網(wǎng)絡(luò)工程師之廣域網(wǎng)篇

計算機網(wǎng)絡(luò)第5章廣域網(wǎng)課件制作人：謝希仁第5章廣域網(wǎng)

*5.1廣域網(wǎng)的基本概念 5.1.1廣域網(wǎng)的構(gòu)成 5.1.2數(shù)據(jù)報和虛電路*5.2廣域網(wǎng)中的分組轉(zhuǎn)發(fā)機制 5.2.1結(jié)點交換機中查找轉(zhuǎn)發(fā)表 5.2.2在路由表中使用默認路由*5.3擁塞控制 5.3.1擁塞控制的意義 5.3.2擁塞控制的一般原理課件制作人：謝希仁第5章廣域網(wǎng)（續(xù)）*5.4X.25網(wǎng)5.5幀中繼FR

*5.5.1幀中繼的工作原理 5.5.2幀中繼的幀格式 5.5.3幀中繼的擁塞控制課件制作人：謝希仁第5章廣域網(wǎng)（續(xù)）*5.6異步傳遞方式ATM 5.6.1ATM的基本概念 5.6.2ATM的協(xié)議參考模型和信元結(jié)構(gòu) 5.6.3ATM的邏輯連接機制 5.6.4AAL層舉例：AAL5課件制作人：謝希仁第5章廣域網(wǎng)

5.1廣域網(wǎng)的基本概念

5.1.1廣域網(wǎng)的構(gòu)成當主機之間的距離較遠時，例如，相隔幾十或幾百公里，甚至幾千公里，局域網(wǎng)顯然就無法完成主機之間的通信任務(wù)。這時就需要另一種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，即廣域網(wǎng)。

課件制作人：謝希仁互聯(lián)網(wǎng)由局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)組成互聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)局域網(wǎng)廣域網(wǎng)路由器結(jié)點交換機相距較遠的局域網(wǎng)通過路由器與廣域網(wǎng)相連組成了一個覆蓋范圍很廣的互聯(lián)網(wǎng)課件制作人：謝希仁應(yīng)當注意即使是覆蓋范圍很廣的互聯(lián)網(wǎng)，也不是廣域網(wǎng)，因為在這種網(wǎng)絡(luò)中，不同網(wǎng)絡(luò)的“互連”才是其最主要的特征。廣域網(wǎng)是單個的網(wǎng)絡(luò)，它使用結(jié)點交換機連接各主機而不是用路由器連接各網(wǎng)絡(luò)。結(jié)點交換機在單個網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)發(fā)分組，而路由器在多個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的互聯(lián)網(wǎng)中轉(zhuǎn)發(fā)分組。連接在一個廣域網(wǎng)（或一個局域網(wǎng)）上的主機在該網(wǎng)內(nèi)進行通信時，只需要使用其網(wǎng)絡(luò)的物理地址即可。課件制作人：謝希仁5.1.2數(shù)據(jù)報和虛電路網(wǎng)絡(luò)層為接在網(wǎng)絡(luò)上的主機所提供的服務(wù)可以有兩大類：無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（數(shù)據(jù)報服務(wù)）面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（虛電路服務(wù)）。課件制作人：謝希仁提供數(shù)據(jù)報服務(wù)的特點H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)H1

向

H5

發(fā)送分組H2

向

H6

發(fā)送分組路徑可能變化網(wǎng)絡(luò)隨時接受主機發(fā)送的分組（即數(shù)據(jù)報）網(wǎng)絡(luò)為每個分組獨立地選擇路由。課件制作人：謝希仁提供數(shù)據(jù)報服務(wù)的特點H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)盡最大努力地將分組交付給目的主機，但網(wǎng)絡(luò)對源主機沒有任何承諾。課件制作人：謝希仁提供數(shù)據(jù)報服務(wù)的特點H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)不保證所傳送的分組不丟失也不保證按源主機發(fā)送分組的先后順序以及在時限內(nèi)必須將分組交付給目的主機課件制作人：謝希仁提供數(shù)據(jù)報服務(wù)的特點H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)當網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點可根據(jù)情況將一些分組丟棄課件制作人：謝希仁提供數(shù)據(jù)報服務(wù)的特點H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)數(shù)據(jù)報提供的服務(wù)是不可靠的，它不能保證服務(wù)質(zhì)量。實際上“盡最大努力交付”的服務(wù)就是沒有質(zhì)量保證的服務(wù)。課件制作人：謝希仁提供虛電路服務(wù)的特點H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)H1

要和

H5

通信主機

H1

先向主機H5發(fā)出一個特定格式的控制信息分組，要求進行通信，同時尋找一條合適路由。若主機H5同意通信就發(fā)回響應(yīng)，然后雙方就建立了虛電路。虛電路H1

向

H5

發(fā)送的所有分組都沿此虛電路傳送。課件制作人：謝希仁提供虛電路服務(wù)的特點H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)同理，主機

H2

和主機H6通信之前，也要建立虛電路。課件制作人：謝希仁提供虛電路服務(wù)的特點H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)在虛電路建立后，網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的服務(wù)就好像在兩個主機之間建立了一對穿過網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字管道。所有發(fā)送的分組都按順序進入管道，然后按照先進先出的原則沿著此管道傳送到目的站主機。課件制作人：謝希仁提供虛電路服務(wù)的特點H1H5H2H4H3ACDBH6E分組交換網(wǎng)到達目的站的分組順序就與發(fā)送時的順序一致，因此網(wǎng)絡(luò)提供虛電路服務(wù)對通信的服務(wù)質(zhì)量QoS(QualityofService)有較好的保證。課件制作人：謝希仁兩種服務(wù)的思路來源不同虛電路服務(wù)的思路來源于傳統(tǒng)的電信網(wǎng)。電信網(wǎng)負責保證可靠通信的一切措施，因此電信網(wǎng)的結(jié)點交換機復(fù)雜而昂貴。數(shù)據(jù)報服務(wù)力求使網(wǎng)絡(luò)生存性好和使對網(wǎng)絡(luò)的控制功能分散，因而只能要求網(wǎng)絡(luò)提供盡最大努力的服務(wù)?？煽客ㄐ庞捎脩艚K端中的軟件（即TCP）來保證。

課件制作人：謝希仁數(shù)據(jù)報服務(wù)與虛電路服務(wù)之爭讓網(wǎng)絡(luò)只提供數(shù)據(jù)報服務(wù)就可大大簡化網(wǎng)絡(luò)層的結(jié)構(gòu)。但技術(shù)的進步使得網(wǎng)絡(luò)出錯的概率已越來越小，因而讓主機負責端到端的可靠性不但不會給主機增加更多的負擔，反而能夠使更多的應(yīng)用在這種簡單的網(wǎng)絡(luò)上運行。因特網(wǎng)發(fā)展到今天的規(guī)模，充分說明了在網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)報服務(wù)是非常成功的。課件制作人：謝希仁網(wǎng)絡(luò)上傳送的報文長度，在很多情況下都很短。用數(shù)據(jù)報既迅速又經(jīng)濟。若用虛電路，為了傳送一個分組而建立虛電路和釋放虛電路就顯得太浪費網(wǎng)絡(luò)資源了。

數(shù)據(jù)報服務(wù)和虛電路服務(wù)

都各有一些優(yōu)缺點課件制作人：謝希仁在使用數(shù)據(jù)報時，每個分組必須攜帶完整的地址信息。在使用虛電路的情況下，每個分組不需要攜帶完整的目的地址，而僅需要有個很簡單的虛電路號碼的標志。這就使分組的控制信息部分的比特數(shù)減少，因而減少了額外開銷。數(shù)據(jù)報服務(wù)和虛電路服務(wù)

都各有一些優(yōu)缺點課件制作人：謝希仁在使用數(shù)據(jù)報時，主機承擔端到端的差錯控制和流量控制。在使用虛電路時，分組按順序交付，網(wǎng)絡(luò)可以負責差錯控制和流量控制。數(shù)據(jù)報服務(wù)和虛電路服務(wù)

都各有一些優(yōu)缺點課件制作人：謝希仁數(shù)據(jù)報服務(wù)對軍事通信有其特殊的意義。當某個結(jié)點發(fā)生故障時，后續(xù)的分組就可另選路由，因而提高了可靠性。但在使用虛電路時，結(jié)點發(fā)生故障就必須重新建立另一條虛電路。數(shù)據(jù)報服務(wù)還很適合于將一個分組發(fā)送到多個地址(即廣播或多播)。數(shù)據(jù)報服務(wù)和虛電路服務(wù)

都各有一些優(yōu)缺點課件制作人：謝希仁數(shù)據(jù)報服務(wù)和虛電路服務(wù)

優(yōu)缺點的歸納對比的方面虛電路服務(wù)數(shù)據(jù)報服務(wù)思路可靠通信應(yīng)當可靠通信應(yīng)當

由網(wǎng)絡(luò)來保證由用戶主機來保證連接的建立必須有不要目的站地址僅在連接建立階段每個分組都有使用，每個分組使目的站的全地址用短的虛電路號課件制作人：謝希仁數(shù)據(jù)報服務(wù)和虛電路服務(wù)

優(yōu)缺點的歸納對比的方面虛電路服務(wù)數(shù)據(jù)報服務(wù)分組的轉(zhuǎn)發(fā)屬于同一條虛電路每個分組獨立選擇的分組均按照同一路由進行轉(zhuǎn)發(fā)路由進行轉(zhuǎn)發(fā)當結(jié)點出所有通過出故障的故障結(jié)點可能丟失故障時結(jié)點的虛電路分組，一些路由均不能工作可能會發(fā)生變化課件制作人：謝希仁數(shù)據(jù)報服務(wù)和虛電路服務(wù)

優(yōu)缺點的歸納對比的方面虛電路服務(wù)數(shù)據(jù)報服務(wù)分組的順序總是按發(fā)送順序到達目的站時不一定

到達目的站按發(fā)送順序端到端的可以由分組交換網(wǎng)由用戶主機負責差錯處理和負責也可以由用戶流量控制主機負責課件制作人：謝希仁5.2廣域網(wǎng)中的分組轉(zhuǎn)發(fā)機制“轉(zhuǎn)發(fā)”(forwarding)和“路由選擇”(routing)這兩個名詞的使用在過去有些混亂。現(xiàn)在的文獻傾向于將它們區(qū)分開來。轉(zhuǎn)發(fā)是當交換結(jié)點收到分組后，根據(jù)其目的地址查找轉(zhuǎn)發(fā)表(forwardingtable)，并找出應(yīng)從結(jié)點的哪一個接口將該分組發(fā)送出去。路由選擇是構(gòu)造路由表(routingtable)的過程。路由表是根據(jù)一定的路由選擇算法得到的，而轉(zhuǎn)發(fā)表又是根據(jù)路由表構(gòu)造出的。課件制作人：謝希仁“轉(zhuǎn)發(fā)”和“路由選擇”路由選擇協(xié)議負責搜索分組從某個結(jié)點到目的結(jié)點的最佳傳輸路由，以便構(gòu)造路由表。從路由表再構(gòu)造出轉(zhuǎn)發(fā)分組的轉(zhuǎn)發(fā)表。分組是通過轉(zhuǎn)發(fā)表進行轉(zhuǎn)發(fā)的。為了使討論更簡單些，可以不嚴格區(qū)分“轉(zhuǎn)發(fā)”和“路由選擇”，也不一定使用“轉(zhuǎn)發(fā)表”這一名詞。在轉(zhuǎn)發(fā)分組時可以不是說“查找轉(zhuǎn)發(fā)表”而是說“查找路由表”。

課件制作人：謝希仁5.2.1在結(jié)點交換機中查找轉(zhuǎn)發(fā)表

1.層次結(jié)構(gòu)的地址結(jié)構(gòu)

局域網(wǎng)采用了平面地址結(jié)構(gòu)(flataddressing)。對局域網(wǎng)，這種結(jié)構(gòu)非常方便。廣域網(wǎng)中一般都采用層次地址結(jié)構(gòu)(hierarchicaladdressing)。

課件制作人：謝希仁最簡單的層次結(jié)構(gòu)地址舉例用二進制數(shù)表示的主機地址劃分為前后兩部分。前一部分的二進制數(shù)表示該主機所連接的分組交換機的編號。后一部分的二進制數(shù)表示所連接的分組交換機的端口號，或主機的編號。所連接的交換機的編號所連接的交換機端口的編號計算機在廣域網(wǎng)中的地址課件制作人：謝希仁[2,1][2,2]4567456745

6

7交換機1交換機2交換機3[1,1][1,3][3,2][3,3]每個交換機都有兩組端口。一組是和本地主機相連的低速端口，另一組是和其他交換機相連的高速端口。1231231

2

3課件制作人：謝希仁[2,1][2,2]45674567交換機2交換機3[1,1][3,2][3,3]每個主機地址中后面的數(shù)字是指該交換機的低速端口主機地址[3,2]是指連接在交換機

3

的

2

號低速端口交換機1[1,3]主機地址[1,3]是指連接在交換機

1

的

3

號低速端口12312345

6

71

2

3課件制作人：謝希仁[2,1][2,2]45674567交換機2交換機3[1,1][3,2][3,3]這里給出結(jié)點交換機

2

中的轉(zhuǎn)發(fā)表作為例子例如，一個欲發(fā)往主機[3,2]的分組到達了交換機

2。交換機1[1,3]交換機

2的轉(zhuǎn)發(fā)表目的站下一跳[1,1]交換機1[1,3]交換機1[3,2]交換機3[3,3]交換機3[2,1]直接[2,2]直接這時應(yīng)查找交換機

2的轉(zhuǎn)發(fā)表，找目的站為[3,2]的項目。45

6

71

2

3123123課件制作人：謝希仁[2,1][2,2]12341234交換機2交換機3[1,1][3,2][3,3]目的站是[3,2]嗎？交換機1[1,3]交換機

2的轉(zhuǎn)發(fā)表目的站下一跳[1,1]交換機1[1,3]交換機1[3,2]交換機3[3,3]交換機3[2,1]直接[2,2]直接查找轉(zhuǎn)發(fā)表中的下一個項目。否12312345

6

71

2

3課件制作人：謝希仁[2,1][2,2]12341234交換機2交換機3[1,1][3,2][3,3]目的站是[3,2]嗎？交換機1[1,3]交換機

2的轉(zhuǎn)發(fā)表目的站下一跳[1,1]交換機1[1,3]交換機1[3,2]交換機3[3,3]交換機3[2,1]直接[2,2]直接查找轉(zhuǎn)發(fā)表中的下一個項目。否12312345

6

71

2

3課件制作人：謝希仁[2,1][2,2]12341234交換機2交換機3[1,1][3,2][3,3]目的站是[3,2]嗎？交換機1[1,3]交換機

2的轉(zhuǎn)發(fā)表目的站下一跳[1,1]交換機1[1,3]交換機1[3,2]交換機3[3,3]交換機3[2,1]直接[2,2]直接根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表指出的下一跳把分組轉(zhuǎn)發(fā)到交換機

3。是12312345

6

71

2

3課件制作人：謝希仁[2,1][2,2]12341234交換機2交換機3[1,1][3,2][3,3]交換機1[1,3]分組轉(zhuǎn)發(fā)到交換機

3

后就查找交換機

3

的轉(zhuǎn)發(fā)表。從轉(zhuǎn)發(fā)表（此處省略了）可知不必再轉(zhuǎn)發(fā)分組了，把該分組直接交付給主機[3,2]即可。12312345

6

71

2

3課件制作人：謝希仁按照目的站連接的交換機號

確定下一跳只要轉(zhuǎn)發(fā)表中目的站一欄中的交換機號相同，那么查出的“下一跳”就是相同的。在轉(zhuǎn)發(fā)分組時，可只根據(jù)分組的主機地址中的交換機號來查找轉(zhuǎn)發(fā)表。只有當分組到達與目的主機相連的結(jié)點交換機時，交換機才檢查第二部分地址（主機號），并通過合適的低速端口將分組交給目的主機。課件制作人：謝希仁圖的應(yīng)用可用圖論中的“圖(graph)”來表示整個廣域網(wǎng)。用“結(jié)點”表示廣域網(wǎng)上的結(jié)點交換機，用連接結(jié)點與結(jié)點的“邊”表示廣域網(wǎng)中的鏈路。連接在結(jié)點交換機上的主機與分組轉(zhuǎn)發(fā)無關(guān)，因此在圖中可以不畫上。課件制作人：謝希仁用圖表示廣域網(wǎng)的例子12341結(jié)點邊243課件制作人：謝希仁每一個結(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)表1243目的站下一跳1直接233343結(jié)點1的轉(zhuǎn)發(fā)表對結(jié)點1的轉(zhuǎn)發(fā)表的第一個項目的解釋：若到達結(jié)點1的分組的目的地址是結(jié)點1上的主機，則下一跳就是直接交付而不必再轉(zhuǎn)發(fā)其他結(jié)點。課件制作人：謝希仁每一個結(jié)點的轉(zhuǎn)發(fā)表1243目的站下一跳132直接3344結(jié)點2的轉(zhuǎn)發(fā)表對結(jié)點2的轉(zhuǎn)發(fā)表的第一個項目的解釋：若到達結(jié)點2的分組的目的地址是結(jié)點1上的主機，則下一跳就應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)到結(jié)點3。課件制作人：謝希仁5.2.2在路由表中使用默認路由1243目的站下一跳1直接233343結(jié)點

1

的轉(zhuǎn)發(fā)表這三個項目的“下一跳”都是轉(zhuǎn)發(fā)到“3”（結(jié)點3）?？梢院喜⒁越Y(jié)點

1

和結(jié)點

2

中的轉(zhuǎn)發(fā)表為例來討論課件制作人：謝希仁5.2.2在路由表中使用默認路由1243目的站下一跳1直接默認3結(jié)點1的轉(zhuǎn)發(fā)表默認路由課件制作人：謝希仁5.2.2在路由表中使用默認路由1243目的站下一跳132直接3344結(jié)點2的轉(zhuǎn)發(fā)表這兩個項目的“下一跳”都是轉(zhuǎn)發(fā)到“3”（結(jié)點3）?？梢院喜⒄n件制作人：謝希仁5.2.2在路由表中使用默認路由1243目的站下一跳2直接44默認3結(jié)點2的轉(zhuǎn)發(fā)表默認路由使用默認路由使轉(zhuǎn)發(fā)表更加簡潔，可減少查找轉(zhuǎn)發(fā)表的時間。課件制作人：謝希仁5.3擁塞控制

5.3.1擁塞控制的意義

在某段時間，若對網(wǎng)絡(luò)中某資源的需求超過了該資源所能提供的可用部分，網(wǎng)絡(luò)的性能就要變壞——產(chǎn)生擁塞(congestion)。出現(xiàn)資源擁塞的條件：對資源需求的總和>可用資源(5-1)若網(wǎng)絡(luò)中有許多資源同時產(chǎn)生擁塞，網(wǎng)絡(luò)的性能就要明顯變壞，整個網(wǎng)絡(luò)的吞吐量將隨輸入負荷的增大而下降。課件制作人：謝希仁擁塞控制與流量控制的關(guān)系擁塞控制所要做的都有一個前提，就是網(wǎng)絡(luò)能夠承受現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)負荷。擁塞控制是一個全局性的過程，涉及到所有的主機、所有的路由器，以及與降低網(wǎng)絡(luò)傳輸性能有關(guān)的所有因素。流量控制往往指在給定的發(fā)送端和接收端之間的點對點通信量的控制。流量控制所要做的就是抑制發(fā)送端發(fā)送數(shù)據(jù)的速率，以便使接收端來得及接收。課件制作人：謝希仁擁塞控制所起的作用提供的負載吞吐量理想的擁塞控制擁塞死鎖（吞吐量=0）無擁塞控制實際的擁塞控制輕度擁塞0課件制作人：謝希仁直接死鎖直接死鎖即由互相占用了對方需要的資源而造成的死鎖。例如兩個結(jié)點都有大量的分組要發(fā)往對方，但兩個結(jié)點中的緩存在發(fā)送之前就已經(jīng)全部被待發(fā)分組占滿了。當每個分組到達對方時，由于沒有地方存放，只好被丟棄。發(fā)送分組的一方因收不到對方發(fā)來的確認信息，只能將發(fā)送過的分組依然保存在自己結(jié)點的緩存中。這兩個結(jié)點就這樣一直互相僵持著，誰也無法成功地發(fā)送出一個分組。

課件制作人：謝希仁重裝死鎖(reassemblydeadlock)舉例A4A2A1B3C1B1B2C3B4A3C2路由器P路由器Q路由器R主機H報文A、B和C經(jīng)過路由器P、Q和R發(fā)往主機H。每一報文由4個分組構(gòu)成。每個路由器的緩存只能容納4個分組。路由器R已為報文A預(yù)留了4個分組的緩存。由于分組A3還未到達，所以目前還不能交付給主機H。分組A3暫存于路由器P的緩存中，它無法轉(zhuǎn)發(fā)到路由器Q，因為路由器Q的緩存已全占滿了。課件制作人：謝希仁5.3.2擁塞控制的一般原理擁塞控制是很難設(shè)計的，因為它是一個動態(tài)的（而不是靜態(tài)的）問題。當前網(wǎng)絡(luò)正朝著高速化的方向發(fā)展，這很容易出現(xiàn)緩存不夠大而造成分組的丟失。但分組的丟失是網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞的征兆而不是原因。在許多情況下，甚至正是擁塞控制本身成為引起網(wǎng)絡(luò)性能惡化甚至發(fā)生死鎖的原因。這點應(yīng)特別引起重視。課件制作人：謝希仁開環(huán)控制和閉環(huán)控制開環(huán)控制方法就是在設(shè)計網(wǎng)絡(luò)時事先將有關(guān)發(fā)生擁塞的因素考慮周到，力求網(wǎng)絡(luò)在工作時不產(chǎn)生擁塞。閉環(huán)控制是基于反饋環(huán)路的概念。屬于閉環(huán)控制的有以下幾種措施：監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以便檢測到擁塞在何時、何處發(fā)生。將擁塞發(fā)生的信息傳送到可采取行動的地方。調(diào)整網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行以解決出現(xiàn)的問題。課件制作人：謝希仁5.4X.25網(wǎng)X.25網(wǎng)就是X.25分組交換網(wǎng)，它是在二十多年前根據(jù)CCITT（即現(xiàn)在的ITU-T）的X.25建議書實現(xiàn)的計算機網(wǎng)絡(luò)。X.25只是一個對公用分組交換網(wǎng)接口的規(guī)約。X.25所討論的都是以面向連接的虛電路服務(wù)為基礎(chǔ)。課件制作人：謝希仁X.25規(guī)定了DTE-DCE的接口X.25接口X.25接口X.25公用分組交換網(wǎng)VC2VC1DTEDTEDCEDCEDCEDTEX.25接口課件制作人：謝希仁X.25的層次關(guān)系用戶數(shù)據(jù)在X.25的分組層（相當于網(wǎng)絡(luò)層）加上X.25的首部控制信息后，就組裝成為X.25分組。在數(shù)據(jù)鏈路層使用的是HDLC的一個子集——平衡型鏈路接入規(guī)程LAPB。在分組層DTE與DCE之間可建立多條邏輯信道(0~4095號)，使一個DTE同時和網(wǎng)上其他多個DTE建立虛電路并進行通信。X.25還規(guī)定了在經(jīng)常需要進行通信的兩個DTE之間可以建立永久虛電路。這些虛電路號以及分組序號等控制信息都寫在X.25分組的首部中。課件制作人：謝希仁X.25的層次關(guān)系LAPB幀X.25分組分組層（網(wǎng)絡(luò)層）數(shù)據(jù)鏈路層用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)X.25首部LAPB首部LAPB尾部課件制作人：謝希仁X.25網(wǎng)與IP網(wǎng)基于IP協(xié)議的因特網(wǎng)是無連接的，只提供盡最大努力交付的數(shù)據(jù)報服務(wù)，無服務(wù)質(zhì)量可言。X.25網(wǎng)是面向連接的，能夠提供可靠交付的虛電路服務(wù)，能保證服務(wù)質(zhì)量。正因為X.25網(wǎng)能保證服務(wù)質(zhì)量，在二十多年前它曾經(jīng)是頗受歡迎的一種計算機網(wǎng)絡(luò)。課件制作人：謝希仁X.25網(wǎng)退出了歷史舞臺到了20世紀90年代，情況就發(fā)生了很大的變化。通信主干線路已大量使用光纖技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量大大提高使得誤碼率降低好幾個數(shù)量級，而X.25十分復(fù)雜的數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議和分組層協(xié)議已成為多余的。PC機的價格急劇下降使得無硬盤的啞終端退出了通信市場。這正好符合因特網(wǎng)當初的設(shè)計思想：網(wǎng)絡(luò)應(yīng)盡量簡單而智能應(yīng)盡可能放在網(wǎng)絡(luò)以外的用戶端。課件制作人：謝希仁5.5幀中繼FR

5.5.1幀中繼的工作原理在20世紀80年代后期，許多應(yīng)用都迫切要求增加分組交換服務(wù)的速率。幀中繼FR(FrameRelay)就是一種支持高速交換的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。幀中繼在許多方面非常類似于X.25，被稱為第二代的X.25。今天的數(shù)字光纖網(wǎng)比早期的電話網(wǎng)具有低得多的誤碼率，如果減少結(jié)點對每個分組的處理時間，則各分組通過網(wǎng)絡(luò)的時延亦可減少，同時結(jié)點對分組的處理能力也就增大了。課件制作人：謝希仁幀中繼減少結(jié)點處理時間幀中繼不使用差錯恢復(fù)和流量控制機制。當幀中繼交換機收到一個幀的首部時，只要一查出幀的目的地址就立即進行轉(zhuǎn)發(fā)。因此在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中，一個幀的處理時間比X.25網(wǎng)約減少一個數(shù)量級。這樣，幀中繼網(wǎng)絡(luò)的吞吐量要比X.25網(wǎng)絡(luò)的提高一個數(shù)量級以上。課件制作人：謝希仁幀中繼對差錯的處理當檢測到有誤碼時，結(jié)點要立即中止這次傳輸。當中止傳輸?shù)闹甘镜竭_下個結(jié)點后，下個結(jié)點也立即中止該幀的傳輸，并丟棄該幀。如果需要重傳出錯的幀，則由源站使用高層協(xié)議（而不是幀中繼協(xié)議）請求重傳該幀。因此，僅當幀中繼網(wǎng)絡(luò)本身的誤碼率非常低時，幀中繼技術(shù)才是可行的。課件制作人：謝希仁幀中繼使用虛電路幀中繼的邏輯連接的復(fù)用和交換都在第二層處理，而不是像X.25在第三層處理。幀中繼網(wǎng)絡(luò)向上提供面向連接的虛電路服務(wù)。虛電路一般分為交換虛電路SVC

和永久虛電路PVC

兩種。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常為相隔較遠的一些局域網(wǎng)提供鏈路層的永久虛電路服務(wù)，它的好處是在通信時可省去建立連接的過程。如果有N個路由器需要用幀中繼網(wǎng)絡(luò)進行連接，那么就一共需要有N(N–1)/2條永久虛電路。課件制作人：謝希仁幀中繼的控制信令幀中繼的呼叫控制信令是在與用戶數(shù)據(jù)分開的另一個邏輯連接上傳送的（即共路信令或帶外信令）。這點和X.25很不相同。X.25使用帶內(nèi)信令，即呼叫控制分組與用戶數(shù)據(jù)分組都在同一條虛電路上傳送。課件制作人：謝希仁幀中繼網(wǎng)幀中繼交換機路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼提供虛電路服務(wù)幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器虛電路像一條專用電路用戶看不見幀中繼網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的幀中繼交換機課件制作人：謝希仁幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程用戶在局域網(wǎng)上傳送的MAC幀傳到與幀中繼網(wǎng)絡(luò)相連接的路由器。課件制作人：謝希仁幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程路由器就剝?nèi)AC幀的首部，將IP數(shù)據(jù)報交給路由器的網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)層再將IP數(shù)據(jù)報傳給幀中繼接口卡。課件制作人：謝希仁幀中繼幀發(fā)送在前標志標志地址信息幀檢驗序列字節(jié)122~41可變首部尾部幀中繼接口卡把IP數(shù)據(jù)報封裝到幀中繼幀的信息字段。加上幀中繼幀的首部（包括幀中繼的標志字段和地址字段，幀中繼幀的標志字段和PPP幀的一樣），進行CRC檢驗后，加上幀中繼幀的尾部（包含幀檢驗序列字段和標志字段），就構(gòu)成了幀中繼幀。IP數(shù)據(jù)報課件制作人：謝希仁幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程為了區(qū)分開不同的永久虛電路PVC，每一條PVC的兩個端點都各有一個數(shù)據(jù)鏈路連接標識符DLCI。DCLI是DataLinkConnectionIdentifier。課件制作人：謝希仁幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程幀中繼接口卡將封裝好的幀通過向電信公司租來的專線發(fā)送給幀中繼網(wǎng)絡(luò)中的幀中繼交換機。幀中繼交換機收到幀中繼幀就按地址字段中的虛電路號轉(zhuǎn)發(fā)幀（若檢查出有差錯則丟棄）。課件制作人：謝希仁幀中繼網(wǎng)路由器局域網(wǎng)局域網(wǎng)虛電路路由器幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程當幀中繼幀被轉(zhuǎn)發(fā)到虛電路的終點路由器時，終點路由器就剝?nèi)欣^幀的首部和尾部，加上局域網(wǎng)的首部和尾部，交付給連接在此局域網(wǎng)上的目的主機。課件制作人：謝希仁幀中繼網(wǎng)絡(luò)的工作過程目的主機若發(fā)現(xiàn)有差錯，則報告上層的TCP協(xié)議處理。即使TCP協(xié)議對有錯誤的數(shù)據(jù)進行了重傳，幀中繼網(wǎng)也仍然當作是新的幀中繼幀來傳送，而并不知道這是重傳的數(shù)據(jù)。課件制作人：謝希仁5.5.2幀中繼的幀格式幀中繼幀發(fā)送在前標志標志地址信息幀檢驗序列字節(jié)122~41可變首部尾部IP數(shù)據(jù)報標志字段是一個01111110的比特序列，用于指示幀中繼幀的起始和結(jié)束。它的惟一性是通過比特填充法來確保的。課件制作人：謝希仁幀中繼的幀格式幀中繼幀發(fā)送在前標志標志地址信息幀檢驗序列字節(jié)122~41可變首部尾部IP數(shù)據(jù)報信息字段是長度可變的用戶數(shù)據(jù)。課件制作人：謝希仁幀中繼的幀格式幀中繼幀發(fā)送在前標志標志地址信息幀檢驗序列字節(jié)122~41可變首部尾部IP數(shù)據(jù)報幀檢驗序列字段是2字節(jié)的CRC檢驗。當檢測出差錯時，就將此幀丟棄。課件制作人：謝希仁幀中繼的幀格式幀中繼幀發(fā)送在前標志標志地址信息幀檢驗序列字節(jié)122~41可變首部尾部IP數(shù)據(jù)報地址字段一般為2字節(jié)，但也可擴展為3或4字節(jié)。課件制作人：謝希仁地址字段中的幾個重要部分數(shù)據(jù)鏈路連接標識符DLCIDLCI字段的長度一般為10bit（采用默認值2字節(jié)地址字段），但也可擴展為16bit（用3字節(jié)地址字段），或23bit（用4字節(jié)地址字段），這取決于擴展地址字段的值。DLCI的值用于標識永久虛電路(PVC)、呼叫控制或管理信息。數(shù)據(jù)鏈路連接標識符

DLCI

只具有本地意義。課件制作人：謝希仁地址字段中的幾個重要部分前向顯式擁塞通知FECN(ForwardExplicitCongestionNotification)若某結(jié)點將FECN置為1，表明與該幀在同方向傳輸?shù)膸赡苁芫W(wǎng)絡(luò)擁塞的影響而產(chǎn)生時延。課件制作人：謝希仁地址字段中的幾個重要部分反向顯式擁塞通知BECN(BackwardExplicitCongestionNotification)若某結(jié)點將BECN置為1即指示接受者，與該幀反方向傳輸?shù)膸赡苁芫W(wǎng)絡(luò)擁塞的影響產(chǎn)生時延。課件制作人：謝希仁地址字段中的幾個重要部分可丟棄指示DE(DiscardEligibility)的長度是1bit。DE比特為1的幀表明這是較為不重要的低優(yōu)先級幀，在必要時可丟棄。課件制作人：謝希仁幀中繼使用的擁塞控制方法丟棄策略。當擁塞足夠嚴重時，網(wǎng)絡(luò)就要被迫將幀丟棄。擁塞避免。在剛一出現(xiàn)輕微的擁塞跡象時用一些信令機制及時使擁塞避免過程開始工作。擁塞恢復(fù)。在已出現(xiàn)擁塞時，擁塞恢復(fù)過程可阻止網(wǎng)絡(luò)徹底崩潰。5.5.3幀中繼的擁塞控制課件制作人：謝希仁在幀中繼網(wǎng)絡(luò)中，所有的幀中繼幀被劃分為高優(yōu)先級和低優(yōu)先級。高優(yōu)先級幀在首部的地址字段中的可丟棄指示DE比特置為0，表示網(wǎng)絡(luò)盡可能不要丟棄這類幀（即使網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了擁塞）。低優(yōu)先級幀的DE比特置為1，表示這是相對較為不重要的幀，在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生了擁塞時可丟棄這類幀。幀中繼幀的兩種優(yōu)先級課件制作人：謝希仁承諾的信息速率CIR

(CommittedInformationRate)

速率接入速率R測量時間間隔Tct承諾的信息速率CIR用戶在Tc

內(nèi)的平均數(shù)據(jù)率CIR是對特定的幀中繼連接中，用戶和網(wǎng)絡(luò)共同協(xié)商確定的用戶信息傳送速率的門限數(shù)值。CIR數(shù)值越高，幀中繼用戶向幀中繼服務(wù)提供者交納的費用也就越多。課件制作人：謝希仁承諾的信息速率CIR

(CommittedInformationRate)

只要端用戶在一段時間內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸速率超過CIR，在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時，幀中繼網(wǎng)絡(luò)就可能會丟棄用戶所發(fā)送的某些幀。速率接入速率R測量時間間隔Tct承諾的信息速率CIR用戶在Tc

內(nèi)的平均數(shù)據(jù)率課件制作人：謝希仁承諾的信息速率CIR

(CommittedInformationRate)

每個幀中繼結(jié)點都應(yīng)使通過該結(jié)點的所有連接的

CIR的總和不超過該結(jié)點的容量，即不能超過該結(jié)點的接入速率(accessrate)。速率接入速率R測量時間間隔Tct承諾的信息速率CIR用戶在Tc

內(nèi)的平均數(shù)據(jù)率課件制作人：謝希仁承諾的信息速率CIR

(CommittedInformationRate)

雖然使用了“承諾的”這一名詞，但當數(shù)據(jù)傳輸速率不超過CIR時，網(wǎng)絡(luò)并不保證一定不發(fā)生幀丟棄。速率接入速率R測量時間間隔Tct承諾的信息速率CIR用戶在Tc

內(nèi)的平均數(shù)據(jù)率課件制作人：謝希仁承諾的信息速率CIR

(CommittedInformationRate)

CIR是用來限制用戶在某一段測量時間間隔Tc內(nèi)所發(fā)送的數(shù)據(jù)的平均數(shù)據(jù)率。當網(wǎng)絡(luò)必須把一些幀丟棄時，網(wǎng)絡(luò)將首先選擇超其CIR值的那些連接上的幀予以丟棄。速率接入速率R測量時間間隔Tct承諾的信息速率CIR用戶在Tc

內(nèi)的平均數(shù)據(jù)率課件制作人：謝希仁承諾的信息速率CIR

(CommittedInformationRate)

如果幀的速率總是小于CIR，那么所有的幀都被打上高優(yōu)先級的標志（DE比特置0）。這在一般情況下傳輸是有保證的。

速率接入速率R測量時間間隔Tct承諾的信息速率CIR用戶在Tc

內(nèi)的平均數(shù)據(jù)率課件制作人：謝希仁承諾的信息速率CIR

(CommittedInformationRate)

若數(shù)據(jù)率僅在不太長的時間間隔大于CIR，則網(wǎng)絡(luò)可以將這樣的幀置為DE=1，并在可能的情況下進行傳送（即不一定丟棄，視網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度而定）。速率接入速率R測量時間間隔Tct承諾的信息速率CIR用戶在Tc

內(nèi)的平均數(shù)據(jù)率課件制作人：謝希仁承諾的信息速率CIR

(CommittedInformationRate)

若數(shù)據(jù)率超過CIR的時間較長，以致注入到網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量超過了網(wǎng)絡(luò)所設(shè)定的最高門限值，則應(yīng)立即丟棄該連接上傳送的幀。速率接入速率R測量時間間隔Tct承諾的信息速率CIR用戶在Tc

內(nèi)的平均數(shù)據(jù)率課件制作人：謝希仁人們曾經(jīng)設(shè)想過“未來最理想的”一種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當是寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)B-ISDN。B-ISDN采用新的ATM交換技術(shù)。這種技術(shù)結(jié)合了電路交換和分組交換的優(yōu)點。雖然在B-ISDN并沒有成功，但ATM技術(shù)還是獲得了相當廣泛的應(yīng)用，并在因特網(wǎng)的發(fā)展中起到了重要的作用。5.6異步傳遞方式ATM

5.6.1ATM的基本概念

課件制作人：謝希仁ATM是建立在電路交換和分組交換的基礎(chǔ)上的一種面向連接的快速分組交換技術(shù)。ATM采用定長分組作為傳輸和交換的單位。這種定長分組叫做信元(cell)。異步傳遞方式ATM

(AsynchronousTransferMode)

課件制作人：謝希仁當用戶的ATM信元需要傳送時，就可插入到SDH的一個幀中。SDH傳送的同步比特流被劃分為一個個固定時間長度的幀（請注意，這是時分復(fù)用的時間幀，而不是數(shù)據(jù)鏈路層的幀）。每一個用戶發(fā)送的ATM信元在每一時分復(fù)用幀中的相對位置并不是固定不變的?！爱惒健钡暮x課件制作人：謝希仁如果用戶有很多信元要發(fā)送，就可以接連不斷地發(fā)送出去。只要SDH的幀有空位置就可以將這些信元插入進來。ATM

名詞中的“異步”是指將

ATM

信元“異步插入”到同步的SDH比特流中。“異步”的含義課件制作人：謝希仁選擇固定長度的短信元作為信息傳輸?shù)膯挝?，有利于寬帶高速交換。信元長度為53字節(jié)，其首部（可簡稱為信頭）為5字節(jié)。能支持不同速率的各種業(yè)務(wù)。所有信息在最低層是以面向連接的方式傳送，保持了電路交換在保證實時性和服務(wù)質(zhì)量方面的優(yōu)點。ATM的主要優(yōu)點如下：課件制作人：謝希仁ATM使用光纖信道傳輸。由于光纖信道的誤碼率極低，且容量很大，因此在ATM網(wǎng)內(nèi)不必在數(shù)據(jù)鏈路層進行差錯控制和流量控制(放在高層處理)，因而明顯地提高了信元在網(wǎng)絡(luò)中的傳送速率。ATM的主要優(yōu)點如下：課件制作人：謝希仁ATM的一個明顯缺點就是信元首部的開銷太大，即5字節(jié)的信元首部在整個53字節(jié)的信元中所占的比例相當大。ATM的技術(shù)復(fù)雜且價格較高。ATM能夠直接支持的應(yīng)用不多。10千兆以太網(wǎng)的問世，進一步削弱了ATM在因特網(wǎng)高速主干網(wǎng)領(lǐng)域的競爭能力。ATM的缺點課件制作人：謝希仁ATM網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)元素ATM

端點（又稱為ATM端系統(tǒng)）通過點到點鏈路與ATM交換機相連。ATM

交換機是一個快速分組交換機（交換容量高達數(shù)百Gb/s），其主要構(gòu)件是：交換結(jié)構(gòu)(switchingfabric)若干個高速輸入端口和輸出端口必要的緩存課件制作人：謝希仁ATM的交換結(jié)構(gòu)ATM交換機abcdefgh交換結(jié)構(gòu)輸入信元輸出信元課件制作人：謝希仁5.6.2ATM的協(xié)議參考模型

和信元結(jié)構(gòu)1.ATM的協(xié)議參考模型ATM的協(xié)議參考模型共有三層，大體上與OSI的最低兩層相當（但無法嚴格對應(yīng)）。ATM層物理層PMD子層TC子層ATM適配層(AAL層)SAR子層CS子層321ATM的層次課件制作人：謝希仁(1)物理層

（分為兩個子層）靠下面的是PMD子層，即物理媒體相關(guān)子層(PhysicalMediumDependentSublayer)ATM層物理層PMD子層TC子層ATM適配層(AAL層)SAR子層CS子層321ATM的層次課件制作人：謝希仁(1)物理層

（分為兩個子層）靠上面是TC子層傳輸匯聚子層(TransmissionConvergenceSublayer)ATM層物理層PMD子層TC子層ATM適配層(AAL層)SAR子層CS子層321ATM的層次課件制作人：謝希仁物理層中的PMD子層ATM層物理層PMD子層TC子層ATM適配層(AAL層)SAR子層CS子層321ATM的層次PMD

子層負責在物理媒體上正確傳輸和接收比特流。它完成只和媒體相關(guān)的功能，如線路編碼和解碼、比特定時以及光電轉(zhuǎn)換等。課件制作人：謝希仁物理層中的TC子層TC

子層實現(xiàn)信元流和比特流的轉(zhuǎn)換，包括速率適配（空閑信元的插入）、信元定界與同步、傳輸幀的產(chǎn)生與恢復(fù)等。在發(fā)送時，TC子層將ATM層交下來的信元流轉(zhuǎn)換成比特流，再交給下面的PMD子層。在接收時，TC子層將PMD子層交上來的比特流轉(zhuǎn)換成信元流，標記出每一個信元的開始和結(jié)束，并交給ATM層。TC子層的存在使得ATM層實現(xiàn)了與下面的傳輸媒體完全無關(guān)。典型的TC子層就是SONET/SDH。課件制作人：謝希仁9行ATM信元流

裝入一個STM-1幀的例子270字節(jié)261字節(jié)………9行9字節(jié)的開銷和指針5字節(jié)首部53字節(jié)53字節(jié)53字節(jié)53字節(jié)53字節(jié)53字節(jié)53字節(jié)有效載荷放入ATM信元課件制作人：謝希仁(2)ATM層ATM層物理層PMD子層TC子層ATM適配層(AAL層)SAR子層CS子層321ATM的層次主要完成交換和復(fù)用功能，與傳送ATM信元的物理媒體或物理層無關(guān)。課件制作人：謝希仁VCI與VPI

（VPI包含VCI）ATM連接用信元首部中的兩級標號來識別。虛通路標識VCI(VirtualChannelIdentifier)虛通道標識符VPI(VirtualPathIdentifier)傳輸鏈路虛通道VPxVPzVPyVCxVCxVCyVCzVCzVCyVCyVCx虛通路課件制作人：謝希仁VCI與VPI

（VPI包含VCI）一個虛通路VC是在兩個或兩個以上的端點之間的一個運送ATM信元的通信通路。一個虛通道VP包含有許多相同端點的虛通路VC，而這許多VC都使用同一個VPI。傳輸鏈路虛通道VPxVPzVPyVCxVCxVCyVCzVCzVCyVCyVCx虛通路課件制作人：謝希仁VCI與VPI

（VPI包含VCI）在一個給定的接口，復(fù)用在一條鏈路上的許多不同的

VP，用它們的VPI來識別。復(fù)用在一個VP中的不同的VC，用它們的VCI來識別。傳輸鏈路虛通道VPxVPzVPyVCxVCxVCyVCzVCzVCyVCyVCx虛通路課件制作人：謝希仁VCI與VPI

（VPI包含VCI）一個給定的VCI值沒有端到端的意義。VP在經(jīng)過集中器或交換機時，其VPI也會改變。傳輸鏈路虛通道VPxVPzVPyVCxVCxVCyVCzVCzVCyVCyVCx虛通路課件制作人：謝希仁信元的復(fù)用與分用信元的VPI/VCI轉(zhuǎn)換（就是將一個入信元的VPI/VCI轉(zhuǎn)換成新的數(shù)值）信元首部的產(chǎn)生與提取流量控制ATM

層的功能課件制作人：謝希仁AAL(ATMAdaptationLayer)層的作用就是增強ATM層所提供的服務(wù)，并向上面高層提供各種不同的服務(wù)。(3)ATM適配層AALATM層物理層PMD子層TC子層ATM適配層(AAL層)SAR子層CS子層321ATM的層次課件制作人：謝希仁AAL層將48字節(jié)長的數(shù)據(jù)塊

交給ATM層，加上5字節(jié)的首部后

變成53字節(jié)的信元話音信號A/DAAL層ATM層48字節(jié)數(shù)據(jù)塊數(shù)字化的采樣信號53字節(jié)信元數(shù)據(jù)信號長度可變的突發(fā)數(shù)據(jù)分組AAL層48字節(jié)數(shù)據(jù)塊ATM層53字節(jié)信元視頻信號A/D圖像幀壓縮的編碼信號AAL層48字節(jié)數(shù)據(jù)塊ATM層53字節(jié)信元課件制作人：謝希仁AAL層又劃分為兩個子層CS子層SAR子層

AAL層的兩個子層ATM層物理層PMD子層TC子層ATM適配層(AAL層)SAR子層CS子層321ATM的層次課件制作人：謝希仁使ATM系統(tǒng)可對不同的應(yīng)用（如文件傳送、點播視像等）提供不同的服務(wù)。每一個AAL用戶通過相應(yīng)的服務(wù)訪問點SAP（即應(yīng)用程序的地址）接入到AAL層。在CS子層形成的協(xié)議數(shù)據(jù)單元叫做CS-PDU。匯聚子層CS

(ConvergenceSublayer)

課件制作人：謝希仁在發(fā)送時，SAR子層將CS子層傳下來的協(xié)議數(shù)據(jù)單元CS-PDU劃分成為48字節(jié)的單元，交給ATM層作為信元的有效載荷。在接收時，SAR子層進行相反的操作，將ATM層交上來的48字節(jié)長的有效載荷裝配成CS-PDU。SAR子層就使得ATM層與上面的應(yīng)用無關(guān)。拆裝子層SAR

(SegmentationAndReassembly)課件制作人：謝希仁ATM層和AAL層在ATM交換機中只有物理層和ATM層。ATM端點AAL層IP層物理層ATM層AAL層IP層物理層ATM層ATM網(wǎng)絡(luò)ATM網(wǎng)絡(luò)交換機交換機ATM層物理層物理層物理層ATM層物理層ATM端點課件制作人：謝希仁ATM層和AAL層AAL層只能駐留在ATM端點之中。交換機交換機ATM網(wǎng)絡(luò)ATM網(wǎng)絡(luò)ATM層物理層物理層物理層ATM層物理層IP層物理層ATM層IP層物理層ATM層ATM端點AAL層AAL層ATM端點課件制作人：謝希仁ATM在哪一層？當孤立地觀察一個ATM網(wǎng)絡(luò)時，ATM網(wǎng)絡(luò)像一個廣域網(wǎng)，因為它可以覆蓋很大的地理范圍，有自己網(wǎng)絡(luò)的硬件地址和進行信元轉(zhuǎn)發(fā)的結(jié)點交換機，并且向上提供虛電路服務(wù)。從IP層來看，整個的ATM網(wǎng)絡(luò)又相當于兩個IP結(jié)點之間的一條數(shù)據(jù)鏈路，因而整個ATM網(wǎng)絡(luò)又好像是處在數(shù)據(jù)鏈路層。可見ATM體系結(jié)構(gòu)中的層次和OSI的層次很難有嚴格的對應(yīng)關(guān)系。課件制作人：謝希仁砂漏模型不同類別的應(yīng)用AAL1AAL2AAL3/4AAL553字節(jié)51Mb/sUTP100Mb/s光纖155Mb/s光纖其他AAL層ATM層物理層信元課件制作人：謝希仁2.ATM的信元結(jié)構(gòu)1485首部有效載荷VCIVPIGFCHECPTVCIHECVPI字節(jié)318121648CLP1683在UNI在NNI比特比特PTATM信元ATM信元有兩種不同的首部用戶到網(wǎng)絡(luò)接口UNI(User-to-NetworkInterface)

網(wǎng)絡(luò)到網(wǎng)絡(luò)接口NNI(Network-to-NetworkInterface)課件制作人：謝希仁1485首部有效載荷VCIVPIGFCHECPTVCIHECVPI字節(jié)318121648CLP1683在UNI在NNI比特比特PTATM信元通用流量控制GFC(GenericFlowControl)4bit字段，通常置為0。GFC用來在共享媒體上進行接入流量控制，現(xiàn)在的點到點配置不需要這一控制功能。課件制作人：謝希仁1485首部有效載荷VCIVPIGFCHECPTVCIHECVPI字節(jié)318121648CLP1683在UNI在NNI比特比特PTATM信元VPI/VCI，路由字段，總共24bit。VPI/VCI和幀中繼中的DLCI字段的作用相似。UNI的VPI/VCI字段中的VPI占8bitUNI的VPI/VCI字段中的VCI占16bit課件制作人：謝希仁1485首部有效載荷VCIVPIGFCHECPTVCIHECVPI字節(jié)318121648CLP1683在UNI在NNI比特比特PTATM信元NNI的VPI/VCI字段中的VPI占12bitNNI的VPI/VCI字段中的VCI占16bit課件制作人：謝希仁1485首部有效載荷VCIVPIGFCHECVCIHECVPI字節(jié)318121648CLP1683在UNI在NNI比特比特PTPTATM信元有效載荷類型PT(PayloadType)3bit字段，用來區(qū)分該信元是用戶信息或非用戶信息。課件制作人：謝希仁1485首部有效載荷VCIVPIGFCHECPTVCIHECVPI字節(jié)3181216481683CLP在UNI在NNI比特比特PTATM信元信元丟失優(yōu)先級CLP(CellLossPriority)1bit字段，指示信元的丟失優(yōu)先級。課件制作人：謝希仁1485首部有效載荷VCIVPIGFCPTVCIHECHECVPI字節(jié)3181216481683CLP在UN