异步传输模式——atm

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1、异步传输模式——ATM摘要：介绍了ATM的概念、信元格式及速率，并分析了ATM交换原理、ATM交换机与ATM宽带接口技术。随着Internet与多媒体技术的飞速发展，Web上的图像、音频、视频等多媒体内容越来越多，用户需要有更高的接入速率。而现有的电路交换和分组交换很难胜任宽带高速的交换任务。对于电路交换，当数据的传输速率及其突发性变化很大时，交换的控制就变得十分复杂；对于分组交换，当数据传输速率很高时，协议数据单元在各层的处理成为很大的开销，无法满足实时性很强的业务的时延要求。异步传输模式ATM（AsynchronousTransferMode）就是建

2、立在电路交换和分组交换基础上的一种新的交换技术，他可以很好地进行宽带信息交换。1ATM信元格式及速率ATM传送信息的基本载体是ATM信元。ATM信元采用53B的固定长度，其中48B为数据，另附加5B作为信头。在信元交换过程中，主要是参照信头的内容对信元进行处理。信头内容在UNI和NNI中略有不同，如图1所示。GFC（GenericFlowControl）：一般流量控制，只用于UNI接口，目前没用，置为0000。VPI（VirtualPathIdentifier）：虚通道标识，在一个接口上将若干个虚通路集中起来组成一个虚通道（VP），并以虚通道为网络管理的

3、基本单位。VPI在UNI中为8b，在NNI中为12b。VCI（VirtualChannelIdentifier）：虚通路标识，标识虚通道内的虚通路，VPI／VCI一起标识一个虚连接。PTI（PayloadType）：载荷类型指示，用于指明信元中的载荷（数据域中携带的数据）类型。CLP（CellLossPriority）：信元丢失优先级，用于拥塞控制。当网络出现拥塞时，首先抛弃CLP等于1的信元。HEC（HeaderErrorControl）：信元差错控制，用来检测信头中的错误，并可以纠正信头中的1b差。HEC的另一个作用是用于信元定界，利用HEC字段和他

4、之前的4B的相关性可识别出信头位置。HEC的功能在物理层实现。2ATM交换原理与普通IP传输的非面向连接不同，ATM是一种面向连接的交换方式。ATM交换机是根据信元头的信息，基于信元完成的。一个ATM交换机可能只使用信元头的VPI部分，或只使用VCI部分，或者两个部分都使用来决定如何转发信元。其工作过程大致是：ATM交换机接收来自特定输入端口的、带有标记的VPI／VCI字段和表明属于特定虚电路的信元，然后检查路由表，从中找出从哪个输出端口转发该信元，并设置输出信元的VPI／VCI值。就像电话呼叫的例子，只使用信元头部的VPI字段进行ATM信元的大量交换是

5、非常有用的。ATM采用了虚连接技术，将逻辑子网和物理子网分离。类似于电路交换，ATM首先选择路径，在2个通信实体之间建立虚通路，将路由选择与数据转发分开，使传输中间的控制较为简单，解决了路由选择瓶颈问题。设立虚通路和虚通道两级寻址，虚通道是由两结点间复用的一组虚通路组成的，网络的主要管理和交换功能集中在虚通道一级，减少了网管和网控的复杂性。在一条链路上可以建立多个虚通路。在一条通路上传输的数据单元均在相同的物理线路上传输，且保持其先后顺序，因此克服了分组交换中无序接收的缺点，保证了数据的连续性，更适合于多媒体数据的传输。在信头的各个组成部分中，VPI和V

6、CI是最重要的了。这两个部分合起来构成了一个信元的路由信息，该信息表示这个信元从哪里来，到哪里去。为此常把这两个部分合起来记作VPI和VCI。ATM交换就是依据各个信元上的VPI和VCI，来决定把他们送到哪一条输出线上去。每个ATM交换机建立一张对照表。对于每个交换端口的每一个VPI和VCI，都有对应表中的一个入口。当VPI和VCI分配给某一信道时，对照表将给出该交换机的一个对应输出端口以及用于更新信头的VPI和VCI值。当某一信元到达交换机时，交换机将读出该信元信头的VPI和VCI值，并与路由对照表比较。当找到输出端口时，信头的VPI和VCI被更新，信

7、元被发往下一段路程。在ATM环境中，怎样使用VP和VC呢？VP就像一个能够携带许多VC（最多可达65000条）的管道或通道，他可以是从交换机到交换机的虚拟线路，也可以是横穿ATM网络由终端到终端的所有线路。除了最大的专用局域网或广域网外，65000条VC在当今是足够的。实际上支持复杂的VP并不需要这么多VC，许多ATMLAN发送点仅支持一条虚通道，即VPI＝0。当只有一条VP被支持时，他不用作端到端的连接，所以这里并不要求VC一定在给定的VP中，这样VC可连接任何一组站群而不受VP的影响。通常数据是在一条VC中传送的。另一方面，交换机在典型情况下，必须支

8、持成百上千条不同的VP，最大可能支持上百万条不同的VC。通常客户系统希望能够提供