BA000001ATM原理市公开课一等奖省赛课获奖课件

BA000001ATM原理ISSUE1.0BA000001ATM原理第1页学习完此课程，您将会：掌握ATM信元结构掌握VP交换和VC交换掌握ATM交换方式掌握ATM业务类型学习目标1BA000001ATM原理第2页参考资料///知识中心/宽带/宽带公共/功效与特征/原理协议/ATM协议技术与标准-0404-C2BA000001ATM原理第3页ATM概述ATM基本概念ATM特点ATM协议栈ATM业务及性能ATM网络接口及信令3BA000001ATM原理第4页什么是ATMATM（AsynchronousTransferMode）是一个以信元为单位异步转移模式，异步意味着来自任一用户信息信元流无须是周期性。ATM结合了电路交换和分组交换优点，能在单一主体网络中携带各种信息媒体，承载各种通信业务，而且能够确保Qos,满足实时业务和非实时业务需求。4BA000001ATM原理第5页ATM与电路交换、分组交换区分.电路交换：CircuitSwitching面向连接按时隙交换，独占线路资源.分组交换：PacketSwitching面向无连接包交换，线路资源共享.ATM:AsynchronousTransferMode面向连接分组交换5BA000001ATM原理第6页SetupSetupSetupSetup无连接交换网络与面向连接ATM网络无连接交换网络无连接，逐段转发数据报较长，不固定长度网络服务质量无法确保面向连接ATM网络面向连接，高速转发信元53字节，固定长度服务质量（QoS）确保6BA000001ATM原理第7页制订ATM标准组织ITU-T致力于公网上ATM标准化工作，有代表性标准：Q.2931/Q.2971、BISUP、I.610ATMForum致力于专网上ATM标准化工作，加速ATM产品推广和使用，有代表性标准有：UNI3.1、UNI4.0、ILMI、PNNI、MPOA、VTOA、LANE、TM4.0IETF致力于ATM网承载IP业务标准化工作，处理传统路由器瓶颈问题，有代表性标准：RFC1483、RFC1577、IPSwitch、MPLS7BA000001ATM原理第8页ATM概述ATM基本概念ATM特点ATM协议栈ATM业务及性能ATM网络接口及信令8BA000001ATM原理第9页ATM信元结构GFC：普通流量控制，仅用于UNI接口VPI/VCI：虚通道标识和虚通路标识PT：净荷类型

CLP：信元丢失优先级HEC：信头差错控制ATMUNI信元ATMNNI信元9BA000001ATM原理第10页ATM物理连接虚通路连接（VCC）虚通道（VP）

包含多条VC虚通路连接（VCC）包含多条VP虚通路

（VC）

ATM端节点之间逻辑通路虚通路（VC）虚通路（VC）E3OC-3

OC-12虚通道（VP）虚通道（VP）虚连接标识=VPI/VCI虚通道VP与虚通路VC10BA000001ATM原理第11页VPI、VCI只有局部意义ATM连接虚通路连接（VCC）虚通道连接（VPC）VP

交换VC

交换VC

交换NNINNIVPI=2

VCI=44VPI=1

VCI=40VPI=3

VCI=44VPI=4

VCI=50UNIUNIABCDE11BA000001ATM原理第12页VCI1VCI2VCI3VCI4VPI2VPI3VPI1VPI2VPI3VPI5VPI1VPI4端口1端口2端口3VCI1VCI2VCI1VCI2VP交换VC交换VCI3VCI4VCI1VCI2VP交换和VC交换12BA000001ATM原理第13页ATM交换ATM交换P

H

YA

T

MPort3P

H

YA

T

MPort4PortVPIVCI31514339ATM层ATM交换P

H

YA

T

MPort1P

H

YA

T

MPort2PortVPIVCI12372151ATM层P

H

YA

T

MA

A

LP

H

YA

T

MA

A

LVPI=2VCI=37VPI=3VCI=39NNIUNIUNI13BA000001ATM原理第14页ATM连接建立方式PVC（永久虚通路）：经过网管预先建立，不论是否有业务经过或终端设备接入，PVC一直保持，直到由网管释放。类似于电话网中租用线路。SVC（交换虚通路）：经过信令建立，通信完成后由信令释放SVC。类似于电话网中用户线路。14BA000001ATM原理第15页ATM概述ATM基本概念ATM特点ATM协议栈ATM业务及性能ATM网络接口及信令15BA000001ATM原理第16页信元话音数据视频ATM特点面向连接快速分组交换统计复用支持多速率、多业务支持话音、数据和图象对实时业务提供完全QoS确保16BA000001ATM原理第17页ATM统计复用17BA000001ATM原理第18页通信契约签署通信契约：流量参数、QoS参数ContractContractATM网络18BA000001ATM原理第19页流量参数PCR

PeakCellRate峰值信元速率SCRSustainableCellRate可维持信元速率MCRMinimumCellRate最小信元速率MBSMaximumBurstSize最大突发度19BA000001ATM原理第20页QoS参数最大信元传递时延MCTD：信元从一个端点到另一个端点所需要时间信元抖动容限CDVT：信元间隔上限

信元丢失率CLR：能够接收因网络拥塞而造成信元丢失百分比20BA000001ATM原理第21页ATM网络拥塞管理连接允许控制（CAC）在呼叫请求建立连接阶段确定网络是否有足够资源建立一条连接使用/网络参数控制（UPC/NPC）通信过程中对入网流量监测与控制选择信元丢弃与拥塞指示拥塞发生后有选择地丢弃掉主要程度相对低信元以缓解拥塞，同时进行拥塞状态信息前向、反向指示21BA000001ATM原理第22页ATM网络拥塞管理QoS确保机制——CACATM网络我需要一个VCXMbpsY抖动Z信元丢失网络资源是否足够？确保QoS请求契约22BA000001ATM原理第23页ATM网络你违反了契约，应该怎样处罚你呢？?决定?契约违约应用ATM网络拥塞管理QoS确保机制——UPC23BA000001ATM原理第24页32000010标识UPC丢弃ATM网络拥塞管理QoS确保机制——UPC（1）让信元经过：信元被UPC认为是守约。（2）将信元打标签：仅仅只对CLP=0信元打标签，将CLP位改为1，允许其经过。（3）丢弃信元：信元违规，不能被继续向下传输。24BA000001ATM原理第25页ATM网络拥塞管理QoS确保机制——EPD/PPD早期包丢弃（EPD）和部分包丢弃（PPD）1、当发送流量超出申请带宽时候，UPC开始丢弃信元，PPD发挥作用，丢弃同一个AAL5包中除去包尾其余信元。2、PPD功效并不能确保UPC不丢弃AAL5包最终一个信元，所以会出现上一个包最终一个信元被丢弃了，影响到下一个包，使两个包成为了一个坏包。3、EPD功效在交换机发生拥塞时候起作用，当拥塞发生时候，交换机将按照包而不是信元来丢弃，不过EPD功效并不能区分哪些包是正常包，哪些包是坏包，所以并不能选择性地丢弃坏包。25BA000001ATM原理第26页ATM概述ATM基本概念ATM特点ATM协议栈ATM业务及性能ATM网络接口及信令26BA000001ATM原理第27页ATM协议栈参考模型三个平面：用户面、控制面、管理面三个功效层：物理层、ATM层、ATM适配层高层高层ATM层物理层控制面用户面管理面ATM适配层（AAL）层管理面管理27BA000001ATM原理第28页ATM各层功效会聚分段与组装适配层普通流量控制信元头产生与提取信元VPI/VCI翻译信元复用和解复用ATM层信元速率去耦、HEC序列产生/检验、信元定界、传输帧适配、传输帧产生/恢复比特定时、物理媒介语声信元视频信元数据信元物理层TCPMSARCS28BA000001ATM原理第29页AAL类型和B-ISDN业务语声、视频电路仿真分组视频数据应用B-ISDN承载业务ATM承载业务类比特速率连接模式源和目定时关系固定可变面向连接无连接需要不需要AAL类型1类型2类型3或4类型5ATM层物理层ATM网络29BA000001ATM原理第30页ATM基本处理过程语音、视频、数据、图象AAL＋ATM处理ATM信元传输处理ATM信元ATM信元帧和开销物理介质处理传输帧结构至传输接口30BA000001ATM原理第31页AALATMPHIPRFC1483AALATMPHEthernetRFC1483ATM网络中数据业务

RFC1483B封装RFC1483R封装31BA000001ATM原理第32页ATM概述ATM基本概念ATM特点ATM协议栈ATM业务及性能ATM网络接口及信令32BA000001ATM原理第33页ATM业务类型CBR

Constantbitrate固定比特率业务rt-VBRVariablebitrate-realtime实时可变比特率业务nrt-VBRVBR-nonrealtime非实时可变比特率业务UBR Unspecifiedbitrate未指定比特率业务ABR

Availablebitrate可用比特率业务33BA000001ATM原理第34页CBR业务开销QoS流量参数低高Tolerance1字节5字节

头47字节

负荷信元抖动信元丢失PCR峰值信元速率实时视频和音频34BA000001ATM原理第35页VBR业务QoS流量参数LOWHIGHTolerance信元时延

(NRT)信元时延(RT)PCRSCR峰值信元速率可维持信元速率MBS最大突发长度信元丢失分组音频和视频35BA000001ATM原理第36页UBR业务公共广域网QoS流量参数低高没有质量确保全凭上帝保佑ToleranceCell丢失Cell抖动36BA000001ATM原理第37页ABR业务局域网互联Overhead.Nocell

overhead.Uses

congestion

feedback

instead5Byte

Header48Byte

PayloadQoS流量参数低高PCRMCR峰值信元速率最小信元速率Tolerance信元丢失信元抖动37BA000001ATM原理第38页ATM概述ATM基本概念ATM特点ATM协议栈ATM业务及性能ATM网络接口及信令38BA000001ATM原理第39页ATM网络和接口UNI 用户到网络接口NNI 网络到网络接口BICI 宽带网间接口公共UNI

B-ICIUNINNINNINNIATM公网ATM专网39BA000001ATM原理第40页ATM网络信令ATM信令用于