现代交换技术课件第七章ATM交换

现代交换技术课件第七章atm交换THE FIRSTLESSON OFTHE SCHOOLYEARCONTENTS目录•ATM交换技术概述•ATM交换基本原理•ATM交换关键技术•ATM交换性能分析•ATM交换的应用场景•ATM交换的优缺点及未来发展01ATM交换技术概述ATM定义ATM（异步传输模式）是一种面向单元的、基于固定长度的信元交换和复用技术，它将信息组织成固定长度的信元，采用异步时分复用方式，实现数据、语音、图像多业务的高效传输ATM是一种基于分组的交换模式，通过虚拟通道和虚拟路径的概念来实现多路复用和交换ATM特点面向单元高效灵活ATM以固定长度的信元为单位进行ATM采用异步时分复用方式，支持传输和交换，信元具有标准的长度和多种业务类型和带宽需求，能够高效格式地利用网络资源实时性可靠性ATM支持实时业务，能够保证数据ATM通过流量控制和拥塞控制机制，传输的时延和时延抖动保证数据传输的可靠性和稳定性ATM交换技术的发展历程1970年代初1980年代初ATM概念提出，基于电路交换和分组交换ATM技术标准化开始，ITU-T发布了一系列的优点，提出面向单元的交换模式ATM标准1990年代初21世纪初ATM技术开始商用，随着宽带综合业务数随着互联网的发展和IP技术的普及，ATM字网（B-ISDN）的发展，ATM广泛应用于技术的应用逐渐减少，但仍然在某些领域通信、电视广播、数据中心等领域得到应用和发展01ATM交换基本原理ATM交换结构010203信元虚通道虚路径ATM的基本数据单元，固在ATM网络中，多个逻辑多个虚通道的集合称为虚定长度为53字节，包括5通道共享同一物理链路，路径，多个虚路径可以组个字节的信元头和48字节这些逻辑通道称为虚通道合成一个完整的通信路径的信元体ATM交换单元交换单元输入/输出模块控制单元ATM交换机的基本组成单负责将信元接入交换机或负责信元的路由选择和交元，负责信元的交换和路从交换机送出换由ATM交换原理信元识别通过信元头的VPI/VCI字段识别不同的虚通道和虚路径路由选择根据信元的目标地址和路由表信息选择合适的输出端口和虚路径信元交换将信元从一个交换单元转移到另一个交换单元，完成信元的交换和路由01ATM交换关键技术信元格式与信元头信元格式ATM信元采用固定长度的53字节，其中48字节用于用户数据，5字节用于信元头信元头信元头包含多个字段，如VPI（虚通道标识符）、VCI（虚通道连接标识符）、PTI（优先级和类型标识符）等，用于标识和路由信元信元的传输和处理传输方式ATM信元采用异步传输方式，通过统计复用实现高带宽利用率处理流程信元的处理包括信元复用、交换和去复用等步骤，其中交换是ATM网络的核心功能信元的交换和路由交换方式ATM交换机采用存储转发方式进行信元交换，通过高速缓存存储信元并实现快速交换路由选择根据信元头的路由信息，ATM交换机选择合适的输出端口将信元转发至目的地01ATM交换性能分析吞吐量性能吞吐量01指交换设备在单位时间内转发的数据量，通常以比特/秒（bps）或兆比特/秒（Mbps）为单位影响因素02主要包括输入/输出接口速率、交换容量和交换结构优化方法03采用高速接口和总线技术，提高交换容量和优化交换结构延迟性能延迟指数据从一个输入接口转发到相同输出接口所需1的时间影响因素主要包括交换结构、交换容量和数据流量2优化方法采用高速交换结构、提高交换容量和流量控制技3术丢包率性能丢包率指在数据传输过程中丢失的数据包与总数据包的比率影响因素优化方法主要包括网络拥塞、数据包冲突和传输错误采用拥塞控制算法、避免数据包冲突和差错控制机制01ATM交换的应用场景宽带数据交换高速数据传输ATM技术适用于宽带数据交换，能够提供高速、高效的传输能力，满足大规模数据传输的需求灵活的带宽分配ATM采用固定长度的信元进行传输，支持灵活的带宽分配和管理，可以根据业务需求动态调整带宽支持多种业务ATM技术可以支持多种业务类型，包括数据、语音、视频等，具有较好的业务整合能力多媒体通信实时性要求01多媒体通信要求数据传输具有实时性，ATM技术能够提供可靠的实时传输服务，满足多媒体通信的需求高效的带宽利用02ATM技术采用面向连接的工作方式，能够实现高效的带宽利用，提高通信效率支持多媒体数据传输03ATM技术可以支持多种媒体数据的传输，如音频、视频、图像等，满足多媒体通信的要求移动通信网络无线传输环境移动通信网络面临无线传输环境的挑战，ATM技术能够提供可靠的无线传输解决方案灵活的接入方式ATM技术可以支持多种接入方式，如DSL、Cable Modem等，满足不同用户的需求高效的资源管理ATM技术采用高效的资源管理机制，能够实现动态的带宽分配和流量控制，提高网络性能和资源利用率01ATM交换的优缺点及未来发展ATM交换的优点0103高效性服务质量保证ATM采用固定长度的信元进行交ATM通过优先级和流量控制机制，换，使得交换速度非常快，适合保证不同业务的服务质量于处理大量突发性数据0204灵活性网络可靠性ATM具有多种业务特性，可以同ATM采用统计复用技术，可以在时支持数据、语音和视频等多种网络发生故障时快速恢复数据传业务，满足不同用户的需求输ATM交换的缺点复杂性成本高ATM技术相对复杂，需要专业的技术人员进ATM设备的成本较高，增加了建设和维护网行维护和管理络的成本兼容性问题信元头开销大与传统的数据网络不兼容，需要进行数据格每个信元头部开销较大，会占用一部分带宽式转换ATM交换的未来发展与IP技术融合支持更高速度和更大数据量随着IP技术的不断发展，ATM将逐渐与IP技随着大数据和云计算的普及，ATM需要支持术融合，形成一种新的交换技术更高速度和更大数据量的交换更智能化的管理支持更多业务未来ATM技术将更加注重智能化管理，提高随着物联网和移动互联网的发展，ATM需要网络的可靠性和安全性支持更多的业务和应用场景。