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高级计算机网络第四章内容提要3.1ATM技术概述3.2ATM的协议体系结构3.3ATM的逻辑连接3.4ATM的信元3.5ATM的服务类别3.6ATM的服务质量QoS3.7ATM局域网•2022/12/13.1ATM技术概述ATM是英文“A

synchronousTransferMode”（异步传输方式）的缩写。这里的“异步”与PCMODEM通信中使用的术语“异步”不是一回事。在ATM中“异步”是指ATM取得它的非通道化带宽分配的方法。当术语同步和异步用于传输方式时，是指多路复用的方案：把来自许多发送源的交通量混合在一起，输

出到同一物理网络通路上。在同步传输方式中，每个发送源被分配一个基于位置的固定带宽；在频分复用（FDM）中是频段，在时分复用（TDM）中是时间槽。ATM则根本不是基于在数据流中的位置，而是用一个头来标志它是谁的交通量以及它前往何处。异步表明ATM的数据包可能出现的时间是

不规则的，这种不规则的时间取决于应用程序的性质，而不是传输系统的成帧结构。•2022/12/1转送方式（TransferMode)概念•传输：信息在物理媒体上的传送•复用：多个信息流共用一条信道•交换：在多个信息流汇集的中心点上，

选择各个信息流的出向。•参考书目：ITU-TI系列建议：B-ISDN传输（Transmission)•媒质和信息传送方法：–光纤–电缆–卫星–微波/无线电波•技术指标：–误码率、速率、时延复用(Mult

iplex)•同步时分复用•分组时分复用•异步时分复用同步时分复用（SynchronousTimeMultiplex)•定义帧和时隙•等分信道•仅凭时间轴上的位置就足以区分出各个信道•参考书目：复接技术、SDH1231231

23分组时分复用•封装•报头•参考书目：分组交换、Internet、TCP/IP12312同步时分交换•电路交换•同步时分交换•数字逻辑电路实现分组交换•基于计算机的交换•存储转发比较•时延•线路利用率•用途：话音和数据80年代

的想法：ATM的初衷•综合两种转送方式•综合提供两种业务•后来发生了许多变化ATM历史1980：窄带ISDN被采用•80年代早期：快速分组交换的研究80年代中期：B-ISDN研究小组成立1986：ATM被选作B-ISDN的方法1989年6月：48+

5选定(64+5对32+4)1991年10月：ATM论坛成立1992年7月：ATM论坛发布UNIv21993：UNIv3近来：PNNI-1,UNI4.0STMnSTM使用时分复用(TDM)STMusesT

imeDivisionMultiplexing(TDM).nTDM中，时间分成时间片，固定数目的时间片k个分成一组构成一帧。帧按时间重复。InTDM,timeisdividedintoslots,butafixedno.ofslots,sayk,are

groupedtogethertoformaframe,whichrepeatsintime.n对应于特定信道的时间片在帧中的相对位置固定。整个系统包括k个带宽相同的信道。Alltheslotsthatarelocatedatthesamerelativeposit

ionineachframebelongtoaparticularchannel.Thetotalsystemconsistsofkchannelsofequalbandwidth.n•2022/12/1STMn用户被预先指定了传输的时间片无

论他是否有数据要发。Eachuserisallocatedpreassignedtimeslotsfortransmissionirrespectivewhetherthedataisreadytosendornot.n同一连接可以和多个TDM信道联系。这形成了多速率电路交换网络。Mor

ethanoneTDMchannelcanbeassociatedwiththesameconnection.Thiscreatesamulti-ratecircuitswitchednetwork.nSTM有所有电路交

换的低效之处。STMhasalltheinefficienciesassociatedwithcircuitswitching.n•2022/12/1ATMn基于交换的点对点结构Switchedpoint-to-pointarchitecturen分组交换PacketSwitchingn

快速分组交换FastPacketSwitchingn基于硬件的交换设计Hardwarebasedswitchdesignn固定大小的小包Fixedsizeshortpacketsn•2022/12/1ATMn面向连接的范例Conn

ection-orientedparadigmn没有链接对链接的流控和差错控制Nolink-by-linkflowanderrorcontroln资源预定和呼叫录入控制ResourceReservationandCallAdmissionControln异步时分复用Asyn

chronousTimeDivisionMultiplexing•2022/12/1ATMn面向连接的范例Connection-orientedparadigmn没有链接对链接的流控和差错控制Nolink-

by-linkflowanderrorcontroln资源预定和呼叫录入控制ResourceReservationandCallAdmissionControln异步时分复用AsynchronousTime

DivisionMultiplexing•2022/12/13.2ATM的协议体系结构•2022/12/13.2ATM的协议体系结构用户平面Userplane（U-plane）：提供用户信息的传送，同时传送相关的控制信息（

如流量控制，差错控制）。控制平面Controlplane（C-plane）：用于建立网络连接并管理这些连接，同时还包括释放连接。管理平面Managementplane（M-plane）：包括两个功能，层管理和面管理。面管理没有

层结构，它执行与系统整体相关的管理功能和提供在所有平面之间的协调；层管理用来管理层中的实体，并执行OAM业务（operation，administrationandmanagement）。•2022/12/1ATM协议•物理层•ATM层•AAL层•控制平面•管理平面•用户平面物理层A

TM层AAL层用户平面控制平面管理平面物理层ATM的物理层可以用SONET或SDH作载体，它也可以用其它的承载技术，就像DS3，E3或者FDDI.•2022/12/1物理层AALATMSDH/SONET（55Mbi

t/s）DS3（45Mbit/s）DS1（1.544Mbit/s）FDDIPHY/PMD（100Mbit/s）STP（155Mbit/s）UTP（12.96Mbit/s）UTP（12.96Mbit/s）UTP（25.96Mbit/s）Wi

reless•2022/12/1物理层•在各种物理或逻辑线路上传送ATM信元的方法•直接方法、SDH、PDH、无线、xDSL•不同的媒体性质导致不同的物理层协议SDH•STM-0、STM-1、STM-4、STM-16•级连的和非级连的SDH传输要求•传送SDH帧头的要求•同步•OAM•为什么不直接

用光纤：–复用–OAM级连•STM-4、STM-16•VC-4、VC-4c反复用（InverseMultiplex)•需求•问题：排序•问题：部分损坏信元定界•失步•准同步•同步失步准同步同步ATM层•无反馈重发•不保证无误码•无序号•保

证顺序•虚电路：VP和VC•类型：PTI面向连接•用户名•主机物理端口地址•网络物理端口地址•连接符–路由–分段的路由ATM适配层ATM适配层记为AAL(ATMAdaptationLayer)，它是依赖服务的。为了支持不直接基于ATM的信息传输协议，

需要在ATM之上使用一个适配层。AAL将高层信息映射到ATM信元中，以便将其通过ATM网络运输，然后再将这些信息从ATM信元中取出提交给高层。•2022/12/1AAL服务•传输差错处理•分段和重装，以便使较大的数据块在ATM信源信息字段上被承载。•处理丢失和错误插入的信元•流量控制和定

时控制•2022/12/1服务种类A类B类C类D类源端和目的端之间的定时关系需要不需要比特率恒定可变连接方式面向连接无连接AAL协议类型1类型2类型3/4类型5•2022/12/1AAL协议·为了支持不同的服务类别，在AAL级上已经定义了一整套协议。AAL层被组织成两个逻辑子层：汇聚子层CS（C

onvergenceSublayer）和拆装子层SAR（SegmentationandReassembly）。汇聚子层提供支持特定AAL应用所需的功能。每一个AAL用户通过服务访问点（SAP）连到AAL。SAP就是应用进程的地址。因此这个子层是依赖于服务的。SAR子层负责

把从CS处接受到的信息打包成信元传输，并在另一个端系统将信息解包。•2022/12/1AAL1•电路仿真(CE)•信元丢失的处理：–序号–时钟同步AAL协议提供的服务总体功能SAR的功能CS的功能类型1·用恒定比特率（CBR）传送SDU·传送源端和目的端之间的结构信息·传送源端和目的端之

间的定时信息·指示没有被类型1恢复的丢失或差错信息·分拆与重装·处理信元时延变化·处理信元负荷装配时延·处理丢失和误差入信元·目的端源时钟频率恢复·接收端源数据结构恢复·监控与处理PCI比特差错·监控

用户信息的比特差错并做出纠正措施·在CS-PDU和SAR-PDU之间映射·说明CS功能存在·编号·差错保护·处理信元时延变化·处理丢失和误差入信元·对某些服务在目的端恢复时钟频率·传送结构信息·对高质量视像和声音进行前项纠错·报告端到端性能状况•2022/12/1AAL协议类型2·用可变比特率（

VBR）传送SDU·传送源端和目的端之间的定时信息·指示没有被类型2恢复的丢失或差错信息·分拆与重装·处理信元时延变化·处理丢失和误差入信元·目的端源时钟频率恢复·接收端源数据结构恢复·监控与处理首部和尾部比特差错·监控用户信息的比特差错并做出纠正措施尚待研究尚待研究•2022/12/

1AAL协议类型3/4·报文模式的服务·流模式的服务·保证运行·不保证运行·分拆与重装·差错检测·序号一致性·复用·差错检测和处理·说明缓存分配大小•2022/12/1AAL协议类型5·报文模式的服务·流模式的服务

·保证运行·不保证运行·分拆与重装·处理拥塞信息·处理丢失优先级信息·差错检测和处理·填充·处理拥塞信息·处理丢失优先级信息•2022/12/1AAL5•不等长信息嵌入等长的信元•连接-非连接•校验码：错误接收的判断•效率因素：信头比例，不满的净荷3.3

ATM的逻辑连接由ATM交换机和ATM端节点构成ConsistsofATMswitchesandATMendpointsn交换机用点到点链路连接端节点Switchesconnectendpointsviap

oint-to-pointlinksn端节点=计算机，家用终端，路由器等Endpoints=computers,hometerminals,routers,etc•2022/12/13.3ATM的逻辑连接•2022/12/1接口用户网络接口(UNI)User-networkinte

rface(UNI)n端接点和交换机之间的接口Interfacebetweentheendpointandtheswitch.n处理呼叫建立和相关的功能Ithandlescallsetup&relatedcontrolfunctions.网络节点接口(NNI)Net

work-nodeinterface(NNI)n2个ATM网络或ATM交换机之间的接口Interfacebetween2ATMnetworksor2ATMswitches.n处理交换机之间的路由和呼叫控制功能Ithandlesrouting&call

controlfunctionsbetweenswitches.私有UNI，私有NNI(PNNI)PrivateUNI,PrivateNNI(PNNI)n私有ATM网络的UNI&NNIUNI&NNIforprivate

ATMnetwork公共UNI，公共NNIPublicUNI,PublicNNIn公共ATM网络的UNI&NNIUNI&NNIforpublicATMnetwork宽带载体间接口(B-ICI)BroadbandIn

ter-CarrierInterface(B-ICI)n公共ATM网络间的接口InterfacebetweenpublicATMnetworks•2022/12/1业务网络（IP、FR、DDN、….)ATM网络•VP网络•VC网络VC网络VP网络虚通路

连接VCC在ATM中的逻辑连接被称为虚通路连接VCC(VirtualChannelConnection)。VCC与X.25中的虚电路或帧中继中的数据链路连接相似；它是ATM网络中的基本交换单位。VCC是在两个端用户之间通过网络被建立起来的，由固定大小

的信元组成的可变速率的全工的通信流通过该连接进行传输。VCC也用在用户网络交换（控制信令）和网络与网络的交换（网络管理和路由选择）中。对于ATM，还有另一个处理子层，这个子层与虚通道（Virtualpath）概念相关。一个虚通道连接VPC（Virt

ualPathConnection）是一捆有相同端点的虚通路连接VCC。这样，流过一条VPC中的所有的全部信元沿着相同的通道被交换。•2022/12/1虚通道VPC虚通道的概念是为了响应高速连网的趋势而提出来的，在高速连网的情况

下，网络控制费用成为占整个网络开销越来越多的一部分。虚通道技术有利于节省控制费用，因为它将共享公共通道的连接捆成一捆通过网络到一个网络用户单元。这样一来，网络管理动作能够被应用到一个少量的连接组而代替大量的单个连接。•2022/12/1使

用虚通道的一些优点·简化了网络体系结构：网络传输功能可分解为与单个逻辑连接（虚通路）相关的功能和与逻辑连接组相关的功能（虚通道）。·网络性能和可靠性增加了：网络处理更少的、聚集起来的实体。·降低了处理开销和缩短了连接建立时

间：虚通道一旦建立，剩下的工作就不多了。通过在一条虚通道连接上预留容量以防后来呼叫的到达，新的虚通路连接可以通过在虚通道连接的端点执行简单的控制功能来建立；在转接结点中无需进行呼叫处理。因此，在已有的虚通道中增加新的虚通路涉及的处理很少。网

络服务的增强：虚通道一般用在网络的内部，但端用户也看的见它。端用户可以定义封闭的用户组或由一组虚通路组成的封闭网络。•2022/12/1使用虚通路来建立呼叫是是否否是否拒绝VCC或请求更多容量拒绝VCC请求建立连接开始请求VC

CVPC存在吗?建立一条新的VPC服务质量能否满足请求被允许了?•2022/12/1操作步骤nA发送信令消息给交换机XAsendsasignalingmessagetoswitchX.n交换机X处理这个消息，并

进行呼叫录入控制SwitchXprocessesitandperformscalladmissioncontrol.n交换机X通过NNI信令通知其他交换机SwitchXsignalsotherswitchusingN

NIsignaling.n如此重复，直到抵达交换机YThisrepeatsuntilitreachesswitchY.n交换机Y通过UNI信令通知BSwitchYsignalsBusingUNIsignaling.nB

用接受呼叫的信息回答Breplieswithcallacceptancemessage.nAB之间的VC建立VCestablishedbetweenA&B.•2022/12/1虚通路连接特性否否否否否·服务质量：给一个VCC用户提

供用一些参数指明的服务质量QOS。·交换的合办永久的虚通路连接：一个交换VCC是一个按需建立的连接，它需要呼叫控制信令来建立和释放。一个半永久VCC的持续时间较长，它由网络配置或网络管理动作来建立。·信元序列的完整性：在VCC内传输信元的次序保持不变。通信量参数协商和使用

监管：在一个用户和网络之间，每一个VCC的通信量参数都可以进行协商。网络监视输入到VCC的信元以便确保协商好的参数不被违反。·虚通路标识符被限制在一个VPC内：一个或多个虚通路标识符，可能无法由VPC的用户使用，但是可以保留给网络使用。•2022/12/13.3+ATM信令

系统•用户侧的建立/拆除电路•控制业务质量的基础•信令内容–建立/拆除–带宽参数–质量要求•信令种类•信令标准•2022/12/13.3+ATM信令系统信令虚电路SignalingVirtualCh

annel(SignalingVC)n信令信息是通过信令虚电路发送。SignalingmessagesarecarriedinsignalingVC信令虚电路默认VPI/VCI=0/5SignalingVChasadefaultVPI

/VCI=0/5n为所有在这个UNI处的信令消息所共用。ThisissharedbyallsignalingmessagesovertheUNI.n使用元信令协议建立信令VC。这是当ATM端系统连接到网络时系统配置的一

部分。UsemetasignalingprotocoltosetupthesignalingVC.ThisispartofnetworkconfigurationwhenATMendsystemisconnectedtotheATMnetwork.n信令VC作为一

个PVC建立的。ThesignalingVCissetupasaPVC.n元信令协议是一种管理协议。Themetasignalingprotocolisamanagementprotocol.n信令协议控制该通过该UNI的虚路径和虚电路。Sig

nalingVCcontrolsVP&VCacrosstheUNI.•2022/12/1ATMUNI和NNI操作的信令协议堆栈•2022/12/1信令协议模型和SAAL•2022/12/1信令协议模型和SAALQ2931(ITU-T)中指定S

pecifiedinQ2931(ITU-T)SAAL支持Q2931Q2931issupportedbySignalingAAL(SAAL)SAAL=服务相关部分(服务相关集中子层(SSCS))+公共部分(CP)SAAL=ServiceSpecificP

art(ServiceSpecificConvergenceSublayer(SSCS))+CommonPart(CP)SAALCP使用AAL5CPSAALCPusesAAL5CPn不提供可靠性NoreliabilityS

SCS=服务相关面向连接协议(SSCOP)+服务相关调和功能SSCS=ServiceSpecificConnectionOrientedProtocol(SSCOP)+ServiceSpecificCoordinationFunction(SSCF)SSCOP(Q2110)是一种通过出错

重发实现的可靠协议。SSCOP(Q2110)isareliableprotocolprovidingerrorrecoveryviaretransmission.SSCF(Q2130)将Q2931消息映射成SSCOP形式。SSCF(Q2130)mapsQ2931messa

gesintotheSSCOP.•2022/12/1SAALStructure&Process•2022/12/1Q.2931信令消息格式协议分隔符(1字节)ProtocolDiscriminator(1octet)n协

议类型Typesofprotocoleg.Q.2931,X.25,etc呼叫索引(4字节)CallReference(4octets)n局部呼叫标识，由呼叫端机分配Localidentifierofthecall,assign

edbycallingendstation消息类型(2字节)MessageType(2octets)n消息类型，例如：建立，连接，拆除等Typeofmessageeg.setup,connect,release,etc消息长度(2字节)MessageLength(2o

ctets)n消息长度Lengthofmessage信息元素(可变长度)InformationElements(IEs)(variablelength)n根据消息类型而变RequireddependentonMessageType•2022/12/1信息元素AAL参数AALParame

ters(4-21octets)nAAL类型和参数AALtypeanditsparametersATM业务流描述符ATMTrafficDescriptor(12-30octets)n业务描述Trafficdescriptor宽带承载能力BroadbandBearerCapabili

ty(6-7octets)n服务级别：A,C,XClassofservice:A,C,Xn业务流类型：UBR,CBR,VBRTraffictype:UBR,CBR,VBRn计时：端到端Timing:end-to-endn修剪：是或否Clipping:YesorNon连接：点到点

；点到多点Connection:Point-to-point,Point-to-multipoint宽带高层信息BroadbandHigherLayerInformation(4-13octets)n该信息透明的在网络中传输，被接受方用来检测兼容性

Thisinformationistransferredtransparentlyacrossthenetwork&isusedforcompatibilitycheckingbyreceiver.•2022/12/1信息元素宽带低层信息Broadb

andLowerLayerInformation(4-17octets)n低层兼容性检测Lowerlayercompatibilitycheckingn网络必须能够支持Mandatoryfornetworktosupport被

呼叫方序号CalledPartyNumber(25octets)n目标地址Destinationaddress(mandatory)被呼叫方子地址CalledPartySubaddress(4-25octets)n用于私有网络Destinati

onsubaddressforprivatenetwork连接标识ConnectionIdentifier(9octets)n和该呼叫相关的VPI和VCIVPCI&VCIvaluesassociatedwiththecall服

务质量参数QoSParameters(6octets)n每个方向的连接服务质量参数QoSclassforeachdirectionofconnection•2022/12/1信令消息类型呼叫建立Calles

tablishmentn启动-初始化呼叫SETUP-Initiatethecalln呼叫处理-呼叫启动开始CALLPROCEEDING-Callsetuphasbegunn连接-呼叫已经接受CONNEC

T-Callhasbeenacceptedn连接确认-呼叫确认CONNECTACKNOWLEDGE-Callacknowledged呼叫清除Callclearingn拆除-初始化清除过程RELEASE-Initiatecall

clearingn拆除完成-呼叫已被清除RELEASECOMPLETE-Callhasbeencleared状态Statusn状态咨询-获取状态信息STATUSENQUIRY-Getstatusmessagen状态-汇报状态STA

TUS-Reportstatus•2022/12/13.4ATM的信元ATM又称信元中继（cellrelay）。在概念上同帧中继类似。ATM所面临的挑战是建立一种物理网络，包容所有先前的网络功能和服务，还

要能适应未来服务需求的改变而免遭淘汰。内由一个现存的网络能够做到这一点。正因为如此，网络才会有五花八门的互相分离的类型。因此就像建造房屋那样，ATM要发明可以建造任何需要的或想要的种类的网的砖瓦。这种砖瓦就是AT

M的信元。•2022/12/13.4ATM的信元ATM可以看作是一种特殊的分组型传递方式，建立在异步时分复用基础上，使用不连续的数据块进行数据传输，并允许在单个物理接口上复用多条逻辑连接。在ATM中，每一个逻辑连接上的信息流量都被组织成固定大小的称为信元（cell）的分组。每个信元包含5字节

的信息头与48字节的信息段。ATM的目标是要提供一种高速，低延迟的多路复用和交换网络以支持用户所需进行的多种类型的业务传输，如声音，图像，视频，数据等。•2022/12/1ATM的信元格式用户-网络接口User-NetworkInterface(UNI)841BitsGFCVP

IVPIVCIVCIVCIPTCHECDATA•2022/12/1ATM的信元格式网络节点接口NetworkNodeInterface(NNI)841BitsVPIVPIVCIVCIVCIPTCHECDAT

A•2022/12/1GFC字段·可用在本地用户网络接口的信元流量控制上。它能够用来帮助用户进行通信流量的控制以支持各种不同的服务质量。这个字段的一个可能的用途是提供一个为了按照服务类型对信息流进行控制的多优先级的指针。在任何情况下，GFC机制旨在用来缓

和网络中的短期超载情况。•2022/12/1虚通道标识符VPI·网络路由选择字段的一部分。它在用户-网络接口是8Bit的，在网络节点接口则是12Bit的。虚通路标识符VCI用于端用户之间的路由选择。它的功能很像一个

服务访问点（serviceaccesspiont）。•2022/12/1载荷类型PT（PayloadType）字段··指示出信息字段中所装信息的类型。第一个比特是0值就表示用户信息，即从上一个高层来的信息。在这种情况下，第二个比特表示是否拥

塞已经发生；第三个比特称为服务数据单元（SDU）的类型比特，它可用来区分同属一个连接的两类ATMSDU。SDU指的是48字节的信元负荷。载荷类型字段第一个比特值是1，就表示这个信元承载网络管理或维护信息。这种表示使得可以将网络管理信元插入到用户的VCC中而不影

响用户的数据。因此，它能提供带内控制信息。•2022/12/1信元丢弃优先级CLP（CellLossPriority）·用来在网络发生拥塞的情况下为网络提供指导。CLP为0值是表示一个相对高优先级的信

元，这种信元不应该被丢弃，除非没有其它可用的选择。CLP值为1，表示这个信元在网络内可以丢弃。•2022/12/1头部差错控制HEC（HeaderErrorControl）字段·该字段是基于头部剩余32bit进

行计算的。用来产生编码的多项式是X8+X2+X+1。该编码不仅可用于差错检测，而且在某些情况下也可用于差错纠正。这是因为编码中有足够的冗余信息可用于从一定差错模式中恢复原有信息。差错保护功能提供了从首部有单个比特的差错中恢复过来，并且在突发差错情况下使接受方将首部有差错的信元当成正确信元

的概率大大降低。光纤传输系统的差错通常包括单个比特差错和相对较大的突发性差错。•2022/12/1ATM信元长度·ATM信元长度只有53字节。在一个以太网上允许的最小帧长度是64字节。ATM信元长度设置的这样小是有许多原因的。它基本上是语音需求和图像文件传送这

样的数据应用需求之间的一个折衷。整个思想是避免等待长分组完成传输所引起的长的不可预料的时延。•2022/12/13.5ATM的服务类别·在ATM网络中，端系统使用服务种类来表示所需的服务类型。ATM论坛定义过以下的服务种类：·实时服务·恒定比特率（CBR）·实时可变比特率（rt-VB

R）·非实时服务·非实时可变比特率（nrt-VBR）·可用比特率（ABR）·不指明比特率（UBR）•2022/12/1恒定比特率（CBR）·CBR服务也许是最容易定义的服务。CBR用于支持这样的应用，它需要在整个连接持续期间具有连续可用的恒定数据率，并对传

输时延有相对严格的上限要求。CBR通常用于未压缩声音和视像信息。其应用的例子包括：·视频会议（videoconferencing）·交互的声音（如电话）·声音/视像分发（如电视、远程学习、收费电视）声音/视像度区（如点播视像、声音图书馆）•2022/12/1实时可变比特率

（rt-VBR）·rt-VBR服务是用于对时间敏感的应用；这类应用对于时延和时延抖动有严格的要求。适合于rt-VBR的应用与适合于CBR的应用的主要不同之处是：rt-VBR应用的传输速率会随时间变化。相同的，一个rt-VBR信源具有突发性特征。Rt-VBR服务比CBR

服务允许网络有更大的灵活性。网络能够在相同的容量上浮用大力哪个连接，而且仍然对每一个连接提供所需的服务。•2022/12/1非实时可变比特率（nrt-VBR）·对于一些非实时的应用，可以通过描述通信流量特性从而使网络能够在丢失和时延方面提供服务质量的实质性改进。这些应用可以使用nrt-VBR服

务。对于这样的服务，端系统指明峰值信元速率、持续信元速率或平均信元速率，以及一个衡量信元突发性或密集程度的度量。利用这些信息，网络就能够分配资源以便提供相对地的时延和最小的信元丢失。nrt-VBR服务能够用于具有严格时间响应要求的数据传输。•2022/12/1

不指明比特率（UBR）·在任一给定时间，ATM网络的一部分容量用在承载CBR以及两类VBR的通信量上。由于一下一点或两点原因，网络会由一些富裕容量可用：（1）并不是所有的资源都被用于CBR和VBR业务量。（2）VBR业务量的突

发性特征意味着有时实际使用的容量会少于分配到的容量。所有为使用的容量都可以供UBR使用。这种服务适合于能够容忍可变时延和一些信元丢失的应用，基于TCP的服务就是这种应用的典型。•2022/12/1可用比特率（ABR）·使用ABR的应用指明了一个它所使用的峰值信源速率P

CR（PeakCellRate）以及所需要的最小信源速率MCR（MinimunCellRate）。网络分配资源以便使得所有ABR应用都接受到的容量达到其MCR值。然后，任何未使用的容量都在全体ABR应用之间可公平的共享。ABR机制使用向信源发出显示反馈能确保公平的分配容量。AB

R未使用的资源可供UBR服务使用。使用ABR应用的一个例子是局域网互连•2022/12/1ATM业务（数据）•迄今为止的主流•原因：宽带、快速的数据平台•优势正在丧失ATM业务（图像、VOD）•优于IP：质量•优于广播电

视：双向•优于普通电信电路：调度、广播、信令•问题：范围不够广泛ATM业务（话音）•不够广泛的应用•AAL2•IP电话ATM业务（电路调度）•SDH电路调度•ATM优势ATM业务（混合业务）•话音/数据

混合传输的场合•例：移动通信3.6ATM的服务质量QoS（Qualityofservice）·服务质量对于ATM网络是一个非常重要的事项，其部分原因是因为它们用于诸如声频和视频这类实时交通。在建立一条虚电路时，端点用户（典型的是在主机中的一个进程，代表客户）和ATM网络层（代表网络运营者，或称载

体部门）必须达成一个定义服务的协定。在公用网络的情况下，这个协定可以具有法律的效应。例如，如果载体部门同意信元丢失率不会超过每千兆位一个信元，而网络在实际运行过程中每千兆位丢失两个信元，那么客户就可以控告网络运营者违约。•2022/12/1客户和网络之间的协定·1.将要提供的

流量2.协定的服务3.答应的必要条件•2022/12/1服务质量参数参数缩写符含义峰值信元速率PCR发送信元的最大速率可持续的信元速率SCR长期的平均信元速率最小信元速率MCR最小的可接收的信元速率信元延迟变化容限CDVT最大的可接收的信元抖动信元丢失率C

LR丢失的或太晚投递的信元所占的比例信元传输延迟CTD投递花多长时间（平均时间和最长时间）信元延迟变化CDV信元投递时间的变化信元错误率CER信元投递的有位错信元所占的比例严重信元块错误率SECBR被破坏的信元块所占的比例信元错插率CMR被投递到错误

目的地的信元所占的比例•2022/12/13.7ATM局域网u第一代：以CSMA/CD和令牌环局域网为代表。第一代局域网提供了终端到主机的连接，并且以中等数据率支持客户服务器体系结构。u第二代：以光纤令牌环局域网100Mbps的光纤分布式数据接口FDDI（Fi

berDistributedDataInterface）为代表。它满足了主干局域网的需要，并且支持高性能的工作站。第三代：以ATM局域网为代表。第三代局域网被设计成能够提供聚集的吞吐量和所需的多媒体应用的实时运输的保证。•2022/12/1第三

代局域网u实时信息传输·规模可变的吞吐量·高传输容量·易于在LAN和WAN之间进行互连•2022/12/1局域网仿真u以太网和令牌环网等局域网技术在今天已经被广泛的应用，并且，在这些网络上有许多的应用。

但是，一些新的应用（入视频会议videoconferencing）要求有更高的带宽，服务质量（QoS）的支持，以及扩展网络更容易的方法。ATM则是能满足这些要求的技术。因此，将ATM技术应用于局域网是一种很有吸引力的解决方案。从另一方面讲，现存的象PC，服务器，工作站等

设备（例如以太网的网卡）和许多应用，都包含了大量的投资，是不可能在一夜之间被代替的。因而，ATM论坛描述了这样一种方法，它允许ATM逐渐的进入现存的遗留下来的局域网。这种方法就叫做局域网仿真（Localareanetwor

kemulation,LANE）。•2022/12/1局域网仿真的基本原则uLANE被用来代替MAC层。ATM通过在两个终结点建立点到点的连接来代替通过共享介质进行“广播和过滤”的传输技术。LANE可以向高层提供象“标准的”MAC层设备一样的服务。LANE使得ATM

的点到点的虚连接看起来就像一个共享的介质，因而能够做到对高层的协议透明。LANE的另外一个重要的优势就是它不会影响ATM交换机。所有LANE上的过程都是建立在标准的ATM协议之上的。这也被称为一种“重叠模式”。•2022/12/1局域网仿真协议结构•2022/12/1与其它一些局域网

的比较快速以太网吉比特以太网ATM局域网数据率100Mbps1Gbps25Mbps-1.2Gbps传输媒体UTP，STP，光纤光纤UTP，STP，光纤接入方法CSMA/CDCSMA/CD交换支持的标准IEEE802.3IEEE802.3ATM

论坛•2022/12/1ATM局域网的优势高带宽服务质量（QoS）保证灵活性：支持各种类型的应用集成性：可以用单一的ATM网络支持各类应用，并简化了网络管理ATM可以扩充到任意高的带宽ATM可以在不同的传输介质上实现为实时/非实时业务流提供高效的多路复用使

用公共网络可以降低操作花费可以在LAN和WAN之间提供完美的无缝连接•2022/12/1ATM局域网的优势快速以太网和吉比特以太网的提供了预先已安装的局域网，网络管理以及多种应用的兼容性。正是这种兼容性使得20年前的技术（CDMA/CD）在当今的快速发展的网络环

境中仍然能够继续存在。而ATM对于高速主干网可能是技术上更好的选择，因为它的可靠性和扩展性更好。可是，ATM价格比较昂贵，这限制了它的广泛应用。不过，ATM交换机和网络接口卡的价格一定会不断下降，并且，最近有一个研

究，比较了现在用于局域网的新技术的价格/性能比。研究中表明，ATM的价格/性能比试最好的。尽管所有的价格都会下降，但ATM仍然会提供整体上最有的价格/性能比。•2022/12/1拥塞和流量控制•输入流量监控•输入流量整形•流量信息反馈ATM交换要求•基本要求：虚电路互

连•容量指标和容量系列•损伤：延迟、误码、丢失•多播要求•信令要求ATM交换结构•复用环节•交换环节•解复用环节•控制和管理交换环节•共享存储器•共享总线•矩阵•多级互连网络共享存储器•输入缓冲和输出缓冲•存储器输出速率的不均匀性•存储器输入/输出速率的选择MEM共享总线•与

共享存储器方式的异同矩阵方式•与电话交换的异同•无存储器的和有存储器的损伤的产生和避免•延迟的产生•丢失的产生谢谢!THANKYOU•2022/12/1