ATM新一代的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

1、ATM新一代的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)劉衛(wèi)寧甘育裕宋偉¨s1,''1了ATM的基本概念,特點(diǎn),與同步傳輸模式的區(qū)刺以后,對ATM可能的應(yīng)用領(lǐng)域,目前的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展前景作了壘面介紹.設(shè)的需要,人們提出了寬帶綜臺業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)(BISDN)輸模式,這種傳輸模式把時間劃分成一個個相等的片這種全新的通信網(wǎng)絡(luò),而B的傳輸模式,此即異步傳輸模式(AIM:Aynchronom一個幀內(nèi)占用一個時睞.一用戶占用一個或多個信道.TransferMode).1990年.國際電報(bào) 咨詢委員會在STM中,參與通信的各個終端之間有一個時間參考,(ccrIT)正式建議AIM作為實(shí)現(xiàn)BISDN的一項(xiàng)技術(shù)基這個時間

2、參考就是時分復(fù)用中的幀,每一個倌道在周期礎(chǔ),這樣以AIM為機(jī)制的信息傳輸和變換模式也就成為地占用幀中的周定時睞,各終端之間保持同步.電信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)和2l世紀(jì)通信的主在異步傳輸模式中,各終端之間不存在共同的時間體之_.參考.各個時隙沒有確定的占有者.在某種意義上,分組一,ATM的概念與特點(diǎn)變換也是一種異步傳輸模式,但它不是我們這里講的1.什么是AI"MATM.在ATM中時隙有周定的長度而且比較短,一個時定長度的信元傳輸聲音,數(shù)據(jù)和視頻信號.每個信元有為每個用戶占用一個信道.那末,各信道之間投有周定址和其它一些控制信息.后面的48個字節(jié)用以傳送信排趴規(guī)則來占用時睞,信息量

3、太的倍道占用的時睞多.息.利用標(biāo)準(zhǔn)長度的這種數(shù)據(jù)包,通過硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)STM與AIM的差別可從圖1看出.換,這比軟件更快速,經(jīng)濟(jì),便宜,同時,ATM工作速度具一個AIM交換網(wǎng)絡(luò)由ATM交換機(jī),中繼器,中繼有極大的可仲綰性,在光纜上可以超過2.5C,bpso線,用戶線,用戶接設(shè)備和各種用戶終端設(shè)備等組在網(wǎng)絡(luò)傳輸中.為了使多個用戶共享高速線路.通常成.它們采用一種智能式的交換技術(shù),將電路交換原理重1STM與刪的信息傳遞方式比較傲型計(jì)1997年第5期.65.術(shù)講座與分組交換原理結(jié)合起來.不僅具有電路交換延遲小,都可通過中繼線,用戶線及用戶接人設(shè)備等實(shí)現(xiàn)智能連接(即虛連接).從而實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)望塵莫及

4、的高傳輸速度155M一25Gb),成為傳輸高保真的立體聲,高清晰度的視頻兩面等多媒體的理想環(huán)境.起的來自不同終端的信元,按先到先服務(wù)的原則,以統(tǒng)一傳輸速率將信元插入空閑時隙,把不同類型的業(yè)務(wù)復(fù)合在一起.這樣因?yàn)樾诺乐g沒有同步關(guān)系,各個信道需按網(wǎng)絡(luò)最大速率來設(shè)置,ArM交換機(jī)與傳輸線路的速率都銀高(如155Mbpe).而且能同時支持不同速率的各種業(yè)務(wù).2)采用長度固定的短信元作為信息的傳輸單位,即把數(shù)字化的語音,數(shù)據(jù)和圖像等用戶信息分解成固定硬件對固定長度的信元頭進(jìn)行識別,縮短了信息處理時號(話音及活動圖像)的傳輸與交換.作于確定方式(即垂載某種業(yè)務(wù)的信元基奉上周期性地出現(xiàn)),在虛電路建立之后

5、,可傳送實(shí)時性根強(qiáng)的業(yè)務(wù).下.SFM的效率能到達(dá)65%,而ATM可達(dá)到91%.(5)ATM罔絡(luò)取消了逐殷鏈路的差錯控制和流量控制.而采用端到端的差錯控制,這樣減少了操作復(fù)雜性.提高了罔絡(luò)的通信處理能力.二,ATM應(yīng)用1.A'I'M在局域月中的應(yīng)用ATM罔絡(luò)具有速度高,時延小,可支持現(xiàn)有的各種生務(wù)等優(yōu)點(diǎn).而局域罔(LAb)剮速度較低.范圍較小,能善,使用也根普遍因此.希望在LAb中引人ATM技術(shù).利用ATM罔絡(luò)將LAb互連起來,形成ATM利用兩者之長.ATM和局域罔仿真(LAbEMULATION或IE),前一種方式是在ATMI"CP/IP協(xié)議,限制比較大.目前用得比較多

6、的是IE,限于篇幅,本文只介招IE.(1)何謂ATM局域罔仿真網(wǎng)絡(luò)技術(shù)新方向ATM局域罔仿真可以看成ATM網(wǎng)絡(luò)提供的一種服務(wù),它使原局域網(wǎng)的終端與其它局域罔的終端及其它設(shè)路層的服務(wù),原有網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)鏈路層及其更高層的協(xié)議都不需要改動,這樣對原來的局域罔終端而言,無需怍任何改動即可享受ATM技術(shù)帶來的高速和靈活性.(2)刪局域罔仿真的組成ATM仿真局域同由原局域罔,ATM交換網(wǎng)絡(luò),ATM罔絡(luò)接口卡,LEs(局域罔仿真服務(wù)器)軟件及LEC(局域域同仿真并實(shí)現(xiàn)到ATM網(wǎng)絡(luò)的接口:LEC可以由帶有ATM眥的路由器,服務(wù)器,罔橋及局域同交換機(jī)等設(shè)備運(yùn)行,完成將MAC(媒體訪問控制)地址映射為ATM的設(shè)備登

7、記它所"代理"的LAb終端的MAC地址.2.AI"M在廣域月中的應(yīng)用1)ATM將為幀中繼業(yè)務(wù)提供高速通道單,適于滿足64趾腳速率范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)且采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用方式,因此利用幀中繼網(wǎng)絡(luò)作為節(jié)點(diǎn)的中繼連接可具有高帶寬,大吞吐量,能充分利用網(wǎng)絡(luò)資源等優(yōu)點(diǎn).鑒于幀中繼的上述優(yōu)點(diǎn),幀中繼技術(shù)在數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域得刊了廣泛的應(yīng)用,且未來的B一剛也將支持來主要寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)后,幀中繼將成為以ATM為交換到很大提高.(2)ATM將成為I"CP/IP罔絡(luò)的高速骨干罔由于Intemet采用TCP/IP協(xié)議,采用I"CP/IP協(xié)議的罔絡(luò)非常廣泛;而Imemet業(yè)務(wù)正朝著多媒

8、體方向發(fā)展.對傳輸速率的要求越來越高,ATM無鬟是滿足這一要求的最佳罔絡(luò)傳輸技術(shù).因此,實(shí)現(xiàn)ATM與I"CP/IP罔絡(luò)的互連將大大促進(jìn)I上寬帶業(yè)務(wù)的開發(fā)與應(yīng)用.(3)ATM是光纖同軸電纜罔(HE)的基礎(chǔ)自從1993年克林頓政府提出信息高速公路的概念以來,各國政府都投人大量人力物力發(fā)展信息高速公點(diǎn)播(VOD),電視購物,罔上游戲,電視會議和可視 發(fā)展,HE罔絡(luò)也會得到廣泛的應(yīng)用.(下轉(zhuǎn)64頁)術(shù)講座類似于72線的$1MM.同樣支持32位的數(shù)據(jù)傳送.在對計(jì)算機(jī)進(jìn)行內(nèi)存配置或升級時,除所配置內(nèi)存的位數(shù)必須與數(shù)據(jù)總線位數(shù)相同外,還要求內(nèi)存條速度與主板CPI_I速度相匹配,且同一主板上要求插相

9、同速度60m,70m,80ns,1213m等幾種.數(shù)值越小,速度越快.識別內(nèi)存條的容量和速度的方法:取一內(nèi)存條,看其背面的散字,找2的冪數(shù)字64,128,256,512或數(shù)字l0,100,1000.其中2的冪數(shù)就是芯片相應(yīng)的容量,單位為KB;10的倍數(shù)系列分別表示內(nèi)存條容量為IMB,4MB,后增加一個0即可得到以納秒(ns)為單位的速度值,如一6表示60ns.一7表示70ns.另外,在購買內(nèi)存條時,最好購買名牌,如C.odstar,NEC等.三,高速R_AM介紹用增加帶寬技術(shù)提高RAM速度,較普及的高速RAM有:EDORAM(ExtendedDataOutputRAM,擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出RAM),這

10、種RAM比一般的FASTPAGEMODE(FPM,快頁模式)DRAM快1015%.但當(dāng)EDORAM裝設(shè)在有Cache的系統(tǒng)時,其真正速度只比一般的iDRAM快5%左右.RDRAM(RambusDRAI),B矗Ibus為公司名,這是一種多用于高性能的3D顯示卡上的存儲器,它能提供更Tff丫TTrrr丫rTf(上接66頁)三,ATM應(yīng)用現(xiàn)狀夏發(fā)展前景ATM作為一種令人振奮的全新的傳輸模式,已成為在積極開展ATM技術(shù)的研究和BISDN的建設(shè).就ATIVi的產(chǎn)品生產(chǎn)來看,目前已有幾十家通信及計(jì)算機(jī)廠商推出了自己的ATN產(chǎn)品,從交換機(jī),路由器,網(wǎng)橋,集線器,復(fù)用器,到工作站和Pc機(jī)的ATM接口適配卡,為

11、局城網(wǎng),校園網(wǎng)和廣域網(wǎng)及其間的互連提供了統(tǒng)一的,基于信元的寬帶ATM結(jié)構(gòu)的連接方式.務(wù)和DS1的sMAT&T的交換機(jī)試驗(yàn)VOD業(yè)務(wù)另外還有ARIES演示計(jì)劃,BayAreaGigabltTesthed(BAGN'T),加州教育科研在RAM領(lǐng)域巡行大頻寬和強(qiáng)大的存儲功能,傳輸速度比目前的DR.uM挾l0倍左右.$DRAM(SynchronousDRAM,同步DRAM),其基本原理是將CPU和RAM通過一個相同的時鐘鎖在一起,使得RAM和CPtl能蟹共享一個時鐘周期,以相同的速度RAM之間的速度不匹配問題SDRAM的速度比EDORAM的存取速度快得多,但目前不是每一種主板都

12、支持SDBAM.CacheMemory(高速援存),Cache存儲器是解決主存速度瓶頸的最有效的手段之一當(dāng)CPU需要與主存交換該數(shù)據(jù),當(dāng)在Cache中投找到所需要的數(shù)據(jù)時再到速度較慢的主存儲器中尋找,所以CPU可更快地與主存交換數(shù)據(jù).Cache存儲器分為兩級:第一級Cache存儲器Level1CacheMemory)和第=級Cache存儲器(Level2CacheMeory).第一級Cache存儲器是內(nèi)置在CPU內(nèi),所以很小,因此須增加二級Cache存儲器以充分提高整機(jī)性Caehe存儲器.EnhancedDRAM,增強(qiáng)DRAM),MDRAM(MuhibankDRAM,多體DRAM),FIPMDRAM(撮合頁式DRAg)等qTTTTTTT1|TTTTTT_TTTTTr國,中國化工集團(tuán)公司利用Chipeom和WelEeet設(shè)備構(gòu)成了我國第一個ATM網(wǎng)絡(luò).廣州華美通信公司利用AT&T的Gcis一2000ATM交換機(jī)和GDC公司的APEXDV2交接機(jī)構(gòu)成廣州的BISDN試驗(yàn)網(wǎng).同時,正在建設(shè)的中國教育科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)中,許多學(xué)校的校園網(wǎng)都采用了AT方案,并已開通使用.預(yù)計(jì),在2015年以前,包括我們國家在內(nèi)的許多國家和地區(qū)都將開通全面的公用ATM網(wǎng)絡(luò).從目前白9應(yīng)用來看,ATM所能提供的騷務(wù)有LAN互連,VOD,DS1和DS3的電路仿真,電