寬帶網(wǎng)基礎(chǔ)課程設(shè)計--幀中繼與atm互連技術(shù)

1、<p><b>　　課程設(shè)計</b></p><p>　題 目：幀中繼與ATM互連技術(shù) </p><p>　班 級：</p><p>　姓 名：</p><p>　學(xué) 號：</p><p>　指導(dǎo)教師：</p><p>　成 績：&

2、lt;/p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄I</b></p><p><b>　　摘要II</b></p><p><b>　　1 引言1</b></p><p>　　1.1 課程設(shè)計的目的和意

3、義1</p><p>　　1.2 課程設(shè)計內(nèi)容及要求1</p><p><b>　　2 幀中繼定義1</b></p><p>　　2.1 幀中繼的定義 1</p><p>　　2.2 幀中繼的特點 1</p><p>　　3 ATM 定義2</p&g

4、t;<p>　　3.1 ATM的定義2</p><p>　　3.2 ATM的協(xié)議參考模型2</p><p>　　4 幀中繼與ATN互連技術(shù) 3</p><p>　　4.1 幀中繼與ATM互連的原因 3</p><p>　　4.2 幀中繼與ATM的連接復(fù)用 3</p>

5、<p>　　4.3 幀中繼與ATM業(yè)務(wù)互連 4</p><p>　　4.4 幀中繼與ATM互連原理 4</p><p><b>　　5 課設(shè)總結(jié) 6</b></p><p><b>　　6 心得體會6</b></p><p><b>　　7

6、 參考文獻 6</b></p><p>　　幀中繼與ATM互連技術(shù)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　目前，幀中繼的使用變得日益廣泛起來，尤其在商業(yè)方面，幀中繼已成為日常商業(yè)應(yīng)用在廣域網(wǎng)中傳輸?shù)闹匾侄?。ATM技術(shù)通過快速的信元交換處理過程，能夠支持一系列更多的應(yīng)用，例如語音和視頻。隨

7、著ATM技術(shù)及服務(wù)的涌現(xiàn)以及其在越來越多網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，幀中繼與ATM 設(shè)備及環(huán)境的完全交互工作能力愈加變得重要起來。與此同時，幀中繼在廣域網(wǎng)業(yè)務(wù)方面提供了許多的支持，因此幀中繼與ATM的互連技術(shù)十分重要。本文在此就是介紹一下幀中繼與ATM互連技術(shù)的一些技術(shù)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：幀中繼；ATM ；互連技術(shù)</p><p><b>　　1 引

8、言</b></p><p>　　1.1 課程設(shè)計的目的和意義</p><p>　　培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想，理論聯(lián)系實際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真、實事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神。鞏固所學(xué)的專業(yè)技術(shù)知識，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識與生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，分析和解決工程技術(shù)問題的能力，培養(yǎng)初步的獨立設(shè)計能力。通過課程設(shè)計實踐，了解并掌握寬帶網(wǎng)絡(luò)的一般設(shè)計方法，訓(xùn)練并提高學(xué)生在理論計算、結(jié)構(gòu)

9、設(shè)計、工程繪圖、查閱設(shè)計資料、運用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范和應(yīng)用計算機等方面的能力，更好地將理論與實踐相結(jié)合，提高綜合運用所學(xué)理論知識獨立分析和解決問題的能力。</p><p>　　1.2 課程設(shè)計內(nèi)容及要求</p><p>　　介紹幀中繼與ATM互連技術(shù)設(shè)計并且談一談參加課程設(shè)計的體會和收獲。</p><p><b>　　2 幀中繼定義</b></p

10、><p>　　2.1 幀中繼的定義 </p><p>　　幀中繼（Frame Relay）是一種用于連接計算機系統(tǒng)的面向分組的通信方法。它主要用在公共或?qū)Ｓ镁W(wǎng)上的局域網(wǎng)互聯(lián)以及廣域網(wǎng)連接。大多數(shù)公共電信局都提供幀中繼服務(wù)，把它作為建立高性能的虛擬廣域連接的一種途徑。幀中繼是進入帶寬范圍從56Kbps到1.544Mbps的廣域分組交換網(wǎng)的用戶接口。幀中繼是一種新型的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，所以稱

11、之為幀中繼是因為在網(wǎng)上信息域或信號的傳輸或交換都是基于OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型的第二層，即數(shù)據(jù)鏈路層或幀層。 </p><p>　　2.2 幀中繼的特點 </p><p>　　幀中繼在數(shù)據(jù)鏈路層采用統(tǒng)計復(fù)用方式，采用虛電路機制為每一個幀提供地址信息。通過不同編號的DLCI （DataLineConnection Identifier數(shù)據(jù)鏈路連接識別符）建立

12、邏輯電路。一般來講，同一條物理鏈路層可以承載多條邏輯虛電路，而且網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)實際流量動態(tài)調(diào)配虛電路的可用帶寬，幀中繼的每一個幀沿著各自的虛電路在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳送。 </p><p><b>　　3 ATM 定義</b></p><p>　　3.1 ATM的定義</p><p>　　ATM是Asynchronous Tra

13、nsfer Mode（ATM）異步傳輸模式的縮寫，是實現(xiàn)B-ISDN的業(yè)務(wù)的核心技術(shù)之一。ATM是以信元為基礎(chǔ)的一種分組交換和復(fù)用技術(shù)。ATM信元是定長的，只有53字節(jié)，前面5個字節(jié)稱為信頭，后面48個字節(jié)稱作信息域。它是一種為了多種業(yè)務(wù)設(shè)計的通用的面向連接的傳輸模式。它適用于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，它具有高速數(shù)據(jù)傳輸率和支持許多種類型如聲音、數(shù)據(jù)、傳真、實時視頻、CD質(zhì)量音頻和圖像的通信。 ATM采用面向連接的傳輸方式，將

14、數(shù)據(jù)分割成固定長度的信元，通過虛連接進行交換。ATM集交換、復(fù)用、傳輸為一體，在復(fù)用上采用的是異步時分復(fù)用方式，通過信息的首部或標(biāo)頭來區(qū)分不同信道。 </p><p>　　ATM是在LAN或WAN上傳送聲音、視頻圖像和數(shù)據(jù)的寬帶技術(shù)。它是一項信元中繼技術(shù)，數(shù)據(jù)分組大小固定。你可將信元想像成一種運輸設(shè)備，能夠把數(shù)據(jù)塊從一個設(shè)備經(jīng)過ATM 交換設(shè)備傳送到另一個設(shè)備。所有信元具有同樣的大小，不像幀中

15、繼及局域網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)分組大小不定。使用相同大小的信元可以提供一種方法，預(yù)計和保證應(yīng)用所需要的帶寬。如同轎車在繁忙交叉路口必須等待長卡車轉(zhuǎn)彎一樣，可變長度的數(shù)據(jù)分組容易在交換設(shè)備處引起通信延遲。 </p><p>　　3.2 ATM的協(xié)議參考模型</p><p>　　ATM協(xié)議參考模型基于國際電聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生，如圖3-1所示。它由三個面組成，即控制面、用戶面、管理面?？刂泼嫣幚韺ぶ贰⒙?/p>

16、由選擇和接續(xù)的相關(guān)功能，這對網(wǎng)絡(luò)動態(tài)接續(xù)的建立舉足輕重。用戶面在通信網(wǎng)中傳遞端到端用戶信息。管理面提供操作和管理功能，它也管理用戶面和控制面間的信息交換。 </p><p>　　圖3-1 ATM協(xié)議參考模型 </p><p>　　4 幀中繼與ATN互連技術(shù) </p><p>　　4.1 幀中繼與ATM互連的原因 &l

17、t;/p><p>　　由于ATM和幀中繼這兩種技術(shù)在性質(zhì)及主要特征方面有許多共同之處，因此，這兩者之間的交互工作是簡而易行的。在大多數(shù)情況下，一個幀中繼參數(shù)與ATM參數(shù)是直接對應(yīng)的。這一相似之處簡化了這兩種技術(shù)的交互工作。幀中繼，由于其具有不同的幀大小及較低的額外開銷，因此它非常適應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸。尤其對于局域網(wǎng)在廣域網(wǎng)中的互連，它更具有吸引力。目前，許多服務(wù)供應(yīng)商提供了更加正確、可靠、廣泛的幀中繼服務(wù)，從而進一步增強了

18、幀中繼的吸引力。在這一革新過程中，即使是象SNA、語音等敏感的延遲數(shù) 據(jù)也得到了支持。這在很大程度上拓寬了幀中繼服務(wù)的市場，促進了最終用戶應(yīng)用由靜止 ATM，通過固定長度的信元，提供了單一的統(tǒng)一傳輸體系結(jié)構(gòu)，來支持各種形式的數(shù)字輸，例如數(shù)據(jù)、語音、視頻和多媒體。從表面上來看，ATM僅僅提供了能夠擴展到更快速度的原始帶寬，而事實上它的主要優(yōu)勢在于能夠同時支持許多服務(wù)質(zhì)量，從而在單一的統(tǒng)一體系構(gòu)造上鞏固了用于語音及數(shù)據(jù)的

19、不同網(wǎng)絡(luò)。 </p><p>　　4.2 幀中繼與ATM的連接復(fù)用 </p><p>　　根據(jù)ITU－TI．555，連接復(fù)用可以在幀中繼SSCS子層通過數(shù)據(jù)鏈路層連接標(biāo)識符（DLCI）或在ATM層通過虛通道標(biāo)識／虛信道標(biāo)識（VPI／VCI）來實現(xiàn)。一般地，幀中繼到ATM的復(fù)用分為多對一和一對一兩種。多對一為多個DL-CI復(fù)用到一個ATM的虛信道連接（VCC）中，在源復(fù)用

20、端的IWF將多個DLCI的幀組裝入ATM中的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）中，在目的端IWF從ATM的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元（SDU）中讀出數(shù)據(jù)，重組為DLCI的幀。一對一為幀中繼用戶傳輸平面的DLCI一對一映射為ATM的VPI／VCI。ITU－TI．555要求I-WF必須支持一對一的連接復(fù)用。 </p><p>　　4.3 幀中繼與ATM業(yè)務(wù)互連 </p><p>　　網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)互聯(lián)是當(dāng)

21、幀中繼用戶同信元中繼用戶互聯(lián)時，他們的端系統(tǒng)不用執(zhí)行對方業(yè)務(wù)定義的功能時發(fā)生的互聯(lián)。即當(dāng)進行網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)互聯(lián)時，雙方的端系統(tǒng)不需要進行改動，只通過IWF對協(xié)議的轉(zhuǎn)換就可完成互聯(lián)。 </p><p>　　ATM的端節(jié)點和IWF中并沒有執(zhí)行幀中繼的業(yè)務(wù)特定會聚子層的功能。幀中繼同ATM的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)互聯(lián)與幀中繼同ＡＴＭ的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)大致相同，不同的只是在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中，把幀中繼業(yè)務(wù)特定會聚子層（SSCS）的PUD作為ATM

22、中AAL層的SDU，而網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)互聯(lián)中把幀中繼Q．922核心層SDU作為ATM中的AAL層的SDU，并對兩者PDU的頭控制信息進行相應(yīng)的映射，同時在PVC管理方面進行互操作。 </p><p>　　當(dāng)通過網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)互聯(lián)時，IWF必須將ATM的錯誤指示同幀中繼的狀態(tài)信令相互映射。   幀中繼同ATM的管理信息并不是一一對應(yīng)的，這就需要通過管理系統(tǒng)根據(jù)雙方的管理信息庫和管理接口進行

23、映射。</p><p>　　4.4 幀中繼與ATM互連原理 </p><p>　　ATM和幀中繼正在成為企業(yè)網(wǎng)的基礎(chǔ)技術(shù)，這就要求兩者能簡單的實現(xiàn)共存。為了使這兩種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能很好地實現(xiàn)互連操作，ATM論壇層批準(zhǔn)了一系列互操作標(biāo)準(zhǔn)。分析表明，幀中繼和ATM互連標(biāo)準(zhǔn)絲毫不會與已有的幀中繼設(shè)備抵觸，并且還支持幀中繼向ATM過渡。 </p><p>　　

24、從理論上講，幀中繼和ATM完全的互連性可為用戶提供低價進入高速網(wǎng)的能力，以便用戶使用新發(fā)展的業(yè)務(wù)，幀中繼已被證明完全適用于經(jīng)常性的應(yīng)用。ATM和幀中繼互連標(biāo)準(zhǔn)旨在解決如下兩方面的問題： </p><p>　　解決把當(dāng)前的幀中繼干線傳輸速率提高到45M bit/s以上的問題； </p><p>　?。?）解決ATM用戶和幀中繼用戶之間的無隙的自由通信問題。<

25、;/p><p>　　在ATM和幀中繼業(yè)務(wù)互操作的情形中，IWF將完成把幀中繼的“用戶-網(wǎng)絡(luò)”接口（Q.922core）信息轉(zhuǎn)換為ATM網(wǎng)絡(luò)的“用戶-網(wǎng)絡(luò)”接口的AAL5信息的全部功能。因為這種信息模式執(zhí)行著與幀中繼的Q.922core交換類似的功能，所以可以用來連接ATM。 </p><p>　　ATM和幀中繼互操作標(biāo)準(zhǔn)是唯一的可以使用戶不必對它們的設(shè)備作任何改變的標(biāo)準(zhǔn)。幀中繼與AT

26、M相比，兩者有一些共同之處。首先二者均是面向連接的高速分組交換技術(shù)，都具有統(tǒng)計復(fù)用的特性和支持突發(fā)業(yè)務(wù)的能力，另外，幀中繼與ATM也都具有提供虛連接的功能。這些都為在ATM網(wǎng)絡(luò)支持幀中繼業(yè)務(wù)提供了有利的條件。 </p><p>　　ATM和幀中繼網(wǎng)互連可以使幀中繼的終端用戶或連網(wǎng)設(shè)備與多點ATM網(wǎng)實現(xiàn)相互間的通信，因而這些設(shè)備之間的通信就好像全部通信連接都是幀中繼一樣，這些設(shè)備根本察覺不出通信網(wǎng)中有AT

27、M網(wǎng)。一條連接多個幀中繼網(wǎng)的ATM主干網(wǎng)可以為大量的場所和終端用戶設(shè)備提供可升級的高速的網(wǎng)絡(luò)支持環(huán)境，而不必對原設(shè)備做任何改變。圖4-1給出了幀中繼與ATM互連的原理示意圖。 </p><p>　　圖4-1 幀中繼與ATM互連的原理示意圖 </p><p>　　注：SSCS：業(yè)務(wù)特定匯聚子層；</p><p>　　CPCS:公共部分匯聚子層；&#

28、160; </p><p>　　SAR：裝拆子層 PHY：物理層；</p><p>　　上述端對端的通信要求協(xié)調(diào)幀中繼和ATM網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不同之處，這個目標(biāo)是由互連功能單元來（IWF）來實現(xiàn)的，在絕大多數(shù)情況下，IWF位于幀中繼和ATM交界設(shè)備中。IWF的基本功能是負責(zé)將幀中繼和ATM網(wǎng)的各種參量對應(yīng)換過來。 </p><p><b

29、>　　5 課設(shè)總結(jié) </b></p><p>　　幀中繼提供了成功的廣域網(wǎng)的服務(wù)，而ATM技術(shù)將局域網(wǎng)同廣域網(wǎng)相融合并具有更強的擴展能力，能夠支持從數(shù)據(jù)通信到視頻點播等多種應(yīng)用，幀中繼同ATM的互聯(lián)不但能確保現(xiàn)有用戶的投資而且能促使ATM技術(shù)順利投入使用。幀中繼同ATM互聯(lián)還只局限于永久虛電路的互聯(lián)，對交換虛電路的互聯(lián)還處在研究階段。 </p><p>

30、;<b>　　6 心得體會</b></p><p>　　通過這次設(shè)計，我的多方面都有所提高，體會到了自己單獨做設(shè)計時的能力不足，以及綜合運用知識的能力，體會了學(xué)以致用、突出自己勞動成果的喜悅心情，從中發(fā)現(xiàn)自己平時學(xué)習(xí)的不足和薄弱環(huán)節(jié)，從而加以彌補，還有再此期間我通過查閱資料上網(wǎng)搜索有學(xué)習(xí)到了許多課上學(xué)不到的東西，當(dāng)然對學(xué)過的知識也是一種鞏固，如我對幀中繼以及ATM技術(shù)有了更為深入的認(rèn)識與理解