各種以太網(wǎng)交換機(jī)種類學(xué)習(xí)筆記ZDNET網(wǎng)絡(luò)頻道時(shí)間：2010-02-06作者：|

計(jì)世網(wǎng)本文關(guān)鍵詞：交換機(jī)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)以太網(wǎng)交換機(jī)有很多值得學(xué)習(xí)的地方，這里我們主要介紹各種以太網(wǎng)交換機(jī)種類的綜合說(shuō)明，根據(jù)交換機(jī)使用的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)及傳輸速度的不同我們一般可以將局域網(wǎng)交換機(jī)分為以太網(wǎng)交換機(jī)、快速以太網(wǎng)交換機(jī)、千兆（G位）以太網(wǎng)交換機(jī)、10千兆（10G位）以太網(wǎng)交換機(jī)、FDDI交換機(jī)、ATM交換機(jī)和令牌環(huán)交換機(jī)等。1、以太網(wǎng)交換機(jī)首先要說(shuō)明的一點(diǎn)是，這里所指的“以太網(wǎng)交換機(jī)”是指帶寬在100Mbps以下的以太網(wǎng)所用交換機(jī)，其實(shí)下面我們還會(huì)要講到一種“快速以太網(wǎng)交換機(jī)”、“千兆以太網(wǎng)交換機(jī)”和“10千兆以太網(wǎng)交換機(jī)”其實(shí)也是以太網(wǎng)交換機(jī)，只不過(guò)它們所采用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)、或者傳輸介質(zhì)不一樣，當(dāng)然其接口形式也可能不一樣。以太網(wǎng)交換機(jī)是最普遍和便宜的，它的檔次比較齊全，應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛，在大大小小的局域網(wǎng)都可以見到它們的蹤影。以太網(wǎng)包括三種網(wǎng)絡(luò)接口：RJ-45、BNC和AUI,所用的傳輸介質(zhì)分別為：雙絞線、細(xì)同軸電纜和粗同軸電纜。不要以為一講以太網(wǎng)就都是RJ-45接口的，只不過(guò)雙絞線類型的RJ－45接口在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中非常普遍而已。當(dāng)然現(xiàn)在的交換機(jī)通常不可能全是BNC或AUI接口的，因?yàn)槟壳安捎猛S電纜作為傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在已經(jīng)很少見了，而一般是在RJ-45接口的基礎(chǔ)上為了兼顧同軸電纜介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)連接，配上BNC或AUI接口。2、快速以太網(wǎng)交換機(jī)這種交換機(jī)是用于100Mbps快速以太網(wǎng)?？焖僖蕴W(wǎng)是一種在普通雙絞線或者光纖上實(shí)現(xiàn)100Mbps傳輸帶寬的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。要注意的是，一講到快速以太網(wǎng)就認(rèn)為全都是純正100Mps帶寬的端口，事實(shí)上目前基本上還是10／100Mbps自適應(yīng)型的為主。同樣一般來(lái)說(shuō)這種快速以太網(wǎng)交換機(jī)通常所采用的介質(zhì)也是雙絞線，有的快速以太網(wǎng)交換機(jī)為了兼顧與其它光傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，或許會(huì)留有少數(shù)的光纖接口“sc”。3、千兆以太網(wǎng)交換機(jī)千兆以太網(wǎng)交換機(jī)是用于目前較新的一種網(wǎng)絡(luò)－－千兆以太網(wǎng)中，也有人把這種網(wǎng)絡(luò)稱之為“吉位(GB)以太網(wǎng)”，那是因?yàn)樗膸捒梢赃_(dá)到1000Mbps。它一般用于一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)段，所采用的傳輸介質(zhì)有光纖、雙絞線兩種，對(duì)應(yīng)的接口為“SC”和“RJ-45”接口兩種。4、10千兆以太網(wǎng)交換機(jī)10千兆以太網(wǎng)交換機(jī)主要是為了適應(yīng)當(dāng)今10千兆以太網(wǎng)絡(luò)的接入，它一般是用于骨干網(wǎng)段上，采用的傳輸介質(zhì)為光纖，其接口方式也就相應(yīng)為光纖接口。同樣這種交換機(jī)也稱之為“10G以太網(wǎng)交換機(jī)”，道理同上。因?yàn)槟壳?0G以太網(wǎng)技術(shù)還處于研發(fā)初級(jí)階段，價(jià)格也非常昂貴（一般要2-9萬(wàn)美元），所以10G以太網(wǎng)在各用戶的實(shí)際應(yīng)用還不是很普遍，再則多數(shù)企業(yè)用戶都早已采用了技術(shù)相對(duì)成熟的千兆以太網(wǎng)，且認(rèn)為這種速度已能滿足企業(yè)數(shù)據(jù)交換需求。5、ATM交換機(jī)ATM交換機(jī)是用于ATM網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)產(chǎn)品。ATM網(wǎng)絡(luò)由于其獨(dú)特的技術(shù)特性，現(xiàn)在還只廣泛用于電信、郵政網(wǎng)的主干網(wǎng)段，因此其交換機(jī)產(chǎn)品在市場(chǎng)上很少看到。如我們?cè)谙旅鎸⒁v的ADSL寬帶接入方式中如果采用PPPoA協(xié)議的話，在局端（NSP端）就需要配置ATM交換機(jī)，有線電視的CableModem互聯(lián)網(wǎng)接入法在局端也采用ATM交換機(jī)。它的傳輸介質(zhì)一般采用光纖，接口類型同樣一般有兩種：以太網(wǎng)RJ－45接口和光纖接口，這兩種接口適合與不同類型的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。6。FDDI交換機(jī)FDDI技術(shù)是在快速成以太網(wǎng)技術(shù)還沒有開發(fā)出來(lái)之前開發(fā)的，它主要是為了解決當(dāng)時(shí)10Mbps以太網(wǎng)和16Mbps令牌網(wǎng)速度的局限，因?yàn)樗膫鬏斔俣瓤蛇_(dá)到100Mbps，這比當(dāng)時(shí)的前兩個(gè)速度高出許多，所以在當(dāng)時(shí)還是有一定市場(chǎng)。但它當(dāng)時(shí)是采用光纖作為傳輸介質(zhì)的，比以雙交線為傳輸介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)成本高許多，所以隨著快速以太網(wǎng)技術(shù)的成功開發(fā)，F(xiàn)DDI技術(shù)也就失去了它應(yīng)有的市場(chǎng)。正因如此，F(xiàn)DDI設(shè)備，如FDDI交換機(jī)也就比較少見了，F(xiàn)DDI交換機(jī)是用于老式中、小型企業(yè)的快速數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)中的，它的接口形式都為光纖接口。根據(jù)應(yīng)用層次劃分根據(jù)交換機(jī)所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)層次，我們又可以將網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)劃分為可分為企業(yè)級(jí)交換機(jī)、校園網(wǎng)交換機(jī)、部門級(jí)交換機(jī)和工作組交換機(jī)、桌機(jī)型交換機(jī)五種。企業(yè)級(jí)交換機(jī)企業(yè)級(jí)交換機(jī)屬于一類高端交換機(jī)，一般采用模塊化的結(jié)構(gòu)，可作為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)骨干構(gòu)建高速局域網(wǎng)，所以它通常用于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的最頂層。企業(yè)級(jí)交換機(jī)可以提供用戶化定制、優(yōu)先級(jí)隊(duì)列服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)安全控制，并能很快適應(yīng)數(shù)據(jù)增長(zhǎng)和改變的需要，從而滿足用戶的需求。對(duì)于有更多需求的網(wǎng)絡(luò)，企業(yè)級(jí)交換機(jī)不僅能傳送海量數(shù)據(jù)和控制信息，更具有硬件冗余和軟件可伸縮性特點(diǎn)，保證網(wǎng)絡(luò)的可*運(yùn)行。這種交換機(jī)從它所處的位置可以清楚地看出它自身的要求非同一般，起碼在帶寬、傳輸速率以背板容量上要比一般交換機(jī)要高出許多，所以企業(yè)級(jí)交換機(jī)一般都是千兆以上以太網(wǎng)交換機(jī)。企業(yè)級(jí)交換機(jī)所采用的端口一般都為光纖接口，這主要是為了保證交換機(jī)高的傳輸速率。那么什么樣的交換機(jī)可以稱之為企業(yè)級(jí)交換機(jī)呢？說(shuō)實(shí)在的還沒有一個(gè)明確的標(biāo)準(zhǔn)，只是現(xiàn)在通常這么認(rèn)為，如果是作為企業(yè)的骨干交換機(jī)時(shí)，能支持500個(gè)信息點(diǎn)以上大型企業(yè)應(yīng)用的交換機(jī)為企業(yè)級(jí)交換機(jī)，如圖7所示的是友訊的一款模塊化千兆以太網(wǎng)交換機(jī)，它屬于企業(yè)級(jí)交換機(jī)范疇。企業(yè)交換機(jī)還可以接入一個(gè)大底盤。這個(gè)底盤產(chǎn)品通常支持許多不同類型的組件，比如快速以太網(wǎng)和以大網(wǎng)中繼器、FDDI集中器、令牌環(huán)MAU和路由器。企業(yè)交換機(jī)在建設(shè)企業(yè)級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)時(shí)非常有用，尤其是對(duì)需要支持一些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和以前的系統(tǒng)?；诘妆P設(shè)備通常有非常強(qiáng)大的管理特征，因此非常適合于企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境。不過(guò)，基于底盤設(shè)備的成本都非常高，很少中、小型企業(yè)能承擔(dān)得起。校園網(wǎng)交換機(jī)，這種交換機(jī)應(yīng)用相對(duì)較少，主要應(yīng)用于較大型網(wǎng)絡(luò)，且一般作為網(wǎng)絡(luò)的骨干交換機(jī)。這種交換機(jī)具有快速數(shù)據(jù)交換能力和全雙工能力，可提供容錯(cuò)等智能特性，還支持?jǐn)U充選項(xiàng)及第三層交換中的虛擬局域網(wǎng)（VLAN）等多種功能。這種交換機(jī)通常用于分散的校園網(wǎng)而得名，其實(shí)它不一定要應(yīng)用校園網(wǎng)絡(luò)中，只表示它主要應(yīng)用于物理距離分散的較大型網(wǎng)絡(luò)中。因?yàn)樾@網(wǎng)比較分散，傳輸距離比較長(zhǎng)，所以在骨干網(wǎng)段上，這類交換機(jī)通常采用光纖或者同軸電纜作為傳輸介質(zhì)，交換機(jī)當(dāng)然也就需提供SC光纖口和BNC或者AUI同軸電纜接口全國(guó)第二屆現(xiàn)代軍事通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集提出了一種可應(yīng)用于大型艦船或局部區(qū)域的ISDN的初步方案，采用數(shù)字環(huán)路傳輸技術(shù)等,使比較集中的話音終端、數(shù)據(jù)終端、傳感設(shè)備、情報(bào)信息中心和傳真設(shè)備綜合成一體，完成信息的傳輸和交換。文中就環(huán)路傳輸?shù)膹?fù)用同步的實(shí)現(xiàn)、提高環(huán)路傳輸可靠性、自診斷故障時(shí)進(jìn)行重新配置這兩個(gè)較典型技術(shù)進(jìn)行了較詳細(xì)的討論。2006年第3期林海濤，等：外軍艦船綜合通信系統(tǒng)技術(shù)分析第19卷障時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)恢復(fù)到正常工作狀態(tài)，因此具有很強(qiáng)的抗毀能力，可大大降低由于戰(zhàn)場(chǎng)損傷而造成艦艇不能通信的概率。主環(huán)用于正常運(yùn)轉(zhuǎn)，次環(huán)構(gòu)成備用通路。當(dāng)主環(huán)出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)據(jù)在次環(huán)上傳輸。如果是電纜故障，故障兩端的站點(diǎn)將信息流從主環(huán)自動(dòng)迂回到次環(huán)，以避開主環(huán)的故障。2.2在建的CVN一77的通信系統(tǒng)美國(guó)海軍提出的新的“網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)”作戰(zhàn)思想在“喬治?布什”號(hào)(cVN—77)上得到充分體現(xiàn)。該艦裝備了新的c4：[SR自動(dòng)化指揮系統(tǒng)(指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、情報(bào)、監(jiān)視和偵察的總稱)。c4：[SR的核心就是實(shí)現(xiàn)各部隊(duì)之間、各作戰(zhàn)平臺(tái)之間高速度、大容量、遠(yuǎn)距離的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)信息共享，實(shí)時(shí)掌握戰(zhàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)，縮短決策時(shí)問，減少?zèng)Q策失誤，以便對(duì)敵人實(shí)施快速、精確、連續(xù)的打擊。美海軍決心將CVN一77打造成網(wǎng)絡(luò)中心戰(zhàn)的中心。CVN一77將以光纖纜線聯(lián)結(jié)全艦16個(gè)“通訊結(jié)點(diǎn)”，構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)與系統(tǒng)、裝備與裝備間大容量、高速度的通信網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過(guò)整合能將音頻的信息‘與視頻的圖像，以及各種偵察器材獲得的數(shù)據(jù)信息，在各個(gè)作戰(zhàn)平臺(tái)之間瞬間傳遞和展現(xiàn)。而此系統(tǒng)所需的硬件與軟件，都將采用現(xiàn)成的商用產(chǎn)品，以便能隨著信息工業(yè)的快速發(fā)展而易于更新，及時(shí)提升航母的信息戰(zhàn)能力。3對(duì)我軍艦船綜合通信系統(tǒng)建設(shè)的啟示(1)建設(shè)艦船的信息基礎(chǔ)設(shè)施，承載所有艦載業(yè)務(wù)。現(xiàn)代艦船由于武器裝備的現(xiàn)代化，指控、導(dǎo)航、雷達(dá)、情報(bào)、通信及通信對(duì)抗設(shè)備及其控制系統(tǒng)越來(lái)越先進(jìn)，所需信息量越來(lái)越大，控制系統(tǒng)的復(fù)雜以及現(xiàn)代海戰(zhàn)的瞬息萬(wàn)變，這就要求信息的獲取、傳輸、處理和互操作能快速、方便、準(zhǔn)確、及時(shí)。因此采用現(xiàn)代信息技術(shù)，建立艦船內(nèi)部“信息基礎(chǔ)設(shè)施”勢(shì)在必行。信息基礎(chǔ)設(shè)施遍布整個(gè)艦艇范圍，把電話、電視、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)功能集于一體，讓有線和無(wú)線通信語(yǔ)音、傳感器等視頻圖像、各種數(shù)據(jù)等三大類業(yè)務(wù)統(tǒng)一在“信息高速通道”上進(jìn)行綜合傳輸和交換，為作戰(zhàn)指揮部門、航行部門、機(jī)電等各部門提供各類信息或傳輸各種命令等。(2)采用光纖通信實(shí)現(xiàn)信息傳輸。近年來(lái)，隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，各國(guó)都非常重視光纖通信技術(shù)在軍事上的應(yīng)用。光纖通信相比于其他傳輸線纜，傳輸帶寬寬、誤碼率低，同時(shí)可以大大減少穿艙纜線，降低施工難度。(3)采取綜合加密措施，提供數(shù)據(jù)傳輸安全性。安全是軍事通信系統(tǒng)的永匣的主題，艦船綜合通信系統(tǒng)中也不例外。艦船綜合通信系統(tǒng)要采用紅黑分區(qū)的機(jī)制，對(duì)不同級(jí)別的數(shù)據(jù)采用相應(yīng)的加密技術(shù)。(4)采用抗毀的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的頑存性。我軍艦船綜合通信系統(tǒng)應(yīng)采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀網(wǎng)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，可以大大提高系統(tǒng)的抗打擊能力。目前，國(guó)際上已經(jīng)出現(xiàn)了基于SDH光纖通信的雙環(huán)和網(wǎng)狀網(wǎng)相結(jié)合的技術(shù)解決方案。(5)采用先進(jìn)商用技術(shù)，提高網(wǎng)絡(luò)通信能力。在艦船綜合通信系統(tǒng)等的研制和生產(chǎn)中，要廣泛吸收和利用民用技術(shù)。通信裝備，特別是高技術(shù)通信裝備的研制和生產(chǎn)涉及若干技術(shù)領(lǐng)域，需要若干技術(shù)部門、廠家聯(lián)合研制、生產(chǎn)，軍工企業(yè)不可能全部掌握所需要的新技術(shù)。4結(jié)束語(yǔ)〃33〃在未來(lái)的海上信息作戰(zhàn)中，信息量驚人增長(zhǎng)，電磁環(huán)境空前復(fù)雜，需要有一個(gè)現(xiàn)代化的，能夠迅速作出反應(yīng)的靈活、持久、生命力強(qiáng)的信息傳輸系統(tǒng)。我軍艦船通信的發(fā)展應(yīng)根據(jù)信息戰(zhàn)的需求，從提高抗干擾性、提高信息傳輸速率、提高安全保密性、提高自動(dòng)化水平幾個(gè)方面著手，提高艦船通信能力，以適應(yīng)未來(lái)信息作戰(zhàn)的要求。參考文獻(xiàn)[1]吳學(xué)智，林海濤，等.新技術(shù)在現(xiàn)代海軍艦船中的應(yīng)用[J].中國(guó)修船，2005,（2）：18—20.[2]劉維國(guó).現(xiàn)代艦艇信息網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的思考[J].情報(bào)指揮控制系統(tǒng)與仿真技術(shù)，2003,（6）:10—14.[3]SPEEI）ER—Naval：InternalCommunicatiorlSystem，ht.tp:／／www.thd1esgrou1~1.com.[4]FICSanewapproacIt0nava1cr）皿Ilmnicadons,http：/／WWW.tha1es—communications.co.uk.收稿日期：2005—12什么是SDH？SDH（SynchronousDigitalHierarchy，同步數(shù)字體系）是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)，是美國(guó)貝爾通信技術(shù)研究所提出來(lái)的同步光網(wǎng)絡(luò)（SONET）。國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)（CCITT）（現(xiàn)ITU-T）于1988年接受了SONET概念并重新命名為SDH,使其成為不僅適用于光纖也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ眉夹g(shù)體制。它可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、不同廠商設(shè)備間的互通等多項(xiàng)功能，能大大提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、降低管理及維護(hù)費(fèi)用、實(shí)現(xiàn)靈活可靠和高效的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行與維護(hù)，因此是當(dāng)今世界信息領(lǐng)域在傳輸技術(shù)方面的發(fā)展和應(yīng)用的熱點(diǎn)，受到人們的廣泛重視。什么是ATM？ATM（AsynchronousTransferMode）異步傳輸模式。異步轉(zhuǎn)移模式的特征是信息的傳輸、復(fù)用和交換都以信元為基本單位。異步是指屬于同一用戶的信元并不一定按固定的時(shí)間間隔周期性地出現(xiàn)。ATM信元是固定長(zhǎng)度的分組，共有53個(gè)字節(jié)，分為2個(gè)部分。前面5個(gè)字節(jié)為信頭，主要完成尋址的功能；后面的48個(gè)字節(jié)為信息段，用來(lái)裝載來(lái)自不同用戶，不同業(yè)務(wù)的信息。ATM交換是指把入線上的ATM信元，根據(jù)其信頭上的VPI（虛路徑標(biāo)識(shí)符）和VCI（虛通路標(biāo)識(shí)符）轉(zhuǎn)送到相應(yīng)的出線上去，從而完成交換傳送的目的。由于ATM技術(shù)簡(jiǎn)化了交換過(guò)程，去除了不必要的數(shù)據(jù)校驗(yàn)，采用易于處理的固定信元格式，所以ATM交換速率大大高于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)，如x.25,DDN,幀中繼等。此外對(duì)不同業(yè)務(wù)賦予不同的"特權(quán)"，如語(yǔ)音的實(shí)時(shí)性特權(quán)最高，一般數(shù)據(jù)文件傳輸?shù)恼_性特權(quán)最高，網(wǎng)絡(luò)對(duì)不同業(yè)務(wù)分配不同的網(wǎng)絡(luò)資源。$本文關(guān)鍵字:計(jì)算機(jī)光纖通信電路交換TDMAFDMABTSDN移動(dòng)通信廣域網(wǎng)分組交換ATMCDMASONET局域網(wǎng)交換機(jī)QoS寬帶幀中繼異步傳送模式(ATM)交換技術(shù)是一種包含傳輸、組網(wǎng)和交換等技術(shù)內(nèi)容的新穎的高速通信技術(shù)。它是由產(chǎn)業(yè)界、用戶團(tuán)體、研究機(jī)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)化組織開發(fā)和定義的。它被設(shè)計(jì)成滿足下一代通信技術(shù)要求，如支持帶寬資源的有效利用，有利于有各種類型的網(wǎng)絡(luò)互連以及能夠提供各種先進(jìn)的通信業(yè)務(wù)。它被看作是先進(jìn)和有效的軍用和民用通信的先進(jìn)通信技術(shù)。II特點(diǎn):從技術(shù)上看,ATM是從快速分組交換技術(shù)演變而來(lái)的，用于信息傳輸?shù)幕镜腁TM數(shù)據(jù)單元是ATM信元。這種ATM信元的長(zhǎng)度是固定的,并由53個(gè)8位字節(jié)組成,其中包括5個(gè)8位字節(jié)的頭標(biāo)字段和48個(gè)8位字節(jié)的信息有效載荷字段。一個(gè)ATM信元的總的結(jié)構(gòu)示于圖1。ATM具有分組交換和電路交換的特征,并包含傳輸、組網(wǎng)、多路復(fù)用和交換技術(shù)。它與其他技術(shù)相比,如X.25幀中繼交換或幀中繼能夠更有效地滿足通信需求。I頭標(biāo)字段丨信息（有效載荷）字段I（5個(gè)8位字節(jié)）丨（48個(gè)8位字節(jié)）圖1一個(gè)ATM信元類屬結(jié)構(gòu)［相關(guān)技術(shù)］網(wǎng)絡(luò)技術(shù);交換技術(shù);分組交換技術(shù);傳輸技術(shù);數(shù)字技術(shù)［技術(shù)難點(diǎn)］ATM以固定信元長(zhǎng)度傳送所有的信息,技術(shù)復(fù)雜,實(shí)現(xiàn)起來(lái)代價(jià)高。在軍事應(yīng)用中,特別是在移動(dòng)通信中如何使誤碼率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求難度較大。此外,ATM技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中還將遇到IP技術(shù)的挑戰(zhàn)。［國(guó)外概況］1.ATM的起源和發(fā)展ATM的概念起源于1983年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員提出的快速分組交換和1984年法國(guó)電信提出的異步時(shí)分交換的設(shè)計(jì)思想?？焖俜纸M交換采用硬件交換進(jìn)行路由選擇,采用固定分組長(zhǎng)度,簡(jiǎn)化差錯(cuò)控制規(guī)程,從而使接入速率可以達(dá)每秒百兆比特以上,分組傳輸和處理時(shí)延可以達(dá)到微秒級(jí),并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)分組交換。異步時(shí)分交換采用16字節(jié)的長(zhǎng)度,其中12字節(jié)為信息段,4字節(jié)為分組頭,分組頭用于進(jìn)行交換處理。這種交換方式端口速率也可達(dá)每秒百兆比特以上,而且時(shí)延極小,可以實(shí)現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)和圖像綜合應(yīng)用。1985年,法國(guó)正式向國(guó)際電聯(lián)(ITU)提出建議草案,國(guó)際電聯(lián)到1988年形成了第一個(gè)建議1.121。1988年，國(guó)際電聯(lián)將ATM選定為實(shí)現(xiàn)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)(B-ISDN)的基礎(chǔ)，到1990年，國(guó)際電聯(lián)正式建議將ATM作為寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(BISDN)的技術(shù)體制,從而全面開始ATM標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)用技術(shù)研究，并于1992年7月由美國(guó)ForeSystems率先開發(fā)出了ASX-100系列ATM交換機(jī)。目前正以一種可作為寬帶寬應(yīng)用的基本技術(shù)而用在局域網(wǎng)(LAN)和廣域網(wǎng)(WAN)中。2.ATM在軍事通信中的應(yīng)用ATM局域網(wǎng)(LAN)在LAN和/或司令部環(huán)境中使用ATM再不需要獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)分別用于傳送數(shù)據(jù)和非數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它還可以改善普通LAN技術(shù)支持的通信業(yè)務(wù)的QoS。較高的信息通過(guò)量、支持業(yè)務(wù)量高漲和按需分配帶寬是改善QoS的幾個(gè)例子。因?yàn)閹捹Y源的增加，ATMLAN還應(yīng)允許有用的軍事通信業(yè)務(wù)，例如司令部范圍內(nèi)（有可能超出司令部）有效實(shí)現(xiàn)的多媒體和可視化通信業(yè)務(wù)。繁重的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如軍事演習(xí)仿真，還可以由ATMLAN更有效地支持批量數(shù)據(jù)傳輸和廣播圖像交換。帶寬資源的增加和支持多媒體通信的能力可使ATMLAN支持特殊軍事事件，例如計(jì)算機(jī)輔助演習(xí)（CAX）比采用普通的LAN技術(shù)更有效。（2）ATM主干網(wǎng)在主干網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域使用ATM是另一個(gè)重要的軍事ATM應(yīng)用。美國(guó)防信息系統(tǒng)局從1993年起計(jì)劃在10?15年時(shí)間內(nèi)，以ATM為骨干技術(shù),分三期工程實(shí)現(xiàn)國(guó)防信息系統(tǒng)網(wǎng)（DISN）綜合傳送高速話音、數(shù)據(jù)和圖像（見表1）。北約的ATM主干網(wǎng)也將綜合傳送包括數(shù)據(jù)、視頻、話音和圖像，而目前的主干網(wǎng)大部分只傳送話音。因?yàn)锳TM設(shè)計(jì)成支持多媒體通信，從而在主干網(wǎng)中應(yīng)用ATM將保證未來(lái)主干網(wǎng)有效為用戶提供各種通信業(yè)務(wù)。ATM主干網(wǎng)上各種全國(guó)性的各種類型的軍事通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)互連是ATM在軍事通信上的又一個(gè)重要應(yīng)用。ATM可用作數(shù)字載體將以普通的X.25和ISDN技術(shù)為基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連。它還能對(duì)相當(dāng)多的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供接入。因?yàn)锳TM采用固定格式的數(shù)據(jù)單元,可以直接在ATM主干網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)無(wú)縫隙互連。最終結(jié)果是在網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域不會(huì)像目前的LAN-WAN互連那樣降低服務(wù)質(zhì)量。這是因?yàn)锳TM主干WAN能提供比現(xiàn)有的主干WAN所能提供的更寬的帶寬。表1DISN各種業(yè)務(wù)及其對(duì)信息量的要求I丨業(yè)務(wù)類型丨傳輸方式I協(xié)議方案I有代表性的國(guó)防I1（最大突發(fā)率）III通信應(yīng)用—I丨超高速多媒體丨光纖I丨遠(yuǎn)距離多媒體中繼I|（＞10Gbps）||ATM/S0NET|（全球干線）II固定站III―II高速多媒體I光纖|ATM|情報(bào)數(shù)據(jù)傳輸II（0.1?10.0Gbps）IIII固定/可運(yùn)式站I衛(wèi)星I直接廣播I基本應(yīng)急通信II虛電路I廣域覆蓋IIII組網(wǎng)II―I|中速（0.1?100.0|衛(wèi)星|直接廣播I共用戶行政通播I|Mbps）移動(dòng)/可運(yùn)式I|VASTI"飛地"內(nèi)通信I網(wǎng)絡(luò)||小區(qū)RF|小區(qū)結(jié)構(gòu)|將光纖通信擴(kuò)展到I||LAN||移動(dòng)用戶|I個(gè)人通信業(yè)務(wù)|衛(wèi)星|DAMA（TDMA|(PCS)||FDMA或CDMA)I(V100kbps)丨高度機(jī)動(dòng)丨地面視距丨戰(zhàn)斗網(wǎng),RFI戰(zhàn)術(shù)通信/pcs||||LAN|視距|I戰(zhàn)術(shù)通信ATM的固有的特征，如可縮放的帶寬分配、動(dòng)態(tài)帶寬分配、支持綜合通信業(yè)務(wù)、每通道協(xié)商和有保證的QoS以及利用單一格式數(shù)據(jù)單元，顯示出ATM是一種適于戰(zhàn)術(shù)通信的可行的解決辦法。美軍除在90年代初期就開始在戰(zhàn)略通信系統(tǒng)(DSIN)中進(jìn)行ATM的應(yīng)用研究外,90年代中期還開始在戰(zhàn)術(shù)通信系統(tǒng)(MSE系統(tǒng))中進(jìn)行ATM試驗(yàn)。北約三軍聯(lián)合通信和電子組(TSGCE)第11小組(SG11)項(xiàng)目組(PG/6)的討論文件規(guī)定，ATM被看作是2000年后使用的和2000年后實(shí)現(xiàn)的戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)的一種候選技術(shù)。II3.ATM的基本技術(shù)(l)ATM信元頭和有效載荷信元頭標(biāo)字段的主要功能是建立通信信道，識(shí)別屬于同一通信信道的的信元，在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間交換信元并為信元選擇路由，區(qū)分信息流的優(yōu)先等級(jí)和控制信息流。圖2表示B-ISDN用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)ATM層信元的頭標(biāo)。I87654321I|GFC|VPIVPIVPIIll圖2B-ISDNUNI圖例:CLP:信元丟失優(yōu)先權(quán)PTI:有效載荷類型識(shí)別符GFC:類屬流控制*VCI:虛擬信道識(shí)別符**HEC:頭標(biāo)差錯(cuò)控制VPI:虛擬通道識(shí)別符**UNI:用戶-網(wǎng)絡(luò)接口*GFC字段的功能至今仍未被標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)完全定義IVCII1IVCI|PTICPLI1I|HEC**VCI和VPI組成信元交換中使用信元標(biāo)記字段圖2B-ISDNUNI的ATM信元頭標(biāo)格式ATM信元的信息有效載荷(I)字段包括用戶和管理數(shù)據(jù)。在I字段的48個(gè)8位字節(jié)中，前面的少數(shù)8位字節(jié)(最多達(dá)4個(gè)8位字節(jié))與業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)，其余的8位字節(jié)按特定業(yè)務(wù)編碼。(2)異步多路復(fù)用用和快速分組交換ATM技術(shù)所基于的工作原理是分解業(yè)務(wù)信號(hào)，把這些信號(hào)映射成固定長(zhǎng)度的ATM信元，以異步方式多路復(fù)用這些ATM信元，從而組成連續(xù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，接著通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上的虛擬通信信道，使數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)高速交換和傳輸。減少協(xié)議開銷和增加誤差檢校和對(duì)終端系統(tǒng)高層的重發(fā)這樣一些功能，可提高傳輸速度。(3)面向連接的技術(shù)和虛擬連接ATM是一種面向連接的技術(shù)，意即通信信道建立階段必須處理實(shí)時(shí)信息交換。在通信信道建立階段，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)建立一條端到端的通信信道。在ATM中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)到節(jié)點(diǎn)連接的連鎖邏輯關(guān)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)這樣的信道。每次邏輯關(guān)聯(lián)表明傳輸ATM信元的單向信息傳輸能力，并調(diào)用一個(gè)虛信道(VC)。由于虛信道與專用的物理線路無(wú)關(guān)，并且它與其他連接共享其物理信道，所以把它視為虛擬。一個(gè)局部性的顯著邏輯標(biāo)識(shí)符VCI識(shí)別一個(gè)VC，而VCI由ATM層分配并放置在信元頭標(biāo)中。當(dāng)ATM層分配一個(gè)VCI值時(shí)，產(chǎn)生一條VC鏈路。