ATM异步传输模式
ATM和POS技术
ATM层在物理层之上，利用物理层提供的服务，与对等层进行 以信元为单位的通信 输入ATM层的是48字节的净荷，这48字节的净荷被称为分段和 重组协议数据单元（SAR-PDU），而ATM层输出的则是53字 节的信元，该信元将传送到物理层进行传输 ATM层负责产生5个字节的信元头
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虚电路类型
ATM的虚电路类型分为SVC（交换虚通路）连接和PVC（永久 虚通路）连接
rt-VBR：实时可变比特率业务
一种实时的应用业务，对时延和时延变化有严格的限制
nrt-VBR：非实时可变比特率业务
支持突发性的非实时的应用
UBR：未指定比特率业务
支持非实时的应用
ABR：可用比特率业务
ABR业务中网络在连接建立时的传输特性可以在后来被更改
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ATM常用配置命令 常用配置命令
配置ATM接口
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课程内容
第一节 ATM协议 协议 第二节 POS/CPOS
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第一节 ATM协议 协议
ATM背景引入 背景引入 ATM层次结构 层次结构 ATM配置 配置 ATM故障排除 故障排除
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什么是ATM 什么是
ATM是异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode）的简称 以信元为基本单位进行信息传输、复接和交换 53字节信元＝5字节信元头＋48字节有效载荷 面向连接 ，每条虚电路用VPI/VCI来标识 是实现宽带通信的主要技术之一
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PPPoA典型配置举例 典型配置举例
PPPoA（PPP over AAL5）指的是在AAL5上承载PPP协议报 文
ATM信元封装PPP报文，IP或其它协议的报文则封装在PPP报文 中。 可以将AAL5简单地看成是PPP报文的承载层。 PPPoA的通讯过程由PPP协议管理，可以利用PPP的灵活性及其 丰富的应用。 为 了 在 AAL5 上 传 送 PPP 报 文 ， 用 户 必 须 创 建 一 个 虚 拟 模 板 （Virtual Template，VT）接口。
ATM交换机试题
ATM试题一、填空题1．ATM的含义是异步传输模式。
2．ATM是一种基于信元的交换和复用技术。
3．ATM信元由53字节组成，它包括5字节的信元头和48字节的数据。
4．VPI是虚通路标识符，HEC是信头错误检测。
5． ATM信元头中的HEC字段主要用于对5字节信元头的纠错，对信息字段无效。
6．ATM参考模型分物理层、ATM层、ATM适配层、高层。
7．ATM按平面分为控制平面、管理平面、用户平面。
8．ATM的物理层包括两个子层，即物理介质子层（PM）和传输会聚（TC）子层。
9．T1的速率是1.544Mbit/s，E1的速率是2.048 Mbit/s。
10．ATM物理层相当于OSI的物理层和数据链路层。
11．ATM的服务特型分为恒定比特率CBR、可变比特率VBR、可用比特率ABR、未指定比特率UBR。
12．ATM的主要接口有用户－网络接口UNI和网络－网络接口NNI。
13．ATM网中的一条虚电路是由虚通路标识（VPI）和虚信道标识（VCI）来表示的。
14．一个UNI接口上可以复用的最大虚连接数是224。
15．ATM的连接在虚通道和虚通路两个等级上建立。
16．ATM连接的建立有两种方式：PVC和SVC。
17．乌鲁木齐ATM节点所使用的ATM交换机的型号是MGX8850。
18．MGX8850交换机的交换容量是1.2GBps。
19．MGX8850交换机提供32个插槽，其中PXM1E插在7、8两槽。
20．MGX8850交换机提供2种冗余，分别是N：1冗余和1：1冗余。
21．PXM1E卡支持T1和E1线路，我节点现使用E1线路。
22．FRSM的中文全称是帧中继服务模块。
23．在MGX8850交换机中，进行插槽转换的指令是CC槽位。
24．在MGX8850交换机中，进行主控板切换的指令是SWITCH CC。
25．气象数据库接在MGX8850的第30槽第5口上，是在FRSM板上。
26．空管情报中心接在MGX8850的第30槽第4口上，是在FRSM板上。
ATM网络
PTI编码
类型说明
表示用户数据，无拥塞，未结束
000
001
010 011 100 101
表示用户数据，无拥塞，结束
表示用户数据，拥塞，未结束 表示用户数据，拥塞，结束 表示是分段OAM信元 表示是端到端OAM信息
110
111
表示是资源管理RM信元
预留备用，功能扩展。
注意：PTI编码中最高位（第4比特位）用来区分是用户数
Inter-carrier Interface)的功能和信令为用户
提供包括信元中继在内的各种业务的传送。
1) 用户网络接口
用户网络接口完成用户网络接口的信令处理和 VP/VC交换操作。根据ATM网络类型，用户网络接口分 为公用用户网络接口(简称UNI)和专用用户网络接口 PUNI(Private UNI)。
ATM的优点
1、灵活性：按需要动态分配电路带宽，可以将一条物理传输通
道动态地划分若干个子信道，每个子信道都能够提供不同速率
的业务。
2、高速率：ATM简化了协议的控制，时延少，可以满足局域网
和广域网通信的各种业务要求。
3、多业务：ATM网络作为多业务接入平台，可以满足数据、语
音、图象等不同传输速率的数字业务要求。
信元定界。
信头处理。 信元速率解耦。
2．ATM层
ATM层具有以下四种主要功能： (1) 信元复用和解复用。在源端点负责对来自各个逻辑连接的信 元进行复接，在目的端对接收的信元流进行解复用。 (2) VPI/VCI处理。在每个ATM节点为信元选路，建立端到端的逻
辑连接。
(3) 信头产生和处理。在呼叫建立阶段，各节点分配VPI/VCI； 在信息传送阶段各节点翻译VPI/VCI。 (4) 一般流量控制。
异步传输模式_计算机网络_[共2页]
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7.3 广域网285 2．VPN 的构建因为VPN 的构建费用低廉、安全，其构建方法有很多种。
更令人感兴趣的是，VPN 是如何创建出来的。
创建VPN 的方法不止一种。
第一种方法是在IP 网络上的端点间利用IPSec 构建带有认证和加密的服务。
第二种方法是利用隧道协议，在网络端点间建立一条隧道。
所谓隧道技术是指将数据或是协议重新封装在另外的协议中。
图7-26所示为某单位两个部门在相隔较远的两个场所建立了专用网，两个场所通过公用的Internet 构建一个VPN 。
数据包从R 1传送到R 2可能要经过很多个网络和路由器，但从逻辑上，在R 1到R 2之间好像是一条直连的点对点链路，这就是“隧道”的意思。
7.3.6 异步传输模式异步传输模式（ATM ）是为高速数据传输和通过公共网或专用网传输多种业务数据而设计的。
它是一种以小的、固定长的包（Cell—信元）为传输单位，面向连接的分组交换技术。
1．ATM 的基本概念ATM 是一种高速分组交换技术。
分组交换的基本数据传输单元是分组，而ATM 的基本数据传输单元是信元。
信元有一个5字节的信元头（header ）与一个48字节的用户数据，其结构如图7-27所示。
ATM 网络是一种异步传输方式，是在时分复用（TDM ）和同步传输（STM ）的基础上发展起来的。
与之不同的是，其信元传输所占用的时隙并不固定，即采用统计时分复用。
2．ATM 的工作原理物理链路（physical link ）是连接ATM 交换机—ATM 交换机，ATM 交换机—ATM 主机的物理线路。
每条物理链路可以包括一条或多条虚通路（Virtual Path ，VP ），每条虚通路又可以包括一条或多条虚通道（Virtual Channel ，VC ）。
这里，物理链路好比是连接两个城市之间的高速公路，虚通路好比是高速公路上的两个方向的道路，而虚通道好比是每条道路上的一条条的车道，那么信元就好比是高速公路上行驶的车辆。
ATM局域网性能测试与分析
ATM局域网性能测试与分析摘要异步传输模式(ATM)常被认为是一种解决网络带宽瓶颈的技术，但是应用程序从ATM网络获得的带宽本文通过在CERNET的ATM测试床上的实验，对基于ATM API的数据交换和基于TCP/IP/ATM的数据交换原始的ATM信元交换其效率是非常好的，但在不同协议栈上的应用所能获得的带宽受系统软件、传统的网络协的限制。
通过调整这些因素，可以提高应用程序可获得的带宽。
关键词ATM网络性能测试ATM APIPerformance Testing and Analysis of ATM LANHao Ruibing Wu Jianping(Network Lab，Department of Computer，Tsinghua University，Beijng 100084)Abstract Asynchronous Transfer Mode(ATM)is often seen as a solution to networks with bandwid today，but the available communication bandwidth to applications is limited by many factors.In data exchange performance on native ATM API and TCP/IP/ATM socket，we carried out some exp ATM Testbed.The result shows that，raw ATM cell-switching is extremely efficient，however the applications of different protocol stacks still varies with current internetworking mechanisms，sys protocols and end-system's configuration.Varying these parameters can improve the performanc ATM LAN.Key words ATM network，performance test，ATM API1引言ATM作为一种解决现有网络带宽瓶颈的技术近年来发展迅速，它所宣扬的高吞吐率和高性能吸引了众多的为一种骨干高速网络技术集成入现有的网络和应用系统之前，我们认为应该首先对这种集成做一个评测。
三种传输模式.
Physical Layer
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AAL5
Payload Frame
Convergence Sublayer PDU
AAL5
SAR PDU
SAR PDU
0x0
ATM Cell
SAR PDU
SAR PDU
0x0
ATM Cell
0x0
ATM Cell
0x1
ATM Cell
SAR Sublayer
第五章 ATM
三种传输模式 ATM的特点及适用环境 ATM的工作过程 ATM的体系结构 ATM的传输介质与接口速率
VC和VP
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第五章 ATM
VC和VP ATM的网络接口 ATM的信头格式 ATM交换机 ATM适配层（AAL) 局域网仿真
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三种传输模式
STM：同步传输模式
时隙1 时隙2 时隙3 时隙n
Higher Layers Higher Layers ATM Adaption Layer ATM Layer Physical Layer
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ATM的传输介质与接口速率
Framing
Data
Media
Rate (Mbps)
MultiMode
Singl- Coaxial UTP–5 UTP–3 Mode Cable
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AAL5的帧与信元格式
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ATM适配层（AAL)
参数
业务
源和目的定时
A类
B类
需要
C类
D类
不需要
比特率
固定
可变
连接方式 AAL类型 用户业务举例 服务质量
面向连接
无连接
AAL 1 电路仿真
ATM与IP
ATM与IP一、ATMATM是异步转移模式的英文缩写。
ITU对ATM的定义是：ATM是一种转移模式。
在这种转移模式中，信息被组织成“信元”，来自某用户信息的各个信元不需要周期性地出现。
从这个意义上来说，这种转移模式是异步的。
这里，“转移模式”是指网络中所采用的复用、交换、传输技术，即信息从一地“转移”到另一地所用的传递方式。
“异步”是指ATM统计复用的性质。
所以，ATM就是一种在网络中以信元为单位进行统计复用和交换、传输的技术。
信元实际上就是具有固定长度的分组，信元长度为53个字节，其中5个字节是信头，48个字节是信息段，或称净荷。
信头包含表示信元去向的逻辑地址、优先等级等控制信息。
信息段装载来自不同用户、不同业务的信息。
任何业务的信息都经过切割封装成统一格式信元。
ATM采用异步时分复方式（即统计复用），将来自不同信息源的信元汇集到一起，在缓冲器内排队，队列中的信元根据到达的先后按优先等级逐个输出到传输线路上，形成首尾相接的信元流。
具有同样标志的信元在传输线上并不对应着某个固定的时隙，也不是按周期出现的。
异步时分复用使ATM具有很大的灵活性，任何业务都按实际信息量来占用资源，使网络资源得到最大限度的利用。
此外，不论业务源的性质有多么不同（如速率高低、突发性大小、质量和实时性要求如何），网络都按同样的模式来处理，真正做到完全的业务综合。
为了提高处理速度、保证质量、降低时延和信元丢失率，ATM以面向连接的方式工作。
通信开始时先建立虚电路，并将虚电路标志写入信头（即前面说的地址信息），网络根据虚电路标志将信元送往目的地。
虚电路是可以拆除释放的。
在ATM网络的节点上完成的只是虚电路的交换。
为了简化网络的控制，ATM将差错控制和流量控制交给终端去做，不需逐段链路的差错控制和流量控制。
因此，ATM兼顾了分组交换方式统计复用、灵活高效和电路交换方式传输时延小、实时性好的优点。
为了保证服务质量、更好地支持各种业务，ATM在流量管理、拥塞控制、业务分类与结构、支持话音业务、交换式虚电路、反复用技术等方面开展了大量研究工作和取得了许多成果。
ATM与TDM
ISDN的目的是实现各种业务综合，但N-ISDN是以电话网为基础的，基本保持了现有电信网络和数据网络等通信网络的结构和特性，这使得N-ISDN的有很多局限性：(1) 传送速率低，只能处理1.5-2MBPS速率以内的业务；(2) 中继网种类繁多，网络管理复杂，可扩展性差；(3) 信道速率的等级不适应未来高速、可变速率的新业务。
为此，原CCITT建议了B-ISDN。
以异步转移模式ATM作为其核心技术B-ISDN，能(1) 在UNI接口上提供任意速率的业务；(2) 提供各种连接形态；(3) 信息传送的延时小；(4) 能支持各种数据传输速率（未定、可变、固定）类型。
1. 为什么选择ATM？(1) 电路传送模式和分组传送模式在通信网络发展过程中，出现了多种信息传输方式，它们分别适应不同业务速率，如下图所示。
这里只对比电路传送模式和分组传送模式两个极端情况，对其他模式，读者可以自行参照下图和相关资料。
图1i.电路传送模式，也就是电路交换模式（CSM：Circuit Switching Mode）+时分复用传输（TDM：Time Division Multiplexing）。
其基本特点是，对任意特定的通话呼叫，为其分配一个固定速率的信道资源，且在整个通话期间专用。
在数字模式下，通信双方的信息以周期出现的固定时隙为传输载体，故称为同步转移模式（STM：Synchronous Transfer Mode）。
图2缺点：由于STM下每个通路长期占有固定带宽的资源，而几乎所有通信类型的数据率都是可变的，所以资源利用率低，极不经济。
ii.分组传送模式：这里是指传统的分组交换网X.25等。
任何通信双方间都无需保持固定的通信链路，仅在需要发送数据时才向网络提交数据，甚至数据块的大小（Packet Size）可变。
所以该模式（在物理设备传输容量下）可以适应任意的传输速率，且基于统计复用模式极大地提高了资源利用率。
缺点：分组交换网的固有优点同时也是它的固有缺点，它虽然实现了资源利用率的极大提高，但其中流控、差错控制等程序复杂，同时同一通信进程中的数据传输是异步的、时延大。
ATM网络
2．ATM层
ATM层具有以下四种主要功能： (1) 信元复用和解复用。在源端点负责对来自各个逻辑连接的信 元进行复接，在目的端对接收的信元流进行解复用。 (2) VPI/VCI处理。在每个ATM节点为信元选路，建立端到端的逻 辑连接。
(3) 信头产生和处理。在呼叫建立阶段，各节点分配VPI/VCI； 在信息传送阶段各节点翻译VPI/VCI。
过程中出现的差错，ATM将这些工作推给了网络边缘的终端设备完成。
ATM协议参考模型
ITU-T I.321建议提出的ATM协议参考模型，包括三个平面：用户 平面、控制平面和管理平面。
(1) 用户平面(U平面)：负责提供用户信息传送、端到端流量控制 和恢复操作。
(2) 控制平面(C平面)：负责建立网络连接，管理连接以及连接的 释放。控制平面主要完成信令功能。
4、可靠性：ATM网络提供良好的质量保证机制 5、安全性：用户占用的带宽相互独立，完全消除共享带宽带来
的非法入侵等不安全因素。
ATM基本概念
ATM是异步传送模式，它采用快速分组交换和统计复用技术。它 具有如下基本特点。 1．采用短而固定长度的短分组
在ATM中采用短而固定长度的分组，称为信元(Cell)。信元由53 个字节组成，其中5个字节是信元头，48个字节是净荷。
端点
ATM 交 换 ATM 交 换
端点
高层 AAL ATM ATM协议模型
高层 AAL ATM PHY
2．采用统计复用 信元在时间上没有固定的复用位置，可以满足不同用户传递不同
业务的带宽需要。 3．ATM采用面向连接并预约传输资源的方式工作
在呼叫建立过程中, 用户向网络申请传输所希望使用的资源，网 络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。
Classical IP Over ATM规范(下)
网络摘要AT M (异步传输模式)技术是目前最受人瞩目的高速网络技术之一,而如何使AT M 网络与现有的网络协议(如T C P/I P )相结合是AT M 技术发展的关键性问题。
本文通过对比分析了在ATM 局域网与传统局域网上IP 协议实现的异同,并较为深入地介绍了在AT M 上运行T C P/I P 协议的技术方案。
关键词异步传输模式(AT M )逻辑IP 子网(LI S )地址解析协议(AR P )永久虚电路(P VC )交换虚电路(S V C )Classical IP Over ATM 规范(下)○许冬四、A TM 网络的地址解析在AT M 网络中,两个站点在建立一条虚电路之前,源端必须知道目的端的AT M 硬件地址,这就需要进行I P 地址到AT M 地址的解析。
在同一LI S 子网中,这一过程是由地址解析服务器(AR P S EVER )来完成的,而对于分属于不同LI S 子网的站点,则需要路由器和两个子网的地址解析服务器共同完成解析过程。
这是C lassic al I P o ver AT M 规范对T C P/I P 协议中传统的AR P 协议进行的补充和改进。
图5说明了AT M AR P 封包的格式。
而且根据虚电路种类的不同(永久虚电路和交换虚电路),地址解析的过程有所差异。
1.永久虚电路(PVC )的地址解析永久虚电路是目前在T M 网络中较常使用的一种连接方式,它是由网络管理员事先手工建立主机之间的永久虚连接以及相应的业务质量标准,这种方式主要适用于某些具体的应用,例如,不同厂家的交换机可能会因为使用的信令标准不同而需要在互连时使用PV C 以完成其间的互操作,另外P VC 还可用于租用线路及网络的维护和测试。
但是,永久虚电路这种方式随着网络规模的扩大,在建立与维护方面的开销也相应地增加。
由于已事先创建了两台主机之间的虚连接,所以永久虚电路的地址解析过程相对简单,它不需要地址解析服务器的参与,只需根据已建好的PV C 通过发送反向地址解析请求,以获得对方的I P 地址。
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ATM是Asynchronous Transfer Mode（ATM）异步传输模式的缩写，是实现B-ISDN的业
务的核心技术之一。ATM是以信元为基础的一种分组交换和复用技术。它是一种为了多种
业务设计的通用的面向连接的传输模式。它适用于局域网和广域网，它具有高速数据传输率
和支持许多种类型如声音、数据、传真、实时视频、CD质量音频和图像的通信。 ATM采
用面向连接的传输方式，将数据分割成固定长度的信元，通过虚连接进行交换。ATM集交
换、复用、传输为一体，在复用上采用的是异步时分复用方式，通过信息的首部或标头来区
分不同信道。
ATM是在LAN或WAN上传送声音、视频图像和数据的宽带技术。它是一项信元中继技术，
数据分组大小固定。你可将信元想像成一种运输设备，能够把数据块从一个设备经过ATM
交换设备传送到另一个设备。所有信元具有同样的大小，不像帧中继及局域网系统数据分组
大小不定。使用相同大小的信元可以提供一种方法，预计和保证应用所需要的带宽。如同轿
车在繁忙交叉路口必须等待长卡车转弯一样，可变长度的数据分组容易在交换设备处引起通
信延迟。