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1、中国联通ATM培训,朗讯科技(青岛)通讯设备有限公司,培训中心,中国联通ATM培训,ATM(Asynchronous Transfer Mode),ATM(Asynchronous Transfer Mode)异步传输模式简介,中国联通ATM培训,ATM(Asynchronous Transfer Mode),我们将了解：ATM（异步传输模式）的诞生ATM的异步原理ATM的技术特点,中国联通ATM培训,ATM(Asynchronous Transfer Mode),ATM（异步传输模式）的诞生,中国联通ATM培训,通信网络的发展,自 1835年莫尔斯发明电报和1876年贝尔发明电话以来两种电信
2、业务在长达近百年的时间里一直处于垄断地位电信网技术产生了深刻变化60年代数据通信的出现80年代末 Internet的急剧膨胀性发展回首这一百多年的时间，网络经历了很大的变化！,中国联通ATM培训,传统通信网络的发展,在现代社会中通信网络已成为一种举足轻重的基础设施。总体来说，特别是传统的网络，都具有业务特定性的这种特点，也就是说，某一种特定的网络都是为满足某种特定业务需求而设计的。传统的通信网络通用性差,中国联通ATM培训,传统通信网络的分类,通信网络的广义分类：电话网 代表：PSTN数据网 代表：X.25广播电视网 代表：CATV,中国联通ATM培训,传统通信网络-电话网,中国联通ATM培训
3、,传统通信网络-电话网,在设计的最初阶段实施为了满足传送话音而设计的在铜双绞线上传送模拟信号采用电路交换技术。发送与接收端建立永久的物理通路,中国联通ATM培训,传统通信网络-电话网,特点：面向连接时延小（基本上是物理传输的时延）有QoS保证,中国联通ATM培训,传统通信网络-数据网,中国联通ATM培训,传统通信网络-数据网,以数据业务为主采用六，七十年代开发的分组交换技术对信息的准确度要求高，对时延的要求较低,中国联通ATM培训,传统通信网络-数据网,特点：具有较高的可靠性关键技术：检错纠错，标签交换和路由选择,中国联通ATM培训,传统通信网络-广播电视网,以图像业务为主特点：信息的传递是单
4、向性的,中国联通ATM培训,传统通信网络-三大网络的缺点,电话网的缺点：模拟信号易受干扰带宽小，无法适应大量数据和视频图像的传送,中国联通ATM培训,传统通信网络-三大网络的缺点,数据网的缺点：由于路由与容错的机制，导致了数据传送的时延较大，而且具有不可预测性数据包的长度不固定，不易于硬件的识别，不易于速度的提高,中国联通ATM培训,传统通信网络-三大网络的缺点,有线电视网的缺点：数据的传输是单向的，作大规模的结构化（双向）调整十分困难,中国联通ATM培训,通信网络-新思路,网络的业务特定性还会在网络建设，网络运营和维护以及在适应新业务等方面带来许多实际问题。网络的综合便成为网络的发展方向一种
5、新的方案诞生了，即“三网合一”。在一种网络上实现承载：实时语音，数据和实时视频图像的传送,中国联通ATM培训,通信网络-ISDN的诞生,80年代初期，提出ISDN（Integrated Service Digital Network）概念，并在以后的ISDN网上实现了话音和数据业务的综合但是并未达到预期的效果,中国联通ATM培训,通信网络-ISDN的诞生,ISDN的不足之处：适应新业务的能力差ISDN不是真正意义上的融合带宽能力有限,中国联通ATM培训,通信网络的发展-新的体系结构,80年代中期，人们对新的网络体系结构提出了以下要求：能真正实现话音，数据和图像能业务的综合能适应现行和将来可能的
6、业务具有灵活，可变的传输速度，能在一个网络中提供低至几kbps，高至几百Mbps的速度,中国联通ATM培训,通信网络的发展-ATM的诞生,宽带和业务综合是这种新的网络体系结构的突出特点宽带ISDN产生了快速分组交换（Fast Packet Switch）的概念的提出,中国联通ATM培训,通信网络的发展-ATM的诞生,1983年O.Reilly提出了异步时分复用（Asynchronous Time Division）的概念:其要点是，允许通信系统中的发送时钟和接收时钟可以异步方式工作。法国科学院(CNET)和美国AT&T贝尔实验室进行试验和改进，并从传输和交换两方面提出了最初的协议模型。1991
7、年ITU正式将这种技术命名为ATM（Asynchronous Transfer Mode）,中国联通ATM培训,通信网络的发展-ATM的诞生,从此ATM正式出现在通信网络的舞台上！,中国联通ATM培训,通信网络的发展-ATM的诞生,ATM的标准化组织ATM Forum，朗讯科技是论坛的重要成员IETF（Internet Engineering Task Force）ITU-T（International Telecommunications Union）,中国联通ATM培训,通信网络的发展-ATM网络,Integrated Network SolutionATM fairly allocate
8、s bandwidth and prioritizes traffic based on the needs of the applicationLow latency for voice/videoHigh throughput for dataUser-selectable QoS parametersSmall fixed-length cells switch faster with deterministic behavior,中国联通ATM培训,ATM的诞生-小结,ATM技术诞生的过程：由于传统通信网络的业务特定性，不适应综合业务的发展，产生了“三网合一”的新思路根据“三网合一”的
9、思路，产生了将语音和数据业务并非真正融合的N-ISDN,中国联通ATM培训,ATM的诞生-小结,ATM技术诞生的过程：由于N-ISDN技术上的不成熟，人们提出了新的网络体系结构的要求80年代，B-ISDN体系产生了，随后提出了快速分组交换的概念。1983年O.Reilly提出了异步时分复用，1991年被ITUT正式更名为异步传输模式（ATM）从此ATM技术产生了！,中国联通ATM培训,ATM(Asynchronous Transfer Mode),ATM的异步原理,中国联通ATM培训,几个概念,几个概念：复用（Multiplexing）:它是一种能让多种逻辑信号在一种物理介质上传送的技术.同步
10、时分复用（Synchronous Time-Division Multiplexing）异步时分复用（Asynchronous Time-Division Multiplexing）,中国联通ATM培训,同步时分复用STDM,用户端固定地占用每帧中固定的一个或若干个时隙，直到相应的连接被拆除为止而在接收端，则从固定地时隙中提取出用户数据,中国联通ATM培训,同步时分复用STDM,优点：同步操作容易，易于实现。缺点：无法占用其它空闲用户的时隙，资源利用率低不太适于突发性业务,中国联通ATM培训,异步时分复用ATDM（统计复用）,用户不在固定占用某帧中某一个或若干个时隙根据用户请求和网络的情况，由
11、网络来动态的分配网络资源在接收端不再是从固定的时隙中提取相应的用户数据,而是根据数据中本身携带的目的地信息来接收数据,中国联通ATM培训,异步时分复用ATDM（统计复用）,优点：有效地利用了网络资源十分适用于突发性业务缺点：系统中同步操作和实现较为复杂,中国联通ATM培训,TDM中的固定时隙交换技术,特点：在输入帧中固定位置的时隙将被固定地交换到输出帧中的某一固定时隙,输入,输出,中国联通ATM培训,ATM中的异步交换技术,特点：数据经过ATM交换机交换后，随机地占用一个或若干个时隙,输出,中国联通ATM培训,ATM的异步原理-小结,ATM采用的两种异步技术异步时分复用（Asynchronou
12、s Time-Division Multiplexing）异步交换技术,中国联通ATM培训,ATM的技术特点,ATM的技术特点,中国联通ATM培训,ATM具有电路交换和分组交换的双重性 目前主要的两种交换方式：电路交换 分组交换,ATM的技术特点-交换的双重性,中国联通ATM培训,电路交换的特点：面向连接。通信前要通过信令来建立连接，连接建立后，双方将使用分配的同一个信道进行通信 优点：抖动和延时小。适用于像话音这类实时性业务 缺点：不适用于突发性业务,ATM的技术特点-交换的双重性,中国联通ATM培训,分组交换的特点：用户信息在被封装在固定长度或可变长度的数据分组中进行传输。通过数据分组中的
13、路由信息进行选路。优点：灵活。主要用于无连接的业务（数据业务）缺点：交换设备和协议非常复杂，时延和抖动都很大,ATM的技术特点-交换的双重性,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-交换的双重性,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-交换的双重性,ATM技术具有电路交换的特点 ATM是面向连接的，它需要在通信双方建立连接，通信结束后再通过信令拆除连接ATM技术具有分组交换的特点 ATM的数据是采用固定长的信元，其中信元的头部包含用于选路的VPI/VCI信息，并通过VPI/VCI进行选路,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-交换的双重性,ATM的双重性带来的新的特性：采用异步时分复用（ATDM)
14、技术。解决了传统的电路交换方式不能有效利用带宽和不适于突发性业务的问题采用高速的分组交换技术，将数据链路层中的纠错，流量控制等功能移到终端上完成，并通过硬件来实现协议的处理，从而降低了处理的时延，提高了交换速度,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-信元,ATM中采用信元承载业务ATM中采用固定53个字节的信元做为数据的载体一个信元包含48个字节的净荷和5个字节的信头信头中只含有必要的路由和控制信息信头分为两种：具有UNI和NNI接口的信头,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-信元,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-信元,ATM信头中的域(Field)GFC一般流量控制（General
15、Flow Control）该域有4比特长，它的有效范围仅限于本地，完成控制功能VPI虚通道标识（Virtual Path Identifier）VCI虚通路标识（Virtual Channel Identifier),中国联通ATM培训,ATM的技术特点-信元,CLP信元丢失优先级（Cell Loss Priority）它主要用于表明信元的丢失等级 CLP=0网络将尽量为其提供带宽，以防止丢失 CLP=1根据带宽的情况，允许信元丢失,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-信元,PTI净荷类型标识(Payload Type Identifier)用于标识净荷的类型HEC信头差错控制(Header
16、 Error Control)该信息用于在物理层进行差错控制，并完成信元的定界,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-信元,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-虚连接,ATM具有虚通道(VP)/虚通路(VC)两级连接ATM使用虚连接技术 什么是虚连接？虚连接就是在一个物理信道上，划出众多的逻辑信道，当建立连接时，将相应的逻辑信道指定用于连接某两个用户，而在拆除该连接后，该逻辑信道又可再分配给其他的用户使用,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-虚连接,ATM采用VPI和VCI来分别标识这两种在不同层次上的虚连接,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-虚连接,中国联通ATM培训,ATM的技术特
17、点-虚连接,VC是一种用于描述具有相同VCI标识值的一种单向传输ATM信元的概念VP是一种用于描述那些具有相同VPI标识值，且用于不同VC的单向传输ATM信元的概念通常VC可以用于直接完成两个用户间的连接，而VP则可用于不同的网段间的连接,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-QoS,ATM通过提供QoS（Quality of Service）参数来实现用户业务的需要与网络资源管理间的协调ATM根据不同业务的性质将服务分为5类,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-QoS,Constant Bit Rate-CBRCircuit transport-low bandwidth(BW),yet
18、is highly intolerant of cell delay variation(CDV)and cell lossVariable Bit Rate-Real Time-VBR-rtVideo conferencing-medium BW,but more tolerant of CDV and cell loss Variable Bit Rate-Non Real Time-VBR-nrtVideo playback-higher BW,no CDV concern-some cell loss toleration,because of retransmit capabilit
19、ies of the end devicesAlso used for data applications,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-QoS,Available Bit Rate/Unspecified Bit Rate-ABR/UBRComputer data-highest BW,no CDV concern,some cell loss toleration because of retransmit capabilities of the end devices ABR-Lower in priority than the previous classes but stil
20、l guarantees a minimal throughputIncludes a congestion feedback mechanism(flow control)UBR-Lowest priority of all the servicesReferred to as“best effort”service No guarantees of throughput,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-QoS,ATM的5类业务,中国联通ATM培训,ATM的技术特点-小结,ATM具有电路交换和分组交换的双重性ATM中采用信元承载业务ATM具有虚通道(VP)/虚通路(VC)两级连接ATM
21、具有QoS保证,中国联通ATM培训,ATM特点,ATM交换属于一种新型的交换技术，它既有电路交换的特点又有分组交换的特点，代表了当今交换技术发展的最高水平。概括来说，ATM有以下几个特点：协议简单，并可通过硬件来实现，从而具有协议处理速度快和时延小的特点ATM采用固定的53字节长的信元，这样采用信元传输的数据可以不受数据类型的影响，因此它具有适于多媒体数据传输的特点,中国联通ATM培训,ATM特点,ATM有以下几个特点（续）它采用统计复用的方法，具有动态分配带宽的能力它是一种有效的跨接LAN和WAN的高速连网技术。,中国联通ATM培训,ATM(Asynchronous Transfer Mod
22、e),谢谢大家！,中国联通ATM培训,概述背景：Frame Relay是继X.25之后出现的一种高速分组网络技术。最初，Frame Relay是作为ISDN接口上的一种协议来设计的，以便能在ISDN上提供一种分组承载业务。,ATM与Frame Relay的互通,中国联通ATM培训,ATM与Frame Relay的互通,到了90年代，Frame Relay研究和应用获得较大发展。特别是在91年，美国首次提供Frame Relay商业服务的成功，极大地推动了Frame Relay的应用。现在，在美国和欧洲Frame Relay业务已得到了广泛的普及。,中国联通ATM培训,ATM与Frame Rel
23、ay的互通,关于Frame Relay特点：是一种面向连接的高速分组交换技术。继承了X.25的基本技术。但在协议上进行了简化。由于传输误码率大大的降低，10-3降到了10-10。可以简化到原X.25协议头中有关纠错等功能，以提高数据的处理能力。使Frame Relay能够提供更大的传输速率和更低的时延，比X.25低一个数量级。,中国联通ATM培训,ATM与Frame Relay的互通,在建设ATM为基础的B-ISDN网络时，考虑到为了和Frame Relay有关的承载业务的互通，要求B-ISDN网络也应能提供Frame Relay等业务。,中国联通ATM培训,ATM与Frame Relay的互
24、通,Frame Relay 和 ATM的共同之处：两者都是面向连接的快速分组交换技术都具有统计复用特性和支持突发业务的能力Frame Relay与ATM都具有提供虚连接的功能,中国联通ATM培训,ATM与Frame Relay的互通,中国联通ATM培训,ATM与Frame Relay的互通,所谓的基于ATM的Frame Relay，其实质就是要实现Frame Relay与ATM两者之间的互通。因为目前宽带业务尚未形成规模，基于ATM的B-ISDN的建设会有一个过程，而Frame Relay现已广泛的应用，特别是在公网中。,中国联通ATM培训,ATM与Frame Relay的互通,Frame R
25、elay除了应用于数据传输以外，现也开始提供话音业务。这样，从网络的宽带化的平稳过渡来讲，实现ATM与Frame Relay互通是十分有意义的。,中国联通ATM培训,ATM与Frame Relay的互通,互通要解决的问题：接口：现在FR-UNI不能提供ATM-UNI全部功能。ATM论坛定义基于Frame的接口F-UNI（Frame UNI）能够完全，高效的提供对ATM低速接口的支持协议的转换,中国联通ATM培训,ATM与Frame Relay的互通,Frame Relay和ATM互通的结构：对等结构（FR与ATM当作接入网看待）,BICI,BICI（Broadband Interchange Carrier Interface）宽带交换承载接口,中国联通ATM培训,ATM与Frame Relay的互通,Frame Relay和ATM互通的结构：分层结构（ATM作为传输网）,
