计算机网络中的异步传输模式 (ATM)

我们使用异步传输模式 (ATM) 网络是因为它由性能和服务的集成驱动，这既是数据网络也是电话网络的要求。它还提供单一服务质量的网络支持，而这些服务非常昂贵。它非常便宜且灵活。它还以合理的成本支持一定范围的服务。

异步传输模式 (ATM)

异步传输模式 (ATM) 是国际电信联盟电信标准化部门 (ITU-T) 的一项技术，对于呼叫的中继非常有效。此外，它还用于传输所有服务，如语音、数据或视频。这些服务可以通过称为信元的小型固定大小的数据包进行传输。这些信元连接在一个以异步方式传输数据的网络中。

异步传输模式 (ATM) 是一项在 1970 年至 1980 年间开发的技术。这被认为是分组交换的一场革命。每个信元包含 53 个字节。此外，53 个字节可以分为 5 字节的头部和 48 字节的净荷。在拨打 ATM 呼叫之前，我们需要发送一条消息来建立连接。

所有信元都沿着连接到目的地的相同路径传输。信元还可以处理可变速率和恒定速率的流量。因此，它具有多种类型的流量，并提供端到端加密。异步传输模式 (ATM) 不依赖于传输介质。异步传输模式 (ATM) 使用信元或分组交换和虚拟电路来切换传输介质。设计异步传输模式 (ATM) 的主要目的是帮助实现高性能的多媒体网络。

ATM 信元格式

在异步传输模式 (ATM) 中，数据通过称为信元的大小固定的单元进行传输。正如我们所知，每个信元长 53 字节。异步传输模式 (ATM) 有两种类型。它们如下：

1. UNI 头部

这用于异步传输模式 (ATM) 网络中 ATM 交换机和 ATM 端点之间的私有连接。

2. NNI 头部

它在异步传输模式 (ATM) 交换机之间进行通信。

ATM 的工作原理

异步传输模式 (ATM) 使用两种类型的连接。虚拟路径可以在 ATM 网络中端到端创建，因为它不将信元路由到特定的虚拟电路。在发生重大故障的情况下，属于特定虚拟路径的所有信元都通过 ATM 网络以相同的方式路由，从而有助于更快地恢复。

连接到用户的交换机同时使用 VPI 和 VCI 来交换信元，它们是虚拟路径和虚拟连接交换机，它们之间可以有不同的虚拟信道连接，用于在交换机之间创建 **虚拟中继线**，并可以作为一个整体进行处理。其基本操作是直接查找本地翻译表中的连接值，确定连接的出站端口，以及该连接在该链路上的新 VPI/VCI 值。

ATM 与数据网络 (互联网)

• ATM 基于“虚拟电路”：在此，在传输前会预留路径。而互联网协议 (IP) 是无连接的，无法实现端到端的资源预留。RSVP 是互联网上的新型信令协议。
• ATM 信元：固定或较小，权衡在于语音或数据。同时，IP 数据包的大小可变。
• 寻址：ATM 使用 20 字节的全局 NSAP 地址进行信令，并在信元中使用 32 位本地分配的标签。同时，IP 在所有数据包中使用 32 位全局地址。

ATM 应用

1. ATM 广域网

为了将数据发送到远距离，我们使用广域网和路由器来连接 ATM 和其他网络。

2. 多媒体虚拟专用网络和托管服务

它有助于管理 ATM、LAN、语音和视频服务，并能够提供完整的服务虚拟专用网络，包括集成多媒体访问。

3. 帧中继骨干网

帧中继服务是一系列数据服务的网络基础设施，并支持帧中继 ATM 服务到互联网互联服务。

4. 住宅宽带网络

ATM 作为一种选择，为寻求高度可扩展解决方案的住宅宽带服务提供网络基础设施。

5. 电话和专线网络的运营商基础设施

为了更有效地利用 SONET/SDH 光纤基础设施，我们构建了 ATM 基础设施来处理电话和专线流量。