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计算机网络原理ATM网络
随着人们对集话音、图像和数据为一体的多媒体通信需求的日益增加，特别是为了适应今后信息高速公路建设的需要，人们又提出了的宽带综合业务数字网（B-ISDN）这种全新的通信网络，而B-ISDN的实现需要一种全新的传输模式，此即异步传输模式（ATM）。
在1990年，国际电报电话咨询委员会（CCITT）正式建议将ATM作为实现B－ISDN的一项技术基础，这样，以ATM为机制的信息传输和交换模式也就成为电信和计算机网络操作的基础和2l世纪通信的主体之一。
尽管目前世界各国，都在积极开展ATM技术研究和B-ISDN的建设，但以ATM为基础的B-ISDN的完善和普及却还要等到下一世纪，所以称ATM 为一项跨世纪的新兴通信技术。
不过，ATM技术仍然是当前国际网络界所注意的焦点，其相关产品的开发也是各厂商想要抢占的网络市场的一个制高点。
ATM是目前网络发展的最新技术，它采用基于信元的异步传输模式和虚电路结构，根本上解决了多媒体的实时性及带宽问题。
实现面向虚链路的点到点传输，它通常提供155Mbps的带宽。
它既汲取了话务通讯中电路交换的“有连接”服务和服务质量保证，又保持了以太、FDDI等传统网络中带宽可变、适于突发性传输的灵活性。
ATM技术具有如下特点：
●实现网络传输有连接服务，实现服务质量保证(QoS)。
●交换吞吐量大、带宽利用率高。
●具有灵活的组网拓扑结构和负载平衡能力，伸缩性、可靠性极高。
●ATM是现今唯一可同时应用于局域网、广域网两种网络应用领域的网络技术，它
将局域网与广域网技术统一。
ATM网络ATM是Asynchronous Transfer Mode（ATM）异步传输模式的缩写ATM是一项数据传输技术，是实现B-ISDN的业务的核心技术之一。
ATM 是以信元为基础的一种分组交换和复用技术，它是一种为了多种业务设计的通用的面向连接的传输模式。
它适用于局域网和广域网，它具有高速数据传输率和支持许多种类型如声音、数据、传真、实时视频、CD质量音频和图像的通信。
ATM是在LAN或WAN上传送声音、视频图像和数据的宽带技术。
它是一项信元中继技术，数据分组大小固定。
你可将信元想像成一种运输设备，能够把数据块从一个设备经过ATM交换设备传送到另一个设备。
所有信元具有同样的大小，不像帧中继及局域网系统数据分组大小不定。
使用相同大小的信元可以提供一种方法，预计和保证应用所需要的带宽。
如同轿车在繁忙交叉路口必须等待长卡车转弯一样，可变长度的数据分组容易在交换设备处引起通信延迟。
ATM采用面向连接的传输方式，将数据分割成固定长度的信元，通过虚连接进行交换。
ATM集交换、复用、传输为一体，在复用上采用的是异步时分复用方式，通过信息的首部或标头来区分不同信道。
ATM真正具有电路交换和分组交换的双重性:ATM面向连接,它需要在通信双方向建立连接,通信结束后再由信令拆除连接。
但它摈弃了电路交换中采用的同步时分复用，改用异步时分复用，收发双方的时钟可以不同，可以更有效地利用带宽。
ATM的传送单元是固定长度53byte的CELL（信元），其中5B为信元头，用来承载该信元的控制信息；48B为信元体，用来承载用户要分发的信息。
信头部分包含了选择路由用的VPI（虚通道标识符）/VCI（虚通路标示符）信息，因而它具有分组交换的特点。
它是一种高速分组交换，在协议上它将OSI第二层的纠错、流控功能转移到智能终端上完成，降低了网络时延，提高了交换速度。
交换设备是ATM的重要组成部分，它能用作组织内的Hub，快速将数据分组从一个节点传送到另一个节点；或者用作广域通信设备，在远程LAN之间快速传送ATM信元。
⽹络接⼝ATM协议ATM协议的概念ATM(Asynchronous Transfer Mode)是⼀种以信元为单位的异步转移模式。
它是基于B-ISDN宽带综合服务数字⽹标准⽽设计的⽤来提⾼⽤户综合访问速度的⼀项技术。
在交换形式上⽽⾔，ATM 是⾯向连接的链路，任何⼀个 ATM 终端与另⼀个⽤户通信的时候都需要建⽴连接，所以，ATM 拥有电路交换的特点；在ATM交换⽅式中，⽂本、语⾳、视频等所有数据将被分解为长度固定的信元（cell）。
信元长度固定为53字节。
ATM技术是⽬前唯⼀实现QoS的技术；同时⽀持语⾳、数据、图像等宽带业务、技术成熟，标准化程度⾼；在业界被⼴泛⽀持；具有良好的⽹络互联和互通能⼒；不断演进以适应不断出现的新业务。
ATM协议的两个重要组成部分ATM的⽹络模型如上所⽰，包含两个重要部分：UNI和NNI。
① UNI（⽤户-⽹络接⼝）：UNI为ATM⽹中的⽤户⽹络接⼝，它是⽤户设备与⽹络之间的接⼝，直接⾯向⽤户。
按其所在位置不同⼜可分为公⽤⽹UNI和专⽤⽹UNI（P-UNI），PUNI不必象公⽹接⼝考虑严格的⼀致性，因⽽PUNI接⼝形式更多、更灵活。
② NNI（⽹络节点接⼝）：⼀般为两个交换机之间的接⼝，同样也分为公⽹NNI（和专⽤⽹NNI（PNNI）。
公⽹NNI和PNNI的差别很⼤，如公⽹NNI的信令为No.7信令体系的宽带ISDN⽤户部分（BISUP），⽽PNNI则完全基于UNI接⼝，仍采⽤UNI信令结构。
ATM的信元ATM是⼀种⾼速分组交换技术。
分组交换的基本数据传输单元是分组，⽽ATM的基本数据传输单元是信元。
在ATM交换⽅式中，⽂本、语⾳、视频等所有数据将被分解为长度固定的信元（cell）。
信元有⼀个5字节的信元头（header）与⼀个48字节的⽤户数据（user data），信元长度为53字节。
GFC：⼀般流量控制VPI ：虚通道标识VCI ：虚信道标识PTI ：净荷类型CLP：-信元丢失优先级HEC：信头误码控制ATM信元交换过程物理链路是连接ATM交换机-ATM交换机、ATM交换机-ATM主机的物理线路。
ATM网络
传统的通信方式是将语音，数据，视频和图像等信号分开传输，在相当长的时间内这些通信技术相互独立地发展，从而产生了各种通信网络，如公众电话网PSTN，公共分组网PSDN，数字数据网DDN，会议电视网以及电缆电视网CATV等。
是否可以再同一网络平台上传输各种业务，以此减少网络建设和运营费用呢？人们在开展这方面课题的研究中发现不同媒体传世的业务特性和对网络要求是不相同的，例如，对于语音通信可以在64Kb/s速率下传输，可以允许通信过程序一定的误码，但是语音数据不能有较长的传输延时，对于计算机数据通信存在明显的突发性，要求尽可能低的传输误码率，但是允许有一定的延时；对于视频通信，不同质量的视频会有不同的带宽需求，对于数据传输准确性和延时都有比较严格的要求。
人们在20世纪80年代对传统电路交换和分组交换进行改造，提出了各种解决方案，试图在原有网络的基础上能够提供各种不同的业务并可以充分利用网络的传输，交换资源，但是事实证明这些策略智能在一定程度上支待接入多种业务，仍旧无法支持所有的通信业务需求。
基本概念和技术特点
异步传递模式一词中的术语“传递”包括了传输和交换两个方面，传递模式就是指信息在网络中传输和交换的方式。
“异步”是指在连接和用户中宽带分配的方式。
因此，ATM就是在用户接入，传输和交换及综合处理各种信息的技术。
ATM的基本概念包括以下几点。
（1）所有信息在ATM网中已称为信元的53字节固定长度数据单元格式传送。
信元由信头和信息域组成。
（2）ATM是面向连接的技术。
同一个虚连接中的信元顺序保持不变。
（3）通信资源可以产生所需的信元，每一个信元都具有连接识别的标号
（4）信元信头主要功能具有本地重要性，在交换点被翻译。
（5）信息域被透明传送，不执行差错控制。
（6）信元流被异步时分多路复用。
ATM采用固定长度的分组—信元来传递信息。
53各字节的信元的前面5个字节为信头，包含有信息发往的地址，丢弃优先级等控制信息；后面的45个字节为信息域，用来装载来自不同用户，不同业务的信息。
ATM选用小的固定长度数据单元，目的是为了确保更快，更容易地执行交换和多路复用功能。
ATM网具有下列特点。
（1）支持一切现有通信业务和未来的新业务。
（2）有效地利用网络资源。
（3）降低了交换的复杂性。
（4）减小了中间节点的处理时间，支持高速传输。
（5）降低了网络管理的复杂性。
（6）保证现有及未来各种网络应用的性能指标。
