ATM网络结构.ppt
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1、数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 2异步传输模式异步传输模式ATM本章主要介绍ATM的基本概念、ATM协议及工作原理,并对ATM的参考模型及各层次的功能予以描述,对于IP与ATM的结合问题也予以涉及。通过本章学习,重点了解以下内容: 了解ATM技术的产生背景 了解ATM的基本概念 理解ATM协议的参考模型及各层次功能 了解ATM与IP的结合 数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 310.1 ATM技术概述技术概述10.1.1 ATM的由来的由来20世纪70年代出现的ISDN(Integrated Services Digital Network)是综合服务数字网 20世纪80年代以来,
2、跨越广域网实现LAN的互联越来越多。同时随着多媒体技术的出现,人们对可视图文、视频电话、视频会议、图像传输等通信业务需求迅速增加,对带宽的需求也越来越高。结果是B-ISDN (Broadband-ISDN, 宽带综合业务数字网) 标准的问世。 ATM是支持B-ISDN服务的一种交换技术。数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 410.1 ATM技术概述技术概述10.1.1 ATM的由来的由来异步传输模式ATM (Asynchronous Transfer Mode) 是建立在电路交换和分组交换基础上的一种新的交换技术。ATM是面向连接的,它通过建立虚电路来进行数据传输。ATM采用固定长度的数据
3、包,称作信元。ATM采用统计时分复用的方式来进行数据传输。统计复用就是根据各种业务的统计特性,在保证业务质量要求的情况下,在各个业务之间动态地分配网络带宽,以达到最佳的资源利用率。数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 510.1 ATM技术概述技术概述10.1.2 同步光纤网络同步光纤网络SONET和同步数字系列和同步数字系列SDHATM的物理基础目前主要是采用标淮的光纤传输网络。SONET和SDH是以光缆作为传输媒体的数字传输速率标准。美国首先在1988年推出了标准同步光纤网SONET (Synchronous Optical Network),为光纤传输系统定义了线路速率的等级结构,其传
4、输速率以51.84Mb/s为基础,大约对应于T3E3的传输速率。ITU-T以美国标准SONET为基础,制订出国际标准同步数字系列SDH (Synchronous Digital Hierarchy),即1988年通过的G.707709等三个建议书。SDH/SONET定义了标准光信号,规定了波长为1310nm和1550nm的激光源。在物理层为宽带接口并使用了帧技术以传递信息,为数字信号的复用和操作过程定义了帧结构。数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 610.2 ATM的基本原理的基本原理10.2.1 ATM网络的构成网络的构成ATM网络是网状拓扑结构,包括两种网络元素,即ATM端点和ATM交
5、换机。ATM端点就是在网络中能够产生或接收信元的源站或目的站。ATM端点与ATM交换机相连。ATM交换机与ATM交换机相连,构成ATM网络。数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 710.2 ATM的基本原理的基本原理10.2.1 ATM网络的构成网络的构成数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 810.2 ATM的基本原理的基本原理10.2.1 ATM网络的构成网络的构成用户网络接口UNI(User-Network Interface) 这是ATM端点与它们所连接的ATM交换机之间的接口。网络结点接口NNI(Network-Node Interface) 这是在ATM网络中两个ATM交换机之
6、间或两个ATM网络之间的接口。数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 910.2 ATM的基本原理的基本原理10.2.2 ATM的体系结构的体系结构ITU-T制定的ATM参考模型借鉴了ISO的OSI参考模型,但同时引入了“平面”的概念。为了便于理解,我们暂时略去“平面”的问题,先给出ATM的分层结构,如图。 数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 1010.2 ATM的基本原理的基本原理10.2.3 ATM适配层适配层AALATM适配层记为AAL (ATM Adaptation Layer),其作用是增强ATM层所提供的服务功能,并向上面高层提供各种不同的服务。AAL的主要功能是: 将用户的应
7、用数据单元ADU划分为信元或将信元重装成为应用数据单元ADU; 对比特差错进行监控和处理; 处理丢失和错误交付的信元; 流量控制和定时控制。数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 1110.2 ATM的基本原理的基本原理10.2.3 ATM适配层适配层AAL为实现上的方便,AAL层又划分为两个子层,即CS子层和SAR子层。汇聚子层汇聚子层CS (Convergence Sublayer) 使ATM系统可以对不同的应用(如文件传送、点播视像等)提供不同的服务。每一个AAL用户通过服务访问点SAP (即应用程序的地址)接入到AAL层。在CS子层形成的协议数据单元叫做CS-PDU。拆装子层拆装子层S
8、AR (Segmentation And Reassembly) 在发送时,将CS子层传下来的协议数据单元CS-PDU划分成为长度为48字节的单元,交给ATM层作为信元的净负荷。在接收时,SAR子层进行相反的操作,将ATM层交上来的48字节长的净负荷装配成CS-PDU。这样,SAR子层就使得ATM层与上面的应用无关。数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 1210.2 ATM的基本原理的基本原理AAL子层协议数据单元 数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 1310.2 ATM的基本原理的基本原理10.2.4 ATM层层ATM层主要完成交换和复用功能。在ATM层构成53字节的信元并实现网络传输
9、。 ATM层提供的基本服务是完成ATM网上用户和设备之间的信息传输。其功能主要有:信元头生成和去除、一般流量控制、连接的分配和取消、信元复用和交换、网络阻塞控制、汇集信元到物理接口以及从物理接口分检信元等。数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 1410.2 ATM的基本原理的基本原理10.2.4 ATM层层1ATM信元信元数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 1510.2 ATM的基本原理的基本原理10.2.4 ATM层层1ATM信元信元GFC(Generic Flow Control)字段)字段 PTI(Payload Type Indicator)字段字段 CLP(Cell Loss
10、Priority)字段字段 HEC(Header Error Control)字段字段 数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 1610.2 ATM的基本原理的基本原理10.2.4 ATM层层1ATM信元信元VPI/VCI(Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier)字段:)字段:VPI称作虚通道标识符,VCI称作虚通路标识符。一个虚通路VC是在两个或两个以上的地点之间的一个运送ATM信元的通信通路;一个虚通道VP是一组具有相同端点的虚通路,而这一组虚通路使用同一个虚通道标识符VPI。 数据通信与计算机网络异步传输模式ATM 1710.
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