ATM与IP结合技术•ATM的背景、基础知识及发展•ATM和IP技术的对比•（★ATM和IP结合的方式）1.ATM•AsynchronousTransferMode异步传输模式，是以信元（cell）为基础的一种分组交换和复用技术(异步是指各路原始信号不一定按照一定时间间隔周期性地出现)。1.1背景•ATM技术是八十年代末由电信提出的，为实现包括语音、数据和图像在内的各种业务传输的宽带综合数据业务网B-ISDN(宽带综合业务数字网BroadbandIntegratedServicesDigitalNetwork)而发展起来的网络技术。•根据ATM论坛的说法，异步传输模式是由美国国家标准学会和国际电信联盟标准定义的电信概念，用于传输包括语音、数据和视频信号在内的完整用户流量。ATM是在1980年代末定义的为满足宽带综合业务数字网络的需求而开发的，旨在集成电信网络。此外，它被设计为用于必须处理传统高吞吐量数据流量(例如文件传输)和实时、低延迟内容(例如语音和视频)的网络。•ATM参考模型大致映射到OSI参考模型的三个最低层:网络层、数据链路层和物理层。TCP/IPOSIATM应用层应用层高层表示层会话层传输层传输层网际层网络层网络访问层数据链路层适配层（CS：会聚子层）适配层（SAR：拆装子层）ATM层物理层物理层(TC：传输汇聚子层)物理层(PMD:物理媒体子层)1.2分层ATM协议参考模型1.3信元（cell）•信元是ATM交换和多路复用的基本单位，由信元头和有效载荷组成，信元头中装有控制信息，有效载荷中装入被分解成数据块的用户信息或其他管理信息。每个信元由5字节的信元头(header)和48字节的有效载荷(payload)组成。ATM信元结构1.3.3固定长度的优点•a）减轻突发的数据拥塞•b）减少排队时延•c）很容易通过硬件做数据交换•如果语音信号被压缩为数据包，并且被迫与突发的数据流量共享一个链路，那么无论语音数据包有多小，它们总是会遇到全尺寸（full-size）的数据包。在正常排队条件下，信元可能会经历最大的排队延迟。为了避免这个问题，所有ATM包或“信元”都是相同的大小。此外，固定的信元结构意味着ATM可以很容易地通过硬件进行交换，而不需要软件交换和路由帧所带来的固有时延。1.4ATM网络•ATM面向连接,它需要在通信双方向建立连接,通信结束后再由信令拆除连接。但它摈弃了电路交换中采用的同步时分复用，改用异步时分复用，收发双方的时钟可以不同，可以更有效地利用带宽。1.4.1ATM交换机•ATM交换机是ATM网络的核心。•ATM网络由相互连接的ATM交换机构成，存在交换机与终端、交换机与交换机之间的两种连接。•交换机支持两类接口：用户与网络的接口UNI（通用网络接口）和网络节点间的接口NNI（网络节点间的接口）。对应两类接口，ATM信元有两种不同的信元头。1.4.1UNI(user–networkinterface,用户与网络的接口)1.4.2NNI（network–networkinterface，网络节点间的接口）ATM网络的构成ATM交换机ATM网络适配器1.4.2ATM的连接•ATM以面向连接的方式工作。这种连接不是物理连接，而是逻辑连接，称为虚连接（VirtualConnection）。•通信开始时先建立虚电路，并将虚电路标志写入信元头，网络根据虚电路标志将信元送往目的地。在这一阶段完成复杂的路由计算功能和网络资源的分配功能，从而来保证建立的连接具有所要求的QoS（服务质量）。•VP：VirtualPath虚通路•VC：VirtualChannel虚信道•一条物理链路上可以创建多条VP(虚通路)，每个VP可以采用复用方式容纳多个VC（虚信道）。不同用户的信元通过不同的VP和VC传递。•VP和VC通过VPI（VirtualPathIdentifier，虚通路标识符）和VCI（VirtualChannelIdentifier，虚信道标识符）来标识。•VPI和VCI独立编号，只有在VPI和VCI同时出现才能唯一地标识一条虚通路。•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。•ATM网络兼顾分组交换（统计复用、灵活高效）的优点和电路交换（传输时延小、实时性好）的优点。1.5ATM的发展•现代通信网中广泛使用的两种交换方式是电路交换和分组交换，ATM综合了电路交换和分组交换的优点，既能灵活的分配带宽，又取消了复杂的流量控制和差错控制，使传输时延大大...
