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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LAN、MAN和WAN來傳輸語音、視頻和數(shù)據(jù)的新興技術(shù)。ATM也是一個國際標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)了高速、面向連接、信元交換和用以為用戶提供虛擬無限帶寬的多路復(fù)用技術(shù)。

2.異步傳輸模式的工作原理[2]

  用戶通過發(fā)送一十迭往目標(biāo)用戶的敦據(jù)包開始ATM過程。數(shù)據(jù)包經(jīng)ATM適配層處理,劃分為多個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,由物理層將多個單元組成包。在包的開始加上附加的幀和維護信息,并通過物理蝶件住外發(fā)送.接收過程則與此相反。

3.異步傳輸模式的優(yōu)點[2]

  異步傳輸模式的主要優(yōu)點是具有以每秒高進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動態(tài)重組LAN。當(dāng)前,LAN的分段原則是一個工作站與它的LAN服務(wù)器的地理位置較近,ATM將允許網(wǎng)絡(luò)管理者建立一個邏輯的而不是物理的分段。一個ATM開關(guān)將允許你建立一個完全不依賴于網(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同點間的點到點的連接,保證兩點聞可有完全的網(wǎng)絡(luò)帶寬——每秒45兆位或155兆位(標(biāo)準(zhǔn)草案中規(guī)定的兩個接口速度)。因為ATM是獨立于介質(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]

  對于網(wǎng)絡(luò)用戶來說,ATM為每個用戶提供一個專用的交換式連接。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搶一個傳輸路由的現(xiàn)象,這樣當(dāng)一個終端在通信時,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622MB/s。這個速度甚至比交換式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),視頻和語音。

  通過ATM技術(shù),網(wǎng)絡(luò)的大部分功能均能以低成本硬件實現(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。

  在辦公室或部門之類的局部環(huán)境中,ATM可用于替換或擴大諸如以太網(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,并避開不足,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,成為對局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)都很有價值的技術(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)點的強大功能成為下一代網(wǎng)絡(luò)的主要關(guān)鍵技術(shù)。

  無論是新建網(wǎng)絡(luò),還是為原有的網(wǎng)絡(luò)進行升級擴容,花費多少是一個非常重要的問題。ATM是否需要特殊布纜,這個問題是幾乎是每個網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計者都要考慮到的問題。因為布線系統(tǒng)是整個網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),采用什么類型的線纜不僅影響整個網(wǎng)絡(luò)工程的造價,而且對于整個網(wǎng)絡(luò)的性能都有舉足輕重的作用。

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

  由此看來,ATM的造價總體上來說,相對于傳統(tǒng)的LAN,是有些偏高的。所以網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計者可能會考慮,是否存在ATM技術(shù)的簡單替代產(chǎn)品。其實對于大多數(shù)企業(yè)來說,出于費用、技術(shù)、運用等多方面的原因致使他們不可能在短時間內(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。通常容量以一個數(shù)量級以上的方式增加,使網(wǎng)絡(luò)性能明顯提高。采用增加對文件服務(wù)器之類共享資源的方法對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行操作??傊?,采用ATM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)平滑過渡到ATM。

5.異步傳輸模式方案選擇[3]

  方案A:LAN交換

  在這個方案中,LAN交換機提供了一個工作組內(nèi)改善性能的最佳選擇,參見下圖。這種交換機也可提供更高的速率,以便對現(xiàn)有FDDI骨干網(wǎng)進行接入。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,單純通過向工作組增加交換式以太網(wǎng)的方法是無濟于事的。

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。盡管許多骨干網(wǎng)可能選擇FDDI建設(shè),但ATM提供一個更能防患于未然而且便于升級的途徑。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邊緣交換機是提供向骨干網(wǎng)升級最切實可行的方法。

  這些交換設(shè)備對所連接的以太網(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ATM的透明接入,參見下圖。

方案B

  并且,如果服務(wù)器連接經(jīng)常處于過載狀態(tài),那么也可以在ATM交換機和服務(wù)器中的ATM適配器之間進行直接連接。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)格的用戶提供對ATM交換機的直接連接,同時,這種方法還可減輕對其它用戶所使用的邊緣交換機的負載。

  方案C:低速的ATM應(yīng)用

  在前面我們提到過,ATMLAN采用的是五類、超五纜。

  如果采用第三、四類纜,和五類纜一樣只架設(shè)二對纜,那么速度只能達到25Mb/s。所以方案C正是使用二對第三、四類纜的、費用相對低廉的低速ATM解決方案。這是一種在第三、四類電纜上利用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。參見下圖,但是用戶應(yīng)當(dāng)注意,對于一些實時傳送的業(yè)務(wù),如交互數(shù)據(jù),語音或視頻等,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)。借助于第五類纜或光纖布纜接入桌面,用戶可以立即方案D:完整的ATM在這個方案中,網(wǎng)絡(luò)的骨干部分已經(jīng)完全采用了ATM技術(shù)。借助于第五類纜或光纖布纜接入桌面,用戶可以立即以155Mb/s到622Mb/s的速度接入ATM 網(wǎng)絡(luò),參見下圖。其它的工作站和服務(wù)器可以在需要的時候通過現(xiàn)有以太網(wǎng)或FDDI經(jīng)邊緣交換機接入ATM骨干網(wǎng)。

方案D

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