现代交换第7章.ppt

对ATM交换的要求(续) 三、ATM交换网络 ②能够提供广播／多播通信： 将同一信号源的信号传送到多个或所有的目的地，因此要求ATM交换网络具有可“拷贝”（Copy）的功能。 ③连接阻塞 ——对ATM交换机构，即使不发生多条入线同时要去往同一出线，也会因内部资源不足而发生内部阻塞。内部阻塞的概率取决于交换机构的结构、配置和交换方式，设计时应使内部阻塞概率尽量地减小。 ——④信元丢失／信元误插率 ——在交换机构内部，当排队的信元数超出队更的长度时，便产生信元丢失。信元丢失的概率必须被保持在一个有限的范围内以保证较高的语义透明性，典型值为10-8～10-11。 ——在交换机构内部也可能会由于错选路由而导致ATM信元误插，信元误插的概率典型地要比信元丢失率小1000倍。 ⑤交换时延和抖动 ——典型地，ATM交换时延为10μ～1000μs，抖动应小于几百微秒。 对ATM交换的要求(续) 三、ATM交换网络 对ATM交换的要求(续) 三、ATM交换网络 ⑥吞吐量（Throughput） ——ATM交换机的吞吐量被定义为交换端口数N与端口速率V的乘积，例如一个8×8的每端口155.520Mbit／s的ATM交换机具有约1.2Gbit／s的吞吐量。用户将根据其应用规模和具体应用要求选用具有不同吞吐量的交换机。 基于缓存的ATM交换结构分类 根据信元在交换模块中的缓冲策略不同，交换结构中的信元排队分为四类： 1、输入排队： 输入排队是在交换机构的入口处给每条入线配置一个专用的缓存来存储输入信元，其调度方法可以很简单（如轮流服务），也可以很复杂（如根据输入队列的长度来选择优先者）。 ——输入排队方法的缺点是存在队头阻塞。事实上，当一个队列的队头信元在没有接到放行命令时，其后面的所有信元都必须在队列中等待，即使它们的目的地是空闲的出线。这种情况显然是不合理的。理论上已计算出输入排队系统可达到的最大负荷是58.6％，基于输入排队原理的交换单元具有很有限的功能。 三、ATM交换网络 2、输出排队 输出排队是在交换机构的每条出线上设置缓存，使同时到达某一出线的各个信元在输出队列中排队，但是前提条件是交换网络必须以N倍于输入线的速率操作，同样输出队列的写入速率也应是读出速率的N倍，以保证不发生信元丢失。交换网络中不需要复杂的调度，输出队列基于先进先出（FIFO）的原则，这样能保证信元正确的排队顺序。 基于缓存的ATM交换结构分类（续） 三、ATM交换网络 基于缓存的ATM交换结构分类（续） 三、ATM交换网络 3、中央排队 中央排队方法是在交换单元的中央设置一队列缓冲器，由所有的入线和出线共享，由中央控制逻辑把去往不同目的地的信元挑选出来并分发到相应的出线。该方法所需的缓冲队列长度较短，可以大大减少所需存储器的容量。不过要求中央存储器的访问速率特别高，系统控制复杂。 4、矩阵交叉节点排队 它是在传统的交叉开关矩阵的每个节点上设置缓存，当到达节点的信元发生竞争时，未被服务的信元暂时存储在缓存。如果多个队列的信元要去往同一出线，则由调度机构决定哪一个信元先被服务。这种方法所需的队列数目较多，并且不能实现缓冲器共享，但每一队列的长度较短。 基于缓存的ATM交换结构分类（续） ——四种排队方法的特性比较 三、ATM交换网络 基于网络拓扑的ATM交换结构分类 从交换网络的拓扑结构划分，ATM交换又分为： 1、共享媒体：它又分为总线型和环型两种：总线型的例子有NEC的ATOM，PRiSM实验室的BSS以及Knockout结构等；环型的有NTT的ATMR，IBM的MetaRing等。 2、共享存储器：例子有Prelude结构，Hitchachi Starlite结构和DSunshine结构等。 3、空分网络：例子有Batcher-Banyan多级互连网络。 三、ATM交换网络 * * 第 7 章 ATM交换 主要内容： ATM概念的引入 ATM的协议参考模型 ATM网络 有关ATM的性能分析方法举例 ATM技术的发展与应用 ATM技术的产生和发展背景 一、ATM概念的引入 长期以来电路交换（circuit switching）和分组交换（packet switching）分别以两个独立的网络实体为人们提供两类性质不同的电信业务，即实时话音（voice）和非实时数据（data）业务。但随着信息活动的丰富，人们（信息的使用者）越来越迫切需求通信网络把话音、数据和图像结合起来并以一种统一的接入方式提供综合的多媒体