数据通信与计算机网络-ATM

ATM技术的提出ATM最早在1983年由CNET和AT&T开展研究，1984年AlcatelBell研究中心公布ATM的概念，1988年CCITTTG18定名为ATM，（AsynchronousTransferMode）。TransferMode实际上是一种信息转发或交换的方式，ATM既不是电路交换，也不是分组交换，而是一种新的交换方式，称为信元交换(CellSwitch)。所谓Asynchronous（异步）体现在与TDM固定时隙相反，用户可以随时发信息。ATM原理ATM的定义ATM是一种传递模式，在这种模式中，信息被分成信元来传递，而包含同一用户信息的信元不需要在传输链路上周期性地出现。因此这种传递模式是异步的。ITU-TI.113ATMis“Atransfermodeinwhichtheinformationisorganizedintocells;itisasynchronousinthesensethattherecurrenceofcellscontaininginformationfromanindividualuserisnotnecessarilyperiodic.”三、ATM的复用方式TDM采用固定时隙，存在时隙的浪费，参见图。而ATM不受时隙的影响，可以随时将信元复用到信道上。ABA队列信息源已分配信元:A.B未分配信元:Ø信头净荷5字节48字节ATM信元ATM复用线AAABtATM信元和复用ØØ时隙信元ATM异步时分复用信道信元头信息段虚拟信道VCj虚拟信道VCi时间ATM的复用方式为标记复用。它把信道看成是由一个个等长的时隙构成，每个时隙内都正好装载一个ATM信元。信元是ATM的基本传递单位，是一种极短（53字节）的固定长度的数据分组。每一信元包括一个信元头和一个信息段。信元通过虚拟信道VC传送，虚拟信道利用虚拟信道标记来表示，虚拟信道标记包含在信元头之中。ATM异步时分复用原理信元是ATM的基本传递单位。每一信元包括一个信元头和一个信息段。信元通过虚拟信道VC（VirtualChannel）传送，虚拟信道利用虚拟信道标记VCI（VirtualChannelIdentifier）来表示，虚拟信道标记包含在信元头之中。属于同一虚拟信道的信元群拥有相同的虚拟信道标记，但占用的时隙可以出现在不同的位置。各虚拟信道的标记之间没有固定关系。通过虚拟信道标记可以在用户之间实现虚拟信道的动态分配，从而各虚拟信道可以具有不同的传输速率（1kb/s—140Mb/s）。“虚拟”（Virtual）即需要时立即设置，用完后马上取消。ATM传输技术是以分组传输模式为基础并融合了电路传输模式高速化的优点发展而成的。ATM用于交换，通过识别信元头中的虚拟信道标记，把输入线上的虚拟信道标记转换成输出线上的虚拟信道标记，控制数据交换存储器的写入与读出，完成交换。由于ATM使网络与业务无关，具有动态分配信道和带宽的功能，兼有高、中、低速信息业务为一身，使ATM技术成为B-ISDN和信息高速公路的核心技术。ATMATM异步转移模式ATM以异步时分复用技术为基础。ATM的复用方式为标记复用。它把信道看成是由一个个等长的时隙构成，每个时隙内都正好装载一个ATM信元。信元是ATM的基本传递单位，是一种极短（53字节）的固定长度的数据分组。每一信元包括一个信元头和一个信息段。信元通过虚拟信道VC传送，虚拟信道利用虚拟信道标记来表示，虚拟信道标记包含在信元头之中。属于同一虚拟信道的信元群拥有相同的虚拟信道标记，但占用的时隙可以出现在不同的位置。各虚拟信道的标记之间没有固定关系。通过虚拟信道标记可以在用户之间实现虚拟信道的动态分配，从而各虚拟信道可以具有不同的传输速率（1kb/s—140Mb/s）。“虚拟”(Virtual)即需要时立即设置，用完后马上取消。ATM用于交换，通过识别信元头中的虚拟信道标记，把输入线上的虚拟信道标记转换成输出线上的虚拟信道标记，控制数据交换存储器的写入与读出，完成交换。由于ATM使网络与业务无关，具有动态分配信道和带宽的功能，兼有高、中、低速信息业务为一身，使ATM技术成为B-ISDN和信息高速公路的核心技术。MUX`WastedbandwidthATMTDM4321432143214313221VoiceDatapacketsImagesFigure7.37Figure19-1MultiplexingUsingDifferentPacketSizesFigure19-2MultiplexingUsingCellsFigure19-3ATMMultiplexing四、ATM是面向连接的ATM采用虚电路的方式交换信息，用户向网络提交信息之前要首先建立连接，声明所需的信元特性和QoS，包括峰值信元速率、最大包长、信元延时、信元丢失率等 参数 转速和进给参数表a氧化沟运行参数高温蒸汽处理医疗废物pid参数自整定算法口腔医院集中消毒供应 。ATM传输和交换过程中采用两种连接形式，即虚通道(VirtualChannel)连接和虚通路(VirtualPath)连接。ATM连接的分类Figure19-5VP与VC的概念Figure19-6ExampleofVPsandVCs五、ATM交换ATM交换是基于VPI/VCI组合实现的。ATM交换机实际上是将一个输入的VPI/VCI信元，映射到输出VPI/VCI信元。图7.39。交换方式有两种：VP交换和VC交换。引入VP交换的好处：①便于管理，简化ATM交换机；②提高ATM交换的速率。ATM由ITU-T主管，由ATMForum管理具体的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 。cATMSw1ATMSw4ATMSw2ATMSw3ATMDCCabdeVP3VP5VP2VP1abcdeSw=switchFigure7.39Figure19-4ArchitectureofanATMNetworkATM层ATM信元虚连接QoS参数ATM服务类型Figure19-27ATMLayer一、    ATM信元ATM信元大小的确定ATM信元的结构HEC控制算法ATM信元的定界1.       ATM信元大小的确定信元大小的确定取决于三个因素：传输效率、时延和实现的复杂性。从实时通信来看，小的信元可以减小时延和排队时间，固定大小便于硬件处理和交换，但信元过小会降低传输效率。欧洲提出32+4的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。美国提出64+5的方案，经过长期争论，最后ITU-T采取折衷的方式：（32+64）/2=48。（不伦不类，不是二的幂次，后患无穷。）2.       ATM信元的结构ATM信元=5字节的信头+48字节的信息图中字段的说明：①GFC一般流量控制，只用于UNI，而在NNI中GFC的4比特用于VPI。②VPI虚通路，对UNI是8比特，对NNI是12比特。③VCI虚通道，12比特④PT=PayloadType=b0b1b2,b0=0data,b0=1control;⑤CLP=CellLossPriority比特,CLP=1表示可丢，CLP=0不可丢。⑥HEC=HeaderChecksum，8比特，是前四个字节的校验，采用CRC-8=X^8+X^2+X+1Figure19-9ATM信元的帧格式GFC(4bits)VPI(4bits)VPI(4bits)VCI(4bits)VCI(8bits)VCI(4bits)PT(3bits)CLP(1bit)HEC(8bits)ATMcellheaderPayload(48bytes)Figure9.7Figure19-8VirtualConnectionIdentifiersinUNIsandNNIsFigure19-28ATMHeaderFigure19-29PTFieldsFigure19-30ServiceClassesATM适配层(AAL)层AAL1类型AAL2类型AAL3/4类型AAL5类型SAAL类型ATM适配层(AAL)作用有二：一是用户数据块与信元之间的映射，二是增强ATM的服务能力，以便满足应用的需要。ATM将能够提供的业务按照时间性、数据率和连接类型分为A、B、C、D四类，相应地定义了五类AAL层的类别AAL1~5，其中AAL3/4合为一类。AAL层分为CS和SAR两个子层，CS子层又分为SSCS和CPCS两个子层。下面分别说明一下各种AAL层的结构及其处理过程。A/DAALVoices1,s2…DigitalvoicesamplesA/DAALVideo…CompressioncompressedframespictureframesAALDataBurstyvariable-lengthpacketscellscellscellsFigure9.3服务类型与AAL分类AAL中SAR的PDU结构AAL层的类型一、    AAL1类型针对电路交换业务图9.10,9.11二、    AAL2类型针对低速率、短时延的分组业务图9.13,9.14三、    AAL3/4类型针对无连接的可变速率数据图9.15,9.16四、    AAL5类型面向连接的可变速率数据图9.18不做任何处理，只增加8字节的Trailer，加上PAD后变为48字节的整数倍，然后送给SAR层。五、    SAAL类型(SignalingAAL)图9.20,9.21.Figure19-20ATMLayersFigure19-21ATMLayersinEnd-PointDevicesandSwitchesATM的应用ATMWANATM用于远程连接多种网络形式ATMLANATM用于局域网的连接Figure19-33ATMWANFigure19-34EthernetSwitchandATMSwitch ATM的未来“ATMisdead,LongliveATM.”ATM与ISDN遭受同样的命运？“计划经济比不过市场经济”IP也在改进，增加QoS功能，速率也在提高，如LSR线速率路由器IPoverATMoverSDHoverfiberIPoverfiberorIPoverDWDMATM特点不进行逐段链路差错和流量控制面向连接信头功能简单信元长度小而固定用户信息透明地穿过网络ATM的优点支持任何业务（不同速率，不同突发性，不同实时性）有效利用网络资源（统计复用）单一通信网（B-ISDN）4.4.2交换技术1.信息交换方式信息交换指信息在不同线路、终端或网路之间的切换过程或分发过程。信息交换主要有电路交换、报文交换、分组交换、异步转移模式（ATM）、IP交换、MPLS等基本方式（1）电路交换电话和用户电报通信网采用的是电路交换方式。这种方式的特点是：当一个人或终端要与远端的另一个人或终端通信时，就向交换机送入被叫端的用户号码，交换机根据这一号码在主叫和被叫之间建立起一条电路，或指定时分线的某个时隙，主叫端的信息便立即传送到被叫端，其时延仅仅是信息以光速传播时引起的传输时延，主、被叫之间能实时对话交换信息。另外，在电路交换中，通信时建立的电路被一对用户独占，且一直保持到双方挂机。（2）报文交换公众电报系统采用的是报文交换，一份被发送的报文传送到交换中心后，先存储起来，当连接该交换机的中继线空闲时，再将这份报文转发到通信目的地通路上的另一个交换机存储起来，这种“存储－转发”的过程辗转进行，直到报文到达目的地为止，所以这种交换方式又称为“存储－转发”交换方式。报文交换存在传输时延，不能实时对话。（3）分组交换与帧中继指将待传送的报文或数据由交换机装配成规定长度和格式的数据块──分组，让这些分组独立地以“存储－转发”的方式并且可以由不同的路径在网内传输，在接收端的交换机又重新把它们组装成完整的报文或数据。分组交换的数据传输协议是X.25。帧中继是一种快速分组交换技术，数据传输的基本单元是帧。（4）ATM异步转移模式ATM以异步时分复用技术为基础。ATM的复用方式为标记复用。它把信道看成是由一个个等长的时隙构成，每个时隙内都正好装载一个ATM信元。信元是ATM的基本传递单位，是一种极短（53字节）的固定长度的数据分组。每一信元包括一个信元头和一个信息段。信元通过虚拟信道VC传送，虚拟信道利用虚拟信道标记来表示，虚拟信道标记包含在信元头之中。属于同一虚拟信道的信元群拥有相同的虚拟信道标记，但占用的时隙可以出现在不同的位置。各虚拟信道的标记之间没有固定关系。通过虚拟信道标记可以在用户之间实现虚拟信道的动态分配，从而各虚拟信道可以具有不同的传输速率（1kb/s—140Mb/s）。“虚拟”(Virtual)即需要时立即设置，用完后马上取消。ATM用于交换，通过识别信元头中的虚拟信道标记，把输入线上的虚拟信道标记转换成输出线上的虚拟信道标记，控制数据交换存储器的写入与读出，完成交换。由于ATM使网络与业务无关，具有动态分配信道和带宽的功能，兼有高、中、低速信息业务为一身，使ATM技术成为B-ISDN和信息高速公路的核心技术。（5）IP交换Internet是一个以统一标准协议TCP/IP连接全球范围内的多个国家、部门、机构和个人的计算机网络组成的一个数据通信网。路由器技术按照TCP/IP协议实现计算机用户之间的数据交互。IP交换技术是在ATM交换机硬件的基础上附加一个IP路由软件及控制交换的驱动器构成。（6）MPLS多协议标签交换Internet应用的增长对网络的服务质量和网络的控制能力提出了更高的要求。由于传统的IP网络不能很好地提供服务质量（QoS）和支持流量 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 。为此，国际标准组织IETF提出了MPLS（Multiprotocol Label Switching：多协议标签交换）的概念。MPLS在本质上是一种分组转发策略。基本的思路是在MPLS域入口节点处基于转发等价类FEC（ForwardingEquivalenceClasses）给数据报分配一个固定长度的短标记，在整个MPLS域内，和数据报相捆绑的标记将决定数据报的转发，这时将不再考虑数据报本来的报头。它能有效解决传统Internet网络所面临的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 并提高其灵活性、传输速率和节点吞吐量。MPLS技术以其诱人的技术特征、充满活力的驱动力量和良好的发展潜力正为业界所注目。IPwithMPLS将是未来IP网解决QoS的一种理想方案。