BA000001 ATM原理ISSUE1.2

©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.ATM原理Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page1培训目标学习完此课程，您将会：掌握ATM信元结构掌握VP交换和VC交换掌握ATM交换方式理解ATM业务类型Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page2目录1.ATM概述2.ATM基本概念3.ATM特点4.ATM协议栈5.ATM业务及性能6.ATM网络接口及信令Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page3什么是ATMATM（AsynchronousTransferMode）是一种以信元为单位的异步转移模式，异步意味着来自任一用户的信息信元流不必是周期性的ATM是一种特殊的分组传送技术，提供QoS保障，满足实时业务和非实时业务的需求Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page4ATM与电路交换、分组交换的区别电路交换：面向连接按时隙交换，独占线路资源分组交换：面向无连接包交换，线路资源共享ATM：面向连接分组交换Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page5无连接交换网络与面向连接ATM网络无连接交换网络无连接，逐段转发数据报较长，不固定长度网络服务质量无法保证面向连接ATM网络面向连接，高速转发信元53字节，固定长度服务质量（QoS）保证Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page6ATM的应用传送网：ATMVP交叉连接节点（VPX）和ATMADM设备交换网：ATM交换机，窄带向宽带演进的方式Internet网：ATM路由器，采用IP交换技术、多协议标记交换技术（MPLS）等局域网：ATM局域网交换机，受到千兆以太网和三层交换机的挑战,基本上很少应用.桌面应用：ATM网卡直接支持高层应用系统软件，已不可能大量使用Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page7制定ATM标准的组织ITU-T致力于公网上ATM标准化工作，有代表性的标准：Q.2931/Q.2971、BISUP、I.610ATMForum（华为是成员之一）致力于专网上ATM的标准化工作，加速ATM产品的推广和使用，有代表性的标准有：UNI3.1、UNI4.0、ILMI、PNNI、MPOA、VTOA、LANE、TM4.0IETF致力于ATM网承载IP业务的标准化工作，解决传统路由器的瓶颈问题，有代表性的标准：RFC1483、RFC1577、IPSwitch、MPLSCopyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page8目录1.ATM概述2.ATM基本概念3.ATM特点4.ATM协议栈5.ATM业务及性能6.ATM网络接口及信令Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page9ATM信元结构GFC：一般流量控制，仅用于UNI接口VPI/VCI：虚通道标识和虚通路标识PT：净荷类型CLP：信元丢失优先级HEC：信头差错控制ATMUNI信元ATMNNI信元48字节净荷GFC(4)VPI(4)VCI(8)PT(3)CLP(1)HEC(8)VCI(4)VCI(4)VPI(4)48字节净荷VPI(8)VCI(8)PT(3)CLP(1)HEC(8)VCI(4)VCI(4)VPI(4)Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page10ATM物理连接虚通路连接（VCC）虚通道（VP）包括多条VC虚通路连接（VCC）包括多条VP虚通路（VC）ATM端节点之间的逻辑通路虚通路（VC）虚通路（VC）E3OC-3OC-12虚通道（VP）虚通道（VP）虚连接标识=VPI/VCI虚通道VP与虚通路VCCopyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page11ATM连接VPI、VCI只有局部意义虚通路连接（VCC）虚通道连接（VPC）VP交换VC交换VC交换NNINNIVPI=2VCI=44VPI=1VCI=40VPI=3VCI=44VPI=4VCI=50UNIUNIABCDECopyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page12VC交换：ATM交换机会检查VPI/VCI的值VP交换：ATM交换机只检查VPI的值，忽略VCI的值VP交换和VC交换VCI1VCI2VCI3VCI4VPI2VPI3VPI1VPI2VPI3VPI5VPI1VPI4端口1端口2端口3VCI1VCI2VCI1VCI2VP交换VC交换VCI3VCI4VCI1VCI2Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page13ATM信元的交换注意：VPI、VCI只有局部意义Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page14ATM交换PHYATMPort3PHYATMPort4PortVPIVCI31514339ATM层ATM交换PHYATMPort1PHYATMPort2PortVPIVCI12372151ATM层PHYATMAALPHYATMAALVPI=2VCI=37VPI=3VCI=39NNIUNIUNIATM信元的交换Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page15Page15ATM连接的建立方式PVC（永久虚通路）：通过网管预先建立，不论是否有业务通过或终端设备接入，PVC一直保持，直到由网管释放。类似于电话网中的租用线路SVC（交换虚通路）：通过信令建立，通信完成后由信令释放SVC。类似于电话网中的用户线路Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page16目录1.ATM概述2.ATM基本概念3.ATM特点4.ATM协议栈5.ATM业务及性能6.ATM网络接口及信令Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page17ATM的特点面向连接快速分组交换统计复用支持多速率、多业务支持话音、数据和图象对实时业务提供完全的QoS保证信元话音数据视频Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page18通信契约：流量参数、QoS参数通信契约的签订契约条款契约条款ATM网络Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page19PCR峰值信元速率SCR可维持信元速率MCR最小信元速率MBS最大突发度流量参数Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page20QoS参数最大信元传递时延MCTD：信元从一个端点到另一个端点所需要的最大时间信元抖动容限CDVT：信元传输时间抖动间隔的上限信元丢失率CLR：可以接受的因网络拥塞而导致信元丢失比例Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page21ATM网络的拥塞管理连接允许控制（CAC）在呼叫请求建立连接阶段确定网络是否有足够的资源建立一条连接使用/网络参数控制（UPC/NPC）通信过程中对入网流量的监测与控制选择信元丢弃与拥塞指示拥塞发生后有选择地丢弃掉重要程度相对低的信元以缓解拥塞，同时进行拥塞状态信息的前向、反向指示Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page22目录1.ATM概述2.ATM基本概念3.ATM特点4.ATM协议栈5.ATM业务及性能6.ATM网络接口及信令Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page23Page23会聚分段与组装适配层一般流量控制信元头产生与提取信元VPI/VCI翻译信元复用和解复用ATM层信元速率去耦、HEC序列的产生/检验、信元定界、传输帧适配、传输帧产生/恢复比特定时、物理媒介语声信元视频信元数据信元物理层TCPMSARCSATM各层的功能Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page24Page24语声、视频电路仿真分组视频数据类比特速率连接式源和目的定时关系固定可变面向连接无连接需要不需要AAL类型1类型2类型3或4类型5高层业务对应于不同类型的业务，ATM提供了相应的AALATM业务分类--AALAAL直接面向各种具体应用，根据各种业务的比特率，连接方式和同步方式，ITU-T（原CCITT）将业务分为四类Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page25Page25语音、视频、数据、图象AAL＋ATM处理ATM信元传输处理ATM信元ATM信元帧和开销物理介质处理传输帧结构至传输接口ATM的基本处理过程Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page26AALATMPHIPRFC1483RFC1483R封装RFC1483B封装AALATMPHEthernetRFC1483ATM网络中的数据业务Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page27目录1.ATM概述2.ATM基本概念3.ATM特点4.ATM协议栈5.ATM业务及性能6.ATM网络接口及信令Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page28ATM的业务分类-ATM从ATM层为所支持业务分配网络资源的角度，ATM论坛将ATM层业务分为以下五类CBR固定比特率业务rt-VBR实时可变比特率业务nrt-VBR非实时可变比特率业务ABR可用比特率业务UBR未指定比特率业务Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page29开销QoS流量参数低高Tolerance1字节5字节头47字节负荷信元抖动信元丢失PCR峰值信元速率实时视频和音频CBR业务Copyright©2006HuaweiTechnologiesCo.,Ltd.Allrightsreserved.Page30QoS流量参数LOWHIGHTolerance信元丢失(NRT)信元丢失(RT)PCRSCR峰值信元速率可维持