现代交换技术课件第七章ATM交换.pptx

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1、THE FIRST LESSON OF THE SCHOOL YEAR现代交换技术课件第七章atm交换目CONTENTSCONTENTSATM交换技术概述ATM交换基本原理ATM交换关键技术ATM交换性能分析ATM交换的应用场景ATM交换的优缺点及未来发展录01ATM交换技术概述ATM（异步传输模式）是一种面向单元的、基于固定长度的信元交换和复用技术，它将信息组织成固定长度的信元，采用异步时分复用方式，实现数据、语音、图像多业务的高效传输。ATM是一种基于分组的交换模式，通过虚拟通道和虚拟路径的概念来实现多路复用和交换。ATM定义ATM以固定长度的信元为单位进行传输和交换，信元具有标准的长度和

2、格式。面向单元高效灵活实时性可靠性ATM采用异步时分复用方式，支持多种业务类型和带宽需求，能够高效地利用网络资源。ATM支持实时业务，能够保证数据传输的时延和时延抖动。ATM通过流量控制和拥塞控制机制，保证数据传输的可靠性和稳定性。ATM特点ATM概念提出，基于电路交换和分组交换的优点，提出面向单元的交换模式。1970年代初ATM技术标准化开始，ITU-T发布了一系列ATM标准。1980年代初ATM技术开始商用，随着宽带综合业务数字网（B-ISDN）的发展，ATM广泛应用于通信、电视广播、数据中心等领域。1990年代初随着互联网的发展和IP技术的普及，ATM技术的应用逐渐减少，但仍然在某些领域

3、得到应用和发展。21世纪初ATM交换技术的发展历程01ATM交换基本原理ATM的基本数据单元，固定长度为53字节，包括5个字节的信元头和48字节的信元体。信元虚通道虚路径在ATM网络中，多个逻辑通道共享同一物理链路，这些逻辑通道称为虚通道。多个虚通道的集合称为虚路径，多个虚路径可以组合成一个完整的通信路径。030201ATM交换结构ATM交换机的基本组成单元，负责信元的交换和路由。交换单元负责将信元接入交换机或从交换机送出。输入/输出模块负责信元的路由选择和交换。控制单元ATM交换单元信元识别通过信元头的VPI/VCI字段识别不同的虚通道和虚路径。路由选择根据信元的目标地址和路由表信息选择合适

4、的输出端口和虚路径。信元交换将信元从一个交换单元转移到另一个交换单元，完成信元的交换和路由。ATM交换原理01ATM交换关键技术信元格式与信元头信元格式ATM信元采用固定长度的53字节，其中48字节用于用户数据，5字节用于信元头。信元头信元头包含多个字段，如VPI（虚通道标识符）、VCI（虚通道连接标识符）、PTI（优先级和类型标识符）等，用于标识和路由信元。ATM信元采用异步传输方式，通过统计复用实现高带宽利用率。传输方式信元的处理包括信元复用、交换和去复用等步骤，其中交换是ATM网络的核心功能。处理流程信元的传输和处理ATM交换机采用存储转发方式进行信元交换，通过高速缓存存储信元并实现快速

5、交换。根据信元头的路由信息，ATM交换机选择合适的输出端口将信元转发至目的地。信元的交换和路由路由选择交换方式01ATM交换性能分析01指交换设备在单位时间内转发的数据量，通常以比特/秒（bps）或兆比特/秒（Mbps）为单位。吞吐量02主要包括输入/输出接口速率、交换容量和交换结构。影响因素03采用高速接口和总线技术，提高交换容量和优化交换结构。优化方法吞吐量性能123指数据从一个输入接口转发到相同输出接口所需的时间。延迟主要包括交换结构、交换容量和数据流量。影响因素采用高速交换结构、提高交换容量和流量控制技术。优化方法延迟性能丢包率指在数据传输过程中丢失的数据包与总数据包的比率。优化方法采

6、用拥塞控制算法、避免数据包冲突和差错控制机制。影响因素主要包括网络拥塞、数据包冲突和传输错误。丢包率性能01ATM交换的应用场景灵活的带宽分配ATM采用固定长度的信元进行传输，支持灵活的带宽分配和管理，可以根据业务需求动态调整带宽。支持多种业务ATM技术可以支持多种业务类型，包括数据、语音、视频等，具有较好的业务整合能力。高速数据传输ATM技术适用于宽带数据交换，能够提供高速、高效的传输能力，满足大规模数据传输的需求。宽带数据交换03支持多媒体数据传输ATM技术可以支持多种媒体数据的传输，如音频、视频、图像等，满足多媒体通信的要求。01实时性要求多媒体通信要求数据传输具有实时性，ATM技术能够

7、提供可靠的实时传输服务，满足多媒体通信的需求。02高效的带宽利用ATM技术采用面向连接的工作方式，能够实现高效的带宽利用，提高通信效率。多媒体通信无线传输环境移动通信网络面临无线传输环境的挑战，ATM技术能够提供可靠的无线传输解决方案。灵活的接入方式ATM技术可以支持多种接入方式，如DSL、Cable Modem等，满足不同用户的需求。高效的资源管理ATM技术采用高效的资源管理机制，能够实现动态的带宽分配和流量控制，提高网络性能和资源利用率。移动通信网络01ATM交换的优缺点及未来发展ATM采用固定长度的信元进行交换，使得交换速度非常快，适合于处理大量突发性数据。高效性ATM通过优先级和流量控

8、制机制，保证不同业务的服务质量。服务质量保证ATM具有多种业务特性，可以同时支持数据、语音和视频等多种业务，满足不同用户的需求。灵活性ATM采用统计复用技术，可以在网络发生故障时快速恢复数据传输。网络可靠性01030204ATM交换的优点ATM技术相对复杂，需要专业的技术人员进行维护和管理。复杂性ATM设备的成本较高，增加了建设和维护网络的成本。成本高与传统的数据网络不兼容，需要进行数据格式转换。兼容性问题每个信元头部开销较大，会占用一部分带宽。信元头开销大ATM交换的缺点与IP技术融合随着IP技术的不断发展，ATM将逐渐与IP技术融合，形成一种新的交换技术。支持更高速度和更大数据量随着大数据和云计算的普及，ATM需要支持更高速度和更大数据量的交换。更智能化的管理未来ATM技术将更加注重智能化管理，提高网络的可靠性和安全性。支持更多业务随着物联网和移动互联网的发展，ATM需要支持更多的业务和应用场景。ATM交换的未来发展