【正文】 成功呼叫建立的過程： ? 圖 成功的呼叫建立過程 ? ② 端到端呼叫建立過程： ? 圖 端到端呼叫建立過程 ATM網(wǎng)絡(luò)的擁塞管理 ? 1. ATM網(wǎng)絡(luò)擁塞管理的重要性 ? 根據(jù) ITUT的定義， ATM 網(wǎng)絡(luò)的擁塞指的是網(wǎng)絡(luò)元素 (如交換機、復接器或傳輸設(shè)備等 )的一種狀態(tài)，在這種狀態(tài)下網(wǎng)絡(luò)不能保證已建立連接的服務(wù)質(zhì)量或者不能接納新的連接請求。出現(xiàn)擁塞的原因有兩方面：一是由于網(wǎng)絡(luò)中流量強度不可預(yù)測地隨機波動而造成網(wǎng)絡(luò)負荷過重；二是由于網(wǎng)絡(luò)本身出現(xiàn)故障。 ? 擁塞管理的困難又表現(xiàn)在兩個方面：一方面， ATM網(wǎng)中傳送的是各種類型的業(yè)務(wù)信息綜合而成的數(shù)據(jù)流，其流量特性十分復雜，難于控制；另一方面，由于 ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸速率高，一旦某處發(fā)生擁塞而不能及時解決，擁塞范圍將迅速擴大。 ? 2. 網(wǎng)絡(luò)擁塞管理的基本思想 ? 電路交換網(wǎng)中擁塞控制的基本思想是資源預(yù)分配與即時拒絕，在為呼叫請求建立一條連接的同時分配一部分被這條連接所獨占的資源，當網(wǎng)絡(luò)資源不足時拒絕新的呼叫請求。 ? 為了滿足 ATM網(wǎng)中擁塞管理的要求， ITUT提出了一套新的擁塞控制機制。其基本思想在于：引入預(yù)防性控制措施，不再是出現(xiàn)擁塞之后再采取措施來消除擁塞，而是通過精心管理網(wǎng)絡(luò)資源而避免擁塞的出現(xiàn) 。 ? 擁塞管理的功能分成兩個層次，第一層是預(yù)防性措施，稱為流量控制，是為防止網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞而采取的一系列措施，包括網(wǎng)絡(luò)資源管理 ( NRM)、連接允許控制 (CAC)、使用參數(shù)控制 (UPC)以及優(yōu)先級控制等；第二層是反應(yīng)性措施，稱為擁塞控制，是當網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞后為將擁塞的強度、影響范圍、持續(xù)時間減到最小而采取的一系列措施，包括信元選擇性丟棄與擁塞指示等。 ? ATM網(wǎng)的流量管理機制可分成如下幾個階段： ? (1) 呼叫請求建立連接階段，其關(guān)鍵技術(shù)是連接允許控制。 ? (2) 通信過程中對入網(wǎng)流量的監(jiān)測與控制，關(guān)鍵技術(shù)是使用參數(shù)控制。 ? (3) 擁塞控制階段，關(guān)鍵技術(shù)是選擇信元丟棄與擁塞指示。 ? 3. 網(wǎng)絡(luò)擁塞管理的主要功能 ? 1) 連接允許控制 (CAC) ? 2) 入網(wǎng)流量的監(jiān)控 ? 漏桶算法是目前研究最多的一種業(yè)務(wù)流監(jiān)控方法，其基本思想是：設(shè)一有限容量的漏桶 (桶的深度對應(yīng)某種流量參數(shù)或容差參數(shù) )，到達的信元進入漏桶，經(jīng)漏桶滲漏后輸出到網(wǎng)絡(luò)。 ? 3) 選擇性信元丟棄 ? 4) 擁塞信息指示 ? 圖 一種漏桶模型 IP交換 ? IP交換概述 ? 1. IP與 ATM的比較及相結(jié)合的模型 ? 表 86 IP與 ATM的特性比較 特性 連接方式 最小信息單位 交換方式 路由方向 組播 Q o S 成本 發(fā)展推動力 IP 無連接 可變長度分組 數(shù)據(jù)報方式 雙向 多點到多點 沒有，盡力而為 低 市場驅(qū)動 A T M 面向連接 53 字節(jié) A T M 方式 單向 點到多點 有，按業(yè)務(wù)提供 高 技術(shù)驅(qū)動 ? 從 IP技術(shù)與 ATM技術(shù)結(jié)合的不同方式，可以分為兩類： ? 1) 重疊模型 ? 2) 集成模型 ? 2. IP交換中的流 ? 流是 IP交換的基本概念，流是從 ATM交換機輸入端口輸入的一系列有先后關(guān)系的 IP包，它將由 IP交換機控制器的路由軟件處理。 ? IP交換的核心是把輸入的數(shù)據(jù)分為兩種類型。 ? 1) 持續(xù)期長、業(yè)務(wù)量大的用戶數(shù)據(jù)流，包括文件傳輸協(xié)議 (FTP)、遠程登錄 (Tel)、超文本傳輸協(xié)議 (HTTP)數(shù)據(jù)、多媒體音頻、視頻等數(shù)據(jù)。 ? 2) 持續(xù)期短、業(yè)務(wù)量小、呈突發(fā)分布的用戶數(shù)據(jù)流，包括域名服務(wù)器 (DNS)查詢、簡單郵件傳輸協(xié)議 (SMTP)數(shù)據(jù)、簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)查詢等。 IP交換 ? 1. IP交換機的組成 ? IP交換機是 IP交換的核心。它由 IP交換控制器和 ATM交換機組成，如圖 所示。 ? 圖 IP交換機的結(jié)構(gòu) ? 1) IP交換控制器 ? 2) ATM交換機 ? 2. IP交換的工作原理 ? IP交換機通過傳統(tǒng)的 IP方式和通過 ATM交換機的直接交換方式來實現(xiàn) IP分組的傳輸。其工作過程可分為 4個階段，如圖 。 ? 1) 默認操作與數(shù)據(jù)流的判別 ? 2) 向上游節(jié)點發(fā)送改向消息 ? 3) 收到下游節(jié)點的改向消息 ? 4) 在 ATM直通連接上傳送分組 ? 圖 IP交換的過程 標記交換技術(shù) ? 1. 標記交換的基本概念及特點 ? 1) 標記交換的基本概念 ? 2) 標記交換網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)組成 ? 標記交換網(wǎng)絡(luò)包含三個成分：標記邊緣路由器 (TER)、標記交換機和標記分發(fā)協(xié)議 (TDP)，如圖 。 ? 圖 標記交換網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ? 標記交換由兩個部分組成： ? (1) 傳遞元件。 ? (2) 控制元件。 ? 3) 標記交換的特點 ? 2) 標記分配方法 ? 在 TDP中規(guī)定了三種標記分配方法：上游分配、下游分配和下游按需分配。所謂的上游和下游是指站在標記交換網(wǎng)絡(luò)中的某個節(jié)點上，指向某個目的地址的路由方向稱為下游，反之稱為上游。如圖 ，按照數(shù)據(jù)流方向， RTA是 RTB的上游， RTC是 RTB的下游。 ? (1) 上游分配。 ? (2) 下游分配。 ? (3) 下游按需分配。 ? 圖 上游分配 多協(xié)議標記交換 (MPLS) ? 1. 多協(xié)議標記交換的基本概念 ? 1) MPLS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ? 圖 MPLS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ? (1) 標記邊緣路由器 (LER)。是一個位于 MPLS交換網(wǎng)絡(luò)邊緣的轉(zhuǎn)發(fā)分組的傳統(tǒng)路由器。它分析 IP包頭，決定相應(yīng)的傳送級別，與 MPLS內(nèi)部的標記交換機通信交換與標記相關(guān)的信息。 ? (2) 標記交換路由器 (LSR)。是負責第三層轉(zhuǎn)發(fā)分組和第二層標記分組的設(shè)備，是 MPLS的基本構(gòu)成單元。 ? (3) 標記分配協(xié)議 (LDP)。是一個單獨的 MPLS控制協(xié)議，它用于 LSR之間信息的交換，使得對等 LSR就一個特定標記的數(shù)值達成一致。每個 LSR關(guān)聯(lián)它們標記信息庫中的入口標記與一個對應(yīng)的出口標記，之后就形成了一個從入口到出口的 LSP。 ? 2) MPLS的一些基本概念 ? (1) 標記交換式路徑 (LSP)。 ? (2) 標記信息庫 (LIB) ? (3) 徑流 (Stream)。 ? (4) Flow。 ? (5) 流分類。 ? 3) MPLS的封裝 ? (1) 標記的格式。 ? (2) 標記交換的封裝。 ? (3) MPLS的封裝。 ? 圖 MPLS的封裝及標記棧格式 ? 2. 多協(xié)議標記交換的工作原理 ? MPLS采用面向連接的工作方式，所以 MPLS工作過程中將經(jīng)歷建立連接階段即形成標記交換路徑 LSP的過程、數(shù)據(jù)傳輸階段即數(shù)據(jù)分組沿 LSP進行轉(zhuǎn)發(fā)的過程和連接拆除階段即通信結(jié)束或發(fā)生故障異常時釋放 LSP的過程。 ? 1) 建立連接 ? (1) 驅(qū)動連接建立的方式。 (2) 標記分配。 (3) 連接建立過程。 (4) MPLS路由方式。 ? 2) 數(shù)據(jù)傳輸 ? (1) 入口 LER的處理過程。 (2) LSR的處理過程。 (3) 出口 LER的處理過程。 ? 3) 拆除連接 圖 入口 LER的封裝操作 小 結(jié) ? 數(shù)據(jù)交換是與傳統(tǒng)話音交換完全不同的交換方式。主要采用的技術(shù)是分組交換技術(shù)。采用分組交換技術(shù)的基本原理，結(jié)合實際發(fā)展的需要，不斷地產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)交換技術(shù)及寬帶交換技術(shù)。 ? 對于本章所介紹的數(shù)據(jù)交換及寬帶交換技術(shù)相關(guān)的技術(shù)中，分組交換技術(shù)是所有相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)，應(yīng)對其原理及特點有深入的了解。 ? 幀中繼、 ATM、 IP交換技術(shù)中的各種技術(shù)具有各自的特點，各自適用的范圍，對它們的原理應(yīng)有準確的了解。特別是標記交換、 MPLS技術(shù)要有很好的認識和掌握。 習 題 ? 1．數(shù)據(jù)通信與話音通信的不同點有哪些？為什么？ ? 2．分組交換的工作方式有 _______種，分別是______________________。 ? 3．為什么分組交換網(wǎng)也稱為 ？ ? 4．試對寬帶交換中常用的幾種技術(shù)進行比較。 ? 5． MPLS應(yīng)用的協(xié)議包括哪些？ ? 6．簡述幀中繼與分組交換的本質(zhì)區(qū)別及幀中繼的特點。 ? 7．實現(xiàn)幀中繼進行數(shù)據(jù)通信的最基本條件是什么？ ? 8．寫出幀中繼的幀格式，并說明幀格式中各字段的含義。 ? 9． DLCI起什么作用？簡述幀中繼交換的基本原理。 ? 10．幀中繼是如何實現(xiàn)帶寬管理的？ ? 11．說明幀中繼實現(xiàn)擁塞管理的措施。 ? 12．畫出 ATM的信元結(jié)構(gòu)并簡要說明。 ? 13．簡述 ATM的信元定界方法。 ? 14．在信元傳送過程中， ATM系統(tǒng)對傳送中的信元誤碼是如何處理的？ ? 15．簡述 ATM層的作用是什么？ ? 16．簡述 ATM參考模型中物理層的內(nèi)容及其作用是什么？ ? 17． VP交換與 VC交換有何不同？ ? 18． ATM適配層的作用是什么？簡述 AAL1適配過程。 ? 19．簡述 ATM網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)擁塞管理的方法。 ? 20．被接納的 ATM呼叫 /連接為何在信元的傳送階段仍會遇到競爭？電路交換時又為何沒有這個問題？ ? 21．簡述 ATM交換網(wǎng)絡(luò)的選路方法。 ? 22．簡述 ATM信元基本排隊機制及其特點。 ? 23．在 Banyan網(wǎng)絡(luò)中會遇到內(nèi)部競爭的信元，通過 BatcherBanyan網(wǎng)絡(luò)后還會出現(xiàn)競爭嗎？試舉例予以說明。 ? 24．簡述 ATM信令的功能和協(xié)議結(jié)構(gòu)。 ? 25．業(yè)務(wù)特定面向接續(xù)協(xié)議 (SSCOP)的作用是什么？應(yīng)具備哪些主要功能？ ? 26．簡述 BISDN點到點呼叫 /連接的建立和釋放過程。 ? 27． ATM交換機由哪些基本模塊組成？簡述各模塊的功能。