atm技术与passport交换机培训讲义

1、ATM技术与passport系列ATM交换机,ATM技术的发展背景,产生于80年代末 计算机处理速度的提高、数据通信需求增长、多媒体应用的出现，对网络提出了新的、更高的要求。 当时的网络都是为某种特定业务设计的，往往不适用其它业务 人们希望将来最好只有一个网络存在，它不依赖于业务，可灵活、安全、经济、有效地利用所有资源B-ISDN ITU-T1988年推荐ATM为宽带综合业务数据网B-ISDN的信息传输模式,什么是ATM,Asynchronous Transfer Mode 异步传输模式 采用统计时分复用技术的快速分组交换方式 是一种局域网和广域网均可采用的技术,ATM的特点信元传输,固 定

2、长 度 的 信 元 48 byte 净荷 + 5 byte 信头 = 53 bytes,信元传输的特点： 信元长度固定 带宽的利用率较低 由硬件完成交换，速度快 只需很小的内存 适合多媒体应用,帧传输的特点： 帧长度可变 带宽的利用率较高 通过软件完成帧的封装、转发，速度较慢 要求较大的内存,庞大的变长数据包会对需要迅速发送的通信造成不同程度的队列延误,短小的定长信元使不同的通信流可以交替输送，减少造成延误,以太网络/令牌环网络,ATM异步传输模式,数据,视象,ATM的特点统计时分复用技术,其他,电话,局域网,电视会议,统计时分复用技术与传统的时分复用技术的比较,传统时分复用技术 每个终端都固

3、定地分配了一个公共信道的一个时隙 解决办法技术简单，设备成本低廉，但是不能有效利用网络带宽，并且扩展性和灵活性很差,统计时分复用技术（异步时分复用） 公共信道的时隙实行“按需分配” 提高传输效率2-4倍,ATM的特点快速分组交换,S2,S6,S4,S7,S3,S5,S1,S8,1,1,1,2,2,2,数据报分组交换 非面向连接 传输过程中所经过的交换节点可能会不同，分组到达目的节点顺序可能会不一致,快速分组交换 提供面向连接的服务 分组在建立好的“虚”连接上有序的、经过规定好的节点传输,VPC,物理传输媒介光缆,VPC,VPC,ATM虚通道(Virtual Paths),1. 物理层连接，由多

4、个虚通道（vp）组成。,2. 虚通道连接（vpc），由多个虚通路（vc）组成。,3. 虚通路连接（vcc）,ATM虚通路(Virtual Circuits),虚通路的类型,PVC （Permanent Virtual Circuit ） SVC（ Switched Virtual Circuit ） SPVC（SOFT PVC）,Permanent Virtual Circuit (PVC),A,B,D,C,Input,Output,1,3/3,3,0/2,2,1/5,3,1/4,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,Input,Output,1,2/9,3,4/5,2,5/2,4,

5、1/5,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,4/5,2,1/6,2,5/2,1,2/9,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,2/9,5/2,1/0,1/6,1/5,4/5,1/4,4/3,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,1/6,2,4/3,3,1/4,4,1/0,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,1,2,4,2,3,3,2,4,1,2,3,VPI/VCI tables in network equipment updated

6、by administrator,1,Switched Virtual Circuit (SVC),B,D,1,2,4,1,3,3,2,4,1,2,C,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,2,5/2,1,2/9,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,A,3,Dynamically set up connections via signaling,Switched Virtual Circuit (SVC),B,D,1,

7、2,4,1,3,3,2,4,1,2,C,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,2/9,3,4/5,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,A,3,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,1,2/9,3,4/5,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,2,5/2,1,2/9,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,1,4/5,2,1/6,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,

8、1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,1,1/6,2,4/3,Transfer data over newly established link,Switched Virtual Circuit (SVC),B,D,1,2,4,1,3,3,2,4,1,2,C,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,2,5/2,1,2/9,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,Input,Output,Port,VPI/VCI,P

9、ort,VPI/VCI,1,2/9,3,4/5,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,A,3,Dynamically tear down connections via signaling,Soft PVC,B,D,1,1,2,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,2,5/2,1,2/9,1,6/

10、4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,2/9,3,4/5,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,Input,Output,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,6/4,3,2/9,3,2/9,1,6/4,3,1,1/6,2,4/3,1,2/9,3,4/5,A,C,PVC established manually across UNI and dynamically across NNI,c,ATM的特点服务质量保证,流量合同参数,峰值信元速率(PCR): 指业务提供者所能保证的虚电路

11、的最大带宽。对于CBR业务来说，这一参数代表虚电路保证达到的恒定带宽。 持续信元速率(SCR): 仅适于VBR业务，SCR参数规定了虚电路上用户的VBR业务在任一时刻的最小可用带宽。 最大突发尺寸(MBS): 仅适于VBR业务，MBS参数规定了在PCR速率下且仍然满足业务合同要求所能传输的最大信元数量 最小信元速率（MCR）仅适于ABR业务,ATM信令、地址、路由协议,UNI,PNNI,UNI,NNI,B-ICI,Carrier A,Carrier B,PUBLIC NETWORK,PRIVATE NETWORK,PVC: 人工配置 SVC: 采用信令方式,Atm地址 NSAP E.164 2

12、0字节,基本ATM 结构,Physical layer,Physical,Data Link,Application Presentation Session Transport Network,ATM layer,ATM adaptation layer (AAL),ATM Architecture and ISO/OSI Model ITU-TS I.321,ATM layer,Convergence Sublayer (CS) Segmentation and Reassembly sublayer (SAR),Transmission Convergence(TC) Physical

13、Medium Dependent (PMD),物理层-Physical Layer,Voice cell Video cell Data cell,- 在ATM信元和传输系统之间进行速率适配 - 增加/去除传输开销 - 通过各种物理媒介进行传输,话音,图像,数据,适配层,ATM层,物理层,ATM层-ATM Layer,Voice cell Video cell Data cell,- 生成并处理ATM字头 - 增加/去除5个字节的ATM字头 - 将信元复用/解复用到虚连接中 - 在虚连接中按顺序传递信元,话音,图像,数据,适配层,ATM层,物理层,信元结构,VPI,VCI,P T I,C L

14、P,H E C,Payload,ATM Header (5 Bytes),ATM Payload (48 Bytes),8,16,4,3,1,8,G F C,VPI,VCI,P T I,C L P,H E C,Payload,12,16,3,1,8,UNI,NNI,A A L,A A L,ATM适配层-AAL,Voice cell Video cell Data cell,- 将高层的应用信息流映射到AAL协议数据单元(PDU)中 - 根据要求提供特定的业务功能 (例如，检查错误，定时恢复等) - 将协议数据单元分段和重组，形成48个字节的信元负荷字段 - 将48个字节的信元负荷传递给ATM层

15、,话音,图像,数据,适配层,ATM层,物理层,ATM小结,有效负载 (数据) 映射到短小、固定长度的信元中 信元通过带宽可变的、信道独享的虚通路传输到对端 强大的带宽管理、流量控制能力，有QOS保证，适合多媒体业务 采用PNNI协议可使网络具有故障自愈能力 带宽利用率较低,Passport 系列ATM交换机,设备硬件简介 设备配置实例,设备硬件简介,设备类型： Passport 15000 Passport 7480 Passport 15000 VSS Passport 7440,BIM 告警LED,BIM 馈电指示LED,BIP 告警LED,BIP 电源指示LED,Passport 744

16、0,4-port OC3c/STM-1 12/16-port OC3c/STM-1 12-port DS3 12-port E3 1-port OC12c/STM-4 4-port chan. OC12/STM-4 1-port OC48c/STM-16 4-port chan. DS3 1-port chan. STM-1 1-port chan. enhanced OC48,Passport 15000 Interfaces,4-port chan. DS3 1-port chan. STM1,4-port chan. DS3 PPP 1-port chan. STM-1 PPP 4-po

17、rt OC12c/STM-4 POS / DWDM 1-port OC48c/STM-16 POS / DWDM Gigabit Ethernet,4-port chan. DS3 (DS1) 12-port DS3 Clear Channel 32-port DS1/E1, n x DS0 12-port E3 Clear Channel ATMF standards compliant CES,ATM,DS3 TDM card STM-1 TDM DSP Server card Builds on Passport 8780 Voice Gateway Services Same serv

18、ice definition / behavior to end customer,Frame,IP,Voice,CES,Passport 15000 CP和FP前面板有一组三个LED. 从上到下，分别为红色(圆形)，黄色(三角形)，和绿色(方形) CP在启动模式下， LED亮的顺序为： 1.红色常亮，指示正在加电或已经加电，或被复位或重启动；在红色常亮过程中，硬件和FABRIC背板被测试和初始化；如果有故障，CP会被重新装载，并保持在红色常亮状态。 2. 红色闪动，指示初始化和FABRIC背板测试已经通过，CP软件正在装载。 3.黄色常亮， 指示卡板未装载软件，或未配置。 4 绿色慢闪， 指

19、示软件已经装载，应用正被初始化。 5 绿色快闪， 指示硬件和软件处于备用状态，或此模块已做好投入服务的准备。 6 绿色常亮， 指示已加电，软件已装载，CP在正常服务，并为主用CP。 经过安装，加电，软件配置后，当至少一个CP已安装，FP在启动过程中，LED显示顺序为： 1 绿色常亮，初始加电确认 2 红色常亮，指示FP进行了复位和重启动以检测硬件；如果有故障，FP重新装载。 3 红色闪动，指示软件正在初始化，或正在装载。 4 黄色常亮，指示软件未装载或未配置。 5 绿色慢闪，指示软件已装载，FP正在初始化。 6 绿色快闪，指示硬件和软件处于备用状态，或者FP进入服务准备完成。 7 绿色常亮，指示已加电，软件已装载，模块工作正常。,Passport 7000 Interfaces,8-port V.35 6-port 10 BaseT Ethernet 4-port E1 AAL1 ATM 8-port V.11 4-port 4/16 Mb/s Toke