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1、ATM传输技术PPT课件目录CONTENTSATM技术概述ATM传输系统组成ATM交换技术ATM流量控制与拥塞控制ATM网络管理ATM技术发展与未来展望01ATM技术概述ATM（AsynchronousTransferMode）是一种面向分组的通信技术，它将信息分割成固定长度的数据块，称为“信元”，并通过异步方式进行传输。ATM信元具有固定长度，通常为53字节，分为信头和信息段两部分。信头包含路由控制信息和优先级控制信息，信息段则用于承载用户数据。ATM定义信元格式ATM定义ATM采用面向分组的通信方式，将信息分割成固定长度的信元进行传输。面向分组ATM采用异步方式进行传输，不同速率的数据流可
2、以在同一网络中传输，实现动态带宽分配。异步方式ATM支持统计复用，能够提高网络利用率，降低传输成本。统计复用ATM具有可靠传输的特性，支持QoS（QualityofService）控制，能够保证数据传输的质量。可靠传输ATM特点企业网络在企业网络中，ATM技术可用于构建高性能、可靠的企业专用网络，支持企业数据传输、视频会议等应用。电信网络在电信网络中，ATM技术可用于构建宽带核心网络，支持语音、视频和数据等多种业务，提高网络性能和可靠性。宽带接入ATM技术适用于宽带接入领域，能够提供高速、可靠的接入服务，支持多媒体业务和流媒体传输。ATM应用场景02ATM传输系统组成信元头的作用信元头包含各种
3、控制信息，如VPI（虚通道标识符）、VCI（虚通道连接标识符）、PTI（优先级和丢弃标识符）等，用于实现ATM网络的路由和交换功能。信元格式定义ATM信元是ATM协议中数据传输的基本单位，它由53字节的固定长度组成，其中包括5字节的信元头和48字节的信元体。信元体的作用信元体用于承载用户数据，其长度固定为48字节，可以灵活地适应不同速率和不同类型的数据业务。信元格式 交换设备交换设备的种类ATM网络中的交换设备主要包括ATM交换机和ATM路由器。ATM交换机的作用ATM交换机用于实现ATM信元的交换和路由，它可以根据信元头中的VPI和VCI信息将信元交换到正确的输出端口。ATM路由器的功能AT
4、M路由器除了具有交换功能外，还具有路由选择功能，可以根据路由协议选择最佳路径将信元转发到目的地。通信协议通信协议的种类ATM协议栈包括物理层、ATM层、ATM适配层（AAL）和应用层。物理层协议物理层协议定义了传输介质、信号编码、定时和同步等方面的规范，以确保数据的可靠传输。ATM层协议ATM层协议定义了信元的封装、复用、交换和路由等功能，是ATM协议的核心部分。AAL协议AAL协议分为AAL1、AAL2、AAL3/4和AAL5等类型，每种类型都对应不同的应用场景和业务类型，支持多种类型的业务数据传输。123ATM网络中的接口标准主要包括UNI（用户网络接口）和NNI（网络节点接口）。接口标准
5、的种类UNI接口标准定义了用户设备和ATM交换机之间的接口规范，包括物理层、ATM层和AAL层的接口规范。UNI接口标准NNI接口标准定义了ATM交换机之间的接口规范，包括物理层、ATM层和AAL层的接口规范。NNI接口标准接口标准03ATM交换技术ATM交换机主要由控制单元和交换单元组成。控制单元负责接收和发送信元，而交换单元则负责在输入和输出线卡之间建立连接。硬件结构软件结构包括操作系统、通信协议和应用程序。操作系统负责管理硬件资源，通信协议负责数据传输，应用程序负责提供业务功能。软件结构交换结构ATM采用固定长度的信元进行数据传输，每个信元包含53字节，其中5字节为信元头，48字节为信元
6、体。通过在信元头中指定的逻辑地址，交换机能够将信元从一个端口交换到另一个端口。信元交换ATM支持不同速率和不同类型的业务，通过统计复用技术，将不同业务的数据复用到同一线路上，提高了带宽利用率。统计复用交换原理交换机从输入线卡接收信元，并将信元存储在交换缓冲区中。接收信元交换信元发送信元根据信元头中的逻辑地址，交换机将信元从输入线卡交换到输出线卡。输出线卡将信元发送到目标节点或下一跳交换机。030201交换过程04ATM流量控制与拥塞控制流量控制是为了避免网络拥塞和保证通信质量，对数据包的发送速率进行限制的一种机制。流量控制定义ATM流量控制主要通过使用流量控制元（FlowControlElem
7、ent）来实现，通过在信元中加入特定的流量控制字段来控制发送速率。ATM流量控制在ATM中，每个连接都有一个与之关联的流量窗口，用于控制发送速率。窗口的大小可以根据需要进行调整。流量窗口流量控制拥塞定义01网络拥塞是指网络中数据包过多，超过了网络处理能力，导致数据包丢失或延迟的现象。拥塞控制方法02ATM拥塞控制主要通过使用拥塞控制元（CongestionControlElement）来实现，通过在信元中加入特定的拥塞控制字段来感知网络拥塞情况并采取相应措施。拥塞避免机制03当检测到网络拥塞时，ATM会采取一系列措施来避免拥塞，如降低发送速率、重新分配缓冲区等。拥塞控制性能优化目标性能优化的目
8、标是提高网络吞吐量、降低延迟、减少丢包率等，从而提高网络的整体性能。ATM性能优化措施ATM性能优化可以通过多种措施实现，如优化流量控制和拥塞控制算法、采用高速交换器和高速链路等。性能评估指标评估ATM性能的指标包括吞吐量、延迟、丢包率等，这些指标可以通过实际测量或仿真实验获得。性能优化05ATM网络管理监测网络运行状态，定位和排除故障，确保网络稳定运行。故障管理对网络设备进行配置和参数设置，确保网络满足业务需求。配置管理监控网络性能指标，评估网络运行状况，优化网络性能。性能管理保障网络安全，预防潜在威胁，降低安全风险。安全与风险管理网络管理功能03ATMForumUNI（ATM论坛用户网络接
9、口）：用于ATM网络的网络管理协议。01SNMP（简单网络管理协议）：用于网络设备的管理和监控。02CMIP（公共管理信息协议）：提供更强大的网络管理功能，适用于大型网络。网络管理协议123MIB（ManagementInformationBase）：存储网络设备的管理信息，如接口状态、路由表等。ATMMIB（ATMManagementInformationBase）：专门用于ATM网络设备的管理信息库。QoSMIB（QualityofServiceManagementInformationBase）：用于ATM网络的QoS管理信息库。管理信息库06ATM技术发展与未来展望010204ATM技
10、术发展历程1980年代初：ATM技术概念提1990年代初：ATM技术标准化和商业化1990年代末：ATM技术在全球范围内得到广泛应用21世纪初：ATM技术逐渐被取代，但仍有一定市场03随着数据业务的发展，ATM技术需要支持更高的传输速率。高速传输QoS保证多业务支持网络安全ATM技术需要提供更好的服务质量保证，以满足实时业务的需求。ATM技术需要更好地支持多种业务类型，包括数据、语音和视频等。随着网络攻击的增加，ATM技术需要加强网络安全保护。ATM技术面临的挑战随着5G/6G通信技术的不断发展，ATM技术有望与这些技术相结合，提供更高效的数据传输解决方案。5G/6G通信技术软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）技术的发展也为ATM技术的应用提供了新的机会。SDN/NFV技术随着云计算和数据中心技术的不断发展，ATM技术有望在这些领域得到更广泛的应用。云计算和数据中心ATM技术未来展望THANKS感谢您的观看
