ATM異步傳輸模式

會計學1ATM異步傳輸模式9.1ATM定義一、交換方式交換方式電路交換分組交換第2頁/共29頁第1頁/共29頁9.1ATM定義電路交換

面向連接；固定時隙周期性分配：速率單一。路由選擇：路由表和路由算法。網(wǎng)絡(luò)資源：建立連接后永久占用直至拆除。優(yōu)點：交換速率大，實時性強、成本較低；缺點：只支持一種速率的交換，帶寬利用率低；業(yè)務(wù)：語音和視頻等實時性強的業(yè)務(wù)。第3頁/共29頁第2頁/共29頁4.3.5.1ATM定義分組交換

無連接，存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換；包交換：分組結(jié)構(gòu)。分組長度和間隔時間可變：多速率。路由選擇：分組頭攜帶路由信息。網(wǎng)絡(luò)資源：分組發(fā)送時才占用。優(yōu)點：支持多種速率的交換，帶寬利用率高

；缺點：交換速率受限制，時延較大；第4頁/共29頁第3頁/共29頁9.1ATM定義ATM技術(shù)的引入采用電路交換的優(yōu)點：面向連接虛連接；改善電路交換信道利用率低的缺點：同步時分復(fù)用異步時分復(fù)用；利用分組交換的優(yōu)點：固定分組固定長度短信元；統(tǒng)計復(fù)用技術(shù)；改善分組交換時延大的缺點：只對信頭檢錯。第5頁/共29頁第4頁/共29頁9.1ATM定義ATM技術(shù)的引入ATM綜合了電路交換和分組交換的優(yōu)點：

面向連接定長信元動態(tài)分配帶寬電路交換分組交換第6頁/共29頁第5頁/共29頁9.1ATM定義二、ATM的定義ATM――Asynchronoustransfermode

異步轉(zhuǎn)移模式“異步”的概念異步時分復(fù)用：信元不必周期性出現(xiàn)。帶寬動態(tài)分配：信元不占固定時隙?！稗D(zhuǎn)移”的概念指復(fù)用、傳輸和交換技術(shù)，即信息從一個地點“轉(zhuǎn)移”到另一個地點所采用的傳遞方式;ATM的異步轉(zhuǎn)移工作包括異步時分復(fù)用和異步交換。

第7頁/共29頁第6頁/共29頁9.1ATM定義三、異步時分復(fù)用（ATDM）（1）STDM：時間分割每幀分割成若干時間段（時隙）；一個時隙對應(yīng)一條信道；時隙以幀為周期在固定位置進行傳送。用戶與時隙一一對應(yīng)：固定分配，接收信息以時隙區(qū)別。不太適于突發(fā)性的業(yè)務(wù)，線路利用率低。123n第1幀t0t1123n第K幀tn-1tn………第8頁/共29頁第7頁/共29頁9.1ATM定義（2）異步時分復(fù)用ATDM數(shù)據(jù)不固定占用某個時隙：隨機性；帶寬占用動態(tài)分配；適用于突發(fā)性業(yè)務(wù)，且線路利用率較高。信息接收根據(jù)目的信息進行。123n第1幀t0t1123n第K幀tn-1tn………第9頁/共29頁第8頁/共29頁9.1ATM定義四、異步交換（1）固定時隙交換輸入幀中的時隙位置和輸出幀的時隙位置可以不相同，但其時隙是固定的。接收方通過確定時隙位置提取出相應(yīng)的用戶數(shù)據(jù)

交換機…

123n輸入…

123n第n幀第1幀…

123n輸出…123n第n幀第1幀……第10頁/共29頁第9頁/共29頁4.3.5.1ATM定義（2）異步時隙交換非固定時隙交換：輸入幀進入ATM交換機時，先在緩存器中緩存，交換機根據(jù)輸出幀中時隙的空閑情況隨機地占用某一個或若干個時隙，而且時隙的位置也是隨機的。ATM交換機…

123n輸入…123n第n幀第1幀…

123n輸出…123n第n幀第1幀……第11頁/共29頁第10頁/共29頁9.2ATM信元一、信元結(jié)構(gòu)美國：6個字節(jié)的信頭和64個字節(jié)的信息段；歐洲：4個字節(jié)的信頭和32個字節(jié)的信息段。ITU-T：5個字節(jié)的信頭和48個字節(jié)的信息段（統(tǒng)一標準）。bitB第12頁/共29頁第11頁/共29頁bitB9.2ATM信元信元的發(fā)送順序從信頭的第1字節(jié)開始，然后按順序增加；在一個字節(jié)內(nèi)的發(fā)送順序是從第8比特開始，然后遞減。對ATM信元的所有段，總是先發(fā)送比特的最高有效位。第13頁/共29頁第12頁/共29頁一、虛連接ATM和STM都是面向連接的傳輸模式；

而ATM中采用虛連接；在連接建立時，向網(wǎng)絡(luò)提出流量描述及服務(wù)質(zhì)量要求，而網(wǎng)絡(luò)只對連接進行資源預(yù)分配，僅當真正發(fā)送信元時連接才占用網(wǎng)絡(luò)資源，網(wǎng)絡(luò)的資源是由各連接統(tǒng)計復(fù)用的。9.3ATM虛連接第14頁/共29頁第13頁/共29頁二、TP/VP/VC傳輸通道TP虛通道VP虛通路VC。CABVP1VP2VP3VCC1VCC2VCC3VCC4VCC1VCC2VCC3VCC4VCC5VCC6VCC5VCC6VP1=高速公路VP2=普通公路VP3=普通公路VCC1=快車道=100km/hVCC2=小車道=60km/hVCC3=卡車道=40km/hVCC4=急救專線VCC5=小車道=55km/hVCC6=卡車道=35km/h9.3ATM虛連接第15頁/共29頁第14頁/共29頁（1）虛通道VP與虛通路VCATM傳輸通道可分割成若干個邏輯子信道：虛通道（VirtualPath，VP）虛通路（VirtualChannel，VC）；

一個物理信道劃分為若干個VP子信道，每一個VP子信道又進一步劃分為若干個VC子信道；之所以稱為“虛”：是當用戶沒有信元傳送時，其他用戶可以占用其帶寬。9.3ATM虛連接第16頁/共29頁第15頁/共29頁（2）虛通道VP與虛通路VC的關(guān)系VC是網(wǎng)絡(luò)端點之間的一種邏輯聯(lián)系，是復(fù)用、交換和傳送信元的通路；VC級別交換：信道交換。VP是具有相同端點的一組虛通路的組合。VP連接：不同網(wǎng)段間交叉連接。傳輸通道TPVPVCVPVCVPVCVPVPVCVPVCVC9.3ATM虛連接第17頁/共29頁第16頁/共29頁（3）VPI虛通道標識&VCI虛通路標識ATM物理連接VCI=4VPI=1VPI=2VCI=5VCI=6VCI=2VCI=3VCI=4注意：VPI和VCI一起標識一個虛連接！

9.3ATM虛連接第18頁/共29頁第17頁/共29頁（4）VPC：虛通道連接在一條通信線路上具有相同的VPI的信元所占有的子信道叫做一個VP鏈路（VPLink）。多個串連的VP鏈路構(gòu)成了一個VPC；

VPC的用戶可以在該VPI的內(nèi)部透明地分配VCC，這些VCC具有相同的路經(jīng)。僅基于虛通道標識符（VPI）的值來進行交換。VP連接（VPC）VP鏈路VP鏈路VP鏈路VPIXVPIyVPIZ9.3ATM虛連接第19頁/共29頁第18頁/共29頁（5）VCC：虛通路連接一個VPC中傳送的具有相同的VCI的信元所占有的子信道叫做一個VC鏈路（VCLink）。多個串連的VC鏈路構(gòu)成了一個VC連接（VCC）；基于虛通道標識符（VPI）和虛通路標識符（VCI）二者綜合值的基礎(chǔ)上進行交換。VC連接（VCC）VC鏈路VC鏈路VC鏈路VCIXVCIyVCIZ9.3ATM虛連接第20頁/共29頁第19頁/共29頁交換機

2VPI=12VCI=15VPI=16VCI=08ATMUNIATMUNIVPI=01VCI=06TPTPVPI=05VCI=09VPI=01映射為VPI=12VPI=12映射為VPI=16VPI=16映射為VPI=05VCI=06映射為VCI=15VCI=15映射為VCI=08VCI=08映射為VCI=09交換機

1交換機3VPI和VCI都用來作為信元通過網(wǎng)絡(luò)的路由。注意在一條特定的傳輸通道中VPI和VCI的值必須是唯一的。因此，兩個ATM交換機可以獨立地使用各自的VPI和VCI。9.3ATM虛連接第21頁/共29頁第20頁/共29頁三、VP交換和VC交換（1）VP交換僅變換VPI值而不改變VCI值的交換：一個VP內(nèi)所有信元同時被映射到另一個VP內(nèi)的過程。只完成VP交換的ATM交換機常被稱為ATM交叉連接設(shè)備9.3ATM虛連接第22頁/共29頁第21頁/共29頁（2）VC交換指VPI值與VCI值都要改變的交換,：指同一個VP內(nèi)或不同VP內(nèi)的VC之間的交換。ATM交換機VPI1VPI2VCI1VCI2VCI3VCI4VPI3VPI4VCI8VCI7VCI6VCI5123456789.3ATM虛連接第23頁/共29頁第22頁/共29頁ATM的交換過程45/2632164/1229/3329/3364/121145/2637/1823VPI/VCI端口VPI/VCI端口輸入輸出37/18ATM交換機的作用是：根據(jù)輸入信元的VPI/VCI標識以及它本身在建立連接時產(chǎn)生的路由表，將該信元轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的輸出端口，并對該信元的頭部進行適當處理。

第24頁/共29頁第23頁/共29頁四、虛連接的建立9.3ATM虛連接第25頁/共29頁第24頁/共29頁虛連接建立的兩種方式：交換虛連接（SVC）VPI/VCI表通過信令動態(tài)地建立與分配；用戶需要通信時，通過信令建立的虛連接；通信結(jié)束時，再由信令釋放信道。SVC是ATM網(wǎng)絡(luò)中使用的主要通信方式。永久虛連接（PVC）VPI/VCI表由網(wǎng)絡(luò)管理員設(shè)置和更新；PVC一旦建立一直保持；僅用在一些特殊場合和特殊用戶：帶寬租用。9.3ATM虛連接第26頁/共29頁第25頁/共29頁9.4ATM的統(tǒng)計復(fù)用ATM的最大特點，是對任何形式的業(yè)務(wù)分布都能達到最佳的網(wǎng)絡(luò)資源利用率，要達到這一目標就要對網(wǎng)絡(luò)資源進行統(tǒng)計復(fù)用。怎樣理解統(tǒng)計復(fù)用呢？在保證業(yè)務(wù)質(zhì)量要求的前提下，在各業(yè)務(wù)間動態(tài)的分配網(wǎng)絡(luò)資源，以達到最佳的資源利用率。第27頁/共29頁第26頁/共29頁任何業(yè)務(wù)先要在一個緩沖器內(nèi)排隊，按照到達的先后和信息的