幀中繼是由X.25分組交換技術發(fā)展起來的一種傳輸技術。X.25網(wǎng)絡是個面向連接的網(wǎng)絡,也是個公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡.其數(shù)據(jù)分組包含3字節(jié)頭部和128字節(jié)數(shù)據(jù)部分.X.25運行10年后,20世紀80年代被無錯誤控制,無流控制,面向連接的新的叫做幀中繼的網(wǎng)絡所取代.90年代以后,出現(xiàn)了面向連接的ATM網(wǎng)絡.專題三x.25、幀中繼與ATM職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!X.25：分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡（PSDN）遵循x.25規(guī)程，因此也被稱為X.25網(wǎng)。FR:幀中繼framerelayATM：異步傳遞模式AsynchronousTransferMode職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!1X.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。X.25網(wǎng)是一個使用電話或者ISDN設備作為網(wǎng)絡硬件設備來架構(gòu)廣域網(wǎng)的ITU-T網(wǎng)絡協(xié)議族。它的物理層，數(shù)據(jù)鏈路層和網(wǎng)絡層（1－3層）都是按照OSI體系模型來架構(gòu)的。在國際上X.25的提供者通常稱X.25為分組交換網(wǎng)，尤其是那些國營的電話公司。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!X.25的層次關系LAPB幀X.25分組分組層（網(wǎng)絡層）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尾部職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!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DTE：數(shù)據(jù)終端設備，具有一定的數(shù)據(jù)處理能力以及發(fā)送和接收數(shù)據(jù)能力的設備。DCE：數(shù)據(jù)電路端接設備，在DTE與傳輸線路之間提供信號變換和編碼的功能。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!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，無服務質(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，能保證服務質(zhì)量。正因為X.25網(wǎng)能保證服務質(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。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!2幀中繼FR

2.1幀中繼的工作原理在20世紀80年代后期，許多應用都迫切要求增加分組交換服務的速率。幀中繼FR(FrameRelay)就是一種支持高速交換的網(wǎng)絡體系結(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。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。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!幀中繼提供的業(yè)務幀中繼網(wǎng)絡向上提供面向連接的虛電路服務;交換虛電路SVC永久虛電路PVC幀中繼網(wǎng)絡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，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)絡進行連接，那么就一共需要有N(N–1)/2條永久虛電路。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!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。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!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。在已出現(xiàn)擁塞時，擁塞恢復過程可阻止網(wǎng)絡徹底崩潰。幀中繼的擁塞控制職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!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)絡出現(xiàn)擁塞時，幀中繼網(wǎng)絡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)率職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!信元：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: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每一個用戶發(fā)送的ATM信元在每一時分復用幀中的相對位置并不是固定不變的。信元與異步職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!基本的ATM過程概述用戶信息語聲、視頻、數(shù)據(jù)、圖象AAL＋ATM處理ATM信元傳輸處理ATM信元ATM信元幀和開銷物理介質(zhì)處理傳輸幀結(jié)構(gòu)至傳輸接口職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!選擇固定長度的短信元作為信息傳輸?shù)膯挝唬欣趯拵Ц咚俳粨Q。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。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質(zhì)量方面的優(yōu)點。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)絡中的傳送速率。ATM的主要優(yōu)點如下：職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!虛通道(VP)和虛通路(VC)連接傳輸鏈路VP連接1VPC2VirtualChannelVCC1VCC2VCC1邏輯連接標識域被劃分為兩個連接標識符－虛通道(VirtualPath)和虛通路(VirtualChannel)。這使得在任何物理接口中都能夠有兩級虛連接(VirtualConnection)。－與一個虛通道連接(VirtualPathConnection)相關聯(lián)的信元只用VPI值來標識。－與一個虛通路連接(VirtualChannelConnection)相關聯(lián)的信元則要用VPI和VCI兩者的值來標識。－一般來說，ATM連接是雙向的。－對于一給定的VPC或VCC的兩個方向來說，被分配的VPI和VCI值是相同的。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!ATM的交換結(jié)構(gòu)ATM交換機abcdefgh交換結(jié)構(gòu)輸入信元輸出信元職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!ATM在哪一層？當孤立地觀察一個ATM網(wǎng)絡時，ATM網(wǎng)絡像一個廣域網(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。從IP層來看，整個的ATM網(wǎng)絡又相當于兩個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關系。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!ATM的主要信令報文報文類型當主機發(fā)送時的意義當網(wǎng)絡發(fā)送時的意義SETUP請求建立連接有一個入呼叫CALL收到入呼叫連接建立的請求PROCEEDING正在進行處理CONNECT接受入呼叫呼叫請求已被接受CONNECT對CONNECT對CONNECTACK報文的確認報文的確認RELEASE請求釋放連接端點發(fā)出了連接釋放請求RELEASE對RELEASE的確認對RELEASE的確認職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!ATM網(wǎng)絡AB交換機

X交換機

Y交換機

Z121232343414

入入出出端口VPI/VCI端口VPI/VCI43/1729/353/1742/556/359/35交換機X的VPI/VCI轉(zhuǎn)換表交換機Y的VPI/VCI轉(zhuǎn)換表交換機Z的VPI/VCI轉(zhuǎn)換表

入入出出端口VPI/VCI端口VPI/VCI19/3546/35

入入出出端口VPI/VCI端口VPI/VCI46/35242/55端點A通過ATM交換機X,Y和Z與端點B建立了一條邏輯連接職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!2.異步傳輸模式ATM主要在（6）中采用，ATM使用（7）兩種技術的結(jié)合。ATM數(shù)據(jù)傳送的單位是一固定長度的分組，稱為信元其長度為（8）字節(jié)。ATN交換節(jié)點的工作比x.25分組交換網(wǎng)中的節(jié)點要簡單。ATM節(jié)點做（9）的CRC校驗，使用ATM的網(wǎng)絡不參與任何數(shù)據(jù)鏈路層的功能，將（10）工作都交給終端做。（6）A.電話網(wǎng)B.寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)C.窄帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)D.幀中繼網(wǎng)（7）A.分組交換與報文交換B.電路交換與分組交換C.分組交換與報文交換D.分組交換與幀交換（8）A.48B.50C.53D.58（9）整個分組信源頭信息域地址（10）路由選擇流量控制差錯控制流量控制與差錯控制職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!X.25的首要原則是在一個基于位差錯校驗創(chuàng)建一個模擬電話網(wǎng)絡之上的全球性的分組交換網(wǎng)絡。許多的X.25系統(tǒng)誤碼率都很高，為了保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，它在每一段鏈路上都要?zhí)行差錯校驗和出錯重傳。X.25模型實質(zhì)上是建立基于面向連接的虛電路，通過DTE來提供給用戶看似點對點鏈接的虛連接。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!X.25網(wǎng)絡的優(yōu)點 可以在一條物理電路上同時開放多條虛電路供多個用戶同時使用；網(wǎng)絡具有復雜完備的誤碼糾錯功能。網(wǎng)絡可以滿足不同速率和不同型號的終端和計算機、計算機與計算機之間以及局域網(wǎng)LAN之間的數(shù)據(jù)通信。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!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，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)當初的設計思想：網(wǎng)絡應盡量簡單而智能應盡可能放在網(wǎng)絡以外的用戶端。X.25提供的數(shù)據(jù)傳輸率一般為64Kbps。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!幀中繼減少結(jié)點處理時間幀中繼使用統(tǒng)計時分多路復用技術，也稱為快速分組交換技術。幀中繼不使用差錯恢復和流量控制機制。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)絡的吞吐量要比X.25網(wǎng)絡的提高一個數(shù)量級以上。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!幀中繼的業(yè)務幀中繼業(yè)務是在用戶——網(wǎng)絡接口之間提供用戶信息流的雙向傳送，并保持原順序不變的一種承載業(yè)務。用戶信息流以幀為單位在網(wǎng)絡中傳送，用戶——網(wǎng)絡接口之間以虛電路進行連接，對用戶信息流進行統(tǒng)計復用。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!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)絡內(nèi)的幀中繼交換機職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!幀中繼網(wǎng)絡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)。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!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提供者交納的費用也就越多。職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!人們曾經(jīng)設想過“未來最理想的”一種網(wǎng)絡應當是寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)B-ISDN。B-ISDN采用新的ATM交換技術。這種技術結(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技術還是獲得了相當廣泛的應用，并在因特網(wǎng)的發(fā)展中起到了重要的作用。3異步傳遞方式ATM

ATM的基本概念

職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!ATM、STM和分組模式間的關系電路或TDM

時隙同步位置復用分組

可變長度的分組標志復用ATM

信元同步－>高速標志復用－>靈活、高效布線信息48字節(jié)載荷5字節(jié)頭信元：ATM處理ATM處理數(shù)據(jù)幀空閑空閑空閑空閑MUXSONET映射OH封裝信元職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!基本的ATM結(jié)構(gòu)－將高層/應用信息流映射到AAL協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)格式－提供所需的針對業(yè)務的功能(如錯誤檢測、定時恢復等)。－將信息流分段重組成信元大小的PDU。－將48字節(jié)的載荷傳送給ATM層。適配層－產(chǎn)生和處理ATM信元頭。－對48字節(jié)的載荷加入/去除信元頭。－信元頭中包含連接標識。－將信元復用/(去復用)到虛連接(VirtualConnection)中。－在一虛連接中進行信元的順序傳遞。ATM層－將信元速率適配成傳輸系統(tǒng)的速率。－加入/去除傳輸開銷。－滿足寬范圍物理介質(zhì)的條件。語聲信元視頻信元數(shù)據(jù)信元物理層職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!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的技術復雜且價格較高。ATM能夠直接支持的應用不多。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)領域的競爭能力。ATM的缺點職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!ATM網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡元素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職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!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)信元職業(yè)認證指導ATMFR共39頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!ATM網(wǎng)絡AB交換機X交換機YUNIUNINNINNICONNECTACKCONNECTACKRELEASECOMPLETERELEASECOMPLETE連接建立連接釋放tSETUPSETUPSETUPCALLPROCEEDINGCALLPROCEEDINGCALLPROCEEDINGCONNECTCONNECTCONNECTCONNECTACKRELEASERELEASERELEASERELEASECOMPLE