BA000001 ATM原理ISSUE1.2

1、ATM原理,培训目标,学习完此课程，您将会： 掌握ATM信元结构 掌握VP交换和VC交换 掌握ATM交换方式 理解ATM业务类型,目 录,ATM概述 ATM基本概念 ATM特点 ATM协议栈 ATM业务及性能 ATM网络接口及信令,什么是ATM,ATM（Asynchronous Transfer Mode）是一种以信元为单位的异步转移模式，异步意味着来自任一用户的信息信元流不必是周期性的 ATM是一种特殊的分组传送技术，提供QoS保障，满足实时业务和非实时业务的需求,ATM与电路交换、分组交换的区别,电路交换： 面向连接 按时隙交换，独占线路资源 分组交换： 面向无连接 包交换，线路资源共享

2、ATM： 面向连接 分组交换,Setup,无连接交换网络与面向连接ATM网络,无连接交换网络 无连接，逐段转发 数据报较长，不固定长度 网络服务质量无法保证,面向连接ATM网络 面向连接，高速转发 信元53字节，固定长度 服务质量（QoS）保证,ATM的应用,传送网：ATM VP交叉连接节点（VPX）和 ATM ADM设备 交换网：ATM交换机，窄带向宽带演进的方式 Internet网：ATM路由器，采用 IP交换技术、 多协议标记交换技术（MPLS）等 局域网：ATM局域网交换机，受到千兆以太网和三层交换机的挑战,基本上很少应用. 桌面应用：ATM网卡直接支持高层应用系统软件，已不可能大量使

3、用,制定ATM标准的组织,ITU-T 致力于公网上ATM标准化工作，有代表性的标准：Q.2931/Q.2971、BISUP、I.610 ATM Forum（华为是成员之一） 致力于专网上ATM的标准化工作，加速ATM产品的推广和使用，有代表性的标准有：UNI3.1、UNI4.0、ILMI、PNNI、MPOA、VTOA、LANE、TM4.0 IETF 致力于ATM网承载IP业务的标准化工作，解决传统路由器的瓶颈问题，有代表性的标准：RFC1483、RFC1577、IP Switch、MPLS,目 录,ATM概述 ATM基本概念 ATM特点 ATM协议栈 ATM业务及性能 ATM网络接口及信令,A

4、TM信元结构,GFC：一般流量控制，仅用于UNI接口 VPI/VCI：虚通道标识和虚通路标识 PT：净荷类型CLP：信元丢失优先级 HEC：信头差错控制,ATM UNI 信元,ATM NNI 信元,虚连接标识 = VPI/VCI,虚通道VP与虚通路VC,ATM连接,VPI、VCI只有局部意义,虚通路连接（VCC）,虚通道连接（VPC）,VP交换,VC交换,VC交换,NNI,NNI,VPI = 2 VCI = 44,VPI = 1 VCI = 40,VPI = 3 VCI = 44,VPI = 4 VCI = 50,UNI,UNI,A,B,C,D,E,VC交换：ATM交换机会检查VPI/VCI的

5、值 VP交换：ATM交换机只检查VPI的值，忽略VCI的值,VP交换和VC交换,ATM信元的交换,注意：VPI、VCI只有局部意义,ATM 交换,PHY,ATM,Port 3,PHY,ATM,Port 4,Port,VPI,VCI,3,1,51,4,3,39,ATM 层,ATM 交换,PHY,ATM,Port 1,PHY,ATM,Port 2,Port,VPI,VCI,1,2,37,2,1,51,ATM 层,PHY,ATM,AAL,PHY,ATM,AAL,VPI = 2 VCI = 37,VPI = 3 VCI = 39,NNI,UNI,UNI,ATM信元的交换,Page 15,ATM连接的建

6、立方式,PVC（永久虚通路）：通过网管预先建立，不论是否有业务通过或终端设备接入，PVC一直保持，直到由网管释放。类似于电话网中的租用线路 SVC（交换虚通路）：通过信令建立，通信完成后由信令释放SVC。类似于电话网中的用户线路,目 录,ATM概述 ATM基本概念 ATM特点 ATM协议栈 ATM业务及性能 ATM网络接口及信令,ATM的特点,面向连接 快速分组交换 统计复用 支持多速率、多业务 支持话音、数据和图象 对实时业务提供完全的QoS保证,信元,话音,数据,视频,通信契约：流量参数、QoS参数,通信契约的签订,契约条款,ATM网络,PCR峰值信元速率 SCR可维持信元速率 MCR 最

7、小信元速率 MBS最大突发度,流量参数,QoS参数,最大信元传递时延MCTD：信元从一个端点到另一个端点所需要的最大时间 信元抖动容限CDVT：信元传输时间抖动间隔的上限 信元丢失率CLR：可以接受的因网络拥塞而导致信元丢失比例,ATM网络的拥塞管理,连接允许控制（CAC） 在呼叫请求建立连接阶段确定网络是否有足够的资源建立一条连接 使用/网络参数控制（UPC/NPC） 通信过程中对入网流量的监测与控制 选择信元丢弃与拥塞指示 拥塞发生后有选择地丢弃掉重要程度相对低的信元以缓解拥塞，同时进行拥塞状态信息的前向、反向指示,目 录,ATM概述 ATM基本概念 ATM特点 ATM协议栈 ATM业务及

8、性能 ATM网络接口及信令,Page 23,会聚 分段与组装,适配层,一般流量控制 信元头产生与提取 信元VPI/VCI翻译 信元复用和解复用,ATM层,信元速率去耦、HEC序列的产生/检验、信元定界、传输帧适配、传输帧产生/恢复 比特定时、物理媒介,语声信元,视频信元,数据信元,物理层,TC,PM,SAR,CS,ATM各层的功能,Page 24,高层业务,对应于不同类型的业务，ATM提供了相应的AAL,ATM业务分类-AAL,AAL直接面向各种具体应用，根据各种业务的比特率，连接方式和同步方式，ITU-T（原CCITT）将业务分为四类,Page 25,语音、视频、数据、图象,AALATM 处

9、理,帧和开销,物理介质处理,传输帧结构,至传输接口,ATM的基本处理过程,AAL,ATM,PH,IP,RFC1483,RFC1483R封装,RFC1483B封装,AAL,ATM,PH,Ethernet,RFC1483,ATM网络中的数据业务,目 录,ATM概述 ATM基本概念 ATM特点 ATM协议栈 ATM业务及性能 ATM网络接口及信令,ATM的业务分类-ATM,从ATM层为所支持业务分配网络资源的角度，ATM论坛将ATM层业务分为以下五类 CBR固定比特率业务 rt-VBR实时可变比特率业务 nrt-VBR非实时可变比特率业务 ABR可用比特率业务 UBR未指定比特率业务,CBR业务,Q

10、oS,流量参数,LOW,HIGH,Tolerance,信元丢失(NRT),信元丢失 (RT),PCR,SCR,峰值信元速率,可维持信元速率,MBS,最大突发长度,信元丢失,VBR业务,QoS,流量参数,低,高,没有质量保证 全凭上帝保佑,Tolerance,Cell 丢失,Cell 抖动,UBR业务,ABR业务,目 录,ATM概述 ATM基本概念 ATM特点 ATM协议栈 ATM业务及性能 ATM网络接口及信令,UNI用户到网络接口 NNI网络到网络接口 BICI宽带网间接口,ATM网络和接口,公共 UNIB-ICI,UNI,NNI,NNI,NNI,ATM公网,ATM专网,ATM网络的信令,ATM信令用于动态的完成用户呼叫的接续 建立、维持、释放VCC 为VCC连接分配网络