DTM的基本原理和基本应用.ppt

DTM的基本原理 徐浩 DTM产生的原因 从传统意义上来看，网络链路的传输能力已经成为通信系统主要的瓶颈 ，通过支持大型网络缓冲以及在交换节点和接口上实现复杂数据处理，大多数现有网络技术都是以尽可能高效的利用可用的链路能力来进行设计的 伴随着目前光纤网络所能提供的巨大的数据传输能力，使得由于网络上的交换和接入点的处理和缓冲能力而引发产生了一个新的瓶颈问题 这个问题引发了对网络协议的需求，也就是该协议不再是以计算机和存储能力为基础，而是改为对复杂操作的限制，从而减少节点上的处理、增大了传输能力。 基于这种背景，DTM协议得到了发展。一方面，DTM提升了光纤传输性能的使用，并提供了对实时宽带通信和组播的支持；另一方面，DTM根据传输性能的需求变化，动态改变网络节点的资源分布。 电路交换与包交换 电路交换网络Circuit-Switched Networks 电路交换网的优点就在于她允许大量的数据传输并保证传输量，因此，能够支持实时通信。然而，电路交换的缺点就是如果连接时间很短—— 在传输短信时，例如，建立连接的延迟时间几乎占了整个连接时间的绝大部分；因此，导致了网络性能的降低。而且，即使电路处于待用状态下，预留的资源也无法为其他用户所使用，这将大大降低了链路的利用率。 包交换网络Packet-Switched Networks 包交换是为了更有效的应对突发的随机通信在电路交换网上的数据传输而发展起来的。在包交换过程中，数据流被分解成标准的数据包。每个数据包除了包含有效数据外，还有地址、大小、序号以及错误校验信息。数据包通过网络被发送出去，而网络中的包交换机或路由器则实现对每一个数据包的分类和定向。 DTM的优势 综合同步和异步存取方式 从上面来看，DTM力图将电路交换技术中的简单、非阻塞、支持实时通信等属性与包交换技术中的动态资源处理属性结合起来，通过将同步和异步介质存取方式下的优点结合起来，DTM能够构建一个具有动态资源分配的高容量的传输网络结构。 DTM从本质上讲属于时分多路（TDM）的电路交换方式，和其他这种方式一样，DTM保证每台主机具有一定的带宽，而且其绝大部分可用带宽用于有效数据的传输。如同异步的ATM方式一样，DTM支持主机间带宽的动态再分配。这就意味着网络能够匹配流量的变化并能根据需要在两个节点间分配带宽。 就像现有的传输网络一样，DTM采用与SDH/SONET（同步数字系列/同步光网络）相似的帧结构，并将资源的动态再分配扩展到DTM上。DTM运行在OSI模型的一至三层上，包括交换、控制信号建立、路由以及对一些简单管理功能的支持。与SDH/SONET相比，DTM能根据需要来建立多种速率的通道或电路，而且通道容量能够根据运行期间的流量特性而改变。由于在环形或总线结构上的各节点间的资源分配是可变的，不用的资源就会分配给有更高需求的节点，提供一种自治而高效的动态基础设施。同样，DTM一个重要的特征就是能像ATM一样提供多通道接口。 DTM原理：帧和时间片 DTM采用间接方式来实现多路存取，例如，所有连接节点共享容量方式。DTM可以采用多种不同的拓扑结构，如，环形、双环、点对点以及双总线等。 DTM是基于时分多路（TDM）技术，因此，任意一条光纤信道的传输容量都被分成很小的时间单元。信道总容量被分为125微秒固定大小的帧，而每个帧又更进一步被分为64bit的时隙。每个帧时隙的数量依赖于比特速率（比特流）。2Gbps的比特流，每个帧中时隙的数量总计大约有3900（2*109x125-6/64）个。选择采用125微秒帧长、64bits时隙就能够对数字音频和准同步数字系列的传输进行简单调节。 每个帧中的时间隙又分为数据隙和控制隙 。在任意时间点上，一个时间隙要么是数据隙要么是控制隙。如果需要，数据隙可以转化为控制隙。写数据隙和控制隙的权限是分布在信道上的各个节点上。 DTM的基本因素 网络流量的全球化以及综合了数据、语音和视频的传输加大了对网络传输容量的需求。 目前光纤传输容量的增长速度相比处理能力要迅速许多，这使得网络中通信瓶颈朝着交换机和存取节点的处理和缓存能力转移。 DTM的设计方法就是实现对网络资源的完全控制。增加光纤的利用率，减少节点的负载。DTM另一目的是为了实现对实时宽带通信的支持、组播以及在网络中对流量变化的动态调节能力。 DTM将电路交换的简单的、非阻塞、实时通信能力与包交换技术的动态资源处理结合起来。这填补了一项市场上可利用技术的空白并且能够满足高带宽通信要求严格的QoS需要。 DTM至少提供了三种类型的带宽预留方案：保证的带宽，按需分配带宽以及尽量按需分配带宽。 DTM链路容量是以125微秒帧为单位，每个帧又以64bits时间隙为单位，2Gbps的比特流，大致可以有3900个