17. 셀 스위칭 (Cell Switching): ATM

개요

• ATM (비동기 전송 모드)
• 전화회사가 만든 패킷 스위칭 네트워크
  • 극단적인 연결성 패킷 스위칭
• 작은 고정 길이 패킷
  • cell이라고 한다. : 5-byte 헤더 + 48-byte 페이로드
• signalling(연결 설정) 프로토콜 : Q.2931
• 한때 WAN과 LAN 환경에서 모두 사용되었지만 현재 LAN에서는 switching ehternet에 의해 퇴출되었다.
• 보통 광케이블을 사용하는 장거리 연결에 사용한다.
  • SONET interface 카드 사용
• 현재는 인터넷의 아래 계층, 즉 이더넷 수준의 역할을 수행한다.

셀(Cells) : 패킷

• 가변 길이 vs 고정 길이
  • 최적의 고정길이는 없다.
    • 작으면 : 데이터에 비해 헤더가 차지하는 오버헤드가 크다.
    • 크면 : 작은 메시지에 대해 효율이 낮다.
  • 고정 길이는 하드웨어로 스위치하는 것이 쉽다.
    • 간단하고 병렬 처리 가능

셀 : 패킷 길이

• 스위치는 초당 15,000 ~ 100,000 패킷을 처리하는데, 이때 패킷의 길이가 작으면 처리량이 줄어들 수 밖에 없다.
• 그럼에도 ATM이 작은 길이를 선택한 이유
  • 작은 길이가 큐잉 개선
    • 링크를 스케듈링하는데 있어 보다 세밀한 선점 가능
  • 즉시 전달과 유사하게 동작

ATM 셀

• 패킷화에 소요되는 시간 : 가장 중요한 cell size 선택 이유
• 셀로 음성을 전송하는 경우
  • 전화는 delay에 민감한 대표적 실시간 데이터이다.
  • 음성 전송에 소요되는 총 지연 시간은 500ms 이하여야 한다.
  • 음성은 64Kbps로 디지털 인코드를 진행하고, 셀을 전송하기 전에는 셀을 채울 만큼의 샘플이 필요하다.
  • 1000-byte의 셀이라면 셀 당 125ms가 요구되는데, 이는 전화 데이터 전송에서 너무 긴 시간이다 → 따라서 작은 셀을 사용한다.

셀 형식 (Cell Format)