【文章內(nèi)容簡介】 ATM技術(shù)最初主要是為廣域網(wǎng)寬帶業(yè)務(wù)而設(shè)計(jì)的，但是目前它正向局域網(wǎng)應(yīng)用方面大踏步前進(jìn)。這種發(fā)展趨勢(shì)主要源于如下4個(gè)方面的應(yīng)用要求： ①在傳統(tǒng)局域網(wǎng)上出現(xiàn)了諸如視頻點(diǎn)播、電視會(huì)議、多媒體業(yè)務(wù)等一系列寬帶業(yè)務(wù)的實(shí)際需求； ②傳統(tǒng)局域網(wǎng)（如以太網(wǎng)、令牌環(huán)等）技術(shù)提供基于TCP/IP協(xié)議的無連接業(yè)務(wù)已不能滿足實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的需要；同時(shí)隨著網(wǎng)絡(luò)用戶的膨脹，使基于共享方式的傳統(tǒng)局域網(wǎng)已無法承受； ③隨著芯片技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)的單機(jī)性能大大提高，計(jì)算機(jī)端口甚至可以處理高達(dá) 100Mbit/s的數(shù)據(jù)流，使寬帶局域網(wǎng)成為可能； ④由于加工技術(shù)的進(jìn)步，用戶能夠在局域網(wǎng)上敷設(shè)諸如光纖等寬帶傳輸媒介。 傳統(tǒng)局域網(wǎng)面臨的困難，促使人們考慮把ATM技術(shù)應(yīng)用到局域網(wǎng)上來。由于ATM技術(shù)本身的優(yōu)勢(shì)，即寬帶交換、面向連接以及可靠的業(yè)務(wù)質(zhì)量保證，使得ATM理所當(dāng)然地成為能夠理想解決現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)困難的唯一技術(shù)。 在現(xiàn)階段，ATM局域網(wǎng)完全取代傳統(tǒng)局域網(wǎng)是不可能的，必須發(fā)展互連技術(shù)來實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向ATM局域網(wǎng)的平滑過渡。所以在實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)局域網(wǎng)互操作時(shí)，ATM局域網(wǎng)需要實(shí)現(xiàn)如下功能： ①透明支持傳統(tǒng)局域網(wǎng)現(xiàn)有的各種協(xié)議、應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)； ②實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的無連接業(yè)務(wù)； ③支持組播/廣播功能； ④提供IP或MAC地址與ATM地址的解析。 ATM是面向連接的交換與傳輸技術(shù)，并不能夠直接支持無連接業(yè)務(wù)。為此，ITUT定義了兩個(gè)在ATM網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)無連接業(yè)務(wù)的方法，即直接法和間接法。 ATM局域網(wǎng)配置有無連接服務(wù)器(CLSF:ConnectionLess Service Function)。服務(wù)器可以外掛在ATM交換機(jī)上，也可集成在ATM交換機(jī)中。當(dāng)支持無連接業(yè)務(wù)時(shí)，通信雙方把發(fā)送的數(shù)據(jù)包由ATM虛電路連接(VCC)傳送到所屬的無連接服務(wù)器上，由服務(wù)器負(fù)責(zé)把數(shù)據(jù)包分發(fā)給目的終端或其所屬服務(wù)器。服務(wù)器之間以及服務(wù)器和終端之間由ATM虛電路連接溝通，形成一個(gè)覆蓋在 ATM網(wǎng)之上的疊加網(wǎng)。 在直接法中，無連接業(yè)務(wù)主機(jī)之間只需與服務(wù)器建立一條連接，業(yè)務(wù)所需的連接數(shù)較少而網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)增益較高。但是無連接服務(wù)器的出現(xiàn)，使得網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理變得復(fù)雜，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)的可靠性也會(huì)下降。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)無連接業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)量增大時(shí)，服務(wù)器不可避免地成了網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。 在間接法中，無連接業(yè)務(wù)不是借助于服務(wù)器的分組轉(zhuǎn)發(fā)功能，而是運(yùn)用ATM網(wǎng)絡(luò)的虛電路連接在主機(jī)間建立直接連接來實(shí)現(xiàn)無連接業(yè)務(wù)。這樣一來，就需要在每個(gè)任意端口間都建立一條虛電路連接，這種方案的結(jié)果是造成了很大的帶寬浪費(fèi)。實(shí)際上每個(gè)接點(diǎn)并非在所有業(yè)務(wù)時(shí)間內(nèi)都需要建立與所有其它接點(diǎn)的連接，可以采用動(dòng)態(tài)連接的方法在需要時(shí)建立連接，以減少網(wǎng)絡(luò)帶寬占用率。 間接法的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)中沒有設(shè)置無連接服務(wù)器，消除了服務(wù)器的瓶頸效應(yīng)。但是需要網(wǎng)絡(luò)具有路由解析和快速連接建立技術(shù)；而且網(wǎng)絡(luò)中過多的虛電路連接使網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)負(fù)擔(dān)加重，帶寬資源利用率低。無線局域網(wǎng) 無線LAN最小構(gòu)成模塊是基本服務(wù)集BSS，它由一些運(yùn)行相同MAC協(xié)議和爭用同一共享介質(zhì)的站點(diǎn)組成。一個(gè)擴(kuò)展服務(wù)集ESS由兩個(gè)或更多的通過分布系統(tǒng)互連的BSS組成。 基于移動(dòng)性，無線LAN定義了三種站點(diǎn)： （1）不遷移，這種站點(diǎn)的位置是固定的或者只是在某一個(gè)BSS的通信站點(diǎn)的通信范圍內(nèi)移動(dòng)。 （2）BSS遷移，站點(diǎn)從某個(gè)ESS的BSS遷移到同一個(gè)ESS的另一個(gè)BSS。如果進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，就需要具備尋址功能以便識(shí)別站點(diǎn)的新位置。 （3）ESS遷移，站點(diǎn)從某個(gè)ESS的BSS遷移到另一個(gè)ESS的BSS。服受到破壞。 物理介質(zhì)規(guī)范 （1）紅外線：數(shù)據(jù)率為1Mbps或2Mbps，波長在850nm和950nm之間。 （2）直接序列擴(kuò)展頻譜：。最多有7個(gè)通道，每個(gè)通道的數(shù)據(jù)率為1Mbps或2Mbps。 （3）頻率跳動(dòng)擴(kuò)展頻譜：，在研究之中。 介質(zhì)訪問控制 ，它提供分布式訪問控制機(jī)制，處于其上的是一個(gè)任選的中央訪問控制協(xié)議。 （1）在MAC層的靠下面是的分布式協(xié)調(diào)功能子層DCF，采用爭用算法，為所有通信提供訪問控制，一般異步通信采用DCF。 （2）在MAC層的靠上面是點(diǎn)協(xié)調(diào)功能PCF，采用中央MAC算法，提供無爭用服務(wù)。 分布協(xié)議功能 DCF子層采用簡單的CSMA算法。DCF沒有沖突檢測(cè)功能，為了保證算法的順利和公平，采用了一系列的延遲，相當(dāng)于一種優(yōu)先權(quán)機(jī)制。首先考慮稱為幀間空隙IFS的簡單延遲。城域網(wǎng)城域網(wǎng)是在5Km100Km的地理覆蓋范圍內(nèi)，以高的傳輸速率充分支持?jǐn)?shù)據(jù)、聲音和圖像綜合業(yè)務(wù)傳輸?shù)囊环N通信結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。它以光纖為主要傳輸介質(zhì)，其傳輸率為100Mbps或更高。電話網(wǎng) 公用交換電話網(wǎng)PSTN是向公眾提供電話通信服務(wù)的一種通信網(wǎng)。電話通信網(wǎng)主要提供電話通信服務(wù)，同時(shí)還可提供非話音的數(shù)據(jù)通信服務(wù)。 計(jì)算機(jī)交換分機(jī)CBX 采用數(shù)字電話：可以建立綜合聲音/數(shù)據(jù)工作站 分布式結(jié)構(gòu)：具有分布智能的多級(jí)或網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)的多路形狀的可靠性提高。 非阻塞結(jié)構(gòu)：所有電話和設(shè)備都有專門的指定端口。 CBX的結(jié)構(gòu)：核心是某種數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)。開關(guān)負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)字信號(hào)流進(jìn)行操作和交換，數(shù)字開關(guān)網(wǎng)絡(luò)由某些空分和時(shí)分交換級(jí)組成。接到形狀的是一級(jí)接口單元，通過接口單元訪問外界或外界可訪問接口單元。通常接口單元完成同步時(shí)分多路復(fù)用功能，以適應(yīng)多個(gè)輸入線。另一方面，為了達(dá)到全雙工操作，單元要用兩條線與開關(guān)相連。點(diǎn)到點(diǎn)通信 點(diǎn)到點(diǎn)的通信主要適用于兩種情況：（1）是成千上萬組織有各種局域網(wǎng)，每個(gè)局域網(wǎng)含有多眾多主機(jī)和一些聯(lián)網(wǎng)設(shè)備以及連接至外部的路由器，通過點(diǎn)到點(diǎn)的租線和遠(yuǎn)地路由器相連；（2）是成千上萬用戶在家里使用調(diào)制解調(diào)器和撥號(hào)電話線連接到internet，這是點(diǎn)到點(diǎn)連接的最主要應(yīng)用。 串行IP協(xié)議（SLIP） SLIP是1984年制定的，協(xié)議文本描述為RFC1055。 工作過程：當(dāng)工作站發(fā)送IP分組時(shí)，在幀的末尾帶一個(gè)專門的標(biāo)志字節(jié)（OXCO），如果在IP分組中含有同樣的標(biāo)志字節(jié)，則加兩個(gè)填充字節(jié)（OXDB、OXDC）于后，如果IP分組中含有OXDB，則加同樣的填充字節(jié)。 存在的問題：（1）這種協(xié)議無任何檢錯(cuò)和糾錯(cuò)功能；（2）只支持IP分組；（3）每一方需要知道另一方面的IP地址，且在設(shè)置是不能動(dòng)態(tài)賦給IP地址；（4）不提供任何的身份驗(yàn)證；（5）未被接受為internet標(biāo)準(zhǔn)。 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議（PPP） PPP由internet IETF成立了一個(gè)組來制定的數(shù)據(jù)鏈路，描述于RFC1661。 主要功能：成幀的方法可清楚地區(qū)分幀的結(jié)束和下一幀起始，幀格式還處理差錯(cuò)檢測(cè)；鏈路控制協(xié)議LCP用于啟動(dòng)線路、測(cè)試、任選功能的協(xié)商以及關(guān)閉連接；網(wǎng)絡(luò)層任選功能的協(xié)商方法獨(dú)立于使用的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，因此可適用于不同的網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議NCP。 工作過程： （1）PC通過調(diào)制解調(diào)器呼叫ISP路由器，然后路由器一邊的調(diào)制解調(diào)器響應(yīng)電話呼叫，建立一個(gè)物理連接。 （2）接著PC對(duì)路由器發(fā)送一系列的LCP分組，用這些分組以及其響應(yīng)來選擇所用的PPP參數(shù)。 （3）當(dāng)雙方協(xié)商一致后，PC發(fā)送一系列的NCP分組以配置網(wǎng)絡(luò)層（NCP的功能就是動(dòng)態(tài)分配IP地址）PC就成為一個(gè)internet主機(jī)，可以發(fā)送和接收IP分組。 （4）當(dāng)PC用戶完成發(fā)送、接收功能后不需要再聯(lián)網(wǎng)時(shí)NCP用來斷開網(wǎng)絡(luò)層連接，并且釋放IP地址，然后LCP斷開鏈路層連接。 （5）最后PC通知調(diào)制解調(diào)器斷開電話，釋放物理層連接。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN是由國際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)CCITT和各國標(biāo)準(zhǔn)化組織開發(fā)的一組標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)將決定用戶設(shè)備到全局網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)接，使之能方便地用數(shù)字形式處理聲音、數(shù)據(jù)和圖像通信。ISDN提供了各種服務(wù)訪問，提供開放的標(biāo)準(zhǔn)接口，提供端到端的數(shù)字連接，用戶通過公共通道、端到端的信令實(shí)現(xiàn)靈活的智能控制。 ISDN的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) NT1：網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備，不僅起到了接插板的作用，它還包括網(wǎng)絡(luò)管理、測(cè)試、維護(hù)和性能監(jiān)視等。是一個(gè)物理層設(shè)備。 NT2：是計(jì)算機(jī)的交換分機(jī)CBX，NT1和NT2連接，并對(duì)各種得以和、終端以及其他設(shè)備提供真正的接口。 CCITT為ISDN定義了四個(gè)參考點(diǎn)：R、S、T、U。U參考點(diǎn)連接ISDN交換系統(tǒng)和NT1，目前采用兩線的銅的雙絞線；T參考點(diǎn)是NT1上提供給用戶的連接器；S參考點(diǎn)是ISDN和CBX和ISDN終端的接口；R參考點(diǎn)是連接終端適配器和非ISDN終端；R參考點(diǎn)使用很多不同的接口。 ISDN的功能：線路交換、分組交換、公共通道信令、網(wǎng)絡(luò)操作和管理數(shù)據(jù)庫以及信息處理和存儲(chǔ)功能。 （1）線路交換支持實(shí)時(shí)通信和大量信息傳輸，速率為64Kbps，ISDN環(huán)境中，線路交換連接由公共通道信令技術(shù)控制。 （2）分組交換支持像交互數(shù)據(jù)應(yīng)用那樣的猝發(fā)通信特性，速率為64Kbps。 （3）公共通信令用于建立、管理和釋放線路交換連接。分組交換網(wǎng) 分組交換網(wǎng)工作原理 公共分組交換網(wǎng)PSDN已經(jīng)成為廣域網(wǎng)中的重要傳輸系統(tǒng)。分組交換是一種在距離相隔較遠(yuǎn)的工作站點(diǎn)之間進(jìn)行大容量數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行Х椒?，它結(jié)合線路交換和報(bào)文交換的優(yōu)點(diǎn)，將信息分成較小的分組進(jìn)行存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)，動(dòng)態(tài)分配線路的帶寬。 優(yōu)點(diǎn)：出錯(cuò)少、線路利用率高。工作方式：數(shù)據(jù)報(bào)，虛電路。 主要特性：由于建立和拆除虛電路的呼叫控制分組和數(shù)據(jù)分組在同一通道和同一虛電路上傳輸，其結(jié)果是占用了通道頻帶；虛電路的復(fù)用發(fā)生在第三層；第二層和第三層都需要流控和差錯(cuò)控制機(jī)制。 公共數(shù)據(jù)網(wǎng)（CCITT ） ：、。 。通過虛電路它能負(fù)責(zé)維護(hù)一個(gè)通過單一物理連接的多用戶會(huì)話，每個(gè)用戶會(huì)話被分配一個(gè)邏輯信道。提供了高優(yōu)先級(jí)類型和正常優(yōu)先級(jí)類型。 、路由器來解決的。 PAD的功能和控制參數(shù)； PAD之間的交互作用，；。 ：(1)，這種方案適合規(guī)模較大、多種協(xié)議共存的網(wǎng)絡(luò)；(2)采用一臺(tái)微機(jī)作為路由器，使用于中小規(guī)模且協(xié)議比較小的網(wǎng)絡(luò)；(3)使用PAD機(jī)，與遠(yuǎn)程其他協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互連受到限制。 ：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、分組層，這三層對(duì)應(yīng)于OSI模型的最底下三層。 （1）物理層：涉及站點(diǎn)與把這個(gè)站邊到分組交換網(wǎng)的鏈路之間的新產(chǎn)品。 （2）鏈路層：所用的標(biāo)準(zhǔn)LAPB，是HDLC的一個(gè)子集。 （3）分組層：提供外部虛電路服務(wù)。 三層之間的關(guān)系：，在第三層加上含有控制信息的報(bào)頭，從而組成了一個(gè)分組。控制信息用于協(xié)議的操作。，LAPB在此分組的前后各加上控制信息組成一個(gè)LAPB幀，在幀中加入控制信息也是為了協(xié)議的操作。 虛電路服務(wù) ，數(shù)據(jù)以分組形式通過外部虛電路傳輸。虛電路有兩類型：呼叫虛電路，是通過呼叫建立和呼叫清除等過程動(dòng)態(tài)地建立起來的虛電路；永久虛電路則是固定的虛電路。 虛電路實(shí)現(xiàn)的過程： 用戶數(shù)據(jù)被分成多個(gè)塊，每個(gè)塊加上24位或32位的報(bào)頭形成數(shù)據(jù)分組。 報(bào)頭含有12位的虛電路號(hào)，其中4位號(hào)為組號(hào)，8位為通道號(hào)。 P（S）、P（R）用于流控和差錯(cuò)控制。幀中繼網(wǎng) ，由于光纖通信的誤碼率低，為了提高網(wǎng)絡(luò)速率。 幀中繼的主要特點(diǎn)：中速到高速的數(shù)據(jù)接口；標(biāo)準(zhǔn)速率為DS1，；可用于專用和公共網(wǎng)；僅傳輸數(shù)據(jù)；使用可變長度分組。 載送呼叫控制信令的邏輯連接和用戶數(shù)據(jù)是分開的。因此中間節(jié)點(diǎn)毋需為每個(gè)連接的呼叫控制保持狀態(tài)表；邏輯連接的復(fù)用和交換發(fā)生在第二層，而不是在第三層，從而減少了處理的層次；結(jié)點(diǎn)到結(jié)點(diǎn)之間毋需流控和差錯(cuò)控制，由高層負(fù)責(zé)端到端的流控和差錯(cuò)控制。 幀中繼的優(yōu)點(diǎn)：精簡了通信處理。協(xié)議對(duì)用戶網(wǎng)絡(luò)接口以及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部處理的功能降低了，從而得到了低延遲和高吞吐率的性能。 幀中繼在H信道上的應(yīng)用：大信息量的交互數(shù)據(jù)應(yīng)用；大的文件傳送；低數(shù)據(jù)率的多路復(fù)用；字符交互通信。 幀中繼的協(xié)議結(jié)構(gòu) 協(xié)議有兩個(gè)分開的操作平臺(tái)： （1）控制平臺(tái)（C），它涉及邏輯連接的建立和終止。 （2）平臺(tái)是用戶平臺(tái)（U），負(fù)責(zé)用戶之間的數(shù)據(jù)傳輸。 用戶與網(wǎng)絡(luò)之間的是控制平臺(tái)，而端到端之間則是用戶平臺(tái)協(xié)議。 控制平臺(tái)：幀模式傳輸服務(wù)的控制平臺(tái)類似于分組交換服務(wù)中用于公共通道信號(hào)的控制平臺(tái)。其中，控制信號(hào)使用一個(gè)單獨(dú)的邏輯通道。鏈路層用LAPD（）提供可靠的數(shù)據(jù)鏈路控制服務(wù)，在D通道的用戶（TE）和網(wǎng)絡(luò)（NT）之間進(jìn)行流控和差錯(cuò)控制。 用戶平臺(tái)：（是LAPD ）定義。 LAPD的核心功能 （1）幀的定界，組合和透明性；（2）幀的多路復(fù)用/多路分解；（3）對(duì)帆進(jìn)行檢查以保證在零位手稿前以及零位剔除后，幀的長度是字節(jié)的整數(shù)倍；（4）對(duì)幀進(jìn)行檢查以保證其長度符合要求；（5）檢測(cè)傳輸差錯(cuò)；（6）沖突控制功能（LAPF新增功能）。 幀中繼的呼叫控制 呼叫控制方案選擇： （1）交換訪問（Switched Access）在用戶連接到交換網(wǎng)絡(luò)，而本地交換不提供幀處理功能，在這種情況下，必須提供從用戶的終端設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)幀處理器的交換訪問。 （2）集成訪問（Intergraded Access）用戶接到幀中繼網(wǎng)絡(luò)或者交換網(wǎng)絡(luò)，其中的本地交換提供幀處理功能，因?yàn)橛脩裟軐?duì)幀處理器進(jìn)行直接邏輯訪問。 ，稱為數(shù)據(jù)鏈路連接，每個(gè)連接都有一個(gè)惟一的數(shù)據(jù)鏈路連接標(biāo)識(shí)DLCI。其數(shù)據(jù)傳輸涉及的步驟如下：（1）在兩個(gè)端點(diǎn)之間建立邏輯連接，并指定惟一的數(shù)據(jù)鏈路標(biāo)識(shí)DLCI的