8 ATM与IP交换.pptVIP

第8章 ATM与IP交换 目录 8.1 ATM基础 8.2 局域网交换技术 8.3 IP交换技术的产生 8.4 重叠模式的IP交换技术 8.5 集成模式的IP交换 8.6 各种IP交换技术的比较 8.7 多协议标记交换 什么是交换? 微观上，交换就是负责把信息流从某个输入端口输入而从适当的输出端口输出，节点设备内部的硬件和软件系统通过一系列的具体控制（基于预定的存储程序流程控制）动作在其交换核心部分完成交换或者交叉连接。 宏观上，交换就是把源于某个节点的信息流，由若干节点构成的通信网内的相关节点共同配合协商（基于信令或者协议），确定出的一条到达最终接收点的传送路径，整个传送任务也是交换。数据通信网络中的路由技术就是交换。 交换不仅仅由某个节点独立完成，而是由通信网中的若干设备相互配合、共同实现的。 交换变得更灵活，也更复杂。 8.1 ATM基础 8.1.1 ATM技术的产生 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，即实时话音和非实时数据业务。但随着信息活动的丰富，人们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服务。 人们从改进电路交换使其灵活适配不同速率业务以及改进分组交换满足实时性业务要求的角度出发，研究出了一种结合电路交换和分组交换两种技术优点的高速传递技术，即ATM交换技术。 ATM是ITU-T为实现宽度综合数字业务网而推出的一种交换、传输和复用为一体的交换技术，属于快速分组交换技术，采用固定长度的分组包，称为Cell（信元），在预先建立的各种具有服务质量要求的虚通路上高速、高效地传递。 ATM是对分组长度可变的分组交换技术的一种改进措施，适合于硬件级速度的处理。 ATM问世后，很快就被应用到通信网络的骨干网中。 8.1.2 ATM的特点 1．采用统计复用方式 2．取消逐段差错控制和流量控制 3．采用面向连接的方式 4．功能简化的信头 5．采用固定长度的短信元 采用信元方式的优点 固定长度的数据信元使得联网和交换的排队延迟时间更容易预测，交换机厂家可以在网络设备中引进各种措施，以保证所有类型的数据传输服务尤其是对实时要求严格的服务 与可变长度的数据包相比，针对固定长度的信元，更易于设计控制结构和缓冲管理机制，从而使ATM硬件可以更有效地实现简单、可靠的处理。 固定长度的信元使得中继式交换机可以并行地处理各个信元，使其速度远超过采用总线结构的交换机的速度。 信元丢失问题 信头信息出错：ATM网络中没有差错控制，在信元中只对信息头进行差错校验。由于ATM网是根据各信元头中的VPI/VCI来进行路由控制的，当信头信息出错时，该信元就不能输送到指定的接收端，因而发生信元丢失。ATM节点将抛弃这些无法纠错的出错信元。 缓存溢出：当来自不同终结节点的各信元流量瞬时过载而缓存区产生溢出时，会导致信元丢失。缓存区容量越小，复用连接数越多，信元的突发性越大，信元越有可能丢失。为此，在ATM网设计时，需依据各业务信元流的业务量及其特性，确定缓存区容量和复用程度，以保证信元的丢失在允许的范围之内。 2. 虚拟连接 ATM支持的连接类型包括：点对点、点对多点和多点对多点。 ATM虚连接分为两类：永久虚连接（PVC）和交换虚连接（SVC），ATM业务既可在PVC上传输，也可以在SVC上传输。 PVC是一种由网络管理等外部机制建立的连接，处于源和目的ATM系统之间的一系列交换机都被赋予适当的VPI/VCI值，PVC一般需手工进行配置。SVC是一种由信令协议自动建立的连接，它不需要手工配置，应用也更为广泛。 而ATM信令是由一个希望在ATM网上建立连接的ATM终结节点系统发出的，ATM信令沿传输路径标识符抵达目标节点，目标节点可以接受并确认这种连接请求。所有在ATM上运行的高层协议都使用SVC，采用SVC时，网络带宽是动态分配的，SVC传输会话根据特定的交互需求而占用网络带宽，交互完成后便释放所占带宽供其他会话使用。 ATM交换的连接形式—ATM VP交换 ATM交换的连接形式—ATM VC和VP交换 VC是两个终结节点之间的逻辑连接，连接后允许进行单向的信元传输。VP是一组VC的集合，VP可将成束的VC作为一个单元一起交换，而不需对其中每个VC进行交换，在一个VP中的所有VC都以相同的通路通过网络。VP存在于主干节点或ATM终结节点之间，利用VP交换可大大节省处理交换的时间。VP和VC分别用虚通道标识符（VPI）和虚通路标识符（VCI）识别。只要将输入的VPI/VCI改成输出的VPI/VCI即可实现信元的交换。ATM信元交换