計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：第7章 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)技術(shù)

1、第七章 局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)技術(shù)7.1 IEEE局域網(wǎng)通信協(xié)議 7.2 以太網(wǎng) 7.3 無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)7.4 其他局域網(wǎng)技術(shù)7.5 異步傳輸模式（ATM）7.6 幀中繼7.1 IEEE局域網(wǎng)通信協(xié)議 局域網(wǎng)(LAN) 是在有限的地理范圍內(nèi)連接許多獨(dú)立設(shè)備，使它們相互之間直接進(jìn)行通信的系統(tǒng)。局域網(wǎng)出現(xiàn)不久，其產(chǎn)品的數(shù)量和品種迅速增加，迫切要求局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化，以便用戶(hù)設(shè)備和局域網(wǎng)互連。 7.1.1 IEEE局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)1980年2月IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers電子電氣工程師協(xié)會(huì))成立了802局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)，IEEE制訂的有關(guān)局域網(wǎng)

2、的標(biāo)準(zhǔn)，主要指的是IEEE802標(biāo)準(zhǔn)。802.1:LAN中的網(wǎng)絡(luò)互連標(biāo)準(zhǔn) 802.2:LLC邏輯鏈路控制協(xié)議標(biāo)準(zhǔn) 802.3:CSMA/CD媒體訪(fǎng)問(wèn)方法802.4:令牌總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)方法802.5:令牌環(huán)訪(fǎng)問(wèn)方法802.11:無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)協(xié)議7.1.2 IEEE局域網(wǎng)參考模型 IEEE 802與OSI的關(guān)系 LLCMAC邏輯鏈路控制(LLC)子層是IEEE 802數(shù)據(jù)鏈路層的上子層，它對(duì)于所有的LAN協(xié)議來(lái)說(shuō)都是相同的。媒體訪(fǎng)問(wèn)控制(MAC)子層解決共享介質(zhì)的競(jìng)爭(zhēng)使用問(wèn)題。它包含了將數(shù)據(jù)從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方所必需的同步，標(biāo)記，流量和差錯(cuò)控制的規(guī)范，同時(shí)也包括下一個(gè)站點(diǎn)的物理地址。802與OSI的

3、層次對(duì)應(yīng)關(guān)系 7.1.3 邏輯鏈路控制LLC LLCPDU與相鄰層PDU之間的關(guān)系 LLC-PDU與HDLC類(lèi)似，包含四個(gè)域：目的服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)(DSAP)、源服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)(SSAP)、控制域和信息域。DSAP和SSAP是LLC所使用的地址，SAP叫服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)。用來(lái)標(biāo)明接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)上的協(xié)議棧。 LLC幀的類(lèi)型分為三種：信息幀、監(jiān)控幀和無(wú)編號(hào)幀監(jiān)控幀用于應(yīng)答和流量控制。共有三種形式的監(jiān)控幀：接收就緒幀（RR）；拒絕幀（REJ）；接收未就緒幀（RNR）；LLC地址與MAC地址在MAC 幀的幀首中，有目的站地址和源站地址，它們是6字節(jié)長(zhǎng)。MAC幀中的地址是站點(diǎn)的物理地址。在 LLC幀的幀首中，用

4、 DSAP和 SSAP，該地址是邏輯地址，是數(shù)據(jù)鏈路層的不同服務(wù)訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)。局域網(wǎng)協(xié)議特點(diǎn)1.距離在10公里內(nèi);2.數(shù)據(jù)傳輸率高,誤碼率低;3.一個(gè)單位或組織擁有;7.2 以太網(wǎng)IEEE 802.3支持的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)最早是由Xerox公司開(kāi)發(fā)的。后來(lái)由Digital公司、Intel公司和Xerox公司聯(lián)合擴(kuò)展為以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE 802.3定義了兩個(gè)類(lèi)別：基帶和寬帶基帶類(lèi)使用數(shù)字信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)，基帶以太網(wǎng)使用曼徹斯特編碼。寬帶類(lèi)使用模擬信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)。以太網(wǎng)發(fā)送的數(shù)據(jù)使用曼徹斯特(Manchester)編碼 基帶數(shù)字信號(hào)曼徹斯特編碼 碼元1111100000出現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換IEEE將基帶類(lèi)劃分為5個(gè)不同的

5、標(biāo)準(zhǔn)：10base5、10base-T和100base-T等。開(kāi)頭數(shù)字指明了數(shù)據(jù)傳輸速率；最后的數(shù)字或字母(5,2,T)指明了最大電纜長(zhǎng)度或電纜的類(lèi)別；base指明的是基帶傳輸.IEEE定義了一個(gè)寬帶類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：10broad36,用于小區(qū)網(wǎng)絡(luò)連接.IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展1982年 802.3 10Base5 1985年 802.3a 10Base21990年 802.3i 10BaseT1993年 802.3j 10BaseF 1995年 802.3u 100BaseT1997年 802.3x 全雙工以太網(wǎng)1998年 802.3z 1000BaseX2000年 802.3ab 1000Ba

6、seT2002年 802.3ae 10G 7.2.1 以太網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)模式在LAN中，多個(gè)用戶(hù)在沒(méi)有任何控制的情況下同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)一條線(xiàn)路時(shí)，會(huì)存在由于不同信號(hào)疊加而相互破壞的情況。這就是沖突。為了使沖突發(fā)生的可能性最小，需要有一種機(jī)制來(lái)協(xié)調(diào)通信。以太網(wǎng)的媒體訪(fǎng)問(wèn)控制機(jī)制稱(chēng)為帶有沖突檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)(CSMA/CD)CSMA/CD的發(fā)展：MA-CSMA-CSMA/CD多路訪(fǎng)問(wèn)(MA)：不提供通信管制，“不聽(tīng)就說(shuō)”載波幀聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)(CSMA) ：首先監(jiān)聽(tīng)鏈路上是否已經(jīng)存在通信。由于存在傳輸延遲，還是會(huì)出現(xiàn)沖突。“先聽(tīng)后說(shuō)”。CSMA可分為三種:(1)非堅(jiān)持CSMA(2)堅(jiān)持CSMA（1-堅(jiān)持）(3)P

7、-堅(jiān)持CSMA(1)非堅(jiān)持CSMA的算法如下：如果鏈路是空閑的，則可以發(fā)送。如果鏈路是忙的，則等待一段時(shí)間。(2)堅(jiān)持CSMA的算法如下：如果鏈路是空閑的，則可以發(fā)送。如果鏈路是忙的，則繼續(xù)偵聽(tīng)，直到檢測(cè)到鏈路空閑，立即發(fā)送。(3)P-堅(jiān)持CSMA的算法如下：如果鏈路是空閑的，則以P的概率發(fā)送，而以(1-P)的概率延遲一個(gè)時(shí)間單位。如果鏈路是忙的，繼續(xù)偵聽(tīng)直至鏈路空閑。 CSMA/CD帶有沖突檢測(cè)的載波偵聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)：發(fā)送是同CSMA一樣，在傳輸?shù)臅r(shí)候繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)鏈路是否發(fā)生沖突?！斑吢?tīng)邊說(shuō)”CSMA/CD的算法描述：(1)如果鏈路是空閑的，則可以發(fā)送并同時(shí)檢測(cè)沖突。(2)如果鏈路是忙的，則繼續(xù)偵聽(tīng)

8、，直到檢測(cè)到鏈路空閑。(3)如果在發(fā)送過(guò)程中檢測(cè)到?jīng)_突，則停止當(dāng)前幀的發(fā)送，發(fā)阻塞信號(hào)，等待一段選定的時(shí)間(退避間隔)。退避算法：(1)對(duì)每一個(gè)幀，當(dāng)?shù)谝淮伟l(fā)生沖突時(shí)，設(shè)置參數(shù)L=2；(2)退避間隔取1到L個(gè)時(shí)間片中的一個(gè)隨機(jī)數(shù)。一個(gè)時(shí)間片等于鏈路上最大傳輸延遲的2倍。(3)當(dāng)幀重復(fù)發(fā)生一次沖突時(shí)，則將參數(shù)L加倍。L的最大值為1024。即當(dāng)L增加到1024時(shí)，L不再增加。(4)幀的最大重傳次數(shù)為16，超過(guò)這個(gè)次數(shù)，則該幀不再重傳，并報(bào)告出錯(cuò)。退避間隔時(shí)間:t=R2T 其中:R是12 min(k,10)之間的隨機(jī)數(shù)K是沖突次數(shù) ，最大為162T是時(shí)間片沖突示意圖 用于檢測(cè)沖突的時(shí)間等于任意兩個(gè)站

9、點(diǎn)之間最大的傳播延遲的兩倍。沖突是半雙工通信的副產(chǎn)品。半雙工意味著一臺(tái)設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，其它設(shè)備只能處于接收狀態(tài)。用集線(xiàn)器組成更大的局域網(wǎng)都在一個(gè)碰撞域中一系三系二系主干集線(xiàn)器一個(gè)更大的碰撞域碰撞域交換機(jī)使各網(wǎng)段成為隔離開(kāi)的碰撞域 B2B1碰撞域碰撞域碰撞域ABCDEF最短幀長(zhǎng)的計(jì)算公式：Lmin=2SVRLmin：最短數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)（bit）S：任意兩站點(diǎn)間的最大距離（m）R：數(shù)據(jù)傳輸速率（Mbps）V：電子傳播速度（200m/us） CSMA/CD計(jì)算總結(jié)1.Slot Time=2S/V+2Tphy ，如果有中繼器: Slot Time=2S/V+2Tphy+nTrepeater2.Lmin=Sl

10、ot TimeR，最短幀長(zhǎng)3.S=LminV2R，系統(tǒng)跨距4.退避時(shí)間t=RSlot Time, R=12 min(k,10)CSMA/CD算法總結(jié)(1)如果鏈路是空閑的，則可以發(fā)送并同時(shí)檢測(cè)沖突。(2)如果鏈路是忙的，則繼續(xù)偵聽(tīng)，直到檢測(cè)到鏈路空閑（屬于1-堅(jiān)持）。(3)如果在發(fā)送過(guò)程中檢測(cè)到?jīng)_突，則停止當(dāng)前幀的發(fā)送，發(fā)阻塞信號(hào)，等待一段選定的時(shí)間(退避間隔時(shí)間)。以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)總結(jié)目的MAC源MAC長(zhǎng)度/類(lèi)型上層PDUFCS校驗(yàn)如果長(zhǎng)度/類(lèi)型大于1500，為類(lèi)型字段，上層PDU為某種協(xié)議；如果長(zhǎng)度/類(lèi)型小于1500，為長(zhǎng)度字段，上層PDU為L(zhǎng)LC PDU；例題電纜長(zhǎng)2km,數(shù)據(jù)傳輸率10M

11、bps,信號(hào)傳播速度200m/us,求允許的最短幀長(zhǎng)？答：L=22000m10b/us200m/us=200bit系統(tǒng)跨距：兩個(gè)站點(diǎn)的最大距離。以太網(wǎng)規(guī)定的最短幀長(zhǎng)為64字節(jié)，可以計(jì)算出他的最大系統(tǒng)跨距。根據(jù)公式：Lmin=2SVR系統(tǒng)跨距S=LminV2R例題1（09考研）CSMA/CD網(wǎng)，數(shù)據(jù)率1Gbps，電信號(hào)速度200000km/s，若最小幀長(zhǎng)度減小800比特，則系統(tǒng)跨距需要：1、增加160m 2、增加80m3、減少160m 4、減少80m解：L=2SRV=S2109(2108 )L=10S例題2 （09考研）以太網(wǎng)交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，使用的PDU地址是：1、目的物理地址 2、目的I

12、P地址3、源物理地址 4、源IP地址7.2.2 以太網(wǎng)MAC幀格式 前導(dǎo)碼：包含7個(gè)字節(jié)，在這個(gè)域中，1和0 交替出現(xiàn)，警告系統(tǒng)接收即將到來(lái)的數(shù)據(jù)幀，同時(shí)使系統(tǒng)能夠調(diào)整同步輸入時(shí)鐘。幀起始分界符(SFD):幀起始分界符標(biāo)記了幀的開(kāi)始。它只有一個(gè)字節(jié)，模式是“10101011”，SFD通知接收方后面所有的內(nèi)容都是數(shù)據(jù)。目的地址(DA)：DA域?yàn)?個(gè)字節(jié)，標(biāo)記了數(shù)據(jù)幀下一個(gè)結(jié)點(diǎn)的物理地址。源地址(SA)：SA域也分配了6個(gè)字節(jié)。它包含了最后一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)此幀的設(shè)備的物理地址。也是上個(gè)結(jié)點(diǎn)的物理地址。LLC-PDU的長(zhǎng)度/類(lèi)型：該字節(jié)指出了LLC-PDU的字節(jié)數(shù)，即LLC-PDU域中的有效字節(jié)數(shù)。對(duì)于以太

13、網(wǎng)幀,該字段表示類(lèi)型.如何兼容以太網(wǎng)幀和IEEE802.3幀:如果該字段大于5DC（1500），那么這個(gè)域表示類(lèi)型（例如：0800表示IP協(xié)議，0806表示ARP協(xié)議等）。為了使CSMA/CD協(xié)議的正常操作，需要一個(gè)最小幀長(zhǎng)度64字節(jié)。LLC-PDU:以太網(wǎng)MAC幀將802.2的整個(gè)幀作為透明數(shù)據(jù)包含了進(jìn)來(lái)。該域的長(zhǎng)度可以從46到1500字節(jié)不等。如果長(zhǎng)度字段大于5DC，該字段攜帶的是上層協(xié)議數(shù)據(jù)。CRC:MAC幀的最后一個(gè)域是差錯(cuò)檢測(cè)，占32位，用CRC。以太網(wǎng) MAC 幀物理層MAC層10101010101010 10101010101010101011前同步碼幀開(kāi)始定界符7 字節(jié)1 字節(jié)

14、8 字節(jié)插入IP層目的地址源地址類(lèi)型數(shù) 據(jù)FCS6624字節(jié)46 1500IP 數(shù)據(jù)報(bào)MAC 幀以太網(wǎng)的 MAC 幀格式 7.2.3 以太網(wǎng)種類(lèi)10base5：粗纜以太網(wǎng) 10base2：細(xì)纜以太網(wǎng) 10base-T：雙絞線(xiàn)以太網(wǎng)快速以太網(wǎng)(100Base-T) 使用了和10base-T相同的MAC協(xié)議和幀格式，與10base-T的不同點(diǎn)是，編碼系統(tǒng)為了適應(yīng)100Mbps的速率要求改為4B/5B編碼。MAC幀格式仍然是802.3標(biāo)準(zhǔn)。保持最短幀長(zhǎng)不變，但將一個(gè)網(wǎng)段的最大電纜長(zhǎng)度減小到100m。幀間時(shí)間間隔從原來(lái)的9.6 s改為現(xiàn)在的 0.96 s。100BASE-T：5類(lèi)雙絞線(xiàn)，2對(duì)。100B

15、ASE-F：?jiǎn)文?、多模光纖。100BASE-T4：3類(lèi)雙絞線(xiàn)，4對(duì)。100BASE-T2：3類(lèi)雙絞線(xiàn)，2對(duì)?？焖僖蕴W(wǎng)的跨距DTEDTE100MDTEDTE412M雙絞線(xiàn)光纖DTEDTE R R100M5M100M雙絞線(xiàn)DTEDTE R R光纖228MDTEDTE R100M209M雙絞線(xiàn)光纖交換型以太網(wǎng)將共享式的集線(xiàn)器換成交換式的交換機(jī)；交換機(jī)的個(gè)端口之間同時(shí)可以形成數(shù)據(jù)通道，端口之間幀的輸入和輸出不再受CSMA/CD的約束。以太網(wǎng)交換機(jī)上，端口間基于幀的交換方式有存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式和穿通交換方式。全雙工以太網(wǎng)交換機(jī)本身工作 不再受CSMA/CD的約束，但是站點(diǎn)到交換機(jī)和交換機(jī)之間采用半雙工工作的

16、話(huà)，還是要受到CSMA/CD的約束。1997年全雙工以太網(wǎng)出現(xiàn)，端口間可以同時(shí)收發(fā)數(shù)據(jù)，不再受到CSMA/CD限制。交換機(jī)交換機(jī)客戶(hù)客戶(hù)客戶(hù)客戶(hù)全雙工鏈路總結(jié)4種10BASE網(wǎng)絡(luò)物理性能比較：BASE5BASE2BASE-TBASE-F媒體同軸-粗同軸-細(xì)雙絞線(xiàn)光纖最長(zhǎng)媒體500m185m100m2Km網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇偩€(xiàn)總線(xiàn)星型星型最大跨距2.5Km/5925m/5500m/54Km/2類(lèi)型媒體全雙工半雙工10BASE-TUTP100m100m10BASE-FL多模光纖2km2km100BASE-TUTP,STP100m100m100BASE-F多模光纖2km412m10M和100M全雙工和半雙工比

17、較7.4 其他局域網(wǎng)技術(shù)令牌環(huán)網(wǎng)令牌總線(xiàn)網(wǎng)FDDI網(wǎng)7.4.1 令牌環(huán)網(wǎng)每個(gè)站點(diǎn)只有在輪到自己發(fā)送的時(shí)候才能發(fā)送數(shù)據(jù)，同時(shí)輪到一次只能發(fā)送一幀數(shù)據(jù)。這種機(jī)制稱(chēng)為令牌傳遞。令牌是一個(gè)簡(jiǎn)單的幀，繞著環(huán)從一個(gè)站點(diǎn)傳送到另外一個(gè)站點(diǎn)。環(huán)上的站點(diǎn)只有在擁有令牌的時(shí)候才能發(fā)送數(shù)據(jù)。物理層采用差分曼切斯特編碼.令牌環(huán)網(wǎng)訪(fǎng)問(wèn)模式:令牌傳遞每當(dāng)網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)，它便傳播一個(gè)令牌，令牌是一個(gè)簡(jiǎn)單的幀，它只有三個(gè)字節(jié)。這個(gè)令牌按順序從一個(gè)NIC傳送到另一個(gè)NIC，直到遇到一個(gè)需要發(fā)送數(shù)據(jù)的站點(diǎn)。當(dāng)數(shù)據(jù)幀回到它的發(fā)送站點(diǎn)時(shí)，發(fā)送站點(diǎn)發(fā)現(xiàn)該幀的源地址和自己的地址相同，于是就檢查該數(shù)據(jù)幀的最后一個(gè)域(幀狀態(tài)域FS)，如果該幀的

18、最后一個(gè)域中的相關(guān)信息被設(shè)置，發(fā)送站點(diǎn)就明白這個(gè)幀已經(jīng)被接收了。發(fā)送站點(diǎn)于是就丟棄該幀，同時(shí)將令牌釋放回環(huán)里。令牌環(huán)的MAC幀格式 令牌環(huán)有三種類(lèi)型的幀：數(shù)據(jù)幀，令牌幀和異常終止幀起始分界符SD：SD是一個(gè)字節(jié)長(zhǎng)，用來(lái)警告接收站點(diǎn)一個(gè)幀即將到來(lái)，SD的格式為JK0JK000JK為違法碼.J:開(kāi)始和比特中間沒(méi)跳變.K:比特中間沒(méi)跳變.訪(fǎng)問(wèn)控制AC： AC域?yàn)橐粋€(gè)字節(jié)長(zhǎng)，其比特模式為PPPTMRRR。PPP是三位優(yōu)先級(jí)，T是用來(lái)指明該幀是令牌幀還是數(shù)據(jù)幀。M是監(jiān)控位,用來(lái)防止永久循環(huán)的幀在網(wǎng)中存在。RRR是預(yù)留位，由希望對(duì)下一個(gè)令牌作預(yù)留的站點(diǎn)來(lái)填寫(xiě)。幀控制FC ：FC域?yàn)橐粋€(gè)字節(jié)長(zhǎng)，其中第一位是

19、類(lèi)型位，用來(lái)指明LLC-PDU域中的信息是數(shù)據(jù)信息還是控制信息。其他七位是特殊信息，包含了在令牌環(huán)邏輯中所使用的信息。目的地址DA：六個(gè)字節(jié)的DA域包含了幀的下一個(gè)目標(biāo)的物理地址。源地址SA：SA為六個(gè)字節(jié)，包含了發(fā)送該幀的站點(diǎn)的物理地址。LLCPDU：最大長(zhǎng)度為4500字節(jié)。CRC：CRC域?yàn)?字節(jié)，包含CRC-32差錯(cuò)檢測(cè)序列。結(jié)束分界符ED：ED域是第二個(gè)標(biāo)記域，一個(gè)字節(jié)長(zhǎng)，指明了發(fā)送者數(shù)據(jù)或控制信息的結(jié)束。其比特模式為JK1JK1IE。E為錯(cuò)誤檢測(cè)位，任何中間站點(diǎn)檢測(cè)到任何錯(cuò)誤，就將該位置位。I用于多幀傳送中使用，該位置位表示還有后續(xù)的幀要傳送，此幀不是最后一幀。幀狀態(tài)FS：幀的最后一

20、個(gè)字節(jié)是FS域。其比特模式為ACrrACrr，其中r沒(méi)有定義。A和C由接收者來(lái)設(shè)置，A被置位表示地址被識(shí)別，C被置位表示幀被接收者拷貝。令牌幀令牌幀只包含了三個(gè)域：SD、AC、ED。SD指明幀即將到來(lái)，AC除指明此幀是令牌之外，還包括一個(gè)優(yōu)先級(jí)域和預(yù)留域。ED域指明了幀的結(jié)束。7.4.3 FDDI光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）是一個(gè)由ANSI（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)）和ITU-T(ITU-T X.3國(guó)際電信聯(lián)盟）制定的標(biāo)準(zhǔn)化局域網(wǎng)協(xié)議。它支持100Mbps的數(shù)據(jù)速率，環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 FDDI編碼機(jī)制:FDDI使用一種特殊的編碼機(jī)制，該機(jī)制稱(chēng)為4比特/5比特（4B/5B）編碼。在這個(gè)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的每4

21、個(gè)比特先編碼為5個(gè)比特，然后采用NRZ-I編碼成信號(hào)，NRZ-I在這里使用1反轉(zhuǎn)。NRZ-I編碼NRZ-I在數(shù)據(jù)單元中含有一長(zhǎng)串0的情況下，可能會(huì)丟失同步。4B / 5B 編碼將每個(gè) 4 比特?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為不包含超過(guò)連續(xù)兩個(gè)0的5比特單元。數(shù)據(jù)序列編碼序列數(shù)據(jù)序列編碼序列0000111101000100100001010011001100110010101001010101100011101011011101110100010101100110100101010111101110110110011101110111000111011111111111017.5 異步傳輸模式(ATM)異步傳輸模式(

22、ATM)是由ATM論壇設(shè)計(jì)的信元中繼協(xié)議，被 ITU-T所接受。雖然ATM 最初是為WAN設(shè)計(jì)的，但現(xiàn)在，ATM也廣泛用于局域網(wǎng)中。支持從窄帶話(huà)音、數(shù)據(jù)傳輸?shù)紿DTV等范圍極廣的各種業(yè)務(wù)。ATM信元由53B長(zhǎng)度構(gòu)成，其中 5B是信元頭，48B是信息，所以在線(xiàn)路上傳輸?shù)男畔⒍际茿TM信元。信元語(yǔ)音數(shù)據(jù)圖象.面向連接.支持多種業(yè)務(wù)類(lèi)型.適用于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)7.5.1 ATM的設(shè)計(jì)目標(biāo)為新的高速傳輸介質(zhì)和設(shè)備提供新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù);在不降低現(xiàn)有系統(tǒng)效率或更換現(xiàn)有系統(tǒng)的情況下，在它們之間提供廣域網(wǎng)連接;新系統(tǒng)必須能夠支持現(xiàn)有的電信體系，并和它們協(xié)同工作; 新系統(tǒng)必須是面向連接的，這樣才能保證順序和可預(yù)測(cè)的傳

23、輸; 7.5.2 ATM應(yīng)用適配層ATM定義了和OSI模型不相類(lèi)似的層次結(jié)構(gòu)AAL業(yè)務(wù)屬性分類(lèi)A類(lèi)恒定比特速率(CBR)業(yè)務(wù)、端到端有定時(shí)要求、面向連接。實(shí)時(shí)語(yǔ)音、視頻。 B類(lèi)可變比特速率(VBR)業(yè)務(wù)、端到端有定時(shí)要求，面向連接。壓縮的語(yǔ)音、視頻。C類(lèi)可變比特速率(VBR)業(yè)務(wù)、端到端無(wú)定時(shí)要求，面向連接 。TCP服務(wù)的程序。D類(lèi)可變比特速率(VBR)業(yè)務(wù)、端到端無(wú)定時(shí)要求，無(wú)連接 。UDP服務(wù)的程序。7.5.3 ATM層ATM 層提供了路由、交通管理和復(fù)用服務(wù)。它按照以下方式處理輸出通信：從 AAL 層接受 48 字節(jié)的信息段，然后通過(guò)添加 5 字節(jié)的報(bào)文頭將它們轉(zhuǎn)換為 53 字節(jié)的信元。

24、ATM層信元報(bào)文頭格式：ATM信元有兩種格式一種格式的信元用于用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)另一種格式的信元用于網(wǎng)絡(luò)到網(wǎng)絡(luò)的接口(NNI)公共 UNIB-ICIUNINNINNINNIATM公網(wǎng)ATM專(zhuān)網(wǎng)UNI = 用戶(hù)到網(wǎng)絡(luò)接口NNI = 網(wǎng)絡(luò)到網(wǎng)絡(luò)接口(GFC)一般流量控制：4比特的GFC域在UNI中提供了流量控制。(VPI)虛通路標(biāo)識(shí)：VPI在UNI信元中是8位，而在NNI信元中是12位。(VCI)虛通道標(biāo)識(shí)：VCI在UNI信元和在NNI信元中都是16位。ATM 物理連接虛通道連接Virtual Channel Connection (VCC)一條虛通路（VPI）包含許多條虛通道（VCI）虛通道

25、（VCI）是 ATM 網(wǎng)絡(luò)端點(diǎn)之間的邏輯通路Virtual Channels (VCI)Virtual Channels (VCI)Virtual Path (VPI)Virtual Path (VPI)連接標(biāo)志 = VPI/VCI(PT)有效數(shù)據(jù)類(lèi)型：3比特的PT域中，第一個(gè)比特定義了信元中有效數(shù)據(jù)是用戶(hù)信息還是管理信息。(CLP)信元丟失優(yōu)先級(jí):1個(gè)比特的CLP是實(shí)現(xiàn)擁塞控制的，1是高優(yōu)先級(jí)。CLP置為1的信元就必須保留下來(lái)。CLP置0 的可以丟棄。 (HEC)報(bào)文頭校驗(yàn),采用CRC校驗(yàn)。ATM網(wǎng)絡(luò)中的路由ATM網(wǎng)絡(luò)中的路由是靠交換機(jī)中的連接映向表。一個(gè)連接映向表含有端口、VPI和VCI。每個(gè)信元攜帶的虛通路標(biāo)示符(VPI)和虛通道標(biāo)示符(VCI)就是用來(lái)識(shí)別路徑的。在數(shù)據(jù)交換的過(guò)程中，路徑本身是固定的，但是標(biāo)識(shí)它的VPI和VCI在不同鏈路上是不同的。VPI和VCI可以由網(wǎng)絡(luò)管理者來(lái)賦予，以便來(lái)創(chuàng)建永久虛電路。VPI和VCI也可以在傳輸開(kāi)始前由信令過(guò)程動(dòng)態(tài)分配。稱(chēng)為交換 VPI和VCI。使用VPI的交換使用VPI和VCI的交換VCI 1VCI 2VCI 3VC