局域网与广域网的设计与实现09

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1、下载第9章ATM技术异步传输模式(ATM)是随着宽带ISDN(B-ISDN)的发展而建立起来的，因为人们最初的设想是将其作为发展B-ISDN通信的主要快速传输模式。如今，ATM已经在LAN和WAN的开发方面盛行起来，它用于B-ISDN，同时也用于那些不涉及B-ISDN的通信领域。远距离提供商以及RBOC们为WAN通信提供ATM，而且通常采用SONET和帧中继技术来实现这些服务。ATM的优点有很多。它是可伸缩的，因此它的速度能够随着LAN或WAN规模的增长而不断提高，当一个LAN发展为一个WAN时，它的速度也能够随着提高。ATM用于解决拥塞的问题，帮助网络分段，它甚至能够提供到桌面的快

2、速连接。大型银行和院校将ATM用于遥远地点之间的WAN通信，电影工业将其用于传输动态的画面。本章向读者展示了ATM的全貌，它是一个已经广泛使用的技术，并且很可能会越来越频繁地开发。本章还说明了ATM的分层通信技术。读者将了解ATM是如何工作的，以及在不同的场合下如何应用它，例如用于LAN中或者是作为WAN帧中继传输。读者还将了解ATM的拓扑结构，以及组成一个ATM网络的各个组件。最后，读者还将了解在ATM网络上，IP和其他协议是如何传输的。阅读完本章并完成练习后，您将能够：¥解释ATM是如何工作的，说明它的四层结构。¥说明ATM的拓扑结构。¥讨论ATM的设计因素，并设计一个ATM网络

3、。¥解释IP是如何在ATM上传播的。¥解释如何将ATM连接到桌面上。¥说明如何将ATM连接到LAN及WAN上。9.1ATM概述ATM是一个用于数据、语音、视频以及多媒体应用程序的高速网络传输方法。ATM包括一个接口和一个协议，该协议能够在一个常规的传输信道上在比特率不变及变化的通信量之间进行切换。ATM也包括硬件、软件以及与ATM协议标准一致的介质。它是一个集成的网络访问方法，是由许多进行LAN开发的网络设备制造商以及致力于WAN的RBOC提供的，它能够向各种机构提供速度非常快的网络，所付出的代价与服务的速度有关。ATM提供一个可伸缩的主干基础设施，以便能够适应不同规模、速度以及寻址

4、技术的网络。ATM的开发始于70年代后期，那时贝尔实验室的工程师们进行实验，采用信元交换来替代包交换，信元交换的速度是非常快的。他们的目标是联合基于标签的交换，而基于标签的交换是包交换网络的基础，采用的时分多路复用(TDM)。信元交换将一个简短的指示器，称为虚拟通道标识符，放在TDM时间片的开始。这使得设备能够将它的比特流异步地放在一个ATM通信通道上，使得通信变得能够预知，并且是持续的，这样就为时间敏感的通信提供了一个预置QoS，如语音和视频。通信可以预知的另一个原因是ATM采用的是固定的信元尺寸218计计局域网/广域网的设计与实现下载(本章稍后将讨论ATM的信元结构)。ATM通道

5、是虚拟的电路，并且WAN传输速度能够达到2.4Gbps(能够提供10Gbps传输速度的ATM设备正在开发之中)。QoS(服务质量)的概念在第3章中已经介绍过了，它是特别应用于ATM中的。QoS的目标是提供质量有保证的吞吐量和资源。在ATM中，这意味着设置了一个特殊级别的吞吐量和资源，将ATM信元头中提供的信息用于不同类型的信息传输，例如数据或者多媒体。ATM的QoS能力有两个重要的优点：1)他们保证了将适当的网络资源提供给指定应用程序的成功传输；2)他们降低了将宝贵的网络资源用于没有认购超额的应用程序上的可能性，这些程序是不需要这些网络资源的，这样就不能充分利用网络资源。ATM最初是

6、与B-ISDN一起开发的。当初，信元交换技术称为异步时分多路复用(ATDM)。几年以后，ITU-T选择此技术作为B-ISDN的首选传输方法，并将其重新命名为异步传输模式(ATM)。最开始时，ATM基础是根据B-ISDN指定的，如下所示：¥ATM信元格式，包括一个48位的有效负载和5字节的头。¥物理层，定义了如何将比特放在发送端的电缆上，以及如何在接收端将他们删除。¥ATM层，处理信元多路复用不同的“家务事”。¥ATM适配层(AAL)，定义子层协议，这些协议用于形成53字节信元中各种各样的更高层的通信。对于ATM在LAN和WAN市场中的早期开发做出了主要贡献的机构是ATM论坛。ATM论

7、坛形成于1991年，是硬件提供商、电信服务提供商以及用户之间的一个联盟，他们的目标是与ITU-T一起致力于广域ATM的规范工作，当前广域ATM也称为LAN应用程序。创建成员NorthernTelecom、Sprint、SunMicrosystems以及DigitalEquipmentCorporation(DEC)。随着ATM应用数量的增长，人们也在不断地开发各种标准，以便适应ATM在应用服务以及不断涌现的技术方面的更广泛的应用，这些技术与语音、视频、多媒