках АТМ действуют разные сигнальные протоколы: оконечная система и АТМ обмениваются сигналами АТМ UNI через интерфейс UNI; сигналы АТМ NNI действуют в интерфейсе NNI. Сигнальные запросы АТМ UNI передаются по соединению, установленному по умолчанию: ИВП=0, ИВК=5.

В обмене сигналами по сети АТМ применяется “однопроходный” метод установления связи, действующий во всех распространенных сетях связи (например, в телефонных сетях). Это значит, что запрос на установление связи, поданный определенной оконечной системой-источником, распространяется по сети и устанавливает по пути необходимые соединения до тех пор, пока не достигнет своего пункта назначения: оконечной системы-приемника. Маршрутизация запроса на соединение (а, значит, и любого последующего потока данных) осуществляется под управлением протоколов маршрутизации АТМ. Исходя из адреса назначения, сетевого трафика и параметров QoS (качество обслуживания), затребованных оконечной системой-источником, оконечная система-приемник может по своему выбору принять или отвергнуть запрос на соединение. Маршрутизация вызова производится исключительно на основе параметров, установленных в исходном сообщении-запросе, что ограничивает согласование параметров соединения между источником и приемником, которое также может повлиять на маршрутизацию соединения.

В общих чертах, желающая установить соединение оконечная система-источник формирует и через свой UNI передает в сеть сообщение “Установка”, которое содержит адрес оконечной станции-приемника, желательные параметры сетевого трафика и QoS, разнообразные дополнительные информационные элементы, определяющие привязку к необходимым высокоуровневым протоколам и т.д. Это сообщение “Установка” передается на первый коммутатор (коммутатор ввода), к которому присоединена оконечная система-источник.

Коммутатор вывода отправляет сообщение “Установка” на оконечную систему через ее UNI. Эта система может, по своему выбору, либо принять, либо отвергнуть полученный запрос на соединение. В первом случае она возвращает запросившей оконечной системе-источнику, по тому же самому пути, сообщение “Соединение”. Оконечная система-источник получает сообщение “Соединение” и подтверждает его получение, после чего каждый узел может начинать передачу данных по установленному соединению. Если оконечная система-приемник отвергает запрос на соединение, она возвращает сообщение “Сброс”, сбрасывая по дороге все установленные параметры соединения (например, все назначенные идентификаторы соединения). Сообщение “Сброс” используется также оконечными системами или сетью для сброса установленного соединения после того, как все данные будут переданы.

Очевидно, что любой сигнальный протокол требует определенной адресной схемы, посредством которой такой протокол идентифицирует источники и приемники, участвующие в соединении. Сектор стандартизации электросвязи (МСЭ-Т) долгое время рекомендовал для применения в общедоступных сетях АТМ систему адресации Е.164, где адреса похожи на телефонные номера. Адреса, соответствующие Рекомендации Е.164, являются общественным (весьма дорогим) ресурсом и, как правило, не могут быть использованы в частных сетях. Поэтому Форум АТМ расширил систему адресации АТМ, распространив схему частных сетей АТМ для спецификации UNI 3.0/3.1. Форум рассмотрел две принципиально разные модели адресации.

Эти модели различаются точкой зрения взаимодействия уровня протокола АТМ с другими существующими уровнями и протоколами, в частности, с существующими протоколами сетевого уровня IP, IPX и т.д. У каждого такого протокола есть своя схема адресации и свои протоколы маршрутизации. Суть одной из моделей состоит в том, чтобы точно такие же схемы адресации использовать в сетях АТМ. Тогда оконечные точки АТМ могут быть заданы готовыми адресами сетевого уровня (например, адресами IP), и эти адреса будут передаваться сигнальными запросами.

Для маршрутизации сигнальных запросов в сетях АТМ подходят также существующие протоколы маршрутизации сетевого уровня (такие как IGRP и OSPF), поскольку эти запросы, в которых применяются существующие адреса сетевого уровня, практически ничем не отличаются от сигнальных пакетов, не ориентированных на установление логических соединений. Такая модель приравнивает уровень АТМ к существующим сетевым уровням, и, поэтому, ее называют одноранговой (peer) моделью.

Другая, альтернативная модель обособляет уровень АТМ от всех других существующих протоколов и устанавливает для него абсолютно новую систему адресации. Подразумевается, что все существующие протоколы должны работать в сети АТМ. Поэтому данную модель называют подсетевой (subnetwork) или оверлейной (overlay) моделью. Фактически, такой режим работы аналогичен тому, при котором протоколы, подобные IP, накладываются на другие протоколы (например Х.25) или работают в линиях с вызовом по номеру. Оверлейная модель требует определить как новую систему адресации, так и связанный с ней протокол маршрутизации. Каждая система АТМ получает здесь свой собственный адрес в дополнение к адресам других протоколов, которые она поддерживает. Адресное пространство АТМ логически отделяется от адресного пространства любого другого протокола, действующего на уровне АТМ, и, как правило, никак с ним не связано. Поэтому всем протоколам, действующим в подсети АТМ, требуется определенный протокол отображения адресов более высокого уровня (например, адресов IP) на соответствующие адреса АТМ.

Именно по оверлейной модели Форум АТМ реализовал передачу сигналов АТМ в спецификации UNI 3.0/3.1. Одна из причин такого решения состоит в том, что одноранговая модель, упрощая адресацию оконечной системы АТМ, в то же время значительно усложняет коммутаторы АТМ, которые в сущности должны выполнять функции мультипротокольных маршрутизаторов и поддерживать адресные таблицы всех текущих протоколов, а также всех установленных для них протоколов маршрутизации.

Еще одним важным обстоятельством является то, что оверлейная модель отделяет АТМ от других высокоуровневых протоколов, обеспечивая тем самым возможность их независимой реализации.

Получив в свое распоряжение оверлейную модель, Форум АТМ разработал для частных сетей особый адресный формат, основанный на синтаксисе адреса точки доступа к сетевому обслуживанию (NSAP) в среде Взаимодействия открытых систем (OSI).

Все адреса АТМ формата NSAP состоят из трех компонентов: идентификатора полномочий и формата (Authority and Format Identifier, AFI), который задает тип и формат, идентификатора исходного домена (Initial Domain Identifier, IDI), задающего распределение адресов и административные полномочия, и части, определяемой доменом (Domain Specific Part, DSP), которая содержит фактическую информацию о маршрутизации.

В частных сетях АТМ существует три формата адресации, отличающиеся друг от друга типом AFI и IDI:

формат Е.164: в этом случае IDI содержит номер, сформированный в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Т Е.164;

формат DCC: в этом случае IDI содержит числовой код страны (Data Country Code, DCC), идентифицирующий определенную страну согласно международному стандарту ISO 3166. Такой адрес каждая организация - член ISO устанавливает для своей страны;

формат ICD: в этом случае IDI представляет собой указатель международного кода (International Code Designator, ICD). Такие указатели присваиваются согласно стандарту ISO 6523 соответствующим регистрационным органом (Британским институтом стандартов). Кодами ICD идентифицируются определенные международные организации.

Организациям и частным провайдерам сетевого сервиса Форум АТМ рекомендует создавать собственные системы нумерации на базе форматов DCC и ICD.

АТМ и модель OSI

Базовая модель OSI не учитывает концепции оверлейных сетей, где один сетевой уровень накладывается на другой, хотя позже понятие таких сетей было введено в модель OSI в качестве дополнения.

Оверлейная модель АТМ представляет собой надстройку и расширение инфраструктуры общепринятых на сегодняшний день протоколов сетевого уровня. Поэтому такая модель обеспечивает сбалансированность установленных в системе приложений и облегчает их последующую переносимость.

АТМ становится сетевым протоколом благодаря исключительной сложности своих систем адресации и маршрутизации, причем вне зависимости от того факта, что в АТМ действуют другие протоколы сетевого уровня.

IP над ATM

Передача протокольных блоков данных любого протокола сетевого уровня через сеть АТМ, работающую в оверлейном режиме, имеет два основных аспекта: инкапсуляцию пакетов (packet encapsulation) и определение адресов (address resolution).

Инкапсуляция пакетов

Существует методика, в соответствии с которой транспортировка разнообразных пакетов сетевого и канального уровней осуществляется через соединение АТМ (AAL 5), и методика мультиплексирования пакетов разных типов с использованием одного соединения. В этих случаях одно и то же соединение используется многократно для всех пересылок данных между двумя узлами, что экономит соединительные ресурсы. Соединение устанавливается один раз, и дальнейшие задержки с установлением соединений отсутствуют.

Если же сетевой уровень требует гарантий QoS, то для каждого отдельно взятого потока данных необходимо свое собственное соединение. Многократное использование одного соединения возможно только при наличии средства, с помощью которого узел, получивший пакет по соединению АТМ, сможет распознать тип полученного пакета, а также приложение или объект более высокого уровня, которым необходимо передать этот пакет. Для этого пакет снабжается префиксом в виде поля мультиплексирования. Возможны два варианта (см. RFC 1483):

Инкапсуляция LLC/SNAP. При таком способе через одно соединение передаются протоколы разных типов, причем тип инкапсулированного пакета идентифицируется стандартным заголовком LLC/SNAP. Но все соединения, использующие этот тип инкапсуляции, прерываются в оконечной системе на подуровне логического контроля соединений (LLC), поскольку именно здесь происходит мультиплексирование пакетов.

Мультиплексирование VC. При таком способе через соединение АТМ передается протокол только одного типа, изначально определенный при установлении соединения. В результате с пакетом не требуется передавать поля мультиплексирования и типа пакета, хотя передаваемый пакет может быть снабжен префиксом в виде пустого поля.

Мультиплексирование VC может применяться там, где необходимо обеспечить непосредственную связь АТМ между приложениями, в обход протоколов низкого уровня. Но такая непосредственная связь делает невозможным взаимодействие с другими узлами, находящимися вне сети АТМ.

Архитектура протоколов “IP над АТМ” использует инкапсуляцию LLC/SNAP. Кроме того, МСЭ-T одобрил ее в качестве инкапсуляции, принятой по умолчанию для мультипротокольной передачи через сеть АТМ. Рабочая группа “IP над АТМ” определила стандартный размер максимального блока обмена для АТМ, установив его равным 9180 байт.

Определение адресов

Чтобы протокол IP мог использоваться в сетях АТМ, необходим механизм преобразования IP-адресов в соответствующие адреса АТМ. Таблица преобразования адресов может быть сконфигурирована вручную, но это не масштабируемое решение. Рабочая группа “IP над АТМ” установила протокол преобразования адресов, обеспечивающий автоматическую поддержку преобразования адресов IP в формат RFC 1577. Такой протокол, получивший название “классического IP над АТМ”, вводит понятие логической подсети IP (Logical IP Subnet, LIS). Подобно “нормальной” подсети IP, LIS состоит из ряда IP-узлов (хостов или маршрутизаторов), связанных в одну подсеть IP.

Для преобразования адресов своих узлов, LIS поддерживает один АТМARP-сервер, в то время как все узлы (клиенты) этой LIS конфигурируются уникальными адресами данного сервера АТМARP. Задействованный узел LIS сначала устанавливает соединение с ее АТМARP - сервером, используя при этом свой конфигурированный адрес. АТМARP-сервер обнаруживает соединение с новым LIS-клиентом, передает подключенному клиенту обратный запрос ARP (Inverse ARP request), запрашивает IP- и АТМ- адреса данного узла и сохраняет их в своей АТМARP-таблице.

Впоследствии любой узел LIS, желающий определить IP-адрес назначения, пошлет на сервер АТМARP-запрос и получит от него ATMARP-ответ, если соответствующее адресное отображение будет найдено. Если - нет, то от сервера поступит отклик АТМ_NAK, указывающий на отсутствие зарегистрированного адресного соответствия. В целях повышения надежности АТМARP-сервер со временем удаляет свою адресную таблицу, как устаревшую. При этом его клиенты должны периодически обновлять свои строки в таблице, в ответ на поступающие от сервера обратные запросы ARP. Клиент LIS, который получил адрес АТМ, соответствующий определенному адресу IP, может установить соединение по такому адресу.

Перспективы использования АТМ

Технология АТМ обладает важными преимуществами перед существующими методами передачи данных в локальных и глобальных сетях, которые должны обусловить ее широкое распространение во всем мире /15/. Одно из важнейших достоинств АТМ - обеспечение высокой скорости передачи информации (широкой полосы пропускания). Появление надежных аппаратно-программных средств сети Ethernet для скорости 1 Гбит/с еще ожидается в перспективе, в то время как АТМ уже сейчас обеспечивает скорость 622 Мбит/с.

АТМ устраняет различия между локальными и глобальными сетями, превращая их в единую интегрированную сеть. Сочетая в себе масштабируемость и эффективность аппаратной передачи информации, присущие телефонным сетям, метод АТМ обеспечивает более дешевое наращивание мощности сети. Это - техническое решение, способное удовлетворить грядущие потребности, поэтому многие пользователи выбирают АТМ часто больше ради ее будущей, нежели сегодняшней значимости.

Стандарты АТМ унифицируют процедуры доступа, коммутации и передачи информации различного типа (данных, речи, видеоизображений и т.д.) в одной сети связи с возможностью работы в реальном масштабе времени. В отличие от ранних технологий локальных и глобальных сетей, ячейки АТМ могут передаваться по широкому спектру носителей от медного провода и волоконно-оптического кабеля до спутниковых линий связи, при любых скоростях передачи, достигающих сегодняшнего предела 622 Мбит/с. Технология АТМ обеспечивает возможность одновременного обслуживания потребителей, предъявляющих различные требования к пропускной способности телекоммуникационной системы.

Однако, несмотря на достоинства АТМ, его повсеместное внедрение задерживается по ряду причин. Для локальных сетей, связывающих персональные компьютеры, распространение технологии АТМ тормозится наличием более дешевых технологий (например, Ethernet). Все еще недостаточна потребность в высоких скоростях передачи, и большинство организаций не стремится использовать расширенную полосу пропускания АТМ, пока передача видеоизображений, графики и информации других видов, требующая высокой пропускной способности линий связи, еще не играет для них важной роли. Одним из основных препятствий для роста АТМ на всех уровнях, а главное, на уровне персональных компьютеров - это отсутствие адекватных стандартов. Многие из них не соответствуют друг другу, не совместимы со своими предшественниками и являются предметом споров различных организаций, предпринимающих усилия по стандартизации. К настоящему времени полный комплект единых готовых стандартов отсутствует. К числу сдерживающих факторов также следует отнести нехватку АТМ-продуктов на рынке программного обеспечения и недостаток опыта работы пользователей.

Указанные достоинства АТМ и причины, задерживающие его повсеместное внедрение, определяют перспективы его дальнейшего использования в развитых зарубежных государствах как коммерческими, так и военными организациями. С течением времени растут потребности пользователей в объемах передаваемых данных, что делает технологию АТМ все более привлекательной. Кроме того, цены на коммутаторы АТМ сокращаются каждый год приблизительно на 50% (начиная с 1991 г.), по мере того как производители наращивают объемы их выпуска. По прогнозам компании по исследованию рынка Forrester Research (Кембридж, шт. Массачусетс), адаптер АТМ для персонального компьютера к концу тысячелетия будет стоить менее 200 долларов.

Для борьбы за единство стандартов и развитие технологии АТМ в 1991 г. был образован консорциум Форум АТМ. К маю 1996 г. им были разработаны 62 спецификации, в том числе интерфейс пользователь-сеть, определяющий, каким образом устройства подключаются к сетям АТМ с различными скоростями, эмуляция локальной сети (LANE - Local Area Network Emulation), эмуляция каналов, базовые сигналы между переключателями, основные принципы тестирования и т.д. Еще 34 спецификации находятся в стадии разработки. В соответствии с соглашением Anchorage Accord, утвержденным на встрече Форум ATM в апреле 1996 г., новые версии спецификаций должны теперь быть совместимы со своими предшественниками, что должно повысить востребованность АТМ.

Как полагают эксперты, технология АТМ будет прокладывать свой путь в инфраструктуры корпораций постепенно, в течение нескольких лет. Пользователи могут строить сеть АТМ поэтапно, эксплуатируя ее параллельно с уже существующими у них системами. Конечно, в первую очередь технология АТМ окажет влияние на глобальные сети, на магистральные линии связи, соединяющие несколько локальных вычислительных сетей. Однако, невзирая на слухи о противоположном, пользователи также готовы к использованию АТМ и в локальных сетях. Недавний опрос, проведенный компанией Sege Research, в котором приняли участие 175 пользователей, касался вопроса о том, какие технологии они намерены использовать в своих сетях в 1999 году. АТМ обогнал по популярности Ethernet. Более 40% пользователей хотели бы установить Ethernet на 100 Мбит/с, а около 45% планируют использовать АТМ на 155 Мбит/с. Совершенно неожиданно оказалось, что 28 % опрошенных намерены использовать АТМ на 622 Мбит/с.