刘君宏--ATM网络可生存性技术.doc

网络备份与容灾 ATM网络可生存性技术 姓名：刘君宏 学院：计算机科学与工程 班级：110407 指导老师：常欣 目录 ATM基本概念 ATM的结构 ATM交换的基本原理 2.ATM生存性的特点 3.ATM故障恢复的基本原理 预先计算变更路径和实时查找变更路径 局部恢复和端端恢复 4.ATM典型恢复机制 备用VP恢复机制 基本的分布泛红恢复机制 引言：随着Internet与多媒体技术的飞速发展, Web上的图像、音频、视频等多媒体内容越来越多,用户需要有更高的接入速率。而现有的电路交换和分组交换很难胜任宽带高速的交换任务。对于电路交换,当数据的传输速率及其突发性变化很大时,交换的控制就变得十分复杂对于分组交换,当数据传输速率很高时,协议数据单元在各层的处理成为很大的开销,无法满足实时性很强的业务的时延要求。异步传输模式ATM (Asynchronous Transfer Mode) 就是建立在电路交换和分组交换基础上的一种新的交换技术,它可以很好地进行宽带信息交换。 它由53个字节长度构成，其中5个字节是信元头，48 个字节是信息域(或称净负荷、净荷)。也就是说ATM 将已经数字化的信息，全部分割为长度为48字节(1字节为8比特)的组块，负责承载发送信息。分组交换时组块长度可以不一样，在每一组块上再加上5字节是信头(包头)含源地址和目的地址信息，这样便形成了53(48＋5)字节的信息“单元”。由于分成单元，因此可以自由地传输从低速到高速各种位速率的信息，运动图像的位速率最高、声音次之而文字的位速率最低。单元长度足够短，避免数据传输排队的等待时间过长，使线路出现空闲的机会降到最少，充分发挥了线路传输能力。单元有包头便知道信息从哪里来，应往哪里去，不会发生混淆，根据包头上的收件方号码进行切换 ATM交换的基本原理 ATM 是一种快速分组交换技术，对应于OSI的第二层（数据链路层DL），它采用超大规模集成(VLSI)技术对需要传输的各种数据高速地进行分段处理,通过定长度信元（cell）和不同的虚信道或虚电路组合进行负载的传送。ATM 交换中有两个重要的连接形式，即虚通路(VC)和虚信道(VP)。其中VC用来承载业务实体的带宽，而VP是一束具有相同端点的VC链路，即VP是指具有相同端点的一组虚通路，它包含有若干个VC。属于同一虚通路的信元群拥有相同的虚通路识别号 VCI，属于同一虚信道的不同虚通路拥有相同的虚信道识别号VPI。VCI和VPI都作为信元头的一部分与信元同时传输。传输信道(TP) 、虚信道(VP)和虚通路(VC)是ATM中的三个重要概念 ATM生存性特点 (1)采用面向连接的方式 为提高处理速度, ATM采用面向连接的方式工作,但不是物理连接而是虚连接,即在通信开始时先建立虚电路(虚电路包括虚通路和虚通道),用户将虚电路的标识写入信头VCI/VPI中,网络根据虚电标识将信息送往目的地这种方式避免了复杂的信元顺序控制工作, 通过合理的QoS、流量控制、网络资源管理控制以及各种差错控制技术, 使信元丢失率降低到各种业务可以接受的程度, 满足各类业务的语义透明性要求。 (2)无差错控制和流量控制、时延小 与帧中继相同,ATM网中也不进行逐段链路的差错控制和流量控制, 因此ATM信头的功能被大大简化, 从而提高了信头处理速度, 使信元的排队时延大大缩短。长度小而固定的信元的信息交换是在第二层完成的, 而且协议简单,可以采用硬件来实现交换,使得交换度加快,从而减小了交换节点内部缓冲器的容量, 使信元的排队时延和时延抖动降低(如端到端时延小于24 ms ,时延抖动小于几百μs) ,有利于信息传送的时间透明性。因此,ATM能够很好地满足话音、动态图像 等实时性业务的要求。 (3)采用透明的网络传输方式 ATM网络以语义透明和时间透明的传输方式工作。所谓语义透明是要求网络在传送信息时不产生错误, 或者说端到端的错误率非低, 即不改变业务信息的语义。所谓时间透明是要求网络用最短的时间将信息从发源地送到目的地,即不改变业务信息的时间关系。 (4)具有统计复用功能 网络资源可以按需分配, 提高了网络资源的利用率。在ATM方式下, 网络具有支持多方连接的能力, 其中包括支持广播(broadcast) 型连接和多播(multicast) 型连接的能力。 (5)网络结构被简化 ATM除了OAM(操作维护) 信元、PM(性能监测) 信元以及RM(资源管理) 信元等特殊信元外, 网络设备一般只关心信元中5