1、2020/8/25,1,BA000001 ATM,1.0,2020/8/25,2,課程內(nèi)容,ATM的提出 ATM基本原理與概念 ATM與IP技術的融合 典型配置及定位,2020/8/25,3,電話交換 電話交換技術 - 窄帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng) (N-ISDN) - B-ISDN(ATM) 數(shù)據(jù)通信 分組交換 ( X.25 ) - 幀中繼 ( FR ) - ATM - 光交換(WDM) 傳輸/傳送 點對點傳輸 - PDH - SDH - ATM -光傳送(WDM),技術演進過程,2020/8/25,4,電路交換方式 主要特點是各個子信道的速率固定分配，無法共享帶寬，導致帶寬浪費 分組傳送方式 其主要

2、特點是采用統(tǒng)計復用方法，但分組會產(chǎn)生附加的隨機時延，導致分組的服務質(zhì)量無法得到保證，不適合實時業(yè)務 ATM傳送方式 Asynchronous Transfer Mode是一種以信元為單位的異步轉(zhuǎn)移模式，異步意味著來自任一用戶的信息信元流不必是周期性的。是一種特殊的分組傳送技術，提供QOS保障，滿足實時業(yè)務和非實時業(yè)務的需求,WHY ATM,2020/8/25,5,ITU-T 致力于公網(wǎng)上ATM標準化工作，有代表性的標準：Q.2931/Q.2971、BISUP、I.610、I.363(1,2,3/4,5) ATM Forum 致力于專網(wǎng)上ATM的標準化工作，加速ATM產(chǎn)品的推廣和使用，有代表性的

3、標準有：UNI3.1、UNI4.0、ILMI、PNNI、MPOA、VTOA、LANE、TM4.0 a)成立于1991年9月 b)成員分三類：主要成員(Principal Member)、旁聽成員(Auditing Member)和用戶成員(User Member)。華為旁聽成員。主要成員有表決權。 IETF 致力于ATM網(wǎng)承載IP業(yè)務的標準化工作，解決傳統(tǒng)路由器的瓶頸問題，有代表性的標準：RFC1483、RFC1577、IP Switch、MPLS,ATM的標準化組織,2020/8/25,6,課程內(nèi)容,ATM的提出 ATM基本原理與概念 ATM與IP技術的融合 典型配置及定位,2020/8/2

4、5,7,使用固定長度的信元 面向連接 采用統(tǒng)計復用方式 支持多速率、多業(yè)務 可適應于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng),信元,話音,數(shù)據(jù),視頻,ATM的基本特點,2020/8/25,8,高層,高層,ATM 層,物理層,控制面,用戶面,層管理,面管理,ATM 適配層（AAL）,用戶業(yè)務 信令等 高層信息與ATM信元 的轉(zhuǎn)換 信元中繼與復用 方式 幀結構，物理媒介,ATM的協(xié)議參考模型,2020/8/25,9,UNI = 用戶到網(wǎng)絡接口 NNI = 網(wǎng)絡到網(wǎng)絡接口 信元頭內(nèi)容根據(jù)對話對象的不同而變化,公共 UNIB-ICI,UNI,NNI,NNI,NNI,ATM公網(wǎng),ATM專網(wǎng),ATM網(wǎng)絡和接口,2020/8/25,

5、10,GFC一般流量控制僅僅在UNI信元中 VPI/VCI標識虛通道和虛通路 PTI負荷類型標識3比特: 1. 用戶/控制數(shù)據(jù)2. 擁塞3. 末尾 CLP丟失優(yōu)先級1 Bit HEC信元頭差錯校驗8比特CRC,ATM信元格式,2020/8/25,11,傳輸路徑,虛通道 (VP)包括多條VC,傳輸路徑包括多條VP,虛通路(VC)ATM端節(jié)點之間的 邏輯通路,虛通路 (VC),虛通路 (VC),E3 OC-3OC-12,虛通道 (VP),虛通道(VP),連接標識 = VPI/VCI,虛通道VP與虛通路VC,2020/8/25,12,45,29,64,29,29,45,64,29,1,2,1,3,4

6、5,29,29,64,2,1,3,1,VPI/VCI,端口,VPI/VCI,端口,輸入,輸出,ATM 交換機翻譯 VPI/VCI值 每個接口的VPI/VCI值唯一,ATM交換的實現(xiàn),2020/8/25,13,VP交換和VC交換,2020/8/25,14,面向連接的特點,2020/8/25,15,VPI/VCI 表由操作員人工維護,A,B,D,C,輸入,輸出,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,33,3,02,2,15,3,14,1,64,3,29,3,29,1,64,輸入,輸出,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,29,3,45,2,52,4,15,1,

7、64,3,29,3,29,1,64,輸入,輸出,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,45,2,16,2,52,1,29,1,64,3,29,3,29,1,64,29,30,10,16,15,45,14,43,輸入,輸出,Port,VPI/VCI,Port,VPI/VCI,1,16,2,43,3,14,4,10,1,64,3,29,3,29,1,64,1,2,4,2,3,3,2,4,1,2,3,永久虛電路PVC,2020/8/25,16,ATM 適配層 (AAL),ATM 層,物理層,2個子層: 傳輸匯聚 (TC) Framing HEC 物理媒介(PM) 物理媒介譯碼,AT

8、M物理層,2020/8/25,17,Cell 頭的插入/移動 Cell中繼 復用/去復用不同連接的信元,ATM 適配層 (AAL),ATM 層,物理層,ATM層,2020/8/25,18,ATM 交換,PHY,ATM,Port 1,PHY,ATM,Port 2,Port,VPI,VCI,1,1,51,2,3,39,ATM 層,PHY,ATM,AAL,PHY,ATM,AAL,VPI 2VCI 37,VPI 3VCI 39,NNI,UNI,UNI,ATM層完成信元交換,2020/8/25,19,Constant bit rateCBR Variable bit rate-real timeVBR-

9、RT VBR-nonreal timeVBR-NRT Unspecified bit rateUBR Available bit rateABR,業(yè)務分類,2020/8/25,20,2個子層： 匯聚子層 (CS) 分段和重組 (SAR),ATM 適配層 (AAL),ATM 層,物理層,ATM適配層,2020/8/25,21,S A R,C S,AAL,AAL = 流量參數(shù) + QoS參數(shù) + SAR CS：分配不同的服務質(zhì)量的業(yè)務以不同的流量類型 SAR：信元 包 AAL1 AAL2 AAL3/4 AAL5,ATM適配層的功能,2020/8/25,22,TCP/IP數(shù)據(jù)幀的處理,2020/8/

10、25,23,用標記分配協(xié)議 (LDP)替代ATM信令協(xié)議來實現(xiàn)面向連接功能 在數(shù)據(jù)通信過程中, 中間的 MPLS交換機根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)信息庫 (FIB) 只做信元交換功能 去掉傳統(tǒng)路由器網(wǎng)中逐跳尋址的弊端, 減少時延和時延, 有利于支持實時業(yè)務 VC合并 (VC merging)的功能, 能解決 VC O(N 2 )問題 將不同業(yè)務流劃分為轉(zhuǎn)發(fā)等效類 (FEC) 利用 ATM QoS來解決 IP QoS的問題,ATM的未來MPLS,2020/8/25,24,課程內(nèi)容,ATM的提出 ATM基本原理與概念 ATM與IP技術的融合 典型配置及定位,2020/8/25,25,ATM網(wǎng) 面向連接，有N2 問題

11、靠鏈路層選路，基于VPI/VCI或標記 有阻塞通知與信元丟失優(yōu)先級指示 業(yè)務質(zhì)量有保證，可保證實時業(yè)務 網(wǎng)絡ATM化進程的重新定位,IP網(wǎng) 無連接，無N2 問題 基于網(wǎng)絡層選路，基于IP地址 無業(yè)務量控制與阻塞控制 業(yè)務質(zhì)量無保證,ATM網(wǎng)與IP網(wǎng)的比較,2020/8/25,26,+,X,R,=,X,Router ATM switch MPLS Router,* Layer 3 路由 - 可伸縮性和靈活性 * Layer 2 交換 - 高可靠性和流量工程管理,MPLS多協(xié)議標記交換,結合ATM與IP優(yōu)點的技術,2020/8/25,27,ATM 交換機上實現(xiàn)路由器功能 通過靈活的分類方法生成新的

12、IP增值業(yè)務,在邊緣 (標記邊緣路由器): 分組分類 QoS映射,在核心 (標記交換器): 使用標記轉(zhuǎn)發(fā),LER,LSR,LDP(標記分發(fā)協(xié)議): 建立LSP,標記交換概念,2020/8/25,28,使用固定長度的信元 面向連接 采用統(tǒng)計復用方式 支持多速率、多業(yè)務 可適應于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng),信元,話音,數(shù)據(jù),視頻,小結：ATM的基本特點,2020/8/25,29,課程內(nèi)容,ATM的提出 ATM基本原理與概念 ATM與IP技術的融合 典型配置及定位,2020/8/25,30,在高端網(wǎng)絡的應用： 1：IPOA 2：IPOEOA 3: PPPOA 4: PPPOEOA 目前物理接口規(guī)格只有兩種：15

13、5M、622M 這里以8070為主，做簡單的配置介紹,典型應用,2020/8/25,31,1:IPOA介紹 就是在AAL5上承載IP報文，也就是說，直接把IP報文封裝成ATM信元。 A：IPOA配置步驟 組網(wǎng)需求以及組網(wǎng)圖： 要求實現(xiàn)A、B、C三用戶通過ATM網(wǎng)絡互聯(lián),典型應用,2020/8/25,32,NE A,NE B,NE C,ATM 網(wǎng)絡,B:0/60 C:0/61,A:0/70 C:0/71,A:0/80 B:0/81,典型應用,交換,2020/8/25,33,在路由器A的配置： 在路由器B的配置： interface atm 1/0/0 interface atm 4/0/0 ip

14、 address 202.38.160.1 255.255.255.0 ip add 202.38.160.2 255.255.255.0 pvc to_b 0/60 pvc to a 0/70 map ip 202.38.160.2 map ip 202.38.160.1 pvc to_c 0/61 pvc to c 0/71 map ip 202.38.160.3 map ip 202.38.160.3 如果是背靠背連接那么各路由器之間的PVC的值必須對應，如果路由器中間有ATM交換機，那么整個PVC的對應關系由ATM交換機完成。,典型應用,2020/8/25,34,上面的配置我們只是看到

15、了表面的涉及到路由器的配置，其實整個互連的關鍵還是在ATM交換機上，在ATM交換機上有如下的對應關系表：,典型應用,2020/8/25,35,2：IPOEOA介紹 IPoEoA是IP Protocol over Ethernet over AAL5的簡稱。它有三層結構，最上層封裝IP協(xié)議；中間為IPoE，即以太網(wǎng)承載IP協(xié)議；最下一層為AAL5承載IPoE。更簡單的解釋就是：將IP包封裝成以太網(wǎng)幀，以太網(wǎng)幀再作為AAL5的CPCS-PDU的凈荷被封裝，CPCS-PDU在SAR子層被拆分為若干48字節(jié)的ATM信元凈荷，這些凈荷到達ATM層之后被封裝為ATM信元。 B：組網(wǎng)實現(xiàn)： IPOEOA的配

16、置的特殊地方是引入了VE（virtual-ethernet）的概念。,典型應用,2020/8/25,36,R A,R B,路由器A的配置： 首先創(chuàng)建VE虛接口并配置相應的IP地址： interface virtual-ethernet 2/0/0 ip address 10.1.1.1 255.255.0.0 然后創(chuàng)建PVC，并指定PVC類型 interface atm 2/0/0 pvc 1/102 map bridge virtual-ethernet 2/0/0,典型配置,2020/8/25,37,路由器B的配置： 首先創(chuàng)建VE虛接口并配置相應的IP地址： interface virtu

17、al-ethernet 3/0/0 ip address 10.1.1.2 255.255.0.0 然后創(chuàng)建PVC，并指定PVC類型 interface atm 3/1/0 pvc 1/102 map bridge virtual-ethernet 3/0/0 整個配置非常簡單，只要PVC對應，VE虛接口與物理接口做 了正確的綁定，那么就實現(xiàn)了互連。,典型配置,2020/8/25,38,指的是在AAL5上承載PPP協(xié)議報文：ATM信元封裝PPP報文，IP或其它協(xié)議的報文則封裝在PPP報文中,一般應用很少，需要MODEM撥號。 組網(wǎng)實現(xiàn)： PPPOA配置的特殊地方在于需要配置VT（virtual

18、-template）虛接口，實現(xiàn)PPP報文的傳送。,PPPOA介紹,2020/8/25,39,指的是在AAL5上承載PPPoE（PPP over Ethernet）協(xié)議報文，其實質(zhì)是用ATM信元封裝以太網(wǎng)報文。 組網(wǎng)實現(xiàn)： PPOEOA的配置的特殊地方在于要同時配置VE和VT虛接口，也就是說，一個物理接口要和VE和VT綁定，并且有一個對應關系。 下面以最間單的PPPOEOA配置為例，介紹相關配置：,PPPOEOA介紹,2020/8/25,40,PPPOE撥號,DSLM,NE,PVC,PPPOE撥號,典型配置,2020/8/25,41,具體配置（ATM部分）： 注意配置的先后順序： 1：創(chuàng)建并配

19、置VT interface virtual-template 10 ip address 202.38.160.1 255.255.255.0 ppp authentication-mode pap 2：創(chuàng)建并配置VE interface virtual-ethernet 1/1/0 pppoe-server bind virtual-template 10 3：配置物理接口 interface atm 1/0/0.1 pvc to_DSLM 0/60 map bridge virtual-ethernet 1/1/0,典型配置,2020/8/25,42,1：首先查看物理端口的狀態(tài)： NE40

20、display atm interface atm 11/0/0 ATM interface Atm11/0/0, State DOWN Port Information: Maximum VCs: 2048 PVCs: 3, MAPs: 2 input pkts: 0, input bytes: 0, input pkt errors: 0 output pkts: 0, output bytes: 0, output pkt errors: 0 Sub-interface Information: PVCs: 3, MAPs: 2 input pkts: 0, input bytes: 0

21、, input pkt errors: 0 output pkts: 0, output bytes: 0, output pkt errors: 0,ATM問題定位,2020/8/25,43,ATM問題定位,或者 ： NE40display interface atm 11/0/0.1 Atm11/0/0.1 current state : DOWN Line protocol current state : DOWN Description : HUAWEI, Quidway Series, Atm11/0/0.1 Interface The Maximum Transmit Unit i

22、s 1500 Internet protocol processing : disabled Sub-interface type: multi-point, VCs on sub-interface: 0 Atm link check function: disable Scramble enabled, frame-format SDH, clock slave, loopback not set,2020/8/25,44,2：查看PVC狀態(tài)： display atm pvc-info interface atm 4/1/0 VPI/VCI |STATE|PVC-NAME|INDEX |E

23、NCAP|PROT |INTERFACE -|-|-|-|-|-|- 1/100 |UP |NE16E |0 |SNAP |IP |Atm4/1/0 (UP) 4/200 |UP |ne16 |2 |SNAP |IP |Atm4/1/0.300 (UP) 3：查看ATM映射關系 display atm map-info interface atm 4/1/0.400 Atm4/1/0.400, PVC 60/600, ETH , Virtual-Ethernet4/1/1, MAC 2222.2222.3333, UP,ATM問題定位,2020/8/25,45,相關DEBUG信息： 1：deb

24、ug atm packet 2: debug atm error 最后一個很重要的命令： NE40display arp slot 11 IP Address MAC Address Type Vrf Name Interface 10.1.1.1 00e0-fc08-cb66 I VE11/0/0 133.1.12.2 00e0-fc08-cb66 I Eth11/2/0 133.1.12.1 00e0-fc06-5e23 D Eth11/2/0 看能否學到相應的MAC地址。,ATM問題定位,2020/8/25,46,其實這種涉及到線路以及接口芯片 的定位很簡單，無非不過就只有以下幾種情況：

25、 1：配置錯誤 2：線路問題 3：內(nèi)部芯片問題 對于第一種配置問題，我們很容易排除，對于2、3我們也有很好的定位方法，我們使用環(huán)回檢測來逐個定位。,典型定位,2020/8/25,47,首先我們先看看ATM接口板的結構：,ATM物理接口,ATM 155M接口卡結構,典型定位,2020/8/25,48,因此ATM的問題可以歸結為以下幾個問題： 1：芯片A的問題 2：芯片B的問題 3：物理線路的問題 而我們處理問題的焦點也就集中在如何定位以上問題了，在8070產(chǎn)品上提供了如下幾種環(huán)回檢測功能，可以幫組我們定位問題。,典型定位,2020/8/25,49,A：loopback cell (信元環(huán)回) 在

26、接口下執(zhí)行此命令后，數(shù)據(jù)流如下：,典型定位,2020/8/25,50,在端口上執(zhí)行l(wèi)oopback cell后，接口會顯示： Atm11/0/0 current state : UP Line protocol current state : UP Scramble enabled, frame-format SDH, clock slave, loopback cell 要檢測A芯片是否正常，那么執(zhí)行如下操作， NE40ping -c 1 1.1.12 然后在查看接口的收發(fā)包狀態(tài)： 255 packets input, 23460 bytes 0 input errors, 0 CRC, 0

27、 giants, 0 pads, 0 aborts,0 overflows 255 packets output, 23460 bytes 0 output errors, 0 underflows 如果收發(fā)包都是255，那么A芯片正常，想一想原因？,典型定位,2020/8/25,51,B：loopback local (載荷環(huán)回) 在接口下執(zhí)行此命令后，數(shù)據(jù)流如下：,典型定位,2020/8/25,52,在端口上執(zhí)行l(wèi)oopback local后，接口會顯示： Atm11/0/0 current state : UP Line protocol current state : UP Scram

28、ble enabled, frame-format SDH, clock slave, loopback local 要檢測B芯片是否正常，那么執(zhí)行如下操作： NE40ping -c 1 1.1.12 然后在查看接口的收發(fā)包狀態(tài)： 255 packets input, 23460 bytes 0 input errors, 0 CRC, 0 giants, 0 pads, 0 aborts,0 overflows 255 packets output, 23460 bytes 0 output errors, 0 underflows 如果此時的收發(fā)數(shù)據(jù)包個數(shù)都是255，那么其實已經(jīng)證明我們的ATM模塊（包括芯片A和芯片B都）是正常的，一般的我們只需執(zhí)行l(wèi)oopback local就可以了。,典型定位,2020/8/25,53,C： loopback remote (線路環(huán)回) 在接口下執(zhí)行此命令后，數(shù)據(jù)流如下：,典型定位,2020/8/