网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 1
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 2
*第 10章 异步传输模式 ATM
本章主要介绍 ATM的基本概念,ATM协议及工作原理,并对 ATM的参考模型及各层次的功能予以描述,对于 IP与 ATM的结合问题也予以涉及 。 通过本章学习,重点了解以下内容：
了解 ATM技术的产生背景
了解 ATM的基本概念
理解 ATM协议的参考模型及各层次功能
了解 ATM与 IP的结合网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 3
10.1 ATM技术概述
10.1.1 ATM的由来
20世纪 70年代出现的 ISDN（ Integrated Services Digital Network）
是综合服务数字网
20世纪 80年代以来,跨越广域网实现 LAN的互联越来越多 。 同时随着多媒体技术的出现,人们对可视图文,视频电话,视频会议,
图像传输等通信业务需求迅速增加,对带宽的需求也越来越高 。
结果是 B-ISDN (Broadband-ISDN,宽带综合业务数字网 ) 标准的问世 。
ATM是支持 B-ISDN服务的一种交换技术 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 4
10.1 ATM技术概述
10.1.1 ATM的由来异步传输模式 ATM (Asynchronous Transfer Mode) 是建立在电路交换和分组交换基础上的一种新的交换技术 。
ATM是面向连接的,它通过建立虚电路来进行数据传输 。 ATM采用固定长度的数据包,称作信元 。
ATM采用统计时分复用的方式来进行数据传输 。 统计复用就是根据各种业务的统计特性,在保证业务质量要求的情况下,在各个业务之间动态地分配网络带宽,以达到最佳的资源利用率 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 5
10.1 ATM技术概述
10.1.2 同步光纤网络 SONET和同步数字系列 SDH
ATM的物理基础目前主要是采用标淮的光纤传输网络 。 SONET和
SDH是以光缆作为传输媒体的数字传输速率标准 。 美国首先在
1988年推出了标准同步光纤网 SONET (Synchronous Optical
Network),为光纤传输系统定义了线路速率的等级结构,其传输速率以 51.84Mb/s为基础,大约对应于 T3／ E3的传输速率 。
ITU-T以美国标准 SONET为基础,制订出国际标准同步数字系列
SDH (Synchronous Digital Hierarchy),即 1988 年 通 过 的
G.707~709等三个建议书 。
SDH/SONET定义了标准光信号,规定了波长为 1310nm和 1550nm的激光源 。 在物理层为宽带接口并使用了帧技术以传递信息,为数字信号的复用和操作过程定义了帧结构 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 6
10.2 ATM的基本原理
10.2.1 ATM网络的构成
ATM网络是网状拓扑结构,包括两种网络元素,即 ATM端点和 ATM交换机 。 ATM端点就是在网络中能够产生或接收信元的源站或目的站 。 ATM端点与 ATM交换机相连 。 ATM交换机与 ATM交换机相连,构成 ATM网络 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 7
10.2 ATM的基本原理
10.2.1 ATM网络的构成网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 8
10.2 ATM的基本原理
10.2.1 ATM网络的构成用户网络接口 UNI(User-Network Interface) 这是 ATM端点与它们所连接的 ATM交换机之间的接口 。
网络结点接口 NNI(Network-Node Interface) 这是在 ATM网络中两个 ATM交换机之间或两个 ATM网络之间的接口 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 9
10.2 ATM的基本原理
10.2.2 ATM的体系结构
ITU-T制定的 ATM参考模型借鉴了 ISO的 OSI参考模型，但同时引入了,平面,的概念。为了便于理解，我们暂时略去,平面,
的问题，先给出 ATM的分层结构，如图。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 10
10.2 ATM的基本原理
10.2.3 ATM适配层 AAL
ATM适配层记为 AAL (ATM Adaptation Layer),其作用是增强
ATM层所提供的服务功能,并向上面高层提供各种不同的服务 。
AAL的主要功能是：
将用户的应用数据单元 ADU划分为信元或将信元重装成为应用数据单元 ADU；
对比特差错进行监控和处理；
处理丢失和错误交付的信元；
流量控制和定时控制 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 11
10.2 ATM的基本原理
10.2.3 ATM适配层 AAL
为实现上的方便,AAL层又划分为两个子层,即 CS子层和
SAR子层 。
汇聚子层 CS (Convergence Sublayer) 使 ATM系统可以对不同的应用 (如文件传送,点播视像等 )提供不同的服务 。 每一个
AAL用户通过服务访问点 SAP (即应用程序的地址 )接入到 AAL
层 。 在 CS子层形成的协议数据单元叫做 CS-PDU。
拆装子层 SAR (Segmentation And Reassembly) 在发送时,
将 CS子层传下来的协议数据单元 CS-PDU划分成为长度为 48
字节的单元,交给 ATM层作为信元的净负荷 。 在接收时,SAR
子层进行相反的操作,将 ATM层交上来的 48字节长的净负荷装配成 CS-PDU。 这样,SAR子层就使得 ATM层与上面的应用无关 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 12
10.2 ATM的基本原理
AAL子层协议数据单元网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 13
10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
ATM层主要完成交换和复用功能 。 在 ATM层构成 53字节的信元并实现网络传输 。 ATM层提供的基本服务是完成 ATM网上用户和设备之间的信息传输 。 其功能主要有：
信元头生成和去除,一般流量控制,连接的分配和取消,信元复用和交换,网络阻塞控制,汇集信元到物理接口以及从物理接口分检信元等 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 14
10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
1,ATM信元网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 15
10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
1,ATM信元
GFC（ Generic FlowControl） 字段
PTI(Payload Type Indicator)字段
CLP(Cell Loss Priority)字段
HEC(Header Error Control)字段网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 16
10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
1,ATM信元
VPI/VCI （ Virtual Path Identifier/Virtual Channel
Identifier） 字段,VPI称作虚通道标识符,VCI称作虚通路标识符 。 一个虚通路 VC是在两个或两个以上的地点之间的一个运送 ATM信元的通信通路；一个虚通道 VP是一组具有相同端点的虚通路,而这一组虚通路使用同一个虚通道标识符 VPI。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 17
10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
2,ATM交换网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 18
10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
2,ATM交换网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 19
10.2 ATM的基本原理
10.2.5 ATM物理层
ATM物理层又分为与媒体有关的物理媒体子层 PMD (Physical
Medium Dependent) 和 传 输汇 聚 子 层 TC (Transmission
Convergence)。
PMD子层的作用是在适当的物理媒体上正确地发送和接收比特以及负责比特在物理媒体上的正确传输 。
TC子层的作用是为其上的 ATM层提供一个统一的接口 。 在发送方,它从 ATM层接收信元,组装成特定的形式 (如信元,
SONET数据帧,FDDI数据帧等 ) 以使其在物理媒体子层上传输 。
在接收方,TC从来自 PMD子层的比特或字节流中提取信元,
验证信元头,并将有效信元传递给 ATM层网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 20
10.2 ATM的基本原理
10.2.5 ATM物理层
TC子层具有 OSI模型中数据链路层的功能,主要功能如下：
信元头验证,每个信元中包含 5个字节的头部 。 信元头中的最后一个字节,也就是 HEC字段,其功能是进行信元头的差错控制 。 信元有效负载中的传输错误由高层控制 。
传输帧适配,TC子层的另一个重要作用是为传输媒体子层生成帧格式 。
在基于信元的传输方式中,传输帧中刚好含有一个信元 。 信元被连续地传输,不存在任何规则的时间帧同步 。
在基于 SONET,FDDI,T1,T3等传输帧的传输方式中,传输帧的有效负载不是信元大小的整数倍,信元被嵌在传输帧的有效负载内,信元边界没有固定位置,信元边界由信元划分功能决定 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 21
10.2 ATM的基本原理
10.2.5 ATM物理层信元定界,在接收端,TC子层接收输入的比持流,对信元的边界进行定位,验证信元头,抛弃错误的信元,对 OAM信元进行处理,将数据信元传送给 ATM层 。 在这个过程中,最复杂的过程就是信元定界 。 在 TC子层,使用有限状态机来完成信元定界 。
α 次连续的不正确 HEC
δ 次连续正确的 HEC
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 22
10.3 ATM的连接管理
10.3.1 ATM参考模型
ITU-T制定的 ATM参考模型不但具有层次结构,还具有平面的概念,是一个立体的体系结构高 层 高 层管理平面
ATM适配层 （ AAL） CS
SAR
ATM 层物理层 TC
PMD
控制平面 用户平面层管理平面管理用户平面 用来传送用户数据、流量控制、
差错控制和其他用户功能信息；
控制平面 处理为建立和释放连接所需的信令；
管理平面 提供层管理和平面管理两种不同的功能 ；
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 23
10.3 ATM的连接管理
10.3.2 ATM地址
ATM是面向连接的,通信之前需要首先建立虚电路 。 虚连接建立时,源站点需要指明需要建立连接的目的站点的地址 。
由 ATM论坛根据开放系统互连 OSI的网络服务访问点 NSAP
(Network Service Access Point) 格式定义了 ATM专用 UNI的
ATM地址 。 它采用 20个字节 。
ATM地址包括三个部分：
AFI (Authority and Format Identifier)字段 —— 授权和格式标识符,用于指出起始域 标识符 (IDI)的类型和格式,指明地址命名方式；
IDI (Initial Domain Identifier) 字段 —— 起始域标识符,指明地址的位置和管理权限；
DSP (Domain Specific Part) 字段 —— 域特定部分,指明专用网 UNI的识别信息 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 24
10.3 ATM的连接管理
10.3.2 ATM地址
AFI DCC HO-DSP ESI SEL
AFI ICD HO-DSP ESI SEL
AFI E.164 HO-DSP ESI SEL
字节 1 2 10 6 1
字节 1 2 10 6 1
字节 1 8 4 6 1
DCC格式的 ATM地址
ICD格式的 ATM地址
E.164 格式的 ATM地址
IDI
IDI
IDI
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 25
10.3 ATM的连接管理
10.3.3 ATM虚连接机制
SET U P
SET U P
SET U P
CA LL
PR O CE ED ING
CA LL
PR O CE ED ING
CA LL
PR O CE ED ING
CO N N EC T
CO N N EC T
CO N N EC T
A CK A CK A CK
RE LE A SE
RE LE A SE
CO M PLE TE
连接建立连接释放时间
RE LE A SE
CO M PLE TERE LE A SE
交换机X 交换机Y
UNI
ATM网络
NNI NNI
UNI
A B
RE LE A SE
RE LE A SE
CO M PLE TE
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 26
① 源站点通过缺省虚连接 (通常为 VPI=5,VCI=0) 向目的站点发出连接建立 (Setup) 请求 。 该请求中包含源站点 ATM地址,目的站点 ATM地址,传输特性以及 QoS参数等 。
② 网络向要求建立连接的源站点回送呼叫确认 (Call Proceeding),表明呼叫建立已启动 。 并不再接收呼叫建立信息 。
③ Setup沿网络向目的地站点传播 。 在传播的每步,目的都会返回 Call Proceeding 确认 。
④ 目的站点接收到连接建立请求后,若连接条件满足,则返回连接 (Connect),表明接受呼叫 。 然后,网络用连接 (Connect) 响应源站点,源站点被接受 。
⑤ 在 Connect返回源站点过程中,每一步均会产生连接确认 (Connect Ack),最后源站点用连接确认 (Connect Ack) 响应网络 。
当数据传输完成后,虚连接要被拆除 。 虚连接拆除的过程如图 10-11的下部 。
① 要求拆除虚连接的源站点向网络发出拆除虚连接 (Release) 请求,相邻的交换机接到该消息后,向源站点返回 Release Complete。
② Release沿 ATM网络向目的站点传播 。 在网络中传播的每一步,都会得到 Release
Complete确认 。
③ Release到达目的站点后,虚连接将被拆除 。
10.3 ATM的连接管理
10.3.3 ATM虚连接机制网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 27
10.4 IP Over ATM
10.4.1 传统 IPOA
IPOA的协议结构如图所示,从网络协议结构上讲,它也遵循开放系统互连
OSI七层协议模型,IPOA位于 OSI数据链路层与网络层之间 。 它仅通过网络层协议 IP来支持上层应用 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 28
10.4 IP Over ATM
10.4.2 局域网仿真 LANE
局域网仿真 (LANE) 是在 ATM上模拟传统的局域网,
通过 ATM网络把多个传统局域网和 ATM终端设备互连,在 ATM网络上面构造成新的局域网,这些局域网上节点间的通信行为与传统的局域网完全相同 。
所有协议 (如 IPX或 IP) 和各种应用程序都可不加改动地在仿真局域网 ELAN（ Emulated LAN） 上运行 。
由于这些局城网能够互连在一起工作,因而局城网上的计算机能够享用 ATM网络的各种优点 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 29
除上述两种 ATM的扩展应用外,ATM论坛还提出了 MPOA(MultiProtocolOver ATM),用以在 ATM上运行多种协议 。 近年来还出现了第三层交换 （ 或称 IP交换 — IP Switching）
技术,不断的促进着 ATM的发展和进步 。
10.4 IP Over ATM
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 2
*第 10章 异步传输模式 ATM
本章主要介绍 ATM的基本概念,ATM协议及工作原理,并对 ATM的参考模型及各层次的功能予以描述,对于 IP与 ATM的结合问题也予以涉及 。 通过本章学习,重点了解以下内容：
了解 ATM技术的产生背景
了解 ATM的基本概念
理解 ATM协议的参考模型及各层次功能
了解 ATM与 IP的结合网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 3
10.1 ATM技术概述
10.1.1 ATM的由来
20世纪 70年代出现的 ISDN（ Integrated Services Digital Network）
是综合服务数字网
20世纪 80年代以来,跨越广域网实现 LAN的互联越来越多 。 同时随着多媒体技术的出现,人们对可视图文,视频电话,视频会议,
图像传输等通信业务需求迅速增加,对带宽的需求也越来越高 。
结果是 B-ISDN (Broadband-ISDN,宽带综合业务数字网 ) 标准的问世 。
ATM是支持 B-ISDN服务的一种交换技术 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 4
10.1 ATM技术概述
10.1.1 ATM的由来异步传输模式 ATM (Asynchronous Transfer Mode) 是建立在电路交换和分组交换基础上的一种新的交换技术 。
ATM是面向连接的,它通过建立虚电路来进行数据传输 。 ATM采用固定长度的数据包,称作信元 。
ATM采用统计时分复用的方式来进行数据传输 。 统计复用就是根据各种业务的统计特性,在保证业务质量要求的情况下,在各个业务之间动态地分配网络带宽,以达到最佳的资源利用率 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 5
10.1 ATM技术概述
10.1.2 同步光纤网络 SONET和同步数字系列 SDH
ATM的物理基础目前主要是采用标淮的光纤传输网络 。 SONET和
SDH是以光缆作为传输媒体的数字传输速率标准 。 美国首先在
1988年推出了标准同步光纤网 SONET (Synchronous Optical
Network),为光纤传输系统定义了线路速率的等级结构,其传输速率以 51.84Mb/s为基础,大约对应于 T3／ E3的传输速率 。
ITU-T以美国标准 SONET为基础,制订出国际标准同步数字系列
SDH (Synchronous Digital Hierarchy),即 1988 年 通 过 的
G.707~709等三个建议书 。
SDH/SONET定义了标准光信号,规定了波长为 1310nm和 1550nm的激光源 。 在物理层为宽带接口并使用了帧技术以传递信息,为数字信号的复用和操作过程定义了帧结构 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 6
10.2 ATM的基本原理
10.2.1 ATM网络的构成
ATM网络是网状拓扑结构,包括两种网络元素,即 ATM端点和 ATM交换机 。 ATM端点就是在网络中能够产生或接收信元的源站或目的站 。 ATM端点与 ATM交换机相连 。 ATM交换机与 ATM交换机相连,构成 ATM网络 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 7
10.2 ATM的基本原理
10.2.1 ATM网络的构成网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 8
10.2 ATM的基本原理
10.2.1 ATM网络的构成用户网络接口 UNI(User-Network Interface) 这是 ATM端点与它们所连接的 ATM交换机之间的接口 。
网络结点接口 NNI(Network-Node Interface) 这是在 ATM网络中两个 ATM交换机之间或两个 ATM网络之间的接口 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 9
10.2 ATM的基本原理
10.2.2 ATM的体系结构
ITU-T制定的 ATM参考模型借鉴了 ISO的 OSI参考模型，但同时引入了,平面,的概念。为了便于理解，我们暂时略去,平面,
的问题，先给出 ATM的分层结构，如图。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 10
10.2 ATM的基本原理
10.2.3 ATM适配层 AAL
ATM适配层记为 AAL (ATM Adaptation Layer),其作用是增强
ATM层所提供的服务功能,并向上面高层提供各种不同的服务 。
AAL的主要功能是：
将用户的应用数据单元 ADU划分为信元或将信元重装成为应用数据单元 ADU；
对比特差错进行监控和处理；
处理丢失和错误交付的信元；
流量控制和定时控制 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 11
10.2 ATM的基本原理
10.2.3 ATM适配层 AAL
为实现上的方便,AAL层又划分为两个子层,即 CS子层和
SAR子层 。
汇聚子层 CS (Convergence Sublayer) 使 ATM系统可以对不同的应用 (如文件传送,点播视像等 )提供不同的服务 。 每一个
AAL用户通过服务访问点 SAP (即应用程序的地址 )接入到 AAL
层 。 在 CS子层形成的协议数据单元叫做 CS-PDU。
拆装子层 SAR (Segmentation And Reassembly) 在发送时,
将 CS子层传下来的协议数据单元 CS-PDU划分成为长度为 48
字节的单元,交给 ATM层作为信元的净负荷 。 在接收时,SAR
子层进行相反的操作,将 ATM层交上来的 48字节长的净负荷装配成 CS-PDU。 这样,SAR子层就使得 ATM层与上面的应用无关 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 12
10.2 ATM的基本原理
AAL子层协议数据单元网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 13
10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
ATM层主要完成交换和复用功能 。 在 ATM层构成 53字节的信元并实现网络传输 。 ATM层提供的基本服务是完成 ATM网上用户和设备之间的信息传输 。 其功能主要有：
信元头生成和去除,一般流量控制,连接的分配和取消,信元复用和交换,网络阻塞控制,汇集信元到物理接口以及从物理接口分检信元等 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 14
10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
1,ATM信元网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 15
10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
1,ATM信元
GFC（ Generic FlowControl） 字段
PTI(Payload Type Indicator)字段
CLP(Cell Loss Priority)字段
HEC(Header Error Control)字段网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 16
10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
1,ATM信元
VPI/VCI （ Virtual Path Identifier/Virtual Channel
Identifier） 字段,VPI称作虚通道标识符,VCI称作虚通路标识符 。 一个虚通路 VC是在两个或两个以上的地点之间的一个运送 ATM信元的通信通路；一个虚通道 VP是一组具有相同端点的虚通路,而这一组虚通路使用同一个虚通道标识符 VPI。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 17
10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
2,ATM交换网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 18
10.2 ATM的基本原理
10.2.4 ATM层
2,ATM交换网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 19
10.2 ATM的基本原理
10.2.5 ATM物理层
ATM物理层又分为与媒体有关的物理媒体子层 PMD (Physical
Medium Dependent) 和 传 输汇 聚 子 层 TC (Transmission
Convergence)。
PMD子层的作用是在适当的物理媒体上正确地发送和接收比特以及负责比特在物理媒体上的正确传输 。
TC子层的作用是为其上的 ATM层提供一个统一的接口 。 在发送方,它从 ATM层接收信元,组装成特定的形式 (如信元,
SONET数据帧,FDDI数据帧等 ) 以使其在物理媒体子层上传输 。
在接收方,TC从来自 PMD子层的比特或字节流中提取信元,
验证信元头,并将有效信元传递给 ATM层网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 20
10.2 ATM的基本原理
10.2.5 ATM物理层
TC子层具有 OSI模型中数据链路层的功能,主要功能如下：
信元头验证,每个信元中包含 5个字节的头部 。 信元头中的最后一个字节,也就是 HEC字段,其功能是进行信元头的差错控制 。 信元有效负载中的传输错误由高层控制 。
传输帧适配,TC子层的另一个重要作用是为传输媒体子层生成帧格式 。
在基于信元的传输方式中,传输帧中刚好含有一个信元 。 信元被连续地传输,不存在任何规则的时间帧同步 。
在基于 SONET,FDDI,T1,T3等传输帧的传输方式中,传输帧的有效负载不是信元大小的整数倍,信元被嵌在传输帧的有效负载内,信元边界没有固定位置,信元边界由信元划分功能决定 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 21
10.2 ATM的基本原理
10.2.5 ATM物理层信元定界,在接收端,TC子层接收输入的比持流,对信元的边界进行定位,验证信元头,抛弃错误的信元,对 OAM信元进行处理,将数据信元传送给 ATM层 。 在这个过程中,最复杂的过程就是信元定界 。 在 TC子层,使用有限状态机来完成信元定界 。
α 次连续的不正确 HEC
δ 次连续正确的 HEC
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 22
10.3 ATM的连接管理
10.3.1 ATM参考模型
ITU-T制定的 ATM参考模型不但具有层次结构,还具有平面的概念,是一个立体的体系结构高 层 高 层管理平面
ATM适配层 （ AAL） CS
SAR
ATM 层物理层 TC
PMD
控制平面 用户平面层管理平面管理用户平面 用来传送用户数据、流量控制、
差错控制和其他用户功能信息；
控制平面 处理为建立和释放连接所需的信令；
管理平面 提供层管理和平面管理两种不同的功能 ；
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 23
10.3 ATM的连接管理
10.3.2 ATM地址
ATM是面向连接的,通信之前需要首先建立虚电路 。 虚连接建立时,源站点需要指明需要建立连接的目的站点的地址 。
由 ATM论坛根据开放系统互连 OSI的网络服务访问点 NSAP
(Network Service Access Point) 格式定义了 ATM专用 UNI的
ATM地址 。 它采用 20个字节 。
ATM地址包括三个部分：
AFI (Authority and Format Identifier)字段 —— 授权和格式标识符,用于指出起始域 标识符 (IDI)的类型和格式,指明地址命名方式；
IDI (Initial Domain Identifier) 字段 —— 起始域标识符,指明地址的位置和管理权限；
DSP (Domain Specific Part) 字段 —— 域特定部分,指明专用网 UNI的识别信息 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 24
10.3 ATM的连接管理
10.3.2 ATM地址
AFI DCC HO-DSP ESI SEL
AFI ICD HO-DSP ESI SEL
AFI E.164 HO-DSP ESI SEL
字节 1 2 10 6 1
字节 1 2 10 6 1
字节 1 8 4 6 1
DCC格式的 ATM地址
ICD格式的 ATM地址
E.164 格式的 ATM地址
IDI
IDI
IDI
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 25
10.3 ATM的连接管理
10.3.3 ATM虚连接机制
SET U P
SET U P
SET U P
CA LL
PR O CE ED ING
CA LL
PR O CE ED ING
CA LL
PR O CE ED ING
CO N N EC T
CO N N EC T
CO N N EC T
A CK A CK A CK
RE LE A SE
RE LE A SE
CO M PLE TE
连接建立连接释放时间
RE LE A SE
CO M PLE TERE LE A SE
交换机X 交换机Y
UNI
ATM网络
NNI NNI
UNI
A B
RE LE A SE
RE LE A SE
CO M PLE TE
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 26
① 源站点通过缺省虚连接 (通常为 VPI=5,VCI=0) 向目的站点发出连接建立 (Setup) 请求 。 该请求中包含源站点 ATM地址,目的站点 ATM地址,传输特性以及 QoS参数等 。
② 网络向要求建立连接的源站点回送呼叫确认 (Call Proceeding),表明呼叫建立已启动 。 并不再接收呼叫建立信息 。
③ Setup沿网络向目的地站点传播 。 在传播的每步,目的都会返回 Call Proceeding 确认 。
④ 目的站点接收到连接建立请求后,若连接条件满足,则返回连接 (Connect),表明接受呼叫 。 然后,网络用连接 (Connect) 响应源站点,源站点被接受 。
⑤ 在 Connect返回源站点过程中,每一步均会产生连接确认 (Connect Ack),最后源站点用连接确认 (Connect Ack) 响应网络 。
当数据传输完成后,虚连接要被拆除 。 虚连接拆除的过程如图 10-11的下部 。
① 要求拆除虚连接的源站点向网络发出拆除虚连接 (Release) 请求,相邻的交换机接到该消息后,向源站点返回 Release Complete。
② Release沿 ATM网络向目的站点传播 。 在网络中传播的每一步,都会得到 Release
Complete确认 。
③ Release到达目的站点后,虚连接将被拆除 。
10.3 ATM的连接管理
10.3.3 ATM虚连接机制网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 27
10.4 IP Over ATM
10.4.1 传统 IPOA
IPOA的协议结构如图所示,从网络协议结构上讲,它也遵循开放系统互连
OSI七层协议模型,IPOA位于 OSI数据链路层与网络层之间 。 它仅通过网络层协议 IP来支持上层应用 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 28
10.4 IP Over ATM
10.4.2 局域网仿真 LANE
局域网仿真 (LANE) 是在 ATM上模拟传统的局域网,
通过 ATM网络把多个传统局域网和 ATM终端设备互连,在 ATM网络上面构造成新的局域网,这些局域网上节点间的通信行为与传统的局域网完全相同 。
所有协议 (如 IPX或 IP) 和各种应用程序都可不加改动地在仿真局域网 ELAN（ Emulated LAN） 上运行 。
由于这些局城网能够互连在一起工作,因而局城网上的计算机能够享用 ATM网络的各种优点 。
网络和现代通信技术基础 —— 异步传输模式 ATM 29
除上述两种 ATM的扩展应用外,ATM论坛还提出了 MPOA(MultiProtocolOver ATM),用以在 ATM上运行多种协议 。 近年来还出现了第三层交换 （ 或称 IP交换 — IP Switching）
技术,不断的促进着 ATM的发展和进步 。
10.4 IP Over ATM
