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異步傳輸模式

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1.什么是異步傳輸模式[1]

  異步傳輸模式(ATM)是一種通過(guò)LAN、MAN和WAN來(lái)傳輸語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)的新興技術(shù)。ATM也是一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了高速、面向連接、信元交換和用以為用戶(hù)提供虛擬無(wú)限帶寬的多路復(fù)用技術(shù)。

2.異步傳輸模式的工作原理[2]

  用戶(hù)通過(guò)發(fā)送一十迭往目標(biāo)用戶(hù)的敦?fù)?jù)包開(kāi)始ATM過(guò)程。數(shù)據(jù)包經(jīng)ATM適配層處理,劃分為多個(gè)48字節(jié)的數(shù)據(jù)塊.再由ATM層加上5字節(jié)的塊頭信息完成單元的格式化。最后,由物理層將多個(gè)單元組成包。在包的開(kāi)始加上附加的幀和維護(hù)信息,并通過(guò)物理蝶件住外發(fā)送.接收過(guò)程則與此相反。

3.異步傳輸模式的優(yōu)點(diǎn)[2]

  異步傳輸模式的主要優(yōu)點(diǎn)是具有以每秒高進(jìn)2千兆使的建度傳輔聲音 數(shù)據(jù),圖形及視操圖像的能力。它允許網(wǎng)絡(luò)管理者在工作站要求改變時(shí)動(dòng)態(tài)重組LAN。當(dāng)前,LAN的分段原則是一個(gè)工作站與它的LAN服務(wù)器的地理位置較近,ATM將允許網(wǎng)絡(luò)管理者建立一個(gè)邏輯的而不是物理的分段。一個(gè)ATM開(kāi)關(guān)將允許你建立一個(gè)完全不依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)的邏輯網(wǎng)絡(luò)。

  異步傳輸模式提供了任何兩個(gè)同點(diǎn)間的點(diǎn)到點(diǎn)的連接,保證兩點(diǎn)聞可有完全的網(wǎng)絡(luò)帶寬——每秒45兆位或155兆位(標(biāo)準(zhǔn)草案中規(guī)定的兩個(gè)接口速度)。因?yàn)锳TM是獨(dú)立于介質(zhì),它能在一定速度范圍內(nèi)操作。

4.異步傳輸模式的應(yīng)用[3]

  對(duì)于網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)來(lái)說(shuō),ATM為每個(gè)用戶(hù)提供一個(gè)專(zhuān)用的交換式連接。這就意味著采用ATM技術(shù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)克服了當(dāng)今廣為使用的以太局域網(wǎng)的局限性。在以太網(wǎng)中存在著許多終端爭(zhēng)搶一個(gè)傳輸路由的現(xiàn)象,這樣當(dāng)一個(gè)終端在通信時(shí),其他終端就不能用此路由。而ATM局域網(wǎng)是以交換為中心的星型結(jié)構(gòu),傳輸速率高,所以各終端都可占用傳輸路由。

  即使在僅考慮速度的情況下,ATM也能提供比共享介質(zhì)LAN更快的傳輸速度,其速度高達(dá)622MB/s。這個(gè)速度甚至比交換式LAN解決方案還要高,而且可以提供改善QOS能力,并且能在公共網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上支持交互數(shù)據(jù),視頻和語(yǔ)音。

  通過(guò)ATM技術(shù),網(wǎng)絡(luò)的大部分功能均能以低成本硬件實(shí)現(xiàn)。以至于在結(jié)構(gòu)上只需替換交換器、板卡等就能選擇25Mbit/s到1Gbit/s以上的最佳速度。

  在辦公室或部門(mén)之類(lèi)的局部環(huán)境中,ATM可用于替換或擴(kuò)大諸如以太網(wǎng),令牌環(huán)網(wǎng)和FDDI網(wǎng)等LAN技術(shù)。在廣域網(wǎng)環(huán)境中,ATM可以替代幀中繼、X.25等技術(shù)。并且吸收了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),并避開(kāi)不足,因此,ATM技術(shù)在從工作組廣域網(wǎng)的廣泛網(wǎng)應(yīng)用中均能使用,成為對(duì)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)都很有價(jià)值的技術(shù),它以具有高速、可伸縮、適合多媒體、適合于廣域網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)的強(qiáng)大功能成為下一代網(wǎng)絡(luò)的主要關(guān)鍵技術(shù)。

  無(wú)論是新建網(wǎng)絡(luò),還是為原有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí)擴(kuò)容,花費(fèi)多少是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。ATM是否需要特殊布纜,這個(gè)問(wèn)題是幾乎是每個(gè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)者都要考慮到的問(wèn)題。因?yàn)椴季€(xiàn)系統(tǒng)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),采用什么類(lèi)型的線(xiàn)纜不僅影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)工程的造價(jià),而且對(duì)于整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能都有舉足輕重的作用。

  ATM LAN采用的是五類(lèi)、超五類(lèi)纜。該纜支持流行的ATM桌面速度達(dá)l55Mb/s。如果采用第三、四類(lèi)纜,若想達(dá)到這個(gè)速度,則需要使用四對(duì)纜代替第五類(lèi)纜要求的兩對(duì)纜。如果和五類(lèi)纜一樣只架設(shè)二對(duì)纜,那么速度只能達(dá)到25Mb/s。但如果想要達(dá)到更高速的ATM(如622Mb/s),或架設(shè)超過(guò)100m的工作組纜,則需要采用光纜。

  由此看來(lái),ATM的造價(jià)總體上來(lái)說(shuō),相對(duì)于傳統(tǒng)的LAN,是有些偏高的。所以網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)者可能會(huì)考慮,是否存在ATM技術(shù)的簡(jiǎn)單替代產(chǎn)品。其實(shí)對(duì)于大多數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō),出于費(fèi)用、技術(shù)、運(yùn)用等多方面的原因致使他們不可能在短時(shí)間內(nèi)從傳統(tǒng)的LAN轉(zhuǎn)向ATM。于是出現(xiàn)這樣一些基于傳統(tǒng)LAN短期替代產(chǎn)品。例如交換式以太網(wǎng),傳統(tǒng)LAN與ATM技術(shù)各種組合的混合網(wǎng)等?;诮粨Q式以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)提供比采用共享以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)更多的容量。通常容量以一個(gè)數(shù)量級(jí)以上的方式增加,使網(wǎng)絡(luò)性能明顯提高。采用增加對(duì)文件服務(wù)器之類(lèi)共享資源的方法對(duì)于提供連接速度也是可行的,因此這些設(shè)備能以高得多的速度進(jìn)行操作??傊捎肁TM就緒的以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)設(shè)備也能將該網(wǎng)絡(luò)平滑過(guò)渡到ATM。

5.異步傳輸模式方案選擇[3]

  方案A:LAN交換

  在這個(gè)方案中,LAN交換機(jī)提供了一個(gè)工作組內(nèi)改善性能的最佳選擇,參見(jiàn)下圖。這種交換機(jī)也可提供更高的速率,以便對(duì)現(xiàn)有FDDI骨干網(wǎng)進(jìn)行接入。這些骨干網(wǎng)也可能是快速以太網(wǎng)。如果不用這種骨干網(wǎng),那么在骨干網(wǎng)上形成的擁擠和堵塞,單純通過(guò)向工作組增加交換式以太網(wǎng)的方法是無(wú)濟(jì)于事的。

方案A

  如果擁擠和堵塞在100Mb/s骨干上出現(xiàn),那么只有選擇向ATM升級(jí)。盡管許多骨干網(wǎng)可能選擇FDDI建設(shè),但ATM提供一個(gè)更能防患于未然而且便于升級(jí)的途徑。在這種情況通??梢钥紤]方案B。

  方案B:邊緣交換

  如果工作站不能直接利用ATM的帶寬,但是能夠利用以太網(wǎng),快速以太網(wǎng)或FDDI網(wǎng)段的帶寬,那么,使用ATM邊緣交換機(jī)是提供向骨干網(wǎng)升級(jí)最切實(shí)可行的方法。

  這些交換設(shè)備對(duì)所連接的以太網(wǎng)或令牌環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)端口提供LAN仿真,并且采用ATM上行鏈路與網(wǎng)絡(luò)骨干部分連接,提供對(duì)ATM的透明接入,參見(jiàn)下圖。

方案B

  并且,如果服務(wù)器連接經(jīng)常處于過(guò)載狀態(tài),那么也可以在ATM交換機(jī)和服務(wù)器中的ATM適配器之間進(jìn)行直接連接。而且隨著一旦工作站性能得以改善,可以向?qū)W(wǎng)絡(luò)速率要求更為嚴(yán)格的用戶(hù)提供對(duì)ATM交換機(jī)的直接連接,同時(shí),這種方法還可減輕對(duì)其它用戶(hù)所使用的邊緣交換機(jī)的負(fù)載。

  方案C:低速的ATM應(yīng)用

  在前面我們提到過(guò),ATMLAN采用的是五類(lèi)、超五纜。

  如果采用第三、四類(lèi)纜,和五類(lèi)纜一樣只架設(shè)二對(duì)纜,那么速度只能達(dá)到25Mb/s。所以方案C正是使用二對(duì)第三、四類(lèi)纜的、費(fèi)用相對(duì)低廉的低速ATM解決方案。這是一種在第三、四類(lèi)電纜上利用100BaseT技術(shù)的ATM產(chǎn)品技術(shù)。雖然為“低速”,但是這種解決方案是可與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)保持高度兼容的,并且提供與高速ATM相同的能力。參見(jiàn)下圖,但是用戶(hù)應(yīng)當(dāng)注意,對(duì)于一些實(shí)時(shí)傳送的業(yè)務(wù),如交互數(shù)據(jù),語(yǔ)音或視頻等,他們要求網(wǎng)絡(luò)提供一種有充分保證的服務(wù)質(zhì)量,高度的安全性,以及受控的低延遲接入、傳送等一系列苛刻的傳輸環(huán)境。在這種情況下,我們應(yīng)該毫不猶豫的要選擇方案D。

方案C

  方案D:完整的ATM

  在這個(gè)方案中,網(wǎng)絡(luò)的骨干部分已經(jīng)完全采用了ATM技術(shù)。借助于第五類(lèi)纜或光纖布纜接入桌面,用戶(hù)可以立即方案D:完整的ATM在這個(gè)方案中,網(wǎng)絡(luò)的骨干部分已經(jīng)完全采用了ATM技術(shù)。借助于第五類(lèi)纜或光纖布纜接入桌面,用戶(hù)可以立即以155Mb/s到622Mb/s的速度接入ATM 網(wǎng)絡(luò),參見(jiàn)下圖。其它的工作站和服務(wù)器可以在需要的時(shí)候通過(guò)現(xiàn)有以太網(wǎng)或FDDI經(jīng)邊緣交換機(jī)接入ATM骨干網(wǎng)。

方案D

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