异步传输模式(ATM)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,异步传输模式（ATM）,第二组,胡亮亮 卢哲 路晖 王凤,1,主要内容,ATM概述,ATM的主要特性,ATM协议体系结构,ATM网络的构成,ATM的应用,ATM的优缺点,2,ATM概述,ATM是建立在电路交换和分组交换基础上的一种面向连接的快速分组交换技术。,ATM可以在局域网，城域网和广域网上传输语音，视频和数据，它能够为用户提供高速，面向连接的信元交换服务。,ATM是宽带综合业务数据网（B-ISDN）的基本传输方法。,3,ATM的主要特性,（1）ATM服务类型包括,恒定比特率（CBR）服务，可变比特率（VBR）服务，可用比特率（ABR）服务，未定比特率（UBR）服务。,（2）,ATM使用固定分组长度为53的分组交换技术 即（,5字节信元头48字节有效载荷）,（3）使用虚电路连。,（4）传输错误时进行纠错而不是请求重发。,（5）可以使用多种介质：UTP、STP、MMF、SMF。,（6）速率从1.544Mb/s到10Gb/s。,（7）优良的QoS（服务质量保证）特性。,4,ATM协议体系结构,分为三层，对应于OSI的物理层和数据链路层,ATM适配层,：对数据进行分割和重组，对不同的数据传输类型赋予正确的QoS标准。,ATM层,：构造信元，错误控制，建立/撤销虚电路。,ATM物理层,：在物理介质上以位为单位传输信元，包括用于ATM的电气接口和物理接口。,数据链路层,物理层,汇聚子层CS,分段和重组子层SAR,ATM适配层(AAL),ATM层,ATM层,传输汇聚子层TC,物理介质相关子层PMD,ATM物理层,OSI,ATM,5,1. AAL适配层（AAL）,只在网络端点(如路由器)上实现，ATM交换机无此层；,包含两个子层：汇聚子层、分段和重组子层； 功能：,把上层的数据包分割成48字节的信元载荷，或把信元载荷组装成原始数据包；,为不同的应用提供不同的服务，这是通过定义不同的AAL来实现的。有5类AAL：,AAL1：CBR服务，用于语音和实时视频；,AAL2：VBR服务，用于面向连接的应用的同步；,AAL3/4：VBR服务，用于LAN互联，面向连接的和无连接的数据传输；,AAL5： VBR服务，低开销，用以支持IP、X.25和FR的面向连接的和无连接的数据传输。,6,2. ATM层,功能：在ATM网络中相邻节点间传输信元,具体任务如下：,构造信元：把SAR-PDU封装在信元中；,错误检测（策略类似于帧中继）；,对信元进行多路复用；,建立和清除虚电路（虚电路由虚路径和虚信道构成）。,信元头部,（5字节）,有效载荷（SAR-PDU）,（48字节）,GFC,VPI,PTI,CLP,VCI,HEC,ATM信元结构,7,ATM信元头中各个字段的含义,GFC：通用流控制。用于UNI接口中的流量控制。在NNI接口中，此字段与后面的8位构成12位的VPI。,VPI VCI :虚路径/虚信道标识符。它们共同决定了信元的路由。,PTI,:,载荷类型标识符。用于指明信元中有效载荷的类型。,CLP:信元丢弃优先级。用于指明本信元的优先级。遇到拥塞时，CLP=1信元将首先被丢弃。,HEC:信元头错误校验码。用来对信元首部进行检错和纠错。,也用于信元定界。,8,虚信道(VC)与虚路径(VP),信元中的VPI和VCI共同构成了信元的逻辑路由地址,VPI和VCI都只具有本地含义（交换时可能会被改变）,VC和VP是两个表示信元传输信道的概念,VC：两个端点之间传送ATM信元的逻辑信道。,在虚信道上建立的连接叫虚信道连接（VC Connection，VCC）,VP：节点间的逻辑链路,在虚路径上建立的连接叫虚路径连接（VP Connection，VPC）,虚路径连接由源端点到目的端点之间一系列的VP链路构成,一条VP包含多个VC,物理传输路径,虚路径,虚信道,9,ATM网络中的两类交换机,VC交换机,完成VC路由选择，把输入VC链路的VCI值转换成输出VC链路对应的VCI值；,可以把一条VP中的VC交换到另一条VP中的VC。,VP交换机,完成VP路由选择，把输入VP链路的VPI值翻译成输出VP链路对应的VPI值；,VPI改变后，原VP中的所有VC都将改道，通过新的,VP传输。,VC1,VC2,VC3,VC4,VP1,VC交换机,VP1,VC1,VC2,VP1,VC交换机,VP2,VC3,VC4,VP3,VC2,VC1,VC1,VC2,VP1,VP交换机,VP2,10,3. ATM物理层,功能：在物理链路上传输信元流,速率：25Mb/s10Gb/s,介质：双绞线、光纤、微波,两个子层：,物理介质相关子层PMD,线路编码/解码、插入/提取位定时信息、光电转换、产生/接收,与介质相关的信号波形,PMD类型,光纤链路上运行的SDH/SONET,光纤、微波或铜线链路上运行的E载波,无帧结构，在物理链路上直接传输ATM信元,传输汇聚子层TC,传输帧产生/恢复、把信元流封装到传输帧中/从传输帧中提取信元流、,信元定界、速率匹配（空闲信元插入/挤出）、HEC校验,11,ATM网络的构成,*最简单网络的ATM,ATM交换机,ATM交换机,插有ATM网卡的计算机,插有ATM网卡的计算机,*规模大一些的ATM网络,LAN,ATM Router,LAN,ATM Router,ATM,交换机,ATM,交换机,插有ATM网卡的服务器,WAN,12,ATM的应用,(1)作为LAN的主干链路,例如校园网主干,(2)连接到服务器的高速链路,特别是用于服务器群,Windows2000/XP/2003/2008/Vista都支持ATM协议,(3)广域网链路,基于ATM的LAN-LAN互联,作为FR的底层网络，例如通过ATM连接两个FR网,在ATM上传输SMDS（交换多兆位服务）即用来支持DBDQ（IEEE802.6 MAN标准）网络,13,ATM的优缺点,固定长度的短信元使得网络交换速度非常快：,ATM交换机可以用硬件来处理信元首部；,固定长度信元使得交换机中的存储器便于管理。,能支持各种不同的业务：,各种类型的数据都被分割成大小一致的信元进行传输。,先天的QoS（服务质量保证）机制：,具有极小的传输时延和抖动以及极小的信元丢失率，尤其适合于传输视频、音频等多媒体信息。,根据用户的需求预留满足其业务要求的资源：,只有网络确认可以满足用户的服务质量要求时，才会接纳用户的服务请求。,技术复杂（建设、维护、人员）、成本高；,对高带宽和QoS的要求不是很严格时，高速以太网技术（FE/GE）比ATM更具有成本效益。,14,谢谢观赏,15,