网工知识问答精华（三）

网工知识问答精华（三）考试吧整理收集

　　●ATM的信元结构及原理

　　ITU对ATM（AsynchronousTransferMode）的定义是：ATM是一种异步转移模式。异步是指ATM统计复用的性质。转移模式是指网络中所采用的复用、交换、传输技术，即信息从一地转移到另一地所用的传递方式。在这种转移模式中，信息被组织成信元（CELL），来自某用户信息的各个信元不需要周期性地出现。因此，ATM就是一种在网络中以信元为单位进行统计复用和交换、传输的技术。
ATM采用异步时分复方式，将来自不同信息源的信元汇集到一起，在缓冲器内排队，队列中的信元根据到达的先后按优先等级逐个输出到传输线路上，形成首尾相接的信元流。具有同样标志的信元在传输线上并不对应着某个固定的时隙，也不是按周期出现的。异步时分复用使ATM具有很大的灵活性，任何业务都按实际信息量来占用资源，使网络资源得到最大限度的利用。此外，不论业务源的性质有多么不同（如速率高低、突发性大小、质量和实时性要求如何），网络都按同样的模式来处理，真正做到完全的业务综合。为了提高处理速度、保证质量、降低时延和信元丢失率，ATM以面向连接的方式工作。通信开始时先建立虚电路，并将虚电路标志写入信头，网络根据虚电路标志将信元送往目的地。虚电路是可以拆除释放的。在ATM网络的节点上完成的只是虚电路的交换。为了简化网络的控制，ATM将差错控制和流量控制交给终端去做，不需逐段链路的差错控制和流量控制。因此，ATM结合了电路交换和分组交换的优点，即ATM兼顾了分组交换方式统计复用、灵活高效和电路交换方式传输时延小、实时性好的优点。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。ATM交换分为VP交换和VC交换两种。VP交换指在交换的过程中只改变VPI的值，透传VCI的值，而VC交换过程中VPI、VCI都改变。
在ITU-T的I.321建议中定义了B-ISDN协议参考模型，该模型为一个立体模型，包括三个面：用户面U、控制面C和管理面M，而在每个面中又是分层的，分为物理层、ATM层、AAL层和高层。
1.用户平面U：提供用户信息流传送的功能，同时也具有一定的控制功能，如流量控制、差错控制等； 控制平面C：提供呼叫控制和连接控制功能，利用信令进行呼叫和连接的建立、监视和释放； 管理平面M：提供两种管理功能：包括层管理和面管理。层管理（分层），完成与各协议层实体的资源和参数相关的管理功能，如元信令，同时还处理与各层相关的OAM信息流；面管理（不分层），它完成与整个系统相关的管理功能，并对所有平面起协调作用。
1.物理层又划分为两个子层：PM（物理媒体子层）和TC（传输会聚子层）。PM（物理媒体子层）负责线路编码光电转换、比特定时，以确保数据比特流的正确传输；传输会聚子层功能为信元速率解藕；HEC的产生/校验；信元定界；传输帧适配；传输帧产生/恢复。 ATM层主要完成四项功能：一般流量控制；信头的产生和提取；信元VPI/VCI的翻译；信元复用和分路。 AAL（ATM自适应层）其功能是将高层功能适配成ATM信元。AAL层的目的是使不同类型的业务，包括管理平面和控制平面的信息，经过适配之后都可用统一的ATM信元形式来传送。AAL层与业务有直接关系。AAL层对不同类型的业务进行不同的适配。对于ATM用户，AAL在用户终端设备中实现；对于非ATM用户，AAL在UNI的网络侧设备中实现。AAL层又分为两个子层：拆装子层SAR和汇聚子层CS。在发送端，需要将业务流适配到ATM 层，SAR将高层信息分段为固定长度和标准格式的ATM信元；在接收端，在向高层转接ATM层信息时，SAR接收ATM信元，将其重新组装成高层协议信息格式。CS执行定时信息的传递、差错检测和处理、信元传输延迟的处理、用户数据单元的识别和处理等功能。
1. 服务质量保证方面
从发展历程上看，lP技术在开发初期，传输技术不理想，于是采用逐段，反馈重传等技术，这使得协议复杂。随着光纤技术的发展，传输和处理能力的提高，这些部分已显多余。但由于软、硬件投资问题，IP自身成了障碍，只能保留这些功能。这必然影响网络传输效率。ATM技术充分利用光纤技术发展，简化差错控制，在中间节点不检查业务完整性，大大简化了协议。ATM流量控制和信令是为了用精确的控制得到网络利用率的提高和服务质量的保证。虽然复杂些，却是值得的。
ATM以面向连接的方式工作，通信开始时先建立虚电路，并将虚电路标志写入信头，网络根据虚电路标志将信元送往目的地。为了简化网络的控制，ATM将差错控制和流量控制交给终端去做，不需逐段链路的差错控制和流量控制。可以提高处理速度、保证质量、降低时延和信元丢失率。ATM结合了电路交换和分组交换的优点，即ATM具有统计复用、灵活高效和传输时延小、实时性好的优点。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。
四、ATM技术在计算机通信网的应用之一：LANE
顾名思义，LANE（Emulated　LAN）的功能是在ATM网络上仿真LAN，LANE协议定义了仿真IEEE802.3以太网或802.5令牌环网的机制。LANE协议定义了与现有LAN给网络层提供的服务相同的接口，在ATM网络中传输的数据以相应的LAN MAC分组格式封装。
LANE 基于客户端/服务器模式（Client/Server），一个LANE服务器可对多个LANE 客户端。LANE支持多种协议（MPOA：Multi-ProtocoloverATM）传送，允许不同的LANE之间的互联；LANE 充分支持LAN中的无连接特性；LANE支持单播、多播及广播传送；