自學考試計算機網絡與通信筆記第四章2


四。異步傳輸模式(ATM)
分組交換:以分組為單位,在網絡層上進行
幀中繼:以幀為單位,在數據鏈路層上進行;
異步傳輸:以信元為單位,在數據鏈路層上進行,建立在大容量光纖介質基礎上的,適用于
LAN和WAN;
1.ATM導入背景
(1)N-ISDN 窄帶ISDN 以線路交換為基礎,存在局限:
A.帶寬有限,只能向用戶提供最高為2MB/S的基群速率接口,
B.中斷網種類繁多,在網絡和用戶系統中并用線路交換和分組交換,要求系統個有雙重交
換模式的網絡功能;
C.網絡資源利用率不高:只具有基本速率和基群速率,適于支持速率高于64MB/S的業務類
型,對于低速率,網絡資源浪費嚴重;
D.不易導入新業務:
(2)B-ISDN 要求的傳輸模式必須滿足:
A.對信息的損傷要小
B.能靈活支持各種業務;
C.具有高速傳送信息的能力;
D.簡單易行
ATM以分組交換為基礎,融合了線路交換的優點,克服線路交換中不能適用于各種速率業務
的缺點,簡化了分組通信中的協議,并由硬件對簡化的協議進行處理,
2.ATM的基本概念
ATM:本質上一種高速分組交換模式,它將語音、數據及圖像等所有的數字信息分解成長度
一定的數據塊,并在各數據前裝配地址、丟失優先級等控制信息構成信元,空信元以一定的
速率發送,只要獲得空信元即可插入信息發送,因信息插入位置無周期性,故稱這種傳輸方
式為異步傳輸方式;因為需要排隊等待空信元到來才能發送信息,所以ATM是以信元為單位
的存儲轉發方式,稱為信元交換;
優點:有極高的靈活性;有高速傳輸及交換能力;支持廣播協議
(1)網絡結構-多級的交換網絡結構
組成:ATM終端、ATM交換機、終端與交換機接口稱為用戶網絡接口 UNI;交換機與交換機接
口稱為NNI;
ATM網分為:公用ATM、專用ATM、ATM接入網
專用ATM網:網絡規模小,不需要復雜嚴密的計費等管理規程,主要用LAN互聯或直接構成
ATM LAN網;
公用ATM網:通過公用用戶網絡接口連接各專用ATM網和ATM資源
ATM接入網:在各種接入網中使用ATM技術,以提供端到端的寬帶連接;
(2)ATM信元
由信元和信息段構成;信元來識別通路
規定長度的信元,53字節,信頭5字節,信息段48個字節,
信頭結構(UNI 與NNI信頭不同處在第一行中,UNI為GFC\VPI,NNI為VPI)
GFC:一般流量控制,只用于UNI,置0000
VPI:虛通道標識,在一個接口上將多個虛通道集中組成一個虛通道(VP),UNI中為8比
特,NNI中為12比特;
VCI:虛通路標識,標識虛通道內的虛通路,VPI/VCI共同標識一個虛連接;
PTI:承載類型指示,用于指明信元中的承載類型
CLP:信元丟失優先級:
HEC:信頭差錯控制,檢測信頭中錯誤;,可以糾正1比特錯;另一個作用用于信元定
界;在物理層實現
(3)連接
ATM 是面向連接的,在數據交換前要前建立連接
支持的連接:虛通道連接,由網絡管理系統以半永久方式分配;虛通路連接,通過信令動態
占有虛通道的資源,最多可有4096個虛連接;
3.ATM物理層
(1)ATM物理層分為PMD和TC(從下至上),相當于OSI模型中的物理層和數據鏈路層;
(2)PMD:與物理介質直接相連的一層,主要傳輸介質是光纖,接口速率155.5MB/S/622MB/S
(3)TC:接收ATM層的信元,轉換成能在物理介質傳輸的比特流,交給PDM層發送,或從PMD層
接收比特流,從中取出信元交ATM層
(4)傳輸過程
A.從ATM層接收信元:首先計算HEC,將信頭的前4個字節左移8位,然后除多項式
X(8)+X(2)+X+1,得到的余數與01010101相加,得到HEC;將HEC插入到信頭后,準備發送信
元,
B.從PMD子層中接收比特流:首先信元辦
4. ATM層
(1) 在物理層之上,為各種業務提供信元傳輸功能,與OSI模型中的網絡層相當,提供端到
端的數據傳輸。ATM層中識別和處理信頭,功能分為三大類
A.信元復用/解復用:在ATM層與TC層的接口處完成,發送端ATM層將具有不同VPI/VCI的信元
不加區分地交給TC層發送;接收端ATM層從TC層接收信元,根據信元的VPI/VCI值,將各信元
送給不同的模塊去處理;
B.信元傳輸:ATM層建立虛連接,虛連接是單向的,但在建立時總是在兩個方向上同時建
立,并且使用相同的連接標識,因而將虛連接看成是全雙工,不同方向上的連接
虛連接分為永久性虛連接(在ATM啟動時根據配置信息建立起來的);交換型虛連接(通過ATM
連接管理信令建立起來的)
C.流量控制和阻塞控制:流量控制的目的是控制進入網絡的數據量,以盡量避免阻塞的發
生;阻塞控制的目的是當網絡已經阻塞時,采取措施減少阻塞帶來的影響,避免阻塞的進一
步加劇。兩者的目的都是為了提高網絡性能,保證業務的服務質量;
ATM層不提供任何應答機制,不進行差錯控制,但保證信元的投遞絕對是按順序的;
(2) 描述流量和服務質量的參數:
A.峰值信元速率(PCR):
B.可維持信元速率(SCR):
C.最小信元速率(MCR):
D.最大突發長度(MBS):
E.允許的信元抖動容限(CDVT)à體現業條對時間特性的要求
F.峰值信元時延抖動:
G.最大信元傳送時延:
H.信元丟失率:
I.信元錯誤率:
J.嚴重出錯的信元塊比例:
K.信元誤入率:
5. ATM適配層(AAL)
位于ATM層和高層應用之間,它的目的是為應用程序提供所需的服務。專門為各種特
定業務提供服務。保留開放式的協議結構,允許引入新的AAL協議,
(1)AAL1:針對當前的線路交換業務,提出一種利用ATM網絡傳輸話章及各類N-ISDN業務的方
法;特點:速率恒定,并且需要端到端定時
CS子層:直接將高層產生的恒定比特率的AAL-SDU作為CS-PDU;
SAR子層:記錄數據在SAR-PDU的位置,
(2)AAL2:沒有具體的實現格式,對于可變比特采用AAL5進行適配,或通過速率孌換后采用
恒定比特率的AAL1進行適配;
(3)AAL3/4:將CS子層分為公共部分CS(CPCS)和業務特定CS(SSCS),CPCS與業務無關,所有業
務的CPCS相關,SSCS根據具體業務而定;
支持兩種業務模式:
(1) 消息模式MM(Message Mode):每次裝載一個數據塊,數據塊的長度可定長或不定長在AA
L中進行分段和組裝;
(2) 流模式SM(Streaming Mode):以字符流方式將要發送的由AAL層,數據沒有起始邊界
對于兩種模式的操作有兩種:
(1)確保操作:通過重傳出錯或丟失的SSCS-PDU來確保每個AAL-SDU的正確傳送
(2)非確保操作:只通知是否出錯,具體的出錯處理由高層協議來完成
(4)AAL5(C/D類業務)
(5)信令AAL(SAAL):專用來支持ATM信令消息的適配層
分為兩個子層:業務特定協調功能層(SSCF) 及業務特定連接型協議(SSCOP)
6.連接管理
連接管理屬于ATM的控制面,它的底層依靠SAAL,來保證數據傳輸的正確性。連接管理由U
NI信令 NNI信令來完成。
UNI信令規定了建立、維持及拆除B-ISDN UNI連接的過程,及過程中出現的消息和信息元
素格式,重大錯誤的處理方式以及所用到的定時器等。包含有UNI 3.1 及 ITU-T的Q.2931
(1)支持范圍
A.支持點到點連接,提供按需建立相關的ATM虛連接的業務,ATM UNI3.1 還支持點到多點連
接
B.提供SETUP,REQUEST,ANSWER,CLEAR等一系列信令消息,完成建立、維持和拆除一個虛連接
的過程;
C.基本的信令功能通過協議定義的消息、信息元素及相應的過程實現;
D.協議應支持建立滿足A類、C類、X類傳輸服務質量要求的虛連接。
E.信令的消息一個靜態的虛通路連接完成(VCI=5,VPI=0)
F.支持錯誤恢復,包括非致命的消息信元的錯誤、AAL層的錯誤、狀態查詢機制以及可選的
錯誤恢復級別
G.支持公共ATM地址和專用ATM地址;
H.支持端到端的參數設置
(2)ATM呼叫連接過程
運用消息進行呼叫連接,
(3)ATM地址操作
同IP地址的作用相似,目的在世界范圍內的ATM網格中標識一個ATM終端,
A.ATM地址的格式
長度為20字節,有3種格式,DCC ICD E.164
AFI DCCICDE.164 HO-DSP ESI SEL
利用HO-DSP進行分層選路,ESI在啟動時由ROM讀入IEEE MAC地址,ESI前的所有字段統稱為
網絡前綴,一個ATM終端處在不同的網絡時有不同的ATM地址所以需要特殊的地址注冊及解析
過程
B.注冊過程
每個終端啟動時,向交換機請求所在網絡的網絡前綴,然后將網絡前綴與ESI結合形成自己
的ATM地址,并向交換機進行注冊,以便交換機建立路由信息;
UNI用戶側(終端)ATM實體必須維護一個網絡前綴表,記錄所在網絡的網絡前綴;
UNI網絡側(交換機)ATM實體必須維護一個ATM地址表,記錄所有與之相連的終端地址;
?09年4月全國各省市自學考試成績查詢時間匯總
?環球網校2009年自考課程查看
最新資訊
- 2025年10月自考開考科目清單公布!新版教材這樣買才不會錯2025-09-21
- 倒計時!2025年10月自考考前沖刺,這些資料必須有2025-09-20
- 重點收藏!2025年10月自考《中國近代史綱要》歷史事件時間點梳理2025-09-19
- 考生必看!2025年10月自考《中國近代史綱要》必背考點2025-09-19
- 重點收藏!2025年10月自考《習概(15040)》歷年高頻簡答題匯總2025-09-19
- 2025年10月自考報名全結束!后續備考要點、資源合集、考試須知一文看全2025-09-18
- 江蘇2025年10月自考時間敲定!10月25-26日,考前真題資源整理速領2025-09-18
- 10月25日開考!2025年10月自考《習概》全書高頻考點10頁紙更新速領2025-09-17
- 最后一月!2025年10月自考如何復習高效提分?附高頻考點整理2025-09-15
- 2025年10月自考教材目錄更新!這些科目已調整,附購買指南2025-09-11