ATM异步传输方式

ATM Asynchronous Transfer Mode 异步传输方式 转移模式 综合了传输 复用 交叉连接和交换的技术 ATM 是快速分组交换技术 是快速分组交换技术 采用采用统计复用方式统计复用方式一种结合了电路交换和分组交换的各自优点的技术 一种结合了电路交换和分组交换的各自优点的技术 ATM 能传送所有类 型的业务量 话音 数据 图像 异步传输模式 Asynchronous Transfer Mode 缩略语为 ATM 又叫信息元中继 异步传 输模式 ATM 在 ATM 参考模式下由一个协议集组成 ATM 采用面向连接的交换方式 它以信元为单位 每个信元长 53 字节 其中报头占了 5 字节 信息元中继 cellrelay 的 一种标准的 ITU 实施方案 这是一种采用具有固定长度的分组 信息元 的交换技术 之所以称其为异步 是因为来自某一用户的 含有信息的信息元的重复出现不是周期性的 ATM 是一种面向连接的技术 是一种为支持宽带综合业务网而专门开发的新技术 它 与现在的电路交换无任何衔接 当发送端想要和接收端通信时 它通过 UNI 发送一个要求 建立连接的控制信号 接收端通过网络收到该控制信号并同意建立连接后 一个虚拟线路 就会被建立 与同步传递模式 STM 不同 ATM 采用异步时分复用技术 统计复用 采用异步时分复用技术 统计复用 来自不同信息源的信息汇集在一个缓冲器内排队自不同信息源的信息汇集在一个缓冲器内排队 列中的信元逐个输出到传输线上 形成列中的信元逐个输出到传输线上 形成 首尾相连的信息流首尾相连的信息流 ATM 具有以下特点具有以下特点 因传输线路质量高 不需要逐段进行差错控制 ATM 在通信之 前需要先建立一个虚连接来预留网络资源 并在呼叫期间保持这一连接 所以 ATM 以面 向连接的方式工作 信头的主要功能是标识业务本身和它的逻辑去向 功能有限 信头长 度小 时延小 实时性较好 ATM 能够比较理想地实现各种 QoS 既能够支持有连接的业务 又能支持无连接的业 务 是宽带 ISDN B ISDN 技术的典范 ATM 的传播速度是从 25 兆比特每秒到 155 兆比特每秒 25Mbps 155Mbps ATM 参考模式分为三层参考模式分为三层 ATM 适配层 适配层 AAL ATM 层和层和物理层物理层 AAL 连接更 高层协议到 ATM 层 其主要负责上层与其主要负责上层与 ATM 层交换层交换 ATM 信元信元 当从上层收到信息 后 AAL 将数据分割成 ATM 信元 当从 ATM 层收到信息后 AAL 必须重新组合 数据形成一个上层能够辨识的格式 上述过程即称之为分段与重组 SAR 不同的 AAL 用于支持在 ATM 网络上使用的不同的流量或服务类型 ATM 层主要负责将信元从将信元从 AAL 转发给物理层便于传输和将信元从物理层转发给转发给物理层便于传输和将信元从物理层转发给 AAL 便于其在终端系统的使用便于其在终端系统的使用 ATM 层能够决定进来的信元应该被转发至哪里 重新 设置相应的连接标识符并且转发信元给下一个链接 缓冲信元以及处理各种流量管理功能 如信元丢失优先权标记 拥塞标注和通用流控制访问 此外 ATM 层还负责监控传输率和 服从服务约定 流量策略 ATM 的物理层定义了位定时及其它特征位定时及其它特征 将数据编码并解码为适当的电波或光波形 式 用于在特定物理媒体上传输和接收 此外它还提供了帧适配功能 包括信元描绘 信 头错误校验 HEC 的生成和处理 性能监控以及不同传输格式的负载率匹配 物理层通 常使用的介质有 SONET DS3 光纤 双绞线等 技术和应用方面技术和应用方面 ATM 是一项数据传输技术 是实现 B ISDN 的业务的核心技术之一 ATM 是以是以信元信元 为基础的一种为基础的一种分组交换和复用分组交换和复用技术 它是一种为了多种业务设计的通用的面向连接的传输技术 它是一种为了多种业务设计的通用的面向连接的传输 模式 模式 它适用于局域网和广域网 它具有高速数据传输率和支持许多种类型如声音 数据 传真 实时视频 CD 质量音频和图像的通信 ATM 是在 LAN 或 WAN 上传送声音 视频图像和数据的宽带技术 它是一项信元中 继技术 数据分组大小固定 你可将信元想像成一种运输设备 能够把数据块从一个设备 经过 ATM 交换设备传送到另一个设备 所有信元具有同样的大小 不像帧中继及局域网 系统数据分组大小不定 使用相同大小的信元可以提供一种方法 预计和保证应用所需要 的带宽 如同轿车在繁忙交叉路口必须等待长卡车转弯一样 可变长度的数据分组容易在 交换设备处引起通信延迟 ATM 采用面向连接的传输方式 将数据分割成固定长度的信元 通过虚连接进行交换 ATM 集交换 复用 传输为一体 在复用上采用的是异步时分复用方式 通过信息的首部 或标头来区分不同信道 ATM 面向连接 它需要在通信双方向建立连接 通信结束后再由信令拆除连接 但它摈 弃了电路交换中采用的同步时分复用 改用改用异步时分复用异步时分复用 收发双方的时钟可以不同 可 以更有效地利用带宽 ATM 的传送单元是固定长度的传送单元是固定长度 53byte 的的 CELL 信元 信元 其中 其中 5B 为信元头 用来承载为信元头 用来承载 该信元的控制信息 该信元的控制信息 48B 为信元体 用来承载用户要分发的信息 信头部分包含了选择路为信元体 用来承载用户要分发的信息 信头部分包含了选择路 由用的由用的 VPI 虚通道虚通道标识符 标识符 VCI 虚通路虚通路标示符 信息 因而它具有分组交换的特点 标示符 信息 因而它具有分组交换的特点 它是一种高速分组交换 在协议上它将它是一种高速分组交换 在协议上它将 OSI 第二层的纠错 流控功能转移到智能终端上完第二层的纠错 流控功能转移到智能终端上完 成 降低了网络时延 提高了交换速度 成 降低了网络时延 提高了交换速度 交换设备是 ATM 的重要组成部分 它能用作组织内的 Hub 快速将数据分组从一个 节点传送到另一个节点 或者用作广域通信设备 在远程 LAN 之间快速传送 ATM 信元 以太网 光纤分布式数据接口 FDDI 令牌环网等传统 LAN 采用共享介质 任一时刻只 有一个节点能够进行传送 而 ATM 提供任意节点间的连接 节点能够同时进行传送 来 自不同节点的信息经多路复用成为一条信元流 在该系统中 ATM 交换器可以由公共服务 的提供者所拥有或者是组织内部网的一部分 由于 ATM 网络由相互连接的 ATM 交换机构成 存在交换机与终端 交换机与交换机 之间的两种连接 因此交换机支持两类接口 用户与网络的接口 UNI 通用网络接口 和 网络节点间的接口 NNI 对应两类接口 ATM 信元有两种不同的信元头 在在 ATM 网络中引入了两个重要概念 网络中引入了两个重要概念 VP 虚通道 和 虚通道 和 VC 虚通路 虚通路 它们用来描 述 ATM 信元单向传输的路由 一条物理链路可以复用多条虚通道 每条虚通道又可以复 用多条虚通路 并用相同的标识符来标识 即 VPI 和 VCI VPI 和 VCI 独立编号 VPI 和 VCI 一起才能唯一地标识一条虚通路 相邻两个交换节点间信元的 VPI VCI 值不变 两节点之间形成一个 VP 链和 VC 链 当信元经过交换节点时 VPI 和 VCI 作相应的改变 一个单独的 VPI 和 VCI 是没有意义的 只有进行链接之后 形成一个 VP 链和 VC 链 才形成一个有意义的链接 在 ATM 交换机 中 有一个虚连接表 每一部分都包含物理端口 VPI VCI 值 该表是在建立虚电路的 过程中生成的 ATM 用作公司主干网时 能够简化网络的管理 消除了许多由于不同的编址方案和路 由选择机制的网络互连所引起的复杂问题 ATM 集线器能够提供集线器上任意两端口的连 接 而与所连接的设备类型无关 这些设备的地址都被预变换 例如很容易从一个节点到 另一个节点发送一个报文 而不必考虑节点所连的网络类型 ATM 管理软件使用户和他们 的物理工作站移动地方非常方便 通过 ATM 技术可完成企业总部与各办事处及公司分部的局域网互联 从而实现公司 内部数据传送 企业邮件服务 话音服务等等 并通过上联 INTERNET 实现电子商务等应 用 同时由于 ATM 采用统计复用技术 且接入带宽突破原有的 2M 达到 2M 155M 因 此适合高带宽 低延时或高数据突发等应用 附附 1 ATM 交换机交换机 ATM 交换机技术 目前只广泛用于电信 邮政网的主干网段目前只广泛用于电信 邮政网的主干网段 因此其交换机产品在市 场上很少看到 ADSL 宽带接入方式中如果采用 PPPoA 协议的话 在局端 NSP 端 就需 要配置 ATM 交换机 有线电视的 Cable Modem 互联网接入法在局端也采用 ATM 交换机 它的传输介质一般采用光纤 接口类型同样一般有两种 以太网 RJ 45 接口和光纤接口 这两种接口适合与不同类型的网络互联 附附 2 时分复用 异步和同步 时分复用 异步和同步 时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧 时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧 TDM 帧 帧 每一个时分复用的 每一个时分复用的 用户在每一个用户在每一个 TDM 帧中占用固定序号的时隙 帧中占用固定序号的时隙 每一个用户所占用的时隙是周期性地出现每一个用户所占用的时隙是周期性地出现 其周期就是 TDM 帧的长度 TDM 信号也称为等时 isochronous 信号 时分复用的所有用户是在时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度不同的时间占用同样的频带宽度 异步时分多路复用技术 也叫做统计时分多路复用技术 STDM Statisti