[IT认证]atm技术与passport交换机培训讲义演示教学

什么是ATM
Asynchronous Transfer Mode 异步传输模式
采用统计时分复用技术的快速分组交换方式 是一种局域网和广域网均可采用的技术
ATM的特点——信元传输
固定长度的信元 48 byte 净荷 + 5 byte 信头 = 53 bytes
帧传输的特点：
帧长度可变 带宽的利用率较高 通过软件完成帧的封装、转发，速度较慢 要求较大的内存
1 2/9 3 4/5
1 6/4 3 2/9 3 2/9 1 6/4
UNI
Signaling Cc
1 Input
Output
2
Port VPI/VCIPort VPI/VCI
1 1/6 2 4/3
D
1 6/4 3 2/9
3 2/9 1 6/4
PVC established manually across UNI and dynamically across NNI
PUBLIC NETWORK
NSAP E.164 20字节
UNI
ATM路由：
•专用路由协议
•标准路由协议
- IISP静态路由
- PNNI动态路由
基本ATM 结构
Application Presentation
Session Transport
ATM Architecture and ISO/OSI Model ITU-TS I.321
ATM的特点——快速分组交换
S2 1 S6
1 S1
1 S8
S3 2
S5 2
S4 2 S7
• 数据报分组交换
• 非面向连接
• 传输过程中所经过的交换节 点可能会不同，分组到达目 的节点顺序可能会不一致
S2 S6
S1
S3 S5
S8
VC
S4 S7
• 快速分组交换
• 提供面向连接的服务
• 分组在建立好的“虚”连接上有 序的、经过规定好的节点传输
统计时分复用技术与传统的时分复用技术的比较
电视会议 局域网
电话
其他
传统时分复用技术
统计时分复用技术（异步时分复用）
• 每个终端都固定地分配了一个公 • 公共信道的时隙实行“按需分配
共信道的一个时隙
”
• 解决办法技术简单，设备成本低 廉，但是不能有效利用网络带宽， 并且扩展性和灵活性很差
• 提高传输效率2-4倍
C
3 1/6 3
1 1/0 4
1/4 4/3
2 Input
Output
Port VPI/VCI Port VPI/VCI
1 1/6 2 4/3
D
3 1/4 4 1/0
1 6/4 3 2/9
3 2/9 1 6/4
VPI/VCI tables in network equipment updated by administrator
1 2/9 3 4/5
Input
Output
Port VPI/VCI Port VPI/VCI
1 2/9 3 4/5
A
UNI Signaling
B
1 6/4 3 2/9 3 2/9 1 6/4
1 4 NNI
2 3 Signaling
Input
Output
Port VPI/VCI Port VPI/VCI
ATM层
物理层
Voice cell
Video cell Data cell
ATM小结
有效负载 (数据) 映射到短小、固定长度的信 元中
信元通过带宽可变的、信道独享的虚通路传输 到对端
强大的带宽管理、流量控制能力，有QOS保 证，适合多媒体业务
采用PNNI协议可使网络具有故障自愈能力 带宽利用率较低
Switched Virtual Circuit (SVC)
Input
Output
Port VPI/VCI Port VPI/VCI
Input
Output
Port VPI/VCI Port VPI/VCI
1 2/9 3 4/5
A
UNI Signaling
B
1 6/4 3 2/9 3 2/9 1 6/4
2
1 4/5 2 1/
2 5/2 1 26/9 1 6/4 3 2/9
3 2/9 1 6/4
1 6/4 3 2/9 3 2/9 1 6/4
1
UNI
Signaling C 3
3
2 Input
Output
1
Port VPI/VCI Port VPI/VCI
4
1 1/6 2 4/3
D
1 6/4 3 2/9
1 3/3 3 0/2 2 1/5 3 1/4 1 6/4 3 2/9 3 2/9 1 6/4
1
4 1/5
B
2 3 4/5
5/2
Input
Output
Port VPI/VCI Port VPI/VCI
1
2
1 4/5 2 1/6 2 5/2 1 2/9 1 6/4 3 2/9 3 2/9 1 6/4
2
ATM虚通道 (Virtual Paths)
物理传输媒介光缆
VPC VPC VPC
ATM虚通路 (Virtual
Circuits)
1. 物理层连接，由多个虚通道（vp）组成。 2. 虚通道连接（vpc），由多个虚通路（vc）组成。 3. 虚通路连接（vcc）
虚通路的类型
PVC （Permanent Virtual Circuit ） SVC（ Switched Virtual Circuit ） SPVC（SOFT PVC）
突发性非实时业务
电话会议，电话业务， 远端教学和付费电视
SNA业务，某些类型 的多媒体业务 企业级LAN业务
非时间敏感性的数 据应用
非时间敏感性的数 据应用
LAN仿真和 LAN互 连业务 电子邮件，远程终 端和文件传送
流量合同参数
峰值信元速率(PCR): 指业务提供者所能保证的虚电路的 最大带宽。对于CBR业务来说，这一参数代表虚电路保证 达到的恒定带宽。
318
NN
VPI
I
12
PCH A
VCI
TLE A
I PC L
16
318
Payload
ATM Payload (48 Bytes)
Payload
ATM适配层-AAL
话音 图像 适配层
数据
- 将高层的应用信息流映射到AAL协议数据单元(PDU)中 - 根据要求提供特定的业务功能 (例如，检查错误，定时恢复 等) - 将协议数据单元分段和重组，形成48个字节的信元负荷字 段 - 将48个字节的信元负荷传递给ATM层
帧长度可变带宽的利用率较高通过软件完成帧的封装转发速度较慢要求较大的内存数据数据庞大的变长数据包会对需要迅速发送的通信造成不同程度的队列延误短小的定长信元使不同的通信流可以交替输送减少造成延误以太网络以太网络令牌环网络令牌环网络atmatm异步传输模式异步传输模式数据数据atm的特点统计时分复用技术其他电话局域网电视会议统计时分复用技术与传统的时分复用技术的比较传统时分复用技术每个终端都固定地分配了一个公共信道的一个时隙解决办法技术简单设备成本低廉但是不能有效利用网络带宽并且扩展性和灵活性很差统计时分复用技术异步时分复用atm的特点快速分组交换s2s6s4s7s3s5s1s8s2s6s4s7vcs1s8s3s5传输过程中所经过的交换节点可能会不同分组到达目的节点顺序可能会不一致分组在建立好的虚连接上有序的经过规定好的节点传输vpc物理传输媒介光缆vpcvpcatm虚通道virtualpaths虚通路连接vccatm虚通路virtualcircuitspvcpermanentvirtualcircuitsvcswitchedvirtualcircuitspvcsoftpvc10permanentvirtualcircuitpvcinputoutput64inputoutputportvpivciportvpivciportvpivciportvpivci64inputoutputportvpivciportvpivci642952101615451443inputoutputportvpivciportvpivcivpivcitablesnetworkequipmentupdated11switchedvirtualcircuitsvcunisignalingnnisignalingunisignalinginputoutputportvpivciportvpivci64inputoutputportvpivciportvpivci64inputoutput64portvpivciportvpivciinputoutputportvpivciportvpivcidynamicallysetupconnectionsviasignaling12switchedvirtualcircuitsvcunisignalingnnisignalingunisignalinginputoutputportvpivciportvp
- 生成并处理ATM字头 - 增加/去除5个字节的ATM字头 - 将信元复用/解复用到虚连接中 - 在虚连接中按顺序传递信元
Voice cell
Video cell Data cell
信元结构
G
UNI F
C
4
VPI
VCI
8
16
ATM Header (5 Bytes)
P CH A T LE A I PC L
[IT认证]atm技术与 passport交换机培训讲义
ATM技术的发展背景
产生于80年代末 计算机处理速度的提高、数据通信需求增长、多媒体
应用的出现，对网络提出了新的、更高的要求。 当时的网络都是为某种特定业务设计的，往往不适用
其它业务 人们希望将来最好只有一个网络存在，它不依赖于业
务，可灵活、安全、经济、有效地利用所有资源—— B-ISDN ITU-T1988年推荐ATM为宽带综合业务数据网BISDN的信息传输模式
Passport 系列ATM交换机
设备硬件简介 设备配置实例
设备硬件简介
设备类型： Passport 15000 Passport 7480 Passport 15000 VSS Passport 7440
BIM 告警LED
告警LED状态 熄灭状态 红色常亮
ATM的特点——服务质量保证
业务类型
流量合同参数 适合业务
应用实例
固定比特率(CBR) PCR
实时-可变比特率 SCR，PCR，
(RT-VBR)
MBS
非实时-可变比特 SCR， PCR，
率(NRT-VBR)
MBS
可用比特率(ABR) MCR，PCR
未指定比特率 (UBR)
PCR
需要持续数字信息流 的交互式数字语音和 视频 突发性实时业务
1 4
NNI
23
Signaling
Input
Output
Port VPI/VCIPort VPI/VCI
2
2 5/2 1 2/9 1 6/4 3 2/9 3 2/9 1 6/4
Input
Output
Port VPI/VCIPort VPI/VCI
1 2/9 3 4/5
1 6/4 3 2/9 3 2/9 1 6/4
物理层-Physical Layer
话音 图像 数据
适配层
ATM层 物理层
- 在ATM信元和传输系统之间进行速率适配 - 增加/去除传输开销 - 通过各种物理媒介进行传输
Voice cell
Video cell Data cell

ATM层-ATM Layer
话音 图像 数据
适配层 ATM层 物理层
1 2/9 3 4/5
A
UNI Signaling
B
1 6/4 3 2/9 3 2/9 1 6/4
1
NNI
3
Signaling
Input
Output
Port VPI/VCIPort VPI/VCI
2 5/2 1 6/4 3 2/9
1 2/9 3 2/9 1 6/4
Input
Output
Port VPI/VCIPort VPI/VCI
1 4 NNI
2 3 Signaling
Input
Output
Port VPI/VCI Port VPI/VCI
2
2 5/2 1 2/9 1 6/4 3 2/9 3 2/9 1 6/4
1 6/4 3 2/9 3 2/9 1 6/4
1
3 3
1 4 D
UNI Signaling C
2 Input
Output
1
UNI
Signaling C 3
3 2 Input
Output
1
Port VPI/VCIPort VPI/VCI
4
D
1 6/4 3 2/9
3 2/9 1 6/4
Dynamically tear down connections via signaling
Soft PVC
Input
Output
Port VPI/VCIPort VPI/VCI
信元传输的特点：
信元长度固定 带宽的利用率较低 由硬件完成交换，速度快 只需很小的内存 适合多媒体应用
以太网络/令牌环网络
数据
视象
庞大的变长数据包会对需要迅速发送的通信造成不同程度的队列延误
数据
视象
ATM异步传输模式
短小的定长信元使不同的通信流可以交替输送，减少造成延误
ATM的特点——统计时分复用技术
持续信元速率(SCR): 仅适于VBR业务，SCR参数规定了 虚电路上用户的VBR业务在任一时刻的最小可用带宽。
最大突发尺寸(MBS): 仅适于VBR业务，MBS参数规定了 在PCR速率下且仍然满足业务合同要求所能传输的最大信 元数量
最小信元速率（MCR）仅适于ABR业务
ATM信令、地址、路由协议
Network
Data Link
Physical
ATM adaptation layer (AAL)
ATM layer
Physical layer
Convergence Sublayer (CS) Segmentation and Reassembly
sublayer (SAR)
ATM layer
Transmission Convergence(TC) Physical Medium Dependent (PMD)
3 2/9 1 6/4
Transfer data over newly established link
Switched Virtual Circuit (SVC)
Input
Output
Port VPI/VCIPort VPI/VCI
A
UNI Signaling
B
1 6/4 3 2/9 3 2/9 1 6/4
UNI - 用户-网络接口 (UNI3.1，4.0) PNNI - 专用网络-网络接口 NNI - 网络-网络接口 (公用) B-ICI - 宽带运营网络接口
B-ICI
•PVC: 人工配置 •SVC: 采用信令方式
NNI
UNI
Carrier A
Carrier B
Atm地址
PNNI PRIVATE NETWORK