ATM與千兆以太網(wǎng)

1、前言INTERNET是全球最大的計(jì)算機(jī)國(guó)際互聯(lián)網(wǎng),通過(guò)它用戶(hù)可以獲得大量的信息和資源。同樣，INTERNET的發(fā)展也導(dǎo)致了INTRANET的出現(xiàn),INTRANET給各行業(yè)帶來(lái)了全新的生命活力。呈幾何比例增長(zhǎng)的用戶(hù)頻繁地點(diǎn)擊WEB、發(fā)MAIL來(lái)獲取各種信息，使網(wǎng)絡(luò)流量大量地涌入主干，使得原先的網(wǎng)絡(luò)流量格局80/20發(fā)生了逆轉(zhuǎn)，主干的流量不再是20%。局部的高性能處理器使終端不再是瓶頸。100M的網(wǎng)絡(luò)方案已遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足今天的發(fā)展。在5年前，一個(gè)每秒達(dá)到1000兆位的LAN看起來(lái)簡(jiǎn)直就是浪費(fèi)，但是在今天，它是一個(gè)合理的投資。LAN的應(yīng)用所產(chǎn)生的業(yè)務(wù)類(lèi)型比以往都有更多媒體形式，包括用戶(hù)間共享更多的圖形、

2、影像和動(dòng)態(tài)文件。此變化的另一方向?yàn)閷?shí)時(shí)多媒體應(yīng)用的出現(xiàn)。比如，視像培訓(xùn)即我們身邊的常見(jiàn)應(yīng)用.作為一個(gè)基本的要求，事實(shí)上-不管是622兆的ATM還是1000兆的Ethernet，必須建造快速主干以滿(mǎn)足更快的網(wǎng)絡(luò)需求。在今天，不同的因素集中在不斷擴(kuò)展的LAN的帶寬需求中。網(wǎng)絡(luò)向高帶寬過(guò)渡，必須是合理、可靠的。目前校園網(wǎng)主干網(wǎng)的技術(shù)是以快速以太網(wǎng)、ATM、FDDI等為主。將FDDI升級(jí)，而提供千兆位的帶寬成本較高，因而千兆級(jí)的校園網(wǎng)的主干技術(shù)只有兩種選擇：用千兆以太網(wǎng)取代快速以太網(wǎng)或采用ATM。自從1992年以來(lái)，ATM就開(kāi)始獨(dú)占掌握高速LAN的思想，成為主流，即使是交換技術(shù)和快速以太網(wǎng)的出現(xiàn)。AT

3、M根本上允許在以SONET的速率處理多種業(yè)務(wù)類(lèi)型和拓展，同時(shí)ATM發(fā)展比較成熟。以太網(wǎng)技術(shù)經(jīng)歷了從共享的Ethernet 到10兆的交換和100 兆快速Ethernet的過(guò)程；隨著Gigabit Ethernet的出現(xiàn)，這些龐大的基于Ethernet的設(shè)備、適配卡和交換器使得帶寬達(dá)到1,000 Mbps的Gigabit Ethernet也比較適合作為一個(gè)主干核心。 那么，在主干之爭(zhēng)究竟鹿死誰(shuí)手呢？下面是Gigabit Ethernet 和ATM的性能比較Gigabit Ethernet優(yōu)點(diǎn)l 價(jià)格比較低廉l 升級(jí)比較方便l 采用許多與Ethernet 和 Fast Ethernet相同的管理，

4、不需要追加管理投資缺點(diǎn)l 工作站和服務(wù)器無(wú)法獲得高吞吐量性能的好處l 缺少新的交換和路由硬件l 由于通過(guò)的銅線和共享式網(wǎng)絡(luò)，使其距離受到限制l 沒(méi)有服務(wù)品質(zhì)的保障l 標(biāo)準(zhǔn)目前還沒(méi)推出ATM優(yōu)點(diǎn)l 許多廠商已經(jīng)推出可用的產(chǎn)品l 保證服務(wù)品質(zhì)（QoS）l 可靠地、可擴(kuò)展的帶寬缺點(diǎn)l 需要重新對(duì)管理人員進(jìn)行培訓(xùn)l 相對(duì)來(lái)說(shuō)比較貴，需要構(gòu)造新的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)備l 標(biāo)準(zhǔn)尚待完善我們就上面的幾點(diǎn)進(jìn)行細(xì)致地分析：目前，盡管熱衷于ATM的支持者開(kāi)始認(rèn)同Gigabit Ethernet，而且Gigabit Ethernet廠商的產(chǎn)品已經(jīng)逐步成型，并在第三層交換和QoS方面開(kāi)始增強(qiáng)；但是ATM方面的MPOA(mult

5、iprotocol over ATM) 協(xié)議已經(jīng)完成。并且，在ATM交換網(wǎng)絡(luò)已開(kāi)始廣泛使用PNNI (private network-to-network interface)進(jìn)行配置。GGigabit EthernetGigabit Ethernet是構(gòu)造園區(qū)主干的明智選擇。 WHY？Ethernet和 Fast Ethernet占據(jù)著LAN 80%的份額，同時(shí)Gigabit Ethernet在不斷的擴(kuò)展和改善，因此用戶(hù)選擇Gigabit Ethernet就是一個(gè)合乎邏輯的選擇。由于具有相同的Ethernet環(huán)境，因此不需要為frame和media轉(zhuǎn)換和分組而耗費(fèi)性能。就可在不同的的LAN類(lèi)

6、型（Ethernet）之間正常的進(jìn)行通信。 總之，Gigabit Ethernet可簡(jiǎn)單地提供高帶寬，具有注目的價(jià)格和性能。每個(gè)switch port 低于$2,000，用戶(hù)具有2 Gbit/s的能力，相當(dāng)具有8個(gè)155 -Mbit/s ATM 和2個(gè)622-Mbit/s ATM的帶寬。AATM如果純粹地從帶寬來(lái)考慮，那則是gigabit Ethernet的一個(gè)詭計(jì)。但是規(guī)劃一個(gè)較大的園區(qū)或企業(yè)網(wǎng)主干就必須考慮到：容錯(cuò)、可預(yù)測(cè)的應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間和用戶(hù)的低開(kāi)銷(xiāo)。ATM能夠做到這一點(diǎn).，同時(shí)ATM已經(jīng)在數(shù)千個(gè)園區(qū)/企業(yè)網(wǎng)主干和服務(wù)提供者的環(huán)境中配置，在許多比較大的網(wǎng)絡(luò)（達(dá)到或超過(guò)300個(gè)交換器）中PN

7、NI已得到成功的應(yīng)用。GGigabit Ethernet1997年推出了可用的Gigabit Ethernet產(chǎn)品，具有第二層交換、線速的路由、簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和低廉的價(jià)格的特點(diǎn)。Gigabit Ethernet具有便宜的帶寬，但在擁塞的時(shí)候，QoS就變得十分重要了。Gigabit Ethernet設(shè)備以不同的機(jī)制去保證高優(yōu)先級(jí)的、時(shí)間敏感的業(yè)務(wù)通過(guò)。這些機(jī)制允許特殊的VLANs virtual LANs,、end-stations或應(yīng)用獲得QoS優(yōu)先級(jí)，它們能夠通過(guò)交換口優(yōu)先級(jí)、VLAN的劃分、802.1q the IEEE draft standard for bridged VLANs、802

8、.1p the IEEE draft standard for traffic class and dynamic multicast filtering in bridged LANs、RSVP resource reservation protocol、TCP socket Layer 4 switching進(jìn)行控制。AATMGigabit Ethernet的所有的QoS的特點(diǎn)尚待實(shí)現(xiàn)，而且必須經(jīng)過(guò)升級(jí)到基于幀的網(wǎng)絡(luò)下部構(gòu)造。ATM提供天生的QoS能力，使預(yù)測(cè)應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間成為可能，此外，還提供不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型(constant, variable, available, and unspec

9、ified bit rates)，ATM也支持PNNI-1，最佳的QoS動(dòng)態(tài)路由協(xié)議。 同時(shí)，ATM信元比較小，只有53個(gè)字節(jié)，比較適合于要求比較高的應(yīng)用，如高品質(zhì)的VIDEO。古典的Ethernet不能在2個(gè)應(yīng)用間進(jìn)行識(shí)別或提供QoS的識(shí)別，因此Ethernet不適合管理和支持多業(yè)務(wù)類(lèi)型。 Gigabit Ethernet只是以太網(wǎng)的一種。廠商嘗試去構(gòu)造QoS-使Ethernet具有類(lèi)似ATM的品質(zhì)。除了要為QoS做出犧牲外，由于沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在一個(gè)非常巨大企業(yè)網(wǎng)環(huán)境里，這些QoS特性在通過(guò)不同廠商的設(shè)備上無(wú)法作到互操作性?；贏TM的交換機(jī)已經(jīng)被廣泛的使用和證明是具有很好的互通性。GGi

10、gabit Ethernet對(duì)于ATM，用戶(hù)究竟是需要新的協(xié)議PNNI、NHRP 、next hop routingprotocol,MPOA,and LANE LAN Emulation加入LAN還是寧愿要GOOD的IP， Gigabit Ethernet就能夠滿(mǎn)足IP。AATMGigabit Ethernet雖然很好的支持IP，LANE和MPOA是ATM與局域網(wǎng)互連的協(xié)議，Gigabit Ethernet作為一種新的技術(shù)，它還是要必須支持ATM LANE and MPOA。同時(shí)Gigabit Ethernet作為一種Ethernet技術(shù)要實(shí)現(xiàn)多服務(wù)、QoS，除了要具備原有的以太網(wǎng)技術(shù)，還需

11、要802.1p/q, RSVP, DHCP dynamic host configuration protocol、子層管理和綜合的服務(wù)，象控制負(fù)載、保證服務(wù)利用率。多協(xié)議支持對(duì)于大多數(shù)環(huán)境是必須的.不象第三層Gigabit Etherne僅僅支持IP和IPX，ATM提供多協(xié)議業(yè)務(wù)的線速路由。另外，如果在WAN和MAN環(huán)境下，使用Gigabit Etherne受到限制,而且ATM能夠跨越WAN和MAN,而且可以在桌面主機(jī)服務(wù)器主干的單一構(gòu)造下具有伸縮性,便于網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和管理.GGigabit Ethernet首先,ATM是WAN的技術(shù),而不是一項(xiàng)LAN的技術(shù).比起LAN的帶寬來(lái)WAN的帶寬顯得

12、更加昂貴.當(dāng)你購(gòu)買(mǎi)了LAN以后,它就屬于你自己的,而且不需要太多的投資.而且Ethernet可以有10M100M-1000兆,在未來(lái)12個(gè)月內(nèi),將會(huì)達(dá)到10-Gbits/S. AATM 今天，ATM具有鏈接T1 1.544-Mbit/s 到 OC12 622-Mbit/s的速率，在1998年能夠達(dá)到OC48 2.4 Gbit/s,在1999年達(dá)到OC192 10 Gbit/s，同時(shí)不受物理媒介的限制。舉例,一般OC12一般可以在40公里.對(duì)于Gigabit Ethernet使用單模光纖和多模光線距離分別能夠達(dá)到3公里和500米.GGigabit Ethernet大體上 Gigabit Ethe

13、rnet能夠?qū)崿F(xiàn)更有效的數(shù)據(jù)帶寬。因?yàn)?，它的?jiǎn)單、Ethernet的遺跡和價(jià)格在與ATM相比，總體花費(fèi)比較低，不需要新的培訓(xùn)，邊緣設(shè)備不需要進(jìn)行幀和信元的轉(zhuǎn)換。 而且，許多ATM的內(nèi)容還在討論。網(wǎng)管員不需要在MPOA標(biāo)準(zhǔn)和ATM LANE廠商性能、一個(gè)設(shè)備的SVC的數(shù)量上犯錯(cuò)。同時(shí)，他們不關(guān)心多址廣播和廣播在廠商的BUS broadcast and unknown server的過(guò)多負(fù)載。AATMOK，講到主干的網(wǎng)絡(luò)管理了。它是用戶(hù)重要考慮的對(duì)象，Gigabit Ethernet沒(méi)有out-of-band的能力去增強(qiáng)管理，沒(méi)有鏈接差錯(cuò)診斷、RMON remote monitoring的功能。

14、相反，ATM交換器提供每個(gè)鏈接和每個(gè)鏈路的狀況。它也具有合理地去監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)的基于VLAN的LANE和MPOA服務(wù)器的能力。所有的一切在一個(gè)集中式網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，基于信元的的ATM技術(shù)具有F1到F5 OAM operations and management流程去增強(qiáng)管理和具備通過(guò)不同的流程層的差錯(cuò)管理能力。 更大程度上的，ATM能夠降低用戶(hù)的費(fèi)用。因?yàn)锳TM網(wǎng)絡(luò)能夠通過(guò)園區(qū)網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、WAN、MAN的環(huán)境下對(duì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和配置進(jìn)行達(dá)到最優(yōu)化的效果。 綜述 本綜述主要是為上述文字進(jìn)行補(bǔ)充和總結(jié)，不做重復(fù)贅述。 為了在網(wǎng)絡(luò)主干上實(shí)現(xiàn)多元化、高帶寬及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，使網(wǎng)絡(luò)主干具有高帶寬、高速、低時(shí)延和QoS，目前

15、出現(xiàn)了主要的兩種技術(shù)：ATM技術(shù)、Gigabit Ethernet技術(shù)。Gigabit Ethernet是傳統(tǒng)的以太網(wǎng)的發(fā)展，同 Ethernet和FAST Ethernet具有相同的幀格式和長(zhǎng)度，速率可達(dá)到1Gbit/s。從 Ethernet結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)和FDDI主干向Gigabit Ethernet可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫升級(jí)，是一種引人注目的主干升級(jí)方案。 Gigabit Ethernet標(biāo)準(zhǔn)據(jù)說(shuō)將于1998年6月23日在IEEE會(huì)議上通過(guò)。Gigabit Ethernet以太網(wǎng)聯(lián)盟目前已經(jīng)有120家支持廠家，能夠提供產(chǎn)品的只有20多家，比較有名的有Extreme Networks、CISCO、FOUN

16、DRY networks等。 在技術(shù)方面，Gigabit Ethernet除了與原先的Ethernet相兼容外，在物理層上與Ethernet和FDDI采用相同的FIBRE Channel傳送標(biāo)準(zhǔn)及8B/10B編碼方式，可以與FDDI相兼容 但是，標(biāo)準(zhǔn)尚未完全。Gigabit Ethernet關(guān)于雙絞線（5類(lèi)UTP、STP/COAX）傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)1000BASE-T仍在制定中，由IEEE802.3AB工作組負(fù)責(zé)，預(yù)計(jì)會(huì)在1999年3月出臺(tái)。 除此之外，Gigabit Ethernet的在路由方面必須采取新的技術(shù)-第三層交換。在一個(gè)Gigabit Ethernet的Ethernet中繼線路上，每個(gè)方

17、向每秒可以傳輸140萬(wàn)幀，而如果聯(lián)網(wǎng)的話，數(shù)據(jù)量將超過(guò)上述的數(shù)倍，相比之下，傳統(tǒng)的高端路由器只具備幾十萬(wàn)幀能力。目前，第三層交換主要是有基于ASIC芯片的硬件路由、MPOA、IP交換的路由方式，標(biāo)記交換的路由方式。基于ASIC芯片就是用硬件路由代替軟件路由，以較低的投資可以很快見(jiàn)效。IP交換（非公開(kāi)）是由IP SILION NETWORKS提出的，不過(guò)公司已被NOKIA收購(gòu)，無(wú)法成為標(biāo)準(zhǔn)。在標(biāo)志交換技術(shù)中，有CISCO的標(biāo)記交換（Tag switching）、IBM的積累路由式交換（Aggregate Router-base IP Switching ,ARIS）.3COM的FAST IP。目

18、前IP Switching由于沒(méi)有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以各個(gè)廠家的技術(shù)正合并到MPLS中；但MPLS尚在制訂。由于技術(shù)還在實(shí)驗(yàn)階段，用戶(hù)投資無(wú)法得到保護(hù)。MPOA雖然已經(jīng)制訂，但它是在ATM上實(shí)現(xiàn)的。一些基礎(chǔ)設(shè)施方面的問(wèn)題可能對(duì)Gigabit Ethernet產(chǎn)生不利的影響，其中，各種網(wǎng)絡(luò)阻塞將導(dǎo)致問(wèn)題。例如，服務(wù)器、網(wǎng)卡、總線及其它網(wǎng)絡(luò)構(gòu)件跟不上Gigabit Ethernet的步伐；如果主存儲(chǔ)器及超高速緩沖存儲(chǔ)器小于1M的肯定會(huì)出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象。大多數(shù)Gigabit Ethernet采用全雙工機(jī)制，它有其優(yōu)點(diǎn)，但它也可使網(wǎng)絡(luò)擁擠不堪，這就要求交換機(jī)內(nèi)部有能力處理負(fù)載較重的情況。在802.3X中規(guī)

19、定：交換緩沖在不能繼續(xù)接收數(shù)據(jù)時(shí)，接收方應(yīng)通知發(fā)送方停止傳送，以免出現(xiàn)緩沖區(qū)溢出的現(xiàn)象；這一方法同Ethernet、 Gigabit Ethernet是相兼容的，但有些認(rèn)為，這樣只是將網(wǎng)絡(luò)擁塞現(xiàn)象從網(wǎng)絡(luò)的一端移到另一端。由于Ethernet的固有特性，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率達(dá)到1Gbit/s，最大網(wǎng)段降為1/10，使網(wǎng)絡(luò)直徑大大縮小，使其無(wú)法成為擴(kuò)展到WAN的技術(shù)。IEEE802.3工作組通過(guò)修改技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使Gigabit Ethernet可不必遵守100BASE-T采用的方式，但連網(wǎng)必須采用中繼器和交換器功能的HUB，連接距離可達(dá)到500米和2000米。其中對(duì)Gigabit Ethernet的載波擴(kuò)展

20、方式增加了CSMA/CD（載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)/沖突檢測(cè)）載波時(shí)間的最小值，由65個(gè)字節(jié)增加到512個(gè)字節(jié)。小于512個(gè)字節(jié)將會(huì)被追加一個(gè)載波擴(kuò)展，使傳輸不至于在發(fā)送端檢測(cè)到?jīng)_突之前就結(jié)束。ATM在定義QoS方面優(yōu)于Gigabit Ethernet.ATM具有可保證的服務(wù)質(zhì)量、優(yōu)先級(jí)別分配和流量控制。此外，ATM的信元（53個(gè)字節(jié)）容易對(duì)不同的通信流進(jìn)行細(xì)微的混合。平滑、恒定的信息流量對(duì)重視實(shí)時(shí)性的通信（如視像、聲音）尤為重要。而在Ethernet中，幀的長(zhǎng)度在641500字節(jié)之間變化，信息流混合難以預(yù)測(cè)，這就決定了在傳輸實(shí)時(shí)性應(yīng)用方面ATM優(yōu)于Gigabit Ethernet。Gigabit E

21、thernet在QoS方面雖然不如ATM，但目前依然在邁進(jìn)。Gigabit Ethernet通過(guò)支持RSVP（resource reservation protocol）和RTP（real-time transport protocol）、RTSP（實(shí)時(shí)流協(xié)議）以及前面提到的802.1p(優(yōu)先及廣播流)、802.1q(VLAN標(biāo)記)和全雙工鏈路。 Gigabit Ethernet盡管提出了這些協(xié)議，但遺憾的是部分協(xié)議還在醞釀中，其結(jié)果還不得而知。在基于IP的語(yǔ)音和視頻傳輸上，Gigabit Ethernet是具有一定的優(yōu)勢(shì)的。對(duì)于Gigabit Ethernet所使用的RSVP協(xié)議來(lái)說(shuō)：它是用

22、于以太網(wǎng)中的一種協(xié)議，它將QoS的功能加入TCP/IP當(dāng)中，使Internet傳送圖象成為可能。RSVP最大的優(yōu)點(diǎn)在于兼容現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，使用戶(hù)不用拋棄現(xiàn)有的Ethernet類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)也可支持視象傳輸。但是，它還是有缺點(diǎn)的。無(wú)論如何TCP/IP不是針對(duì)視象傳送的協(xié)議，而是用來(lái)傳輸數(shù)據(jù)的，RSVP為了使網(wǎng)絡(luò)能夠依順序的傳送信號(hào)并提供穩(wěn)定的帶寬，必須在幀上添加許多標(biāo)志，這更增加了網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)，從而降低了網(wǎng)絡(luò)的效率。在1997年，CISCO、BAY、LUCENT及CABLETRON等公司通過(guò)類(lèi)似的并購(gòu)活動(dòng)來(lái)充實(shí)自己的Gigabit Ethernet技術(shù)。在標(biāo)準(zhǔn)未出臺(tái)之前，Gigabit Ethernet

23、市場(chǎng)并不穩(wěn)固，各廠商為了迎合用戶(hù)的需求而采用了不同的解決方案。雖然相關(guān)產(chǎn)品（交換器、HUB、路由器）都有面世，但各廠家提供的系統(tǒng)有許多不同之處，并不是所有的廠商都能夠?qū)ΜF(xiàn)有的產(chǎn)品提供升級(jí)支持，升級(jí)時(shí)可能不得不完全淘汰原有設(shè)備，使其成本上升。 相比之下，ATM技術(shù)作為一種比較成熟的技術(shù)，目前已經(jīng)進(jìn)入商用階段。與Gigabit Ethernet相比，較大弱點(diǎn)就是在價(jià)格方面，這當(dāng)然是和ATM優(yōu)勢(shì)有關(guān)的。為何大家對(duì)ATM技術(shù)有興趣 ？有四個(gè)基本原因:l 因?yàn)椴徽撍玫氖悄姆N終端設(shè)備，已經(jīng)變成資 訊互連的世界共通標(biāo)準(zhǔn)，這是國(guó)際間各種不同標(biāo)準(zhǔn)組織及工業(yè)界所得的共識(shí)，而不是由某一單一廠商所推出的技術(shù)或策略。

24、l 由以往的使用歷史來(lái)看，與所用的傳送技術(shù)不同。這會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，因?yàn)樾枰獙⑦B接擴(kuò)展到城市，全國(guó)，甚至全世界。技術(shù)是一種可以讓與使用同一種傳送的技術(shù) ，因此將來(lái)網(wǎng)絡(luò)持續(xù)建設(shè)後，區(qū)域與廣域網(wǎng)絡(luò)的界限將會(huì)模糊，而成為同一種網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò) 。l 今天，對(duì)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視訊等不同的信號(hào)須經(jīng)過(guò)不同網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳送，這是因?yàn)檫@些信號(hào)有不同性質(zhì)。舉例說(shuō)，數(shù)據(jù)信號(hào)的特性是“突發(fā)性”(bursty) 不會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間，但是大量資料在愈短時(shí)間傳送愈好。語(yǔ)音與視訊信號(hào)就不同，傳送的數(shù)量較平均，但是對(duì)于資料送達(dá)的時(shí)間與次序非常重要。對(duì)而言，不再需要不同的網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)榧夹g(shù)可以同時(shí)傳送語(yǔ) 音、數(shù)據(jù)與視訊等信號(hào)。l 如上所言，是一

25、種新的通信標(biāo)準(zhǔn)，它可以提供不同速率的服務(wù)，從Kilobit到Gigabit。A有幾個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)l 同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)-將為不同的資料形態(tài)（語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視訊 等）提供單一形式的網(wǎng)絡(luò)，這種整合的網(wǎng)絡(luò)將可改善網(wǎng)路的效率與管理性。l 提供新的服務(wù)-由於其高速及可整合傳送不同的資料形 態(tài)，網(wǎng)絡(luò)將可創(chuàng)造出新的服務(wù)，例如桌上型多 媒體。l 相容性-因?yàn)椴皇且蕾?lài)單一種的傳輸媒介，而是 可以與現(xiàn)在布放的各種傳輸媒介網(wǎng)絡(luò)相容。l 漸進(jìn)式的整合-ATM Forum與其他的標(biāo)準(zhǔn)組織正努力於將 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)逐步地加入網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)而能提供 新服務(wù)。l 簡(jiǎn)單地網(wǎng)管功能-是一種可適用於區(qū)域性、校園 骨干網(wǎng)絡(luò)、公眾及私有廣域網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)標(biāo)

26、準(zhǔn)。因?yàn)檫@ 種網(wǎng)絡(luò)的一致性，可以簡(jiǎn)化網(wǎng)管系統(tǒng)而用於各種不同 階層的網(wǎng)絡(luò) 。l 長(zhǎng)遠(yuǎn)性的架構(gòu)-資訊與電信工業(yè)界正對(duì)集中全力 發(fā)展與標(biāo)準(zhǔn)化，因此以設(shè)計(jì)成可擴(kuò)充性與彈性o 地理的距離o 使用者的數(shù)目o 接取與trunk的頻寬這種可擴(kuò)充性與彈性將確保技術(shù)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間使用 ?？梢耘c現(xiàn)有的LAN/WAN技術(shù)并存，現(xiàn)已有許多 規(guī)格制定完成，來(lái)保證可從現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（如Frame Relay 、Ehternet、TCP/IP）和緩地整合成技術(shù)。的設(shè)備、服務(wù)與應(yīng)用今天已經(jīng)完成而且已用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上了 。 從應(yīng)用方面來(lái)講，對(duì)此ATM論壇推出了許多協(xié)議，從1991年就開(kāi)展將ATM技術(shù)應(yīng)用于局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。LANE作為AT

27、M最成功的應(yīng)用之一，它可使原有局域網(wǎng)的終端硬件和軟件不需要做任何改動(dòng)，享受ATM技術(shù)帶來(lái)的好處。l 1994年底ATM就完成了局域網(wǎng)仿真用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口（LUNI，LAN Emulation User-to-Network Interface）標(biāo)準(zhǔn)的草案。通過(guò)LUNI，所有局域網(wǎng)的用戶(hù)可以和其它LAN用戶(hù)和ATM服務(wù)器、ROUTER、網(wǎng)橋進(jìn)行互通、互連、互操作。l 作為ATM應(yīng)用的LANE技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)FDDI網(wǎng)絡(luò)與ATM網(wǎng)互聯(lián)時(shí)，LUNI需要先將分組數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成Ethernet和Toking Ring的幀格式，再由LAN-ATM轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成ATM信元的格式。l 1995年一月批準(zhǔn)的LANE1.0

28、很容易實(shí)現(xiàn)Ethernet和令牌環(huán)與ATM主干，服務(wù)器與其它資源的連接，這樣，網(wǎng)管員可以建立與物理廣播域功能相同的虛擬廣播域，這是操作系統(tǒng)和TCP/IP應(yīng)用所要求的。 LANE1.0只能提供UBR發(fā)送所有的仿真數(shù)據(jù)，無(wú)法保證 帶寬，同時(shí)LANE1.0不能夠很好地應(yīng)用于多址廣播服務(wù)。它 不能夠區(qū)別對(duì)待各種通信量，因而高優(yōu)先級(jí)信息流或者對(duì)延遲 敏感的信息流可能會(huì)在低優(yōu)先級(jí)高帶寬信息流之后傳輸。因 此，對(duì)于更為復(fù)雜的應(yīng)用進(jìn)入ATM網(wǎng)絡(luò)中，如何提供ATM服 務(wù)，如QoS。l 1997年7月批準(zhǔn)的LANE2.0就很好地解決了LANE1.0的問(wèn)題，同時(shí)還包括現(xiàn)在很熱門(mén)的MPOA-ATM網(wǎng)絡(luò)的第三層交換技術(shù)

29、。MPOA的出現(xiàn)，使得允許ATM網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)邏輯路由器中繼段，從而它可以把網(wǎng)絡(luò)層信息映射到LANE信息。使LANE對(duì)ATM第二層是透明的，而MPOA使ATM對(duì)第三層是透明的。相反，LANE作為MPOA的橋接部分，仍然用于處理不能通過(guò)路由選擇的通信量，如SNA、NETBIOS。l LANE2.0提供的服務(wù)并不限于QoS和MPOA，還包括LLC多路轉(zhuǎn)換技術(shù)。同時(shí)，在LANE1.0支持VBR的基礎(chǔ)上，還可以選擇ABR，充分利用可用帶寬。此外，新規(guī)范同時(shí)減少了多址廣播所需要的帶寬。LANE2.0還有一部分尚未完成：LNNI允許各種LANE服務(wù)器相互通信，使大型LANE實(shí)現(xiàn)多個(gè)BUS和LES，有助于在多

30、址廣播的情況下，吞吐量仍能保持很大。LNNI有望在1998年8月份完成。l ATM論壇的ILMI（中期本地管理接口）產(chǎn)生于1992年，其功能還不是很完善，只允許用戶(hù)查詢(xún)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)量、基本狀態(tài)和ATM UNI物理接口的使用情況。ILMI作為一個(gè)過(guò)渡性接口，許多功能仍未被永久性標(biāo)準(zhǔn)所代替，由IETF定義的ATM管理信息庫(kù)，即ATOMMIB，它包括用戶(hù)需要管理ATM PVC的多個(gè)信息，如詳細(xì)的狀態(tài)和連接報(bào)告，SVC的業(yè)務(wù)量統(tǒng)計(jì)，ATM AAL層的統(tǒng)計(jì)。SVC的引入將要求計(jì)費(fèi)功能。為了提高ATM PVC和SVC的性能價(jià)格比，用戶(hù)需要基于每個(gè)連接上的用途統(tǒng)計(jì)報(bào)告和計(jì)費(fèi)清單。l 兩種已經(jīng)建立的網(wǎng)絡(luò)管理

31、協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)ATM網(wǎng)管能力奠定了基礎(chǔ)，它們是IETF的簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)定（SNMP）和基于OSI的公共網(wǎng)絡(luò)借口協(xié)議（CMIP），隨著過(guò)渡性管理工具的發(fā)展，這兩中協(xié)議與SVC協(xié)議的結(jié)合對(duì)ATM是至關(guān)重要的。l 多目標(biāo)控制增加了復(fù)雜性-不同應(yīng)用對(duì)ATM中各種不同業(yè)務(wù)的質(zhì)量要求差別甚遠(yuǎn)，話音對(duì)時(shí)延敏感，數(shù)據(jù)對(duì)誤碼率要求苛刻，而視頻業(yè)務(wù)對(duì)時(shí)延與誤碼率均有要求。這是一個(gè)多目標(biāo)控制問(wèn)題，比起分組交換和電路交換要復(fù)雜地多。l ATM網(wǎng)絡(luò)中的流量控制問(wèn)題-在ATM網(wǎng)絡(luò)中，一般采用合同制的方式，它是通過(guò)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)剩余的帶寬是否滿(mǎn)足需求，如滿(mǎn)足則接入呼叫，如不滿(mǎn)足就拒絕。用戶(hù)在申請(qǐng)呼叫時(shí)，需要提出服務(wù)質(zhì)量要求

32、、業(yè)務(wù)性能參數(shù)，對(duì)于一個(gè)普通用戶(hù)來(lái)講，提供這些參數(shù)非常困難，對(duì)于專(zhuān)業(yè)用戶(hù)來(lái)講也是相當(dāng)困難的，而且涉及到的CAC（允許接入控制）還在研究中。當(dāng)用戶(hù)的數(shù)據(jù)超過(guò)申請(qǐng)的帶寬時(shí)，目前通常采用漏桶的機(jī)制來(lái)處理，即一部分用戶(hù)信息將被丟失或作超時(shí)處理。為了保證信息的安全傳輸，用戶(hù)必須申請(qǐng)更好的帶寬，但用戶(hù)可能會(huì)付出不必要的費(fèi)用。l 如果ATM允許接入的用戶(hù)大于按峰值速率分配的數(shù)，這些信源一旦同時(shí)發(fā)出信息，必定會(huì)超過(guò)系統(tǒng)容量而導(dǎo)致信元丟失。公用網(wǎng)的ATM的應(yīng)用 由于ATM第一次提供了一種唯一的、標(biāo)準(zhǔn)的通用技術(shù)，同時(shí)又要支持現(xiàn)有和將要出現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，如X.25、幀中繼、SMDS等，支持實(shí)時(shí)的寬帶業(yè)務(wù)的傳輸，如

33、聲音、多媒體傳輸，因此ATM成為主干網(wǎng)的選擇。 公用網(wǎng)采用ATM的主要原因在于：l 為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)創(chuàng)造一個(gè)共同的主干l 可與專(zhuān)用網(wǎng)競(jìng)爭(zhēng)（例如基于ATM的虛擬專(zhuān)用網(wǎng)）l 可檢驗(yàn)用戶(hù)對(duì)新業(yè)務(wù)的接受情況，特別是多媒體業(yè)務(wù) 在公用網(wǎng)建設(shè)方面，公用的ATM網(wǎng)絡(luò)主要提供l ATM承載業(yè)務(wù)（信元中繼）l SMDSl 幀中繼l 電路仿真l 視頻應(yīng)用 在美國(guó)，早在1990年就已經(jīng)在開(kāi)發(fā)兆位網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)床，其中6個(gè)實(shí)驗(yàn)床中5個(gè)是屬于ATM網(wǎng)絡(luò)，速率為OC-12。在歐洲，在1994年7月就有18家電信廠商開(kāi)始基于ATM交叉連接的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)工作，網(wǎng)絡(luò)提供給客戶(hù)的業(yè)務(wù)與美國(guó)的情況相同。國(guó)際VP節(jié)點(diǎn)將在倫敦、巴黎、柏林、米蘭、馬德

34、里建成。在德國(guó)，已經(jīng)建成柏林、漢堡在內(nèi)的3個(gè)ATM節(jié)點(diǎn)。在加拿大，BELL CADANA電信公司已開(kāi)通了ATM商業(yè)服務(wù)。在亞洲，日本、韓國(guó)、新加坡、臺(tái)灣都在加快其ATM公網(wǎng)的建設(shè)。 這一切，都是1996年前的事。我們現(xiàn)在以臺(tái)灣為例簡(jiǎn)單說(shuō)明臺(tái)灣ATM建設(shè)和應(yīng)用情況。 本節(jié)將說(shuō)明臺(tái)灣全區(qū)ATM寬頻試用網(wǎng)路建設(shè)與新竹科學(xué)園 區(qū)高速寬頻通信系統(tǒng)之建設(shè)內(nèi)容與現(xiàn)況，以及提供的服務(wù) 與應(yīng)用。 全區(qū)ATM寬頻服務(wù)試用網(wǎng)路 全區(qū) ATM寬頻服務(wù)試用網(wǎng)路建設(shè)分成二個(gè)階段，第一 階段建設(shè)以 ATM虛擬路徑交換機(jī)與多工機(jī)為網(wǎng)路建置設(shè) 備，網(wǎng)路架構(gòu)參考上圖，試用時(shí)間為1995年7月到1997年6月；而第二階段的建設(shè)將以

35、ATM虛擬通道交換機(jī)與更先進(jìn)的多工 機(jī)為主要網(wǎng)路設(shè)備，試用時(shí)間定於1997年7月起至1999年6月止。 在第一階段試用期間，已在省內(nèi)建設(shè)了十套之ATM虛擬路徑交換機(jī)系統(tǒng)，包括臺(tái)北南二局、東四局、國(guó)際局、桃園普義 局、中壢電信研究所、新竹關(guān)東局、臺(tái)中民權(quán)局、臺(tái)南民 生局、高雄中山局及花蓮美侖局等十點(diǎn)之建設(shè)。在此階段 中，將提供（Permanent Virtual Circuit） PVC 之 DS1(1.5Mbps) 與 DS3(45Mbps) 電路仿真 (Circuit Emulation) 服務(wù)與以太網(wǎng)路 (10 Mbps) 橋接服務(wù)。利用此不 同速率之服務(wù)介面可做多種之寬頻應(yīng)用，例如視訊會(huì)

36、議、遠(yuǎn)距教學(xué)、遠(yuǎn)距醫(yī)療、影像擷取、專(zhuān)線電視節(jié)目傳送、 區(qū)域網(wǎng)路互連、多媒體資料庫(kù)擷取等。除了臺(tái)灣省建設(shè)外， 臺(tái)灣目前正與香港電信公司 (HKT)、新加坡電信公司 (SINGTEL)及美國(guó)Sprint公司進(jìn)行國(guó)際 ATM網(wǎng)路互連，進(jìn)行 多項(xiàng)應(yīng)用之測(cè)試，包括視訊會(huì)議、遠(yuǎn)距教學(xué)、隨選視訊、 區(qū)域網(wǎng)路互連。目前并已完成本所研發(fā)成功之ATM交換機(jī) 與多家國(guó)際知名廠商之ATM設(shè)備 (如Fore Systems, Newbridge, NEC等) 連線測(cè)試。 在第二階段試用期間將以建設(shè)ATM虛擬路徑交換機(jī)為骨干，提供交換式虛擬電路 (Switched Virtual Circuit,SVC) 服務(wù)，并開(kāi)發(fā)更

37、多之用戶(hù)與網(wǎng)路介面供用戶(hù)選擇，SVC服務(wù)可讓用戶(hù)方便地更改通訊對(duì)象，增加通信之方便性。除了第一階段之應(yīng)用外，此階段將提供ATM網(wǎng)路與高速數(shù)據(jù)網(wǎng)路 (Frame Relay) 之網(wǎng)接服務(wù)，使得使用此兩個(gè)不同網(wǎng)路之用戶(hù)能互通訊息，進(jìn)而達(dá)到資源之共享。新竹科學(xué)園區(qū)高速寬頻通信系統(tǒng) 新竹科學(xué)園區(qū)電信用戶(hù)主要有工業(yè)技術(shù)研究院、科學(xué)園區(qū)管理局、清華大學(xué)、交通大學(xué)、高速電腦中心、高科技廠商及全融服務(wù)機(jī)構(gòu)等。目前用戶(hù)對(duì)內(nèi)與對(duì)外的電信服務(wù)，以 PSTN、PACNET、FMAN、財(cái)政部關(guān)稅網(wǎng)路 (TRADEVAN) 及產(chǎn)業(yè)網(wǎng)路 (SEEDNET) 為主，但由於未來(lái)各單位間所需的傳輸資料量與通信品質(zhì)均將比目前高，上述的通信網(wǎng)路已逐漸不敷使用，因此中華電信公司建設(shè)園區(qū)高速寬頻通信系統(tǒng)來(lái)提供廠商高速數(shù)據(jù)傳送服務(wù)以滿(mǎn)足用戶(hù)之需求。園區(qū)高速寬頻通信系統(tǒng)之建設(shè)以 ATM區(qū)域網(wǎng)路交換機(jī)與 ATM集配器設(shè)備為主，用戶(hù)之乙太網(wǎng)路透過(guò)光纖延伸設(shè)備連到置於關(guān)東局內(nèi)之 ATM集配器，集配器將區(qū)域網(wǎng)路資料轉(zhuǎn)為 AAL5型態(tài)之 ATM格式再送到 ATM區(qū)域網(wǎng)路交換機(jī)，以便送到適當(dāng)之目的地，參考下 圖。目前園區(qū)有近八十家廠商及單位已申請(qǐng)使用