ATM(Asynchronous Transfer Mode, 비동기 전송 모드)은 음성, 영상, 데이터 통신을 모두 지원하는 고속 네트워킹 표준입니다. 트래픽이 많은 대규모 네트워크에서 회선 활용도와 서비스 품질(QoS)을 향상시키는 것이 특징이며, 인터넷 서비스 제공업체(ISP)들이 사설 장거리 네트워크에 활용해 왔습니다. ATM은 OSI 모델의 2계층인 데이터 링크 계층에서 동작하며, 광섬유 케이블 또는 트위스티드 페어(UTP) 케이블 위에서 구현됩니다.
차세대 네트워크(NGN)에 자리를 내주며 점차 사용 빈도가 줄고 있지만, ATM 프로토콜은 여전히 중요한 기술입니다. 많은 ISP의 백본을 형성하는 SONET(Synchronous Optical Network), 공중 교환 전화망(PSTN), 그리고 ISDN(Integrated Services Digital Network)의 핵심 요소로 작동하고 있기 때문입니다.
ATM 네트워크는 어떻게 작동할까?
ATM은 이더넷(Ethernet)과 같은 다른 데이터 링크 기술과 몇 가지 중요한 차이점이 있습니다. 가장 큰 특징은 라우팅을 전혀 사용하지 않는다는 점입니다. 소프트웨어 기반 처리 대신 'ATM 스위치'라 불리는 전용 하드웨어 장치가 엔드포인트 간의 점대점(point-to-point) 연결을 설정하고, 데이터가 출발지에서 목적지로 직접 전달되도록 합니다.
또한 이더넷과 IP(Internet Protocol)가 가변 길이 패킷을 사용하는 것과 달리, ATM은 고정된 크기의 셀(cell) 단위로 데이터를 인코딩합니다. ATM 셀은 총 53바이트로, 48바이트의 실제 데이터와 5바이트의 헤더 정보로 구성됩니다. 각 셀은 독립적인 시간에 순차적으로 처리되는데, 하나의 셀 처리가 끝나면 다음 셀을 처리하는 방식으로 진행됩니다. 셀들이 서로 상대적으로 동시에 전송되지 않기 때문에 '비동기식(asynchronous)'이라는 이름이 붙었습니다.
ATM 연결 방식은 두 가지로 나뉩니다. 서비스 제공업체가 미리 구성해 놓는 전용선 또는 영구 회선(permanent circuit) 방식과, 필요할 때마다 연결을 설정하고 사용이 끝나면 해제하는 스위칭(switched) 방식입니다.
ATM의 4가지 비트 전송률
ATM 서비스에서 일반적으로 제공되는 데이터 전송률은 다음 네 가지입니다.
- ABR(Available Bit Rate): 사용 가능한 대역폭만큼 유연하게 전송
- CBR(Constant Bit Rate): 일정한 전송률 보장, 음성·영상에 적합
- UBR(Unspecified Bit Rate): 전송률 보장 없음, 파일 전송 등에 활용
- VBR(Variable Bit Rate): 변화하는 트래픽 패턴에 맞춰 전송률 조절
전송 속도와 성능
ATM의 성능은 OC(Optical Carrier) 레벨로 표현되며, OC-xxx 형식으로 표기합니다. 기술적으로는 최대 10Gbps(OC-192)까지 구현이 가능하지만, 실제로는 155Mbps(OC-3)와 622Mbps(OC-12)가 가장 널리 사용됩니다.
라우팅 과정이 없고 셀 크기가 고정되어 있기 때문에, ATM 네트워크는 이더넷 같은 기술보다 대역폭 관리가 훨씬 수월합니다. 다만 이더넷에 비해 구축 비용이 높다는 점이 도입을 제한하는 요인으로 작용해, ATM은 주로 백본망이나 고성능 특수 목적 네트워크에 채택되었습니다.
무선 ATM(WATM)이란?
ATM 코어를 기반으로 하는 무선 네트워크를 무선 ATM(Wireless ATM, WATM)이라고 부릅니다. WATM은 고속 모바일 통신을 제공하며, 유선 ATM 기술의 성공 이후 어디서든 무선 서비스를 원하는 수요에 대응하기 위해 등장했습니다. WATM은 보장된 QoS를 바탕으로 데이터, 음성, 영상을 모두 지원합니다.
다른 무선 기술과 마찬가지로, ATM 셀은 기지국(base station)에서 송출되어 이동 단말기로 전송되며, 이 과정에서 ATM 스위치가 이동성(mobility) 관련 기능을 담당합니다.
VoATM이란?
VoATM(Voice over Asynchronous Transfer Mode)은 ATM 네트워크를 통해 음성, 영상, 데이터 패킷을 전송하는 또 다른 프로토콜입니다. VoIP와 유사하지만 IP 프로토콜을 사용하지 않으며, 구현 비용이 높은 편입니다. 그럼에도 불구하고 네트워크에 고속 전송 환경을 제공하기 때문에, 이미 ATM 네트워크를 갖추고 있는 기업에게는 매우 유용한 선택지가 됩니다.