【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(jī)、復(fù)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(qǐng)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(qiáng)度不可預(yù)測(cè)地隨機(jī)波動(dòng)而造成網(wǎng)絡(luò)負(fù)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(gè)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(fù)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(shí)解決，擁塞范圍將迅速擴(kuò)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(shí)拒絕，在為呼叫請(qǐng)求建立一條連接的同時(shí)分配一部分被這條連接所獨(dú)占的資源，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)資源不足時(shí)拒絕新的呼叫請(qǐng)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(jī)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(gè)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(jí)控制等；第二層是反應(yīng)性措施，稱為擁塞控制，是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞后為將擁塞的強(qiáng)度、影響范圍、持續(xù)時(shí)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(jī)制可分成如下幾個(gè)階段： ? (1) 呼叫請(qǐng)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(duì)入網(wǎng)流量的監(jiān)測(cè)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(duì)應(yīng)某種流量參數(shù)或容差參數(shù) )，到達(dá)的信元進(jìn)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(dòng)力 IP 無連接 可變長(zhǎng)度分組 數(shù)據(jù)報(bào)方式 雙向 多點(diǎn)到多點(diǎn) 沒有，盡力而為 低 市場(chǎng)驅(qū)動(dòng) A T M 面向連接 53 字節(jié) A T M 方式 單向 點(diǎn)到多點(diǎn) 有，按業(yè)務(wù)提供 高 技術(shù)驅(qū)動(dòng) ? 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(jī)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(jī)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(zhǎng)、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(yuǎn)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(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議 (SMTP)數(shù)據(jù)、簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)查詢等。 IP交換 ? 1. IP交換機(jī)的組成 ? IP交換機(jī)是 IP交換的核心。它由 IP交換控制器和 ATM交換機(jī)組成，如圖 所示。 ? 圖 IP交換機(jī)的結(jié)構(gòu) ? 1) IP交換控制器 ? 2) ATM交換機(jī) ? 2. IP交換的工作原理 ? IP交換機(jī)通過傳統(tǒng)的 IP方式和通過 ATM交換機(jī)的直接交換方式來實(shí)現(xiàn) IP分組的傳輸。其工作過程可分為 4個(gè)階段，如圖 。 ? 1) 默認(rèn)操作與數(shù)據(jù)流的判別 ? 2) 向上游節(jié)點(diǎn)發(fā)送改向消息 ? 3) 收到下游節(jié)點(diǎn)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(biāo)記交換技術(shù) ? 1. 標(biāo)記交換的基本概念及特點(diǎn) ? 1) 標(biāo)記交換的基本概念 ? 2) 標(biāo)記交換網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)組成 ? 標(biāo)記交換網(wǎng)絡(luò)包含三個(gè)成分：標(biāo)記邊緣路由器 (TER)、標(biāo)記交換機(jī)和標(biāo)記分發(fā)協(xié)議 (TDP)，如圖 。 ? 圖 標(biāo)記交換網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ? 標(biāo)記交換由兩個(gè)部分組成： ? (1) 傳遞元件。 ? (2) 控制元件。 ? 3) 標(biāo)記交換的特點(diǎn) ? 2) 標(biāo)記分配方法 ? 在 TDP中規(guī)定了三種標(biāo)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(biāo)記交換網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)上，指向某個(gè)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(biāo)記交換 (MPLS) ? 1. 多協(xié)議標(biāo)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(biāo)記邊緣路由器 (LER)。是一個(gè)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(jí)別，與 MPLS內(nèi)部的標(biāo)記交換機(jī)通信交換與標(biāo)記相關(guān)的信息。 ? (2) 標(biāo)記交換路由器 (LSR)。是負(fù)責(zé)第三層轉(zhuǎn)發(fā)分組和第二層標(biāo)記分組的設(shè)備，是 MPLS的基本構(gòu)成單元。 ? (3) 標(biāo)記分配協(xié)議 (LDP)。是一個(gè)單獨(dú)的 MPLS控制協(xié)議，它用于 LSR之間信息的交換，使得對(duì)等 LSR就一個(gè)特定標(biāo)記的數(shù)值達(dá)成一致。每個(gè) LSR關(guān)聯(lián)它們標(biāo)記信息庫(kù)中的入口標(biāo)記與一個(gè)對(duì)應(yīng)的出口標(biāo)記，之后就形成了一個(gè)從入口到出口的 LSP。 ? 2) MPLS的一些基本概念 ? (1) 標(biāo)記交換式路徑 (LSP)。 ? (2) 標(biāo)記信息庫(kù) (LIB) ? (3) 徑流 (Stream)。 ? (4) Flow。 ? (5) 流分類。 ? 3) MPLS的封裝 ? (1) 標(biāo)記的格式。 ? (2) 標(biāo)記交換的封裝。 ? (3) MPLS的封裝。 ? 圖 MPLS的封裝及標(biāo)記棧格式 ? 2. 多協(xié)議標(biāo)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(biāo)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(jìn)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(shí)釋放 LSP的過程。 ? 1) 建立連接 ? (1) 驅(qū)動(dòng)連接建立的方式。 (2) 標(biāo)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(shí)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(duì)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(duì)其原理及特點(diǎn)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(diǎn)，各自適用的范圍，對(duì)它們的原理應(yīng)有準(zhǔn)確的了解。特別是標(biāo)記交換、 MPLS技術(shù)要有很好的認(rèn)識(shí)和掌握。 習(xí) 題 ? 1．?dāng)?shù)據(jù)通信與話音通信的不同點(diǎn)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(duì)寬帶交換中常用的幾種技術(shù)進(jìn)行比較。 ? 5． MPLS應(yīng)用的協(xié)議包括哪些？ ? 6．簡(jiǎn)述幀中繼與分組交換的本質(zhì)區(qū)別及幀中繼的特點(diǎn)。 ? 7．實(shí)現(xiàn)幀中繼進(jìn)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(jiǎn)述幀中繼交換的基本原理。 ? 10．幀中繼是如何實(shí)現(xiàn)帶寬管理的？ ? 11．說明幀中繼實(shí)現(xiàn)擁塞管理的措施。 ? 12．畫出 ATM的信元結(jié)構(gòu)并簡(jiǎn)要說明。 ? 13．簡(jiǎn)述 ATM的信元定界方法。 ? 14．在信元傳送過程中， ATM系統(tǒng)對(duì)傳送中的信元誤碼是如何處理的？ ? 15．簡(jiǎn)述 ATM層的作用是什么？ ? 16．簡(jiǎn)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(jiǎn)述 AAL1適配過程。 ? 19．簡(jiǎn)述 ATM網(wǎng)絡(luò)實(shí)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(huì)遇到競(jìng)爭(zhēng)？電路交換時(shí)又為何沒有這個(gè)問題？ ? 21．簡(jiǎn)述 ATM交換網(wǎng)絡(luò)的選路方法。 ? 22．簡(jiǎn)述 ATM信元基本排隊(duì)機(jī)制及其特點(diǎn)。 ? 23．在 Banyan網(wǎng)絡(luò)中會(huì)遇到內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)的信元，通過 BatcherBanyan網(wǎng)絡(luò)后還會(huì)出現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)嗎？試舉例予以說明。 ? 24．簡(jiǎn)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(jiǎn)述 BISDN點(diǎn)到點(diǎn)呼叫 /連接的建立和釋放過程。 ? 27． ATM交換機(jī)由哪些基本模塊組成？簡(jiǎn)述各模塊的功能。