课程说明
课程介绍
本课程主要介绍ATM的基本原理
对于初级水平读者第56789章可以不做深入了解课程目标
本课程主要目标
9了解ATM协议栈结构
9掌握ATM拥塞管理和流量控制与流控算法
9掌握ATM的的几种典型封装协议[请输入资料名称超声波焊接
]华为技术
第一第一节节 ATM 概述
1.1 电路交换和分组交换的区别最基本的两类交换模式是面向连接的电路交换和面向无连接的分组包交换 他们的主要区别体现在以下几方面
在交换形式上电路交换采用固定时隙分配也就是说电路交换在根本上
只能支持单一速率如64kbit/s 的交换这显然不能适应多种业务的要求无连接的分组交换则利用包交换的形式将用户信息封装在分组中进行交换每个分组有一个分组头分组头用于路由选择差错控制和流量控制等功能各个分组的长度和间隔时间都可改变因此分组交换可以支持多种速率的交换
在路由选择上电路交换中各连接的路由是在连接建立时由复杂的选路算法在整个网络中选择的信令系统在路由经过的各个网络设备内填写路由表以标识交换信息一个连接的所有信息都经过相同的路由无连接的分组交换
中路由信息由各个分组头携带交换设备查看到来的每个分组头中的地址
信息并根据当时的网络状态选择一条路由将分组发到下一级网络设备中因此同一业务的不同分组在网络中经过的路径不同在网络资源分配上电路交换中网络资源可由信令系统在连接建立时分配
分配给一个连接的网络资源不能被别的连接占用只在连接拆除时才释放网
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络资源无连接的分组交换中分组只在发送时才占用网络资源网络资源
可由各个业务共享
1.2 ATM 交换
ATM 即异步转移模式ATM 是一种基于信元的交换和复用技术综合了电
路交换和分组交换的特点ATM 是面向连接的即任何一个ATM 终端用户
在与另一用户通信时都需要建立连接另一方面ATM 传输采用了固定长的信
元因而其又具有分组交换的特点ATM 又利用了统计复用的原理使各连接
可以共享带宽资源
第二节 ATM 技术基本概念
2.1 ATM 信元结构
ATM 传送信息的基本载体是ATM
信元信元长度为53
字节
分为信头和净荷两部分信头为5字节净荷为48字节
图2-1 ATM
信元格式
信头内容在用户-
网络接口UNI
和网络节点接口NNI
中略有差别图2-1
主要由以下几部分构成VPI
虚通路标识
NNI 中为
12
比特UNI 中为
8比特
VCI 虚通道标识
16比特标识虚通路中的虚通道
VPI/VCI
一起标识一个虚连接HEC
信头差错控制8比特
用于检测出有错误的信头
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HEC 的另一个作用是进行信元定界利用HEC 字段和它之前的4字节的相关性可识别出信头位置由于在不同的链路中VPI/VCI
的值不同所以在每一段链路都要重新计算HEC
PT 净荷类型3比特用于指示本信元为用户数据信元或OAM 信元等 比特3为0表示为数据信元为1
表示为OAM 信元对OAM 信元1 2 比特活动顶尖
位表
明了OAM
信元的
类型
对数据信元比特2用于前向拥塞指示
EFCI/Explicit Forward Congestion Indication
当经过某一节点出现拥塞时就将这一比特置为1比特1用于表示是否为AAL5封装的最后一个信元(AAL5的最后一个信元此比特位为一, 其他信元为零).
CLP 信元丢失优先级1比特
用于拥塞控制当经过某一节点出现拥塞
时就将这一比特置为1
GFC
一般流量控制4比特只用于UNI 接口目前置为0000将来可能用于流量控制或在共享媒体的网络中标示不同的接入
2.2 虚连接
ATM 是面向连接的交换这个连接用VPI VCI
来标识VPI VCI 的取值只有局部意义
即只在通过物理媒质直接相连的两个接口之间有效相同的值在其它接口可以重复使用
从路由的角度看VPI 和VCI 是信元在ATM
网络中传输的路由地址多个路由地址形成了一条并且标识一条连接
当交换网络接收到信元时根据信元头中的VPI 和VCI 查映射
表确定输出的VPI 和
VCI 如图2-2所
示
userA 发出的VPI/VCI=0/40的信
元
经switchB 后VPI/VCI 被交换成
VPI/VCI=1/45经switchC 后
VPI/VCI=100/45经switchD 后
VPI/VCI=3/50经switchE 后
VPI/VCI=2/60最后送到
userF 这
里0,40)(1,45)(100,45) (3,50)(2,60)标识了A 与F 之间的一个连接
图2-2 ATM 连接的示意图
ATM 交换分为VP 交换和
玻璃夹胶机反渗透水处理系统VC 交换两种VP 交换就是指在交换的过程中只改变
VPI 的值透传VCI 的值而VC 交换过程中VPI VCI 都改变因此在使用中VP 就相当于一个大的管道而VC
相当于一个小的管道虚通路与虚通道的关系如图2-3所示
图2-3 VC VP和物理传输通道的关系
ATM连接建立的方式有两种
1PVC P
PVC即Permanent VC是通过网管预先建立的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
2SVC P
SVC即Switched VC是用户需要通信时通过终端设备由信令建立的虚通
道SVC类似于电话网的用户线路用户每次在通信前必须发起呼叫请求
网络通过信令为通信双方建立起相应虚通道后进行通信通信完成后由
信令释放SVC
2.3 ATM的交换过程
各类业务在经适配进入ATM网后便由ATM交换机或交叉连接设备提供交
换和中继功能从而到达目的地ATM交换机或交叉连接设备的作用是根
据输入信元的VPI/VCI标识以及它本身在建立连接时产生的路由表将该信
元转发到相应的输出端口并对该信元的头部进行适当处理如改变其
VPI/VCI值在拥塞时有可能改变CLP值最后还要重新计算HEC值以保
护新产生的信元头
ATM交换机实质上是一个能将输入端口中的信元按照其路由标记送到它所
要求的输出端口的功能块因此ATM交换机最主要的功能是路由功能2.4 ATM地址
在IP网络中如果两台主机要相互通信必须知道对方的IP地址如果希望
给朋友发邮件必须知道对方的E-Mail地址因此地址是设备的重要标识
在ATM网络中如果是SVC方式的连接必须知道双方的ATM地址PVC方
式则没有必要
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