1、ATM基本原理 交换接入网工程部 传统的交换方式 电路交换 CircuitSwitching 浪费带宽分组交换 PacketSwitching 系统延迟的不确定性 ATM AsynchronousTransferMode 是一种以信元为单位的异步转移模式 异步意味着来自任一用户的信息信元流不必是周期性的 ATM结合了电路交换和分组交换的优点 能在单一的主体网络中携带多种信息媒体 承载多种通信业务 并且能够保证Qos 各种通信网的可靠性思想 早期传输媒介质量差 X 25采用点到点的完全差错控制 帧定位 比特透明 差错检验 CRC 差错恢复 重传 X 25FR 提高了节点的交换速度FR的2a子层只
2、完成链路层的核心功能 帧定位 比特透明 差错检验 无差错恢复 FR网 32b2a1 2a2a11 32b2a1 有限差错控制 端到端可靠性 ATM网 ATM网络节点无任何差错控制 可实现快速交换 有限差错控制 321b1a 1b1b1a1a 321b1a Cell无差错控制 端到端可靠性 Cell无差错控制 简化 ATM交换网和电话交换网的比较 HW1 HWn HW1 HWn 要求有组播和广播能力 支持点到多点信元拷贝要求有流控和拥塞控制功能提供QoS功能 复杂的排队控制多级网络的内部拥塞问题 复杂 一般不支持组播和广播功能不需要流控不提供QoS功能 简单 ATM是一种面向连接的技术 虚通道
3、VirtualPath 虚通路 VirtualChannel 连接的建立 信令 SVC SVP 网管 PVC PVP ATM是一种面向连接的技术 Setup Setup Setup Setup 无连接 逐段转发数据报较长 不固定长度网络服务质量无法保证 面向连接 一次呼叫 高速转发信元53字节 固定长度服务质量 Qos 保证 无连接交换网络 面向连接ATM网络 ATM连接分为虚通道 VP 连接和虚通路 VC 连接 物理传输媒体和VC VP的关系 VPI和VCI仅在两个物理节点间有局部意义 ATM虚电路 VirtualCircuit ATM连接的类型 VC交换 VP交换 VP交换 也称VP交叉连
4、接 ATM传送网的分层结构 VC子层 VP子层 ATM层 传输通道子层 数字段子层 再生段子层 物理层 引入VP子层的目的在于 管理的需要 支持端到端的半固定连接 VPC 每个半固定连接可传输多种成份业务 VCC 在主干网上加快交换速度 VPI 76VCI 19 26 39 VPI 53VCI 19 26 39 ATMNode3 VPI 76VCI 19 26 39 ATMNode1 VPI 69VCI 34 48 VPI 77VCI 22 26 VPI 31VCI 33 66 ATMNode2 VP交换 VCs在节点间保持不变 VC交换 VCs在节点间改变 VPL VPL VPC VCC P
5、TI 净荷类型CLP 信元丢失优先级HEC 信头误码控制Payload 载荷 48字节 信头5字节 包括GFC VPI VCI PTI CLP HEC GFC 一般流量控制VPI 虚通道标识VCI 虚通路标识 ATM信元是固定长度的短分组 适合硬件高速处理 12345 53 UNI信元格式 NNI信元格式 ATM信元格式 Header Payload 5Bytes 48Bytes ATM信元类型 信元包括 空闲信元 VPI 0 VCI 0 PTI 0 CLP 1 用于速率适配 未赋值信元 VPI 0 VCI 0 PTI 任意值 CLP 0 OAM信元 信令信元 VP子层 VCI 3用于VP链路
6、 VCI 4用于VP连接 VC子层 PTI 4用于VC链路 PTI 5用于VC连接 元信令信元 VPI 任意值 VCI 1 一般广播信元信令 VPI 任意值 VCI 2 点对点信令信元 VPI 任意值 VCI 5 用户信元 信令 信息 ATM协议参考模型 ATM网络中的信令接口 PrivateUNI PNNI PublicUNI BISUP BISUP BICI ATM专网 公用ATM网 运营商1 公用ATM网 运营商2 UNI UserNetworkInterface 信令关于UNI信令的协议主要有 1 Q 2931 Q 2971 ITU T 2 UNI3 1 UNI4 0 ATMForum
7、 有两种形式的UNI接口 PublicUNI 用于ATM用户设备与公用ATM网络间的接口 专用ATM网络与公用ATM网络间的接口 PrivateUNI 用于ATM用户与专用ATM网络间的接口 UNI3 1支持两种ATM地址 公用ATM地址 E 164地址 地址由最多15个十进制数字 IA5字符 组成 专用ATM地址 NSAP地址 ATM的NSAP地址占用20字节 目前定义了三种格式 1 DCCATMformat2 ICDATMformat3 E 164ATMformat Q 2931 2971Q 2931 2971是ITU制定的UNI协议 Q 2931 Q 2971与UNI3 1的区别基本上是
8、细节上的 Q 2931用于点到点呼叫 Q 2971用于点到多点呼叫 IISPIISP是ATMForum制定的NNI协议 它从UNI3 1而来 它的信令部分与UNI3 1信令基本相同 差别主要在于IISP增加了一个简单的路由功能 UNI4 0UNI4 0是ATMForum制定的UNI协议 相对于Q 2931 2971 它增加了几项重要的功能 LIJ LeafInitiatedJoin 叶节点启动加入功能 这样的 对于一个点到多点呼叫 叶节点可以主动向根节点或者网络请求加入该呼叫 支持ABR功能 支持Anycast功能 支持流量参数协商 其他一些差别 PNNI1 0PNNI1 0是ATMForum
9、制定的NNI协议 它是建立在UNI4 0之上的 提供对UNI3 0 3 1的完全支持和对UNI4 0的部分支持 它最大的改变就是增加一个功能非常强大的路由功能 它的信令部分与UNI4 0相似 它不支持LIJ 在其他方面也有一些小差别 提供对UNI3 0 3 1的完全支持和对UNI4 0的部分支持 可实现点到点和点到多点连接 采用分层结构 具有伸缩性 可提供对更大规模网络的支持 支持分级路由结构 支持QOS 支持PVPC PVCC SoftPVPC PVCC 提供源路由选择 即由发出请求的交换系统寻找到达目的地的端到端通路 自动更新网络拓扑信息 提供动态路由功能 连接失败时可重新计算路由 提供回
10、溯功能和备用路由功能 可与外部路由域 externalroutingdomains 进行互操作 PNNI1 0的特点 ILMI实现的主要功能就是地址注册 自动产生ATM地址并交换地址信息 自动交换网络的配置信息 为信令建立提供重要的参数 实现设备的即插即通 减少手工配置的复杂性 ILMI在3 0版本以前是InterimLocalManagementInterface 临时本地管理接口 的缩写 到4 0后改为IntegratedLocalManagementInterface 集中本地管理接口 的简称 由这一点也可以看出该软件模块在用户网络接口部分发挥越来越重要的作用 ILMI协议 ATMLAN
11、 LANE LANEmulation 主要标准 ATMForumaf lane 0021 000CIPOA ClassicIPOverATM 主要标准 IETFRFC1577 RFC1483MPOA Multi ProtocolOverATM 主要标准 ATMForumaf mpoa 0087 000 LEC ATMSwitch ATMSwitch ATMSwitch ATMSwitch LEC LES BUS LECS LANEmulation LANE Version1 0 结构 ATMDevice ATMSwitch ATMSwitch ATMSwitch ATMSwitch ATMDe
12、vice ATMDevice ATMARPServer 192 168 10 100 192 168 10 101 192 168 10 102 ClassicalIPoverATM RFC1577 WHYMPLS Multi protocolLabelSwitching MPLS技术结合了标签交换转发和网络层的寻路 routing 功能 它可以支持任意的网络层协议 如 IPv6 IPX AppleTalk等 和任意的链路层协议 如 ATM Frame Relay PPP等 MPLS技术特点 简化转发 MPLS使用短的 固定长度的标签 而不是使用类似IP地址的最大匹配 但对于是否会提高转发速度
13、 业界还存在争议 因为传统的IP转发现在也可以达到OC 48的速度 但无论如何 MPLS对于那些现存的路由器来说还是有着积极意义的 ExplicitRouting MPLS有利于发挥ExplicitRouting的好处 因为MPLS可以事先建立LSP 这样每个报文就不需要携带用于ExplicitRouting的路由信息 流量工程 TrafficEngineering MPLS便于实现流量工程 因为在传统的基于IP的网络中 实现流量工程主要靠调整路由的metrics参数来平衡负载 但在网络复杂的环境中 这种调整方法所起的作用就很有限了 而MPLS可以唯一确认数据流 因此可以提供更直接的方法支持流
14、量工程 续 QOSRouting 由于QOSRouting需要使用ExplicitRouting 而MPLS可以更好地支持ExplicitRouting 所以也可以更好地支持QOSRouting 映射IP报文到FEC 转发等效类 功能划分 在MPLS区域边缘 其功能尽量复杂 在MPLS区域核心 其功能尽量简单 支持不同业务级别的简单转发 MPLS可以使用一种简单的转发方法来支持不同业务级别的业务 对于差别业务的支持 可以分割不同的标签空间 这是由标签分发协议来控制的 华为公司ATM产品 交换接入网工程部 8750外观与机柜结构 19寸电信标准机柜 42U 1个电源模块 4U 3个功能机框 12
15、U 单板插框 9U 风扇盒 2U 导线盒 1U 1个机柜风扇盒 1U 15个槽位 3种槽位区 MPUNETUBS单板类型 MPUNETLPUI O接口板BCKCOB 8750插框与槽位 LPU线路处理单元 用户接口类型 物理接口STM 1单 多模光口STM 4c单 多模光口STM 16单 多模光口STM 1双绞线电口E3同轴电缆电口T3同轴电缆电口 业务接口UNI NNIATME3 T3ATMPOS100Base T 千兆以太网E3 T3FR Radium1202以太网接入交换机 1 LANE方式2 1483桥方式 目前已停产 替代产品为1216 Radium8210是MSS Mutiprot
16、ocolSwitchedServices 多协议交换业务 服务器 它主要被用来支持运行于ATM网络上的设备 包括带ATM接口的工作站 ATM桥和ATM局域网交换机 ATMLANSwitch Radium8210有三个主要功能 1 局域网仿真 LANemulation 2 基于ATM的传统IP ClassicalIPoverATM 3 支持路由和桥 BAS 宽带接入服务器 BroadbandAccessServer 用户管理 需要对ADSL CableModem Ethernet等接入用户进行鉴权 认证和计费 同时必须对接入客户机进行配置和管理 PPPoE PPPoA 连接汇聚 具有PPP用户接入终结的功能 可对连接进行汇聚 路由功能 能够在多种接入方式 xDSL CableModem FR Ethenet 间实现三层内部互通而不依赖外部路由器 ATM典型应用 交换接入网工程部 公共广域网 IP网络中的标签交换路由器LSR PSTS ISDN中继网 移动通信网中继 局域网互联 优化DDN网络 FR网络核心 VPN实现
