atm技术与passport交换机培训讲义

1、ATM技术与passport系列ATM交换机 ATM技术的发展背景n产生于产生于80年代末年代末n计算机处理速度的提高、数据通信需求增长、多媒体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。应用的出现，对网络提出了新的、更高的要求。n当时的网络都是为某种特定业务设计的，往往不适用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其它业务 n人们希望将来最好只有一个网络存在，它不依赖于业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务，可灵活、安全、经济、有效地利用所有资源B-ISDNnITU-T1988年推

2、荐年推荐ATM为宽带综合业务数据网为宽带综合业务数据网B-ISDN的信息传输模式的信息传输模式 什么是ATMnAsynchronous Transfer Mode 异步传输模式 n采用统计时分复用技术的快速分组交换方式 n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信元传输的特点：信元传输的特点：信元长度固定信元长度固定带宽的利用率较低带宽的利用率较低由硬件完成交换，速度快由硬件完成交换，速度快只需很小的内存只需很小的内存适合多媒体应用适合多媒体应用帧传输的特点：帧传输的特点：帧长度可变帧长

3、度可变带宽的利用率较高带宽的利用率较高通过软件完成帧的封装、转发，速度较慢通过软件完成帧的封装、转发，速度较慢要求较大的内存要求较大的内存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其他其他电话电话局域网局域网电视会议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传统时分复用技术 每个终端都固定地分配了一个公每个终端都固定地

4、分配了一个公共信道的一个时隙共信道的一个时隙 解决办法技术简单，设备成本低解决办法技术简单，设备成本低廉，但是不能有效利用网络带宽，廉，但是不能有效利用网络带宽，并且扩展性和灵活性很差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）统计时分复用技术（异步时分复用） 公共信道的时隙实行公共信道的时隙实行“按需分配按需分配” 提高传输效率提高传输效率2-4倍倍 ATM的特点快速分组交换S2S6S4S7S3S5S1S8111222S2S6S4S7VCS1S8S3S5 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 快速分组交换 提供面向连接的

5、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 VPC物理传输媒介光缆物理传输媒介光缆VPCVPCATMATM虚通道虚通道( (Virtual Paths)1. 物理层连接，由多个虚通道（物理层连接，由多个虚通道（vp）组成。）组成。2. 虚通道连接（虚通道连接（vpc），），由多个由多个虚通路（虚通路（vc）组成）组成。3. 虚通路连接（虚通路连接（vcc） ATMATM虚通路虚通路( (Virtual Circuits)虚通路的类型nPVC （Permanent Virtual Circuit ）nSVC（ Switched Virtual Circuit ）nSPVC（SO

6、FT PVC）Permanent Virtual Circuit (PVC)ABDCInputOutput13/330/221/531/416/432/932/916/4InputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCIPort VPI/VCI Port VPI/VCI12/934/525/241/516/432/932/916/4InputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI14/521/625/212/916/432/932/916/42/95/21/01/61/54/51/44/3InputOutputPort VPI/VCI Port V

7、PI/VCI11/624/331/441/016/432/932/916/412423324123nVPI/VCI tables in network equipment updated by administrator1Switched Virtual Circuit (SVC)BD1241332412UNISignalingNNISignalingCUNISignalingInputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI16/432/932/916/4InputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI25/212/916/432/932/916

8、/4InputOutput12/934/516/432/932/916/4Port VPI/VCI Port VPI/VCIInputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI16/432/932/916/4A3nDynamically set up connections via signalingSwitched Virtual Circuit (SVC)BD1241332412UNISignalingNNISignalingCUNISignalingInputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI12/934/516/432/932/916/4

9、A3InputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI16/432/932/916/412/934/5InputOutputPort VPI/VCI Port VPI/VCI25/212/916/432/932/916/414/521/6InputOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI16/432/932/916/411/624/3nTransfer data over newly established linkSwitched Virtual Circuit (SVC)BD1241332412NNISignalingCUNISignalingInpu

10、tOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI16/432/932/916/4InputOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI25/212/916/432/932/916/4InputOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI12/934/516/432/932/916/4InputOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI16/432/932/916/4A3UNISignalingnDynamically tear down connections via signalingSoft PVCBD112NNISignalingUNISi

11、gnalingInputOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI16/432/932/916/4InputOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI25/212/916/432/932/916/4InputOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI12/934/516/432/932/916/4InputOutputPortVPI/VCIPortVPI/VCI16/432/932/916/43UNISignaling11/624/312/934/5ACnPVC established manually across UNI and dynamical

12、ly across NNIcATM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固定比特率(CBR) PCR需要持续数字信息流的交互式数字语音和视频 电话会议，电话业务，远端教学和付费电视 实时实时-可变比特率可变比特率(RT-VBR)SCR，PCR， MBS 突发性实时业务SNA业务，某些类型的多媒体业务 非实时非实时-可变比特可变比特率率(NRT-VBR)SCR， PCR， MBS 突发性非实时业务企业级LAN业务 可用比特率可用比特率(ABR) MCR，PCR非时间敏感性的数据应用LAN仿真和 LAN互连业务 未指定比特率未指定比特率(UBR)PCR非时间敏感性的数据

13、应用 电子邮件，远程终端和文件传送 流量合同参数n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。 n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。 n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 n最小信元速率（MCR）仅适于ABR业务ATM信令、地址、路由协议UNIPNNIUNINNIB-ICICarrier ACarrier BPUBLIC NETWORKPRIVATE NET

14、WORKUNI - 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PVC: 人工配置人工配置SVC: 采用信令方式采用信令方式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 Atm地址NSAP E.16420字节基本ATM 结构Physical layerPhysicalDataLinkApplicationPresentationSessionTransportNetworkATM layerATM adaptation layer(AAL)ATM Architec

15、ture and ISO/OSI ModelITU-TS I.321ATM layerConvergence Sublayer (CS)Segmentation and Reassembly sublayer (SAR)Transmission Convergence(TC)Physical Medium Dependent (PMD)物理层-Physical LayerVoice cell Video cell Data cell- 在在ATM信元和传输系统之间进行速率适配信元和传输系统之间进行速率适配- 增加增加/去除传输开销去除传输开销- 通过各种物理媒介进行传输通过各种物理媒介进行传输

16、话音图像数据适配层适配层ATM层层物理层物理层ATM层-ATM LayerVoice cell Video cell Data cell- - 生成并处理生成并处理ATM字头字头- - 增加增加/ /去除去除5 5个字节的个字节的ATM字头字头- - 将信元复用将信元复用/ /解复用到虚连接中解复用到虚连接中- - 在虚连接中按顺序传递信元在虚连接中按顺序传递信元话音图像数据适配层适配层ATM层层物理层物理层信元结构VPIVCIPTICLPHECPayloadATM Header(5 Bytes)ATM Payload(48 Bytes)81643 1 8GFCVPIVCIPTICLPHECP

17、ayload12163 1 8UNINNIAALAALATM适配层-AALVoice cell Video cell Data cell- 将高层的应用信息流映射到将高层的应用信息流映射到AAL协议数据单元协议数据单元(PDU)中中- 根据要求提供特定的业务功能根据要求提供特定的业务功能 (例如，检查错误，定时恢复例如，检查错误，定时恢复等等)- 将协议数据单元分段和重组，形成将协议数据单元分段和重组，形成48个字节的信元负荷字个字节的信元负荷字段段- 将将48个字节的信元负荷传递给个字节的信元负荷传递给ATM层层 话音图像数据适配层适配层ATM层层物理层物理层ATM小结n有效负载 (数据)

18、映射到短小、固定长度的信元中n信元通过带宽可变的、信道独享的虚通路传输到对端n强大的带宽管理、流量控制能力，有QOS保证，适合多媒体业务n采用PNNI协议可使网络具有故障自愈能力n带宽利用率较低Passport 系列ATM交换机n设备硬件简介n设备配置实例设备硬件简介设备硬件简介设备类型：nPassport 15000nPassport 7480nPassport 15000 VSSnPassport 7440告警告警LEDLED状态状态含义含义熄灭状态熄灭状态表示本表示本BIMBIM模块无故障模块无故障红色常亮红色常亮表示表示BIMBIM模块有故障模块有故障馈电指示馈电指示LEDLED状态状

19、态含义含义绿色常亮绿色常亮电流正常电流正常熄灭状态熄灭状态无馈电电流无馈电电流指示灯状态指示灯状态含义含义熄灭熄灭操作正常操作正常红色常亮红色常亮开关模块故障开关模块故障指示灯状态指示灯状态含义含义绿色常亮绿色常亮操作正常操作正常熄灭熄灭无馈电无馈电BIM 告警LEDBIM 馈电指示LEDBIP 告警告警LEDBIP 电源指示电源指示LEDPassport 7440 4-port OC3c/STM-1 12/16-port OC3c/STM-1 12-port DS3 12-port E3 1-port OC12c/STM-4 4-port chan. OC12/STM-4 1-port OC

20、48c/STM-16 4-port chan. DS3 1-port chan. STM-1 1-port chan. enhanced OC48Passport 15000 Interfaces 4-port chan. DS3 1-port chan. STM1 4-port chan. DS3 PPP 1-port chan. STM-1 PPP 4-port OC12c/STM-4 POS / DWDM 1-port OC48c/STM-16 POS / DWDM Gigabit Ethernet 4-port chan. DS3 (DS1) 12-port DS3 Clear Cha

21、nnel 32-port DS1/E1, n x DS0 12-port E3 Clear Channel ATMF standards compliant CESDS3 TDM cardSTM-1 TDMDSP Server cardBuilds on Passport 8780 Voice Gateway Services Same service definition / behavior to end customerVersatility in InterfacesPassport 15000 CP和FP前面板有一组三个LED. 从上到下，分别为红色(圆形)，黄色(三角形)，和绿色(

22、方形)CP在启动模式下， LED亮的顺序为： 1.红色常亮，指示正在加电或已经加电，或被复位或重启动；在红色常亮过程中，硬件和FABRIC背板被测试和初始化；如果有故障，CP会被重新装载，并保持在红色常亮状态。2. 红色闪动，指示初始化和FABRIC背板测试已经通过，CP软件正在装载。3.黄色常亮， 指示卡板未装载软件，或未配置。4 绿色慢闪， 指示软件已经装载，应用正被初始化。5 绿色快闪， 指示硬件和软件处于备用状态，或此模块已做好投入服务的准备。6 绿色常亮， 指示已加电，软件已装载，CP在正常服务，并为主用CP。 经过安装，加电，软件配置后，当至少一个CP已安装，FP在启动过程中，LED显示顺序为：1 绿色常亮，初始加电确认2 红色常亮，指示FP进行了复位和重启动以检测硬件；如果有故障，FP重新装载。3 红色闪动，指示软件正在初始化，或正在装载。4 黄色常亮，指示软件未装载或未配置。5 绿色慢闪，指示软件已装载，FP正在初始化。6 绿色快闪，指示硬件和软件处于备用状态，或者FP进入服务准备完成。7 绿色常亮，指示已加电，软