非同步傳輸模式

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非同步傳輸模式(asynchronous transfer mode,ATM)

目錄

什麼是非同步傳輸模式[1]

  非同步傳輸模式(ATM)是一種通過LAN、MAN和WAN來傳輸語音、視頻和數據的新興技術。ATM也是一個國際標準,實現了高速、面向連接、信元交換和用以為用戶提供虛擬無限帶寬的多路復用技術。

非同步傳輸模式的工作原理[2]

  用戶通過發送一十迭往目標用戶的敦據包開始ATM過程。數據包經ATM適配層處理,劃分為多個48位元組的數據塊.再由ATM層加上5位元組的塊頭信息完成單元的格式化。最後,由物理層將多個單元組成包。在包的開始加上附加的幀和維護信息,並通過物理蝶件住外發送.接收過程則與此相反。

非同步傳輸模式的優點[2]

  非同步傳輸模式的主要優點是具有以每秒高進2千兆使的建度傳輔聲音 數據,圖形及視操圖像的能力。它允許網路管理者在工作站要求改變時動態重組LAN。當前,LAN的分段原則是一個工作站與它的LAN伺服器的地理位置較近,ATM將允許網路管理者建立一個邏輯的而不是物理的分段。一個ATM開關將允許你建立一個完全不依賴於網路的物理結構的邏輯網路。

  非同步傳輸模式提供了任何兩個同點間的點到點的連接,保證兩點聞可有完全的網路帶寬——每秒45兆位或155兆位(標準草案中規定的兩個介面速度)。因為ATM是獨立於介質,它能在一定速度範圍內操作。

非同步傳輸模式的應用[3]

  對於網路用戶來說,ATM為每個用戶提供一個專用的交換式連接。這就意味著採用ATM技術的傳輸網路剋服了當今廣為使用的以太區域網的局限性。在乙太網中存在著許多終端爭搶一個傳輸路由的現象,這樣當一個終端在通信時,其他終端就不能用此路由。而ATM區域網是以交換為中心的星型結構,傳輸速率高,所以各終端都可占用傳輸路由。

  即使在僅考慮速度的情況下,ATM也能提供比共用介質LAN更快的傳輸速度,其速度高達622MB/s。這個速度甚至比交換式LAN解決方案還要高,而且可以提供改善QOS能力,並且能在公共網路基礎設施上支持交互數據,視頻和語音。

  通過ATM技術,網路的大部分功能均能以低成本硬體實現。以至於在結構上只需替換交換器、板卡等就能選擇25Mbit/s到1Gbit/s以上的最佳速度。

  在辦公室或部門之類的局部環境中,ATM可用於替換或擴大諸如乙太網,令牌環網和FDDI網等LAN技術。在廣域網環境中,ATM可以替代幀中繼、X.25等技術。並且吸收了傳統網路技術的優點,並避開不足,因此,ATM技術在從工作組廣域網的廣泛網應用中均能使用,成為對區域網和廣域網都很有價值的技術,它以具有高速、可伸縮、適合多媒體、適合於廣域網等優點的強大功能成為下一代網路的主要關鍵技術。

  無論是新建網路,還是為原有的網路進行升級擴容,花費多少是一個非常重要的問題。ATM是否需要特殊布纜,這個問題是幾乎是每個網路規劃設計者都要考慮到的問題。因為佈線系統是整個網路的基礎,採用什麼類型的線纜不僅影響整個網路工程的造價,而且對於整個網路的性能都有舉足輕重的作用。

  ATM LAN採用的是五類、超五類纜。該纜支持流行的ATM桌面速度達l55Mb/s。如果採用第三、四類纜,若想達到這個速度,則需要使用四對纜代替第五類纜要求的兩對纜。如果和五類纜一樣只架設二對纜,那麼速度只能達到25Mb/s。但如果想要達到更高速的ATM(如622Mb/s),或架設超過100m的工作組纜,則需要採用光纜。

  由此看來,ATM的造價總體上來說,相對於傳統的LAN,是有些偏高的。所以網路規劃設計者可能會考慮,是否存在ATM技術的簡單替代產品。其實對於大多數企業來說,出於費用、技術、運用等多方面的原因致使他們不可能在短時間內從傳統的LAN轉向ATM。於是出現這樣一些基於傳統LAN短期替代產品。例如交換式乙太網,傳統LAN與ATM技術各種組合的混合網等。基於交換式乙太網的網路提供比採用共用乙太網網路更多的容量。通常容量以一個數量級以上的方式增加,使網路性能明顯提高。採用增加對文件伺服器之類共用資源的方法對於提供連接速度也是可行的,因此這些設備能以高得多的速度進行操作。總之,採用ATM就緒的乙太網和快速乙太網設備也能將該網路平滑過渡到ATM。

非同步傳輸模式方案選擇[3]

  方案A:LAN交換

  在這個方案中,LAN交換機提供了一個工作組內改善性能的最佳選擇,參見下圖。這種交換機也可提供更高的速率,以便對現有FDDI骨幹網進行接入。這些骨幹網也可能是快速乙太網。如果不用這種骨幹網,那麼在骨幹網上形成的擁擠和堵塞,單純通過向工作組增加交換式乙太網的方法是無濟於事的。

方案A

  如果擁擠和堵塞在100Mb/s骨幹上出現,那麼只有選擇向ATM升級。儘管許多骨幹網可能選擇FDDI建設,但ATM提供一個更能防患於未然而且便於升級的途徑。在這種情況通常可以考慮方案B。

  方案B:邊緣交換

  如果工作站不能直接利用ATM的帶寬,但是能夠利用乙太網,快速乙太網或FDDI網段的帶寬,那麼,使用ATM邊緣交換機是提供向骨幹網升級最切實可行的方法。

  這些交換設備對所連接的乙太網或令牌環網的網路埠提供LAN模擬,並且採用ATM上行鏈路與網路骨幹部分連接,提供對ATM的透明接入,參見下圖。

方案B

  並且,如果伺服器連接經常處於過載狀態,那麼也可以在ATM交換機和伺服器中的ATM適配器之間進行直接連接。而且隨著一旦工作站性能得以改善,可以向對網路速率要求更為嚴格的用戶提供對ATM交換機的直接連接,同時,這種方法還可減輕對其它用戶所使用的邊緣交換機的負載。

  方案C:低速的ATM應用

  在前面我們提到過,ATMLAN採用的是五類、超五纜。

  如果採用第三、四類纜,和五類纜一樣只架設二對纜,那麼速度只能達到25Mb/s。所以方案C正是使用二對第三、四類纜的、費用相對低廉的低速ATM解決方案。這是一種在第三、四類電纜上利用100BaseT技術的ATM產品技術。雖然為“低速”,但是這種解決方案是可與現有網路保持高度兼容的,並且提供與高速ATM相同的能力。參見下圖,但是用戶應當註意,對於一些實時傳送的業務,如交互數據,語音或視頻等,他們要求網路提供一種有充分保證的服務質量,高度的安全性,以及受控的低延遲接入、傳送等一系列苛刻的傳輸環境。在這種情況下,我們應該毫不猶豫的要選擇方案D。

方案C

  方案D:完整的ATM

  在這個方案中,網路的骨幹部分已經完全採用了ATM技術。藉助於第五類纜或光纖布纜接入桌面,用戶可以立即方案D:完整的ATM在這個方案中,網路的骨幹部分已經完全採用了ATM技術。藉助於第五類纜或光纖布纜接入桌面,用戶可以立即以155Mb/s到622Mb/s的速度接入ATM 網路,參見下圖。其它的工作站和伺服器可以在需要的時候通過現有乙太網或FDDI經邊緣交換機接入ATM骨幹網。

方案D

參考文獻

  1. 陳明譯.聯網基礎[M].ISBN:7-5083-0263-X/TP393.中國電力出版社,2000
  2. 2.0 2.1 殷鎮良.新一代傳輸技術:非同步傳輸模式[J].微型電腦.1994(02)
  3. 3.0 3.1 馮偉.企業網的非同步傳輸模式解決方案[J].工程建設與設計,2004,(10)
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