Процедура обработки заголовка
Уже говорилось, что основной характеристикой АТМ является ограничение функций системы по обработке заголовка. Основой этого является то, что АТМ - это принципиально система, ориентированная на предварительное установление соединения - как и Х.25. Значит, не нужно в каждом селле анализировать адреса абонентов. Каждое соединение, как и в Х.25 идентифицируется уникальным номером. В системе отсутствует защита от ошибок, которая вынесена на процедуру из конца в конец и реализуется в рамках пользовательской службы (если это требуется). Отсутствует также механизм управления потоком. Таким образом, основной функцией заголовка остается только анализ идентификатора виртуального соединения и маршрутизация в соответствии с ним. Для этой цели имеется два раздельных идентификатора - идентификатор виртуального канала (virtual channel identifier - VCI) и идентификатор виртуального пути (virtual path identifier - VPI). При этом VCI определяет динамически создаваемые соединения, а VPI - статически создаваемые. Под идентификатор VCI в формате заголовка отводится 16 бит. Присвоение VCI выполняется на этапе установления соединения, и этот номер, так же, как и логические каналы в системе Х.25, меняются от участка к участку. Может показаться странным: зачем вводить два разных идентификатора для одного и того же соединения. Дело в том, что при проектировании технологии АТМ предполагалось, что в рамках одного сеанса связи можно делать несколько различных соединений. Например, при телевещании по одному VCI можно передавать видеосигнал, а по другому - звук. Можно привести еще множество примеров такого рода. Кроме того, при необходимости можно в рамках одного сеанса устанавливать новые соединения, например, если два абонента во время разговора хотят обменяться факсами или файлами данных. Таким образом, в рамках абонентского соединения можно оперативно создавать и убирать виртуальные каналы, т.е. регулировать пропускную способность. Поэтому VC являются динамическими. Впрочем, процедура динамического создания VC в рамках соединения до сих пор не описана с точки зрения управления.
Пока это только теоретическая возможность. Более того, существующие сегодня узлы коммутации устанавливают все свои соединения только по единственному виртуальному пути - VPI=0. Это значит, что фактически для идентификации соединений используется только один идентификатор - номер виртуального канала. Это значит, что между парой абонентов, конечно, можно установить более одного соединения, но с точки зрения сети это будут совершенно не связанные друг с другом соединения. Другими словами, современные узлы коммутации являются коммутаторами VC, а не VP.
На рис. 4 приведен самый общий пример установления виртуального пути между пользователем А и пользователем С, в рамках которого организуется 2 индивидуальных соединения, каждый со своим номером VC. Из рисунка видно, что номер пути и номер канала меняется от участка к участку (как логические каналы в Х.25). Итак, пользователи А и В соединены каналами 1, 2 и 3, а пользователи А и С - каналами 3 и 4. Заметим, что канал №3 присутствует в двух виртуальных путях, однако они не путаются т.к. они относятся к разным виртуальным путям. При едином для всех номере виртуального пути номера виртуальных каналов не могли бы совпадать. Под идентификатор виртуального пути в заголовке селла отводится от 8 до 12 бит, что позволяет создавать на участке до 256 или до 4096 путей, каждый из которых "набирается" из виртуальных каналов.
Рис. 4. Понятие VPI в сети АТМ
Еще одной функцией заголовка является разделение логических соединений по приоритетам. Приоритет означает, что на некоторые селлы допускается большая вероятность потери, чем на остальные. Приоритеты могут задаваться на виртуальный канал, или же на каждый селл в отдельности.
Ясно, что отсутствие приоритетов гарантирует лучшее разделение ресурсов, чем приоритетная система, но не позволяет делать различия между службами с разной чувствительностью к прозрачности сети.
Для функций эксплуатации сети и мониторинга соединений используются несколько дополнительных бит заголовка.Естественно, встает вопрос о разделении информационных селлов и селлов управления. Делается это с помощью специальных битов заголовка, называющихся "идентификатор типа поля данных" - Payload Type Identifier - PTI. С его помощью в абонентский поток данных можно вставлять селлы управления, которые обрабатываются сетью как обычные, но они содержат служебную информацию - например, такой служебный селл может добавляться пользовательской службой на передаче и содержать в себе проверочную последовательность для контроля ошибок предшествующих селлов. Кроме того, они могут содержать всякого рода тестовую информацию.