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发信人: Muller (胖胖熊), 信区: network
标  题: ATM Overview——基础篇（2）体系结构
发信站: 听涛站 (2001年07月18日15:28:21 星期三), 站内信件

一、ATM协议体系结构
    ATM在某些方面类似于使用X.25分组交换和帧中继。与分组交换和帧中继一样，ATM也
使用不连续的数据块进行数据传输。也像分组交换和帧中继一样，ATM允许在单个物理接口
上复用多条逻辑连接。在ATM中，每一个逻辑连接上的信息流量都被组织成固定大小的称为
信元（cell）的分组。
    ATM是一种具有最少量的差错和流量控制功能的高效协议。这就降低了处理ATM信元的
额外开销，并且减少了每一个信元所要求的额外开销比特，因此就使得ATM能够进行高数据
率的操作。另外，使用固定大小的信元使在每一个ATM结点上所要求的处理更加简化，因此
也有利于支持ATM的高速运行。
    ITU-T发布的ATM标准是基于图示的协议体系结构而制定出来的。图中给出了用户和网
络之间的接口的基本的体系结构。物理层包括对传输媒体和信号编码方案的规定。物理层
上规定的数据速率包括155.52Mbps和622.08Mbps。其他的更高或更低的数据速率也是可能
的。
    协议体系结构中与ATM功能相关的有两个层次。一个是ATM层，它提供分组传输能力，
这对所有的服务都是共用的。另一个则是依赖于服务的AAL层。ATM层定义了以固定大小的
信元来传输数据，并且也定义了逻辑连接的使用。为了支持不直接基于ATM的信息传输协议
，需要在ATM之上使用一个适配层。AAL将高层信息映射到ATM信元中，以便将其通过ATM网
络运输，然后再将这些信息从ATM信元中取出提交给高层。
协议参考模型包括三种单独的平面：
·  用户平面：提供用户信息的传送，同时传送相关的控制信息（如流量控制、差错控制）
。
·  控制平面：执行呼叫控制和连接控制功能。
·  管理平面：包括平面管理，它执行与系统整体相关的管理功能和提供在所有平面之间的
协调；还包括层管理，它执行与协议实体中存在的资源和参数相关的管理功能。
二、ATM的逻辑连接
    在 ATM中的逻辑连接被称为虚通路连接 VCC（Virtual Channel Connection），VCC与
X.25中的虚电路或帧中继中的数据链路连接相似；它是ATM网络中的基本交换单位。VCC是
在两个端用户之间通过网络被建立起来的，由固定大小的信元组成的可变速率的全工的通
信流通过该连接进行传输。VCC也用在用户网络交换（控制信令）和网络与网络的交换（网
络管理和路由选择中。
    对于ATM，还有另一个处理子层。这个子层与虚通道（Virtual path）概念相关（图）
。一个虚通道连接VPC（Virtual Path Connection）是一捆有相同端点的确的虚通路连接
VCC。这档，流过一条VPC中的所有VCC的全部信元沿着相同的通道被交换。
    ATM的连接关系
    虚通道的概念是为了响应高速连网的趋势而提出来的，在高速连网的情况下，网络控
制费用成为占整个网络开销越来越多的一部分。虚通道技术有利于节省控制费用，因为它
将共享公共通道的连接捆成一捆通过网络到一个网络用户单元。这样一来，网络管理动作
能够被应用到一个少量的连接组而代替大量的单个连接。
    ·  简化了网络体系结构：网络传输功能可分解为与单个逻辑连接（虚通路）相关的功
能和与逻辑连接组相关的功能（虚通道）。
    ·  网络性能和可靠性增加了：网络处理更少的、聚集起来的实体。
    ·  降低了处理开销和缩短了连接建立时间：虚通道一旦建立，剩下的工作就不多了。
通过 在一条虚通道连接上预留容量以防后来呼叫的到达，新的虚通路连接可以通过在虚通
道连接的端点执行简单的控制功能来建立；在转接结点中无需进行呼叫处理。因此，在已
有的虚通道中增加新的虚通路涉及的处理很少。
    ·  网络服务的增强：虚通道一般用在网络的内部，但端用户也看得见它。端用户可以
定义封闭的用户组或由一组虚通路组成的封闭网络。
    下图表示了使用虚通路或虚通道建立呼叫处理的一般方法。建立虚通道连接的过程和
建立单个虚通路连接是分开进行的：
    ·  虚通道控制机制包括计算路由、分配容量，以及存储连接状态信息。
    ·  要建立一条虚通路，必须先有一个连到所要求的目的结点的虚通道连接，该连接应
具有充分的有效容量来支持虚通路，并可支持相应的服务质量。一条虚通路通过存储所需
的状态信息（虚通路/虚通道映射）而被建立起来。
    标准中使用的虚通道（Virtual path）和虚通路（Virtual channel体语有些容易混淆
。表中给出了相关术语的对比。虽然我们讨论的大多数网络层协议仅仅与用户网络接口相
关的，这里给出的虚通道和虚通路概念则不仅涉及用户网络接口，而且涉及内部网操作。

    虚通路VC（Virtual Channel） 用来描述ATM信元的单向运输的一般术语，与这些信元
相关联的是一个共同的唯一的标识符值。
    虚通路链路  在两点之间单向运输ATM信元的一种手段，其中的一个点指派了一个VCI值
，而在另一个点则要转换或终止该VCI值。
    虚通路VC（Virtual Channel） 对于一个给定的VPC，标识一个特定的VC链路所使用的
一个唯一的、用数字表示的标记。
    虚通路连接（VCC）   一个在两个点之间的串接起来的VC链路，ATM服务用户用此VC链路
接入到ATM层。提供VCC是为了在用户到用户、用户到网络，或网络到网络的信息传送。对
属于同一个VCC的信元，其信无序列的完整性得到了保证。
    虚通道VP（Virtual Path）    用业描述ATM信元的单向运输的一般术语，这些信元属于
多个虚通路，并用这些信元相关联的是一个共同的唯一的标识符值。
虚通道链路  两点之间的、用一个共同值VPI标识的一组VC链路，在其中的一个点上指派了
一个VPI值，而在另一个点则要转换或终止该VPI值。
    虚通道标识行VPI 标识一个特定的VP链路。
    虚通道连接（VPC）   一个在两个点之间的串接起来的VP链路，在其中的一个点上指派
了许多的VCI值，而在另一个点则要转换或终止这些VCI值（例如，要延长共享同一VPI的一
捆VC链路的长度。）提供VPC是为了在用户到用户、用户到网络，或网络到网络的信息传送
。
    虚通路连接的使用
    一条VCC的两个端点可以是两个端用户、两个网络实体，或一个端用户和一个网络实体
。在所有的情况下，信元的先后次序在一个VCC之中保持不变：这就是说信元在交付时的顺
序和发送时的顺序相同。让我们考虑VCC的三种用途的实例：
    ·  两个端用户之间：能够用来承载端到端的用户数据；也可用来在两个端用户之间承
载控制信令，在这一章的后面将对此作出详细解释。两个端用户之间的一条VPC将为这些V
CC提供一个总的容量；假如VCC的容量总和不超过VPC的容量，则VPC中VCC的组成就是由两
个端用户来决定的。
    ·  在端用户和网络实体之间：用于用户到网络之间的控制信令，这一点将在后面讨论
。一个用户到网络的VPC可用来集聚从一个端用户到网络交换设施或网络服务器的通信量。

    ·  在两个网络实体之间：用于网络通信量的管理和路由选择功能。一个网络到网络的
VPC可用来为网络管理信息的交互提供一个共同的路径。
    虚通道/虚通路特性
    ITU－T建议书I.150列出了如下一些虚通路连接特性：
    ·  服务质量：给一个VCC用户提供用一些参数指明的服务质量QoS，例如信元丢失率（
丢失的信元和传输的信元之比）和信元时延偏差。
    ·  交换的和半永久的虚通路连接：一个交换VCC是一个按需建立的连接，它需要呼叫
控制信令来建立和释放。一个半永久VCC的持续时间较长，它由网络配置或网络管理动作来
建立。
    ·  信元序列的完整性：在VCC内传输信元的次序保持不变。
    ·  通信量参数协商和使用监管：在一个用户和网络之间，每一个VCC的通信量参数都
可以进行协商。网络监视输入到VCC的信元以便确保协商好的参数不被违反。
    可以协商的通信量参数类型包括平均速率、峰值速率、突发度、峰值持续时间。网络
可以使用许多策略来处理拥塞和管理已存在的以及被要求的VCC。最简单的办法是网络可以
简单地对新的VCC请求加以拒绝以防止拥塞。另外，如果协商的参数被违反了或者如果拥塞
变成很严重，还可以丢弃信元。在极端的情况下，也可以释放已存在的连接。
    I.150也列出了VPC的特性。首先列出的四个特性与VCC的相同。这就是说，服务质量、
交换和半永久VPC、信元序列完整性，以及通信量参数的协商与用途的监视，这些也都是V
PC的特性。这种重复有许多原因。首先，这使得网络在提供满足不同要求的服务方面具有
很大的灵活性。第二，网络必须关心对VPC的整体要求，而在一个VPC内网络可以协商建立
具有给定特性的虚通路。最后，一旦建立了一个VPC，端用户协商建立新的VCC是可能的。
VPC的特性对于端用户可以作的选择施加了一个限制。
    另外，VPC的第5个特性列出如下：
    ·  虚通路标识符被限制在一个VPC内：一个或多个虚通路标识符，可能无法由VPC的用
户使用，但是可以保留给网络使用。例如，网络管理使用的VCC。
    控制信令
    在ATM中，建立和释放VPC和VCC需有一定的机制。这个过程中包合的信息的交换被称为
控制信令（control signaling），控制信令在一个单独的连接（不同于被管理的连接）上
传送。
    对于VCC.l150规定了提供建立/释放设施的四种方法。在一个特定的网络中将使用这些
方法中的一个或者多个。
    1．半永久VCC可用于用户到用户的交换。在这种情况下，不需要控制信令。
    2．如果没有预先建立的呼叫控制信令通路，则必须建立一个。为此，用户和网络之间
就必须有一个通路用于交换控制信令。因此，我们需要有一个永久通路，它的数据率可能
不高，只要能够用来建立用于呼叫控制的VCC就可以。这样一个通路被称为元信令通路（m
etasignaling channel）。因为这个通路是用来建立信令通路的。
    3．元信令通路可用来建立一条在用户和网络之间的用于呼叫控制信令的VCC，这个用
户到网络的信令虚通路可用来建立用于承载用户数据的VCC。
    4．元信令通路也可用来建立一条用户到用户的信令虚通路。这样的通路必须建立在预
先建立的VPC内。然后这个通路可以用来让两个端用户在没有网络干预的情况下，建立和释
放用户到用户的VCC来承载用户数据。
    对于VPC，在I.150中定义了三种方法：
    1．一条VPC可通过事先协商建立起来，这样的VPC可称为半永久VPC。这种情况，是不
需要控制信令的。
    2．VPC的建立/释放可以由用户来控制。在这情况下，用户使用一个信令VCC来向网络
请求VPC。
    3．VPC的建立/释放可由网络来控制。在这种情况下，网络建立一条VPC供自己使用。

    通道可以是网络到网络、用户到网络，或用户到用户的。

    Muller
    7.18于深圳

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    我时常漫步在小雨里    在小雨中寻觅
    小雨象一首飘逸的小诗    常萦绕在我心里
    在无人的雨中更显得孤寂    但我脸上并不流露出痕迹
    每当小雨飘起    总唤起我的回忆
※ 来源:·听涛站 tingtao.dhs.org·[FROM: 匿名天使的家]