阿童木，atm很多人還不知道，樂樂來為大家解答以上問題，現(xiàn)在讓我們一起來看看吧！

1、 ATM交換，詳細(xì)介紹ATM交換原理

2、 隨著互聯(lián)網(wǎng)和多媒體技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)上的圖像、音頻、視頻等多媒體內(nèi)容越來越多，用戶需要有更高的連接率。然而，現(xiàn)有的電路交換和分組交換難以勝任寬帶和高速交換任務(wù)。對于電路交換，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率及其突變非常大時(shí)，交換的控制就變得非常復(fù)雜。對于分組交換，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸速率很高時(shí)，各層協(xié)議數(shù)據(jù)單元的處理成為很大的開銷，無法滿足實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的時(shí)延要求。ATM(異步傳輸模式)是一種基于電路交換和分組交換的新型交換技術(shù)。它可以很好地交換寬帶信息。

3、 1 ATM信元格式和速率

4、 ATM信息傳輸?shù)幕据d體是ATM信元。ATM信元采用53B的固定長度，其中48B是數(shù)據(jù)，加5B作為報(bào)頭。在信元交換的過程中，信元主要參照報(bào)頭的內(nèi)容進(jìn)行處理。UNI和NNI之間的信頭內(nèi)容略有不同，如圖1所示。

5、 GFC(通用流量控制01):通用流量控制，僅用于UNI接口。目前沒用，所以設(shè)為0000。

6、 VPI(Virtual Path Identifier):虛擬通道標(biāo)識符，它將幾個(gè)虛擬通道聚集在一個(gè)接口上，形成一個(gè)虛擬通道(VP)，并將虛擬通道作為網(wǎng)絡(luò)管理的基本單元。VPI在UNI是8b，在NNI是12b。

7、 VCI(虛擬信道標(biāo)識符):虛擬信道標(biāo)識符，標(biāo)識虛擬信道中的虛擬信道。VPI/VCI一起識別虛擬連接。

8、 PTI(有效載荷類型):有效載荷類型指示，用于指示信元中有效載荷(數(shù)據(jù)域中攜帶的數(shù)據(jù))的類型。

9、 CLP(信元丟失優(yōu)先級):信元丟失優(yōu)先級，用于擁塞控制。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，CLP等于1的信元首先被丟棄。

10、 HEC(報(bào)頭錯(cuò)誤控制01):信元錯(cuò)誤控制，用于檢測報(bào)頭中的錯(cuò)誤，并糾正報(bào)頭中的1 b差異。HEC的另一個(gè)功能是界定小區(qū)，并且可以通過HEC字段和其之前的4B之間的相關(guān)性來識別報(bào)頭的位置。HEC的功能是在物理層實(shí)現(xiàn)的。

11、 2 ATM交換原理

12、 與非面向連接的普通IP傳輸不同，ATM是面向連接的交換模式。ATM交換機(jī)是根據(jù)信元頭的信息以信元為基礎(chǔ)完成的。ATM交換機(jī)可能僅使用信元報(bào)頭的VPI部分，或僅使用VCI部分，或兩者都使用來決定如何轉(zhuǎn)發(fā)信元。其工作過程大致如下：ATM從特定的輸入端口接收標(biāo)記的VPI/VCI字段和屬于特定虛電路的信元，然后查看路由表，找出信元從哪個(gè)輸出端口轉(zhuǎn)發(fā)，設(shè)置VPI/VC！輸出單元格的。價(jià)值。就像電話呼叫的例子一樣，僅使用信元報(bào)頭的VPI字段來大量交換ATM信元是非常有用的。

13、 ATM采用虛擬連接技術(shù)將邏輯子網(wǎng)和物理子網(wǎng)分開。類似于電路交換，ATM首先選擇一條路徑，在兩個(gè)通信實(shí)體之間建立一條虛擬路徑，將路由和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)分開，使傳輸中間的控制更簡單，解決了路由的瓶頸問題。建立了兩級尋址：虛擬通道和虛擬通道。虛擬信道由在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間復(fù)用的一組虛擬信道組成。網(wǎng)絡(luò)的主要管理和交換功能集中在虛擬通道級，降低了網(wǎng)絡(luò)管理和網(wǎng)絡(luò)控制的復(fù)雜性。一條鏈路上可以建立多條虛擬路徑。在一個(gè)信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元都在同一條物理線路上傳輸，并保持其順序，從而克服了分組交換中接收混亂的缺點(diǎn)，保證了數(shù)據(jù)的連續(xù)性，更適合多媒體數(shù)據(jù)的傳輸。在信頭的所有組成部分中，VPI和VCI是最重要的。這兩部分共同構(gòu)成了信元的路由信息，它指示信元來自哪里，去往哪里。因此，這兩個(gè)部分通常合并為VPI和VCI。ATM交換基于每個(gè)信元的VPI和VCI來決定將它們發(fā)送到哪條輸出線路。

14、 為每臺ATM交換機(jī)建立一個(gè)對照表。對于每個(gè)交換機(jī)端口的每個(gè)VPI和VCI，在相應(yīng)的表中都有一個(gè)條目。當(dāng)VPI和VCI被分配給某個(gè)信道時(shí)，比較表將給出交換機(jī)的相應(yīng)輸出端口以及用于更新報(bào)頭的VPI和VCI值。

15、 當(dāng)信元到達(dá)交換機(jī)時(shí)，交換機(jī)將讀取信元報(bào)頭的VPI和VCI值，并將它們與路由查找表進(jìn)行比較。找到輸出端口后，報(bào)頭的VPI和VCI會更新，信元會被發(fā)送到下一條路由。

16、 ATM環(huán)境下如何使用VP和VC？VP就像一個(gè)管道或通道，可以承載許多VC(多達(dá)65 000)。它可以是從交換機(jī)到交換機(jī)的虛擬線路，也可以是通過ATM網(wǎng)絡(luò)從終端到終端的所有線路。除了最大的專用局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)之外，現(xiàn)在有65，000臺虛電路就足夠了。其實(shí)不需要那么多VC來支持復(fù)雜的VP。很多ATMLAN發(fā)送點(diǎn)只支持一個(gè)虛擬通道，即VPI=0。當(dāng)只支持一個(gè)VP時(shí)，不需要端到端連接，所以不要求VC必須在給定的VP內(nèi)，這樣VC就可以連接任意一組站點(diǎn)而不受VP的影響。通常，數(shù)據(jù)在VC中傳輸。另一方面，在典型情況下，交換機(jī)必須支持?jǐn)?shù)百個(gè)不同的虛擬點(diǎn)，可能是數(shù)百萬個(gè)不同的虛擬點(diǎn)。通常，客戶系統(tǒng)希望通過網(wǎng)絡(luò)為他們的用戶提供一個(gè)專用的VP。VP可以連接網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)端到端的用戶。如果VP使用這種方法，它被稱為虛擬通道連接(VPC)或“VP通道”。他可以擁有“永久虛電路(PVC)”

17、　　在一個(gè)VP通道中，系統(tǒng)用戶可以建立PVC和SVC，而無需系統(tǒng)以任何方式參與，甚至系統(tǒng)的交換機(jī)也不必直接支持SVC。VP通道能夠提供一條路徑將公用網(wǎng)中不同的公司互相隔離開來。在使用公用ATM服務(wù)器的這條路徑中，就需要用復(fù)合VP通道互聯(lián)用戶網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)點(diǎn)。

18、　　在公用ATM網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，若系統(tǒng)不提供VP通道的能力(有些可能沒有)，則系統(tǒng)只能提供PVC，這是因?yàn)榻粨Q機(jī)不能直接支持SVC(有些從不支持)，有些系統(tǒng)也不希望支持SVC(因?yàn)樗蛊髽I(yè)間帳目復(fù)雜化，并增加了保密數(shù)據(jù)的流量)。若無VP通道，系統(tǒng)通常在網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)用VPI=0，產(chǎn)生和結(jié)束PVC。如圖3所示。

19、　　在公用網(wǎng)絡(luò)中，PVC是用戶提前申請并由系統(tǒng)建立的。PVC在對外連接"ATM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備"(如以太網(wǎng)或帶ATM的FDDI轉(zhuǎn)換器、ATM集線器)時(shí)是相當(dāng)有用的。許多非ATM信號源可通過單個(gè)PVC動態(tài)多路復(fù)合返回到指定點(diǎn)。在ATM主機(jī)間使用PVC也可限制預(yù)定端點(diǎn)的通信。在公用網(wǎng)中這是符合要求的。

20、　　在專有網(wǎng)絡(luò)(LAN或WAN)中，由于終端站可以自己申請建立SVC，所以SVC是站點(diǎn)之間的通信更可取的路徑。這就是當(dāng)今大多數(shù)專用非ATMLAN和WAN的工作方式。因此，占用網(wǎng)絡(luò)ATM交換機(jī)必須直接支持SVC。但是，若終端站或邊緣設(shè)備不支持SVC或是按要求不允許申請連接SVC，這時(shí)在專用網(wǎng)中有用PVC的，PVC必須由網(wǎng)絡(luò)控制者提前建立。但由于路徑是預(yù)定的，所以當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，PVC比SVC優(yōu)越性差。故此，在專用網(wǎng)絡(luò)中虛通道VP不重要甚至不需要了，如圖4所示。

21、　　3 ATM交換機(jī)

22、　　在B-ISDN中，ATM交換機(jī)連接著用戶線路和中繼線路。在用戶線路上和中繼線路上傳送的都是ATM信元。ATM信元交換機(jī)的通用模型及其原理如圖5所示。其通用模型有一些輸入線路和一些輸出線路，通常在數(shù)量上相等(因?yàn)榫€路是雙向的)。在每一個(gè)周期從每一輸入線路取得一個(gè)信元(如果有的話)。通過內(nèi)部的交換結(jié)構(gòu)(switching fabric)，并且逐步在適當(dāng)?shù)妮敵鼍€路上傳送。從這一角度上看，ATM交換機(jī)是同步的。而且，他不關(guān)心信息的內(nèi)容和形式。他簡單地把信息分割成相同長度的分組，并給分組加上頭部，以使分組能到達(dá)目的地。ATM信頭只有很少的幾項(xiàng)功能，這使其能被網(wǎng)絡(luò)無時(shí)延地處理。

23、　　所有的ATM交換機(jī)都有2個(gè)共同的目標(biāo)：一個(gè)是以盡可能低的丟失率交換所有的信元;另一個(gè)是決不能在虛電路上記錄信元。可以說，ATM交換機(jī)的任務(wù)，就是根據(jù)ATM信頭上虛通道標(biāo)識符和虛通路標(biāo)識符，把送人的ATM信元轉(zhuǎn)送到相應(yīng)的中繼線或用戶線上去。舉例來說，用戶A正在使用虛通道VPI;2、虛通路VCI=1向北京發(fā)送一幅圖片;同時(shí)又在使用VPI=3、VCI=1向北京發(fā)送一段語音;同時(shí)還在用VPI=4、VCI=2從深圳接收數(shù)據(jù)。那么，交換機(jī)就應(yīng)該把從用戶線A上收到的VPI=2、VCI=1的ATM信元轉(zhuǎn)送到中繼線C上，把從用戶線A上收到的VPI=3、VCI=1的ATM信元也轉(zhuǎn)送到中繼線C上;同時(shí)把從中繼線D上收到的VPI=4、VCI=2的ATM信元轉(zhuǎn)送到用戶A上，如圖6所示。

24、　　由于在B-ISDN上，用戶線和中繼線上傳送的都是ATM信元，所以對ATM交換機(jī)來說，可以在許多情況下對中繼線和用戶線不予區(qū)分，這樣就可以得到一個(gè)抽象的ATM模型。聯(lián)接在這個(gè)交換機(jī)模型上的一部分線路向這個(gè)交換機(jī)抄送出ATM信元，因而叫做這個(gè)交換機(jī)的入線;另一部分線路則從這個(gè)交換機(jī)接收ATM信元，因而叫做這個(gè)交換機(jī)的出線。ATM交換機(jī)的功能就是根據(jù)送人的ATM信元的VPI和VCI，把他們送到相應(yīng)的出線上去。

25、　　為了完成上述ATM信元的工作，一個(gè)ATM交換機(jī)一般由3個(gè)基本部分構(gòu)成：入線處理和出線處理部分、ATM交換單元、ATM控制部分。其中，ATM交換單元完成交換動作;ATM控制單元對ATM交換單元的動作進(jìn)行控制;入線處理部分對各入線上的ATM信元進(jìn)行處理，使他們成為適合送入ATM交換單元的形式;出線處理部分對ATM交換單元送出的ATM信元進(jìn)行處理，使他們成為適合于傳輸?shù)男问健?/p>

26、　　我們知道，在通信線路上常常是傳送一個(gè)比特一個(gè)比特的串行信號，而在ATM交換單元中為了提高速度，常常需要一次讀入若干比特的并行信號。因此，諸如串/并轉(zhuǎn)換等功能，在入、出線處理部件里總是需要的。事實(shí)上，為了簡化交換單元的設(shè)計(jì)，我們也總是把那些可以在入線和出線就能處理的事放人到人、出線處理部件上工作。

27、　　交換機(jī)的主要功能是提供一種方法，將來自輸入端口的信元快速、有效地路由到輸出端口。ATM交換設(shè)備將進(jìn)行單個(gè)信元的輸入處理、標(biāo)頭的轉(zhuǎn)換以及輸出處理。信元標(biāo)頭必須按輸出端口的要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換。為確保信元進(jìn)入適當(dāng)?shù)奈锢礞溌?，交換機(jī)必須對信員進(jìn)行輸出處理

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