E. ATM
E. ATM — ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE
ATM (Asynchronous Transfer Mode) a été présenté dans les années 1990 comme la technologie du futur. Elle permet de transporter à la fois voix, vidéo et données à des hauts débits (25, 155 et 622 Mbps) sur de grandes distances. ATM possède les caractéristiques de la commutation par paquets dans le sens où chaque cellule contient dans son en-tête un champ identifiant la connexion. Comme dans le mode de commutation par paquets, ATM supporte les communications à débit variable et bénéficie d'une certaine flexibilité dans l'attribution du débit aux connexions.
1. Format de cellule ATM
Le choix de transmettre les données par petits lots de taille fixe est une caractéristique essentielle d'ATM : c'est le principe qui permet d'augmenter de façon importante les débits car cette petite taille permet de réduire énormément les temps de transit. ATM subdivise les données en unités appelées cellules. Chaque cellule a 53 octets : 5 pour l'information d'en-tête et 48 pour les données proprement dites.

Fig. 6 — Structure de la cellule ATM (5 octets d'en-tête + 48 octets de données)
La cellule contient dans son en-tête des informations relatives au routage, s'appuyant sur les notions de canal virtuel et de conduit virtuel :
Canal virtuel (VC — Virtual Channel) : concept associé au transfert unidirectionnel de cellules qui possèdent un identificateur commun unique, le VCI (Virtual Channel Identifier).
Conduit virtuel (VP — Virtual Path) : groupe de canaux virtuels partageant un identificateur commun, le VPI (Virtual Path Identifier).

Fig. 7 — Relation entre VCI (canaux virtuels) et VPI (conduits virtuels)
Les cellules traversent les réseaux ATM par des commutateurs ATM, qui analysent l'en-tête et dirigent la cellule vers l'interface appropriée. On distingue deux types d'interfaces : NNI (Node Network Interface) entre deux nœuds de commutation, et UNI (User Network Interface) entre un utilisateur et un nœud de commutation. ATM combine les avantages de la commutation de circuit avec ceux de la commutation par paquets.
2. Services ATM
ATM prévoit 5 classes de service différentes selon la nature du trafic à transmettre :
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Service |
Signification |
Usage typique |
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CBR |
Constant Bit Rate — débit fixe avec contraintes temporelles |
Émulation de circuit, vidéo non compressée |
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VBR-RT |
Variable Bit Rate Real-Time — débit variable avec contraintes temporelles |
Voix compressée, vidéoconférence |
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VBR-NRT |
Variable Bit Rate Non-Real-Time — débit variable sans contrainte temporelle |
Interconnexion Frame Relay, CIR garanti |
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ABR |
Available Bit Rate — débit variable, débit minimum optionnel garanti |
Interconnexion de réseaux locaux |
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UBR |
Unspecified Bit Rate — aucune garantie de service |
Transfert de données best-effort |
En CBR et VBR, il y a réservation de ressources contrairement à ABR et UBR. Les descripteurs de trafic permettent de paramétrer la connexion : PCR (Peak Cell Rate — débit en pointe), SCR (Sustainable Cell Rate — débit moyen), MBS (Maximum Burst Size — nombre maximal de cellules autorisées à débiter au PCR), CDV (Cell Delay Variation — variation de délai) et CLR (Cell Loss Ratio — taux de perte de cellules).
⚠ ATM — historique mais remplacé
ATM a été largement déployé dans les réseaux cœurs des opérateurs (backbones) dans les années 1990-2000, notamment pour transporter la signalisation ISDN et les liaisons DSL. Il a été progressivement remplacé par MPLS et Ethernet dans les réseaux optiques. ATM subsiste dans l'infrastructure xDSL (ADSL/VDSL) comme protocole de transport sur la boucle locale et dans certains réseaux cellulaires.