什么是异步转移模式
1、atm的定义与功能 ccitt在i系列建议中给atm下了这样的定义:atm是一种转换模式(即前面所说的传输方式),在这一模式中信息被组织成信元(cell),包含一段信息的信元并不需要周期性地出现在信道上,从这个意义上说,这种传输是异步的。
atm的特点是进一步简化了网络功能。atm网络不参与任何数据链路层功能,将差错控制与流量控制工作都交给终端去做。可以看出,分组交换网的交换折点参与了osi第1层到第3层的全部功能;帧中继节点只参与第2层功能的核心部分(2a),也即数据链路层中的帧定界、0比特插入和crc检验功能,第2层的其它功能,即差错控制和流量控制,以及第3层功能则由终端处理;atm网络则更简单,除了第1层的功能之外,交换节点不参与任何工作。从功能分布的情况来看,atm网和电路交换网有点相似,可以说atm网是综合了分组交换和电路交换的优点而形成的一种网络。
atm克服了其它传送方式的缺点,能够适应任何类型的业务,不论其速度高低、突发性大小、实时性要求和质量要求如何,都能提供满意的服务。
2、atm的信元
信元实际上就是分组,只是为了区别于x.25的分组,才将atm的信息单元叫作单元。atm的信元具有固定的长度,即总是53个字节。其中5个字节是信头(header),48个字节是信息段。信头包含各种控制信息,主要是表示信元去向的逻辑地址,另外还有一些维护信息、优先级及信头的纠错码。信息段中包含来自各种不同业务的用户数据,这些数据透明地穿越网络。新元的格式与业务类型无关,任何业务的信息都同样被切割封装成统一格式的单元。
atm的信头有两种格式,分别对应用户-网络接口uni和网络节点接口nni。其中个字段的含义及功能如下:
(1)一般流量控制字段gpc(generic flow control),又称接入控制字段。当多个信元等待传输时,用以确定发送顺序的优先级。
(2)虚通道标识字段vpi(virtual path identifier)和虚通路标识字段vci(virtual channel identifier)用做路由选择。
(3)负荷类型字段pt(payload type)用以标识信元数据字段所携带的数据的类型。
(4)信元丢失优先级字段clp(cell loss priority)用于阻塞控制,若网络出现阻塞时,首先丢弃clp置位的信元。
(5)信头差错控制字段hec(head error control)用以检测信头中的差错,并可纠其中的1比特错。hec的功能在物理层实现。
3、atm的工作方式
时分复用方式工作,来自不同信息源的信元汇集到一起,在一个缓冲器内排队,队列中的信元著个输出到传输线路,在传输线路上形成首尾相接的信元流。信元的信头中写有信息的标志(如a和b),说明该信元去往的地址,网络根据信头中的标志来转移信元。
信息源随机地产生信息,因为信元到达队列也是随机的。高速的业务信元来得十分频繁、集中,低速的业务信元来得很稀疏。这些信元都按先来后到在队列中排队,然后按输出次序复用到传输线上。具有同样标志的信元在传输线上并不对应某个固定的时间间隙,也不是按周期出现的,也即信息和它在时域的位置之间没有关系,信息只是按信头中的标志来区分的。这种复用方式称为异步时分复用(asynchronous time division multiolex),又称统计复用(statistic multiptx)。而在同步时分复用方式(如pcm复用方式)中,信息以它在一幀中的时间位置(时隙)来区分,一个时隙对应着一条信道,不需要另外的信息头来标识信息的身份。
异步时分复用方式使atm具有很大的灵活性,任何业务也都可按实际需要来占用资源。对于特定的业务,传送速率可随信息到达的速率而变化,因此网络资源得到了最大限度的利用。atm网络可以适用于任何业务,不论其特性如何(速率高低、突发性大小、质量和实时性要求等),网络都按同时的模式来处理,真正做到了完全的业务综合。
若某个时刻队列中没有等待发送的信元,此时线路上就出现未分配信元(信头中含有标志φ);反之,若某个时刻传输线路上找不到可以传送新元的机会(信云啊都已排满),而队列已经充满缓冲区,此时为了尽量减少对业务质量的影响,将优先级别低的信元丢弃。缓冲区的容量必须根据信息流量来计算,以使信元丢弃率在10-9以下。
为了提高处理速度和降低延迟,atm以面向连接器的方式工作。网络的处理工作十分简单:通信开始时建立虚电路,以后用户将虚电路标志写入信头(即地址信息),网络根据虚电路标志将信元送往目的地。
经过atm网络中的节点提供信元的交换。其实,atm网络的节点完成的只是虚电路的交换,因为同一虚电路上的所有信元都选择同样的路由,经过同样的通路到达目的地。在接收段,这些信元到达的次序总是和发送次序相同。
atm交换节点的工作比x.25分组交换网中的节点要简单得多。atm节点只做信头的crc检验,对于信息的传输差错根本不过问。atm节点不做差错控制(信头中根本你没有信元的编号),也不参与流量控制,这些工作都留给终端去做。atm节点的主要工作就是读信头,并根据信头的内容快速的将信元送往要去的地方,这件工作在很大的程度上依靠硬件来完成,所以atm交换的速度非常快,可以和光纤的传输速度相匹配。
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