ATM网络和IP网络的相同点以及不同点,ATM在Internet中起着什么样的作用?

ATM网络和IP网络的相同点以及不同点,ATM在Internet中起着什么样的作用?,第1张

ATM网与IP网的不同点如下:

ATM网与IP网的相同点可以说只有一个,那就是均为分组交换技术但它们的不同点有很多,其中最要害的不同点恐怕是面向连接和面向无连接某种程度上,可以比作铁路和公路之分铁路是面向连接的,例如北京到广州,只要铁路信号往沿路各站一送,道岔一合(类似交换的概念),火车就可以从北京直达广州,一路畅通,保证运输质量而公路则不然,卡车从北京到广州一路要经过许多岔路口,在每个岔路口都要进行选路,遇见道路拥塞时还要考虑如何绕道走,要是拥塞情况较多时就会影响运输,或者时间延误,或者货物受到影响,质量得不到保证这就是无连接的情况火车的车皮都是固定长度的,要排列好才能发(类似复用的概念),而卡车可长可短,在每个岔路口每辆卡车都按地址单独发出(类似选路转发的概念)由于ATM和IP的差异,后来就引起了ATM和IP之争

关于两者的介绍如下:

1、ATM网

ATM是异步转移模式的英文缩写ITU对ATM的定义是:ATM是一种转移模式在这种转移模式中,信息被组织成"信元",来自某用户信息的各个信元不需要周期性地出现从这个意义上来说,这种转移模式是异步的这里,"转移模式"是指网络中所采用的复用、交换、传输技术,即信息从一地"转移"到另一地所用的传递方式"异步"是指ATM统计复用的性质所以,ATM就是一种在网络中以信元为单位进行统计复用和交换、传输的技术

信元实际上就是具有固定长度的分组,信元长度为53个字节,其中5个字节是信头,48个字节是信息段,或称净荷信头包含表示信元去向的逻辑地址、优先等级等控制信息信息段装载来自不同用户、不同业务的信息任何业务的信息都经过切割封装成统一格式信元

ATM采用异步时分复方式(即统计复用),将来自不同信息源的信元汇集到一起,在缓冲器内排队,队列中的信元根据到达的先后按优先等级逐个输出到传输线路上,形成首尾相接的信元流具有同样标志的信元在传输线上并不对应着某个固定的时隙,也不是按周期出现的异步时分复用使ATM具有很大的灵活性,任何业务都按实际信息量来占用资源,使网络资源得到最大限度的利用此外,不论业务源的性质有多么不同(如速率高低、突发性大小、质量和实时性要求如何),网络都按同样的模式来处理,真正做到完全的业务综合

为了提高处理速度、保证质量、降低时延和信元丢失率,ATM以面向连接的方式工作通信开始时先建立虚电路,并将虚电路标志写入信头(即前面说的地址信息),网络根据虚电路标志将信元送往目的地虚电路是可以拆除释放的在ATM网络的节点上完成的只是虚电路的交换为了简化网络的控制,ATM将差错控制和流量控制交给终端去做,不需逐段链路的差错控制和流量控制因此,ATM兼顾了分组交换方式统计复用、灵活高效和电路交换方式传输时延小、实时性好的优点

为了保证服务质量、更好地支持各种业务,ATM在流量管理、拥塞控制、业务分类与结构、支持话音业务、交换式虚电路、反复用技术等方面开展了大量研究工作和取得了许多成果

2、IP网

IP 网是基于TCP/IP协议(传输控制协议/互联网协议)的分组网严格说它并非新技术其概念早在1973年就由美国斯坦福大学提出,1980年左右研制成功,1983年全部取代ARPA网原来采用的网络控制协议NCP,1986年应用于美国国家科学基金会的NSFnet

TCP/IP是互联网的基础协议,它规范了数据在网上打包、寻址、选路的标准方法协议简单灵活,使网络资源得到充分利用,代表了网络无连接化和全球寻址的大趋势TCP/IP协议框架中的IP层对应于OSI参考模型中的网络层,完成路由选择和分组转发功能TCP对应于OSI参考模型中的传送层,完成端到端之间的数据收妥确认与差错纠正等

IP协议实质上是一种不需要预先建立连接,而直接依赖于IP分组报头信息决定分组转发路径的数据协议从技术上讲,它具有以下几大特点:

1、分布式结构;

2、端到端原则,所有增值功能都在网络之外由终端完成;3、IP网可以建立在任何传输通道上,可以保证异种网络的互通(即IP over Everything);4、具有统一的寻址体系,网络可扩展性强具体讲IP网是一个路由器加专线的存储转发型网络,路由器所承载的是以无连接模式传送的不定长分组随着用户终端性能的提升和要求的增加,对路由器的要求越来越高,路由器的性能和吞吐量大大提高

近年来,IP网为了实现IP over everything和everything on IP在组网、保证服务质量、协议开发等方面开展了大量研究工作IP over everything和everything on IP的实质也就是让IP成为网络层的共同语言

一、网络交换技术发展历程

1.电路交换技术

网络交换技术共经历了四个发展阶段,电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术和ATM技术。公众电话网(PSTN网)和移动网(包括GSM网和CDMA网)采用的都是电路交换技术,它的基本特点是采用面向连接的方式,在双方进行通信之前,需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路,通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源,直到通信结束,并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽,并且实时性强,时延小,交换设备成本较低,但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高,一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态,分配的电路都一直被占用。

2.分组交换技术

电路交换技术主要适用于传送和话音相关的业务,这种网络交换方式对于数据业务而言,有着很大的局限性。首先数据通信具有很强的突发性,峰值比特率和平均比特率相差较大,如果采用电路交换技术,若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费,如果按照平均比特率分配带宽,则会造成数据的大量丢失。其次是和语音业务比较起来,数据业务对时延没有严格的要求,但需要进行无差错的传输,而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式,它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式,将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据,并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段,作为数据传送的基本单元即分组。采用分组交换技术,在通信之前不需要建立连接,每个节点首先将前一节点送来的分组收下并保存在缓冲区中,然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点,这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能力来动态分配带宽。分组交换比电路交换的电路利用率高,但时延较大。

3.报文交换技术

报文交换技术和分组交换技术类似,也是采用存储转发机制,但报文交换是以报文作为传送单元,由于报文长度差异很大,长报文可能导致很大的时延,并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难,为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的,节点需要分配不同大小的缓冲区,否则就有可能造成数据传送的失败。在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务,如公用电报网。报文交换比分组交换出现的要早一些,分组交换是在报文交换的基础上,将报文分割成分组进行传输,在传输时延和传输效率上进行了平衡,从而得到广泛的应用。

4.ATM技术分组交换技术的广泛应用和发展,出现了传送话音业务的电路交换网络和传送数据业务的分组交换网络两大网络共存的局面,语音业务和数据业务的分网传送,促使人们思考一种新的技术来同时提供电路交换和分组交换的优点,并且同时向用户提供统一的服务,包括话音业务、数据业务和图像信息,由此在20世纪80年代末由原CCITT提出了宽带综合业务数字网的概念,并提出了一种全新的技术——异步传输模式(ATM)。ATM技术将面向连接机制和分组机制相结合,在通信开始之前需要根据用户的要求建立一定带宽的连接,但是该连接并不独占某个物理通道,而是和其他连接统计复用某个物理通道,同时所有的媒体信息,包括语音、数据和图像信息都被分割并封装成固定长度的分组在网络中传送和交换。ATM另一个突出的特点就是提出了保证QoS的完备机制,同时由于光纤通信提供了低误码率的传输通道,所以可以将流量控制和差错控制移到用户终端,网络只负责信息的交换和传送,从而使传输时延减少,ATM非常适合传送高速数据业务。从技术角度来讲,ATM几乎无懈可击,但ATM技术的复杂性导致了ATM交换机造价极为昂贵,并且在ATM技术上没有推出新的业务来驱动ATM市场,从而制约了ATM技术的发展。目前ATM交换机主要用在骨干网络中,主要利用ATM交换的高速和对QoS的保证机制,并且主要是提供半永久的连接。

二、电路交换技术和分组交换技术的融合

1.综合交换机技术

虽然ATM技术没有让人们实现“综合业务”的梦想,但人们一直在寻找一种途径试图实现在一个网络上提供各种业务,电信运营商也希望能够充分利用现网资源,尽量为用户提供丰富的业务。首先提出的技术就是综合交换机技术,主要是通过对现有的电路交换网络进行改造,来达到同时支持电路交换和宽带交换(包括ATM交换和IP交换)的目的。许多厂家也先后开发了综合交换机,并且相关的行业标准《综合交换机技术规范》也已经制定和颁布。综合交换机具有窄带交换机的功能,同时还要具有宽带交换机的功能。目前的综合交换机的实现方式主要有两种:一种是采用混合交换节点的方式,在交换机内部配置有多个独立交换矩阵,即电路交换矩阵、ATM和IP分组交换模块,传统的PSTN呼叫还主要由电路交换模块进行处理,和宽带相关的业务则交由宽带分组处理模块进行处理,当两个模块之间需要交互时需要进行协议转换。另一种是采用融合交换节点的方式,综合交换机内部基本上只有一个单一的ATM或IP交换矩阵,例如上海贝尔的宽带交换机S12P3S即直接采用ATM技术作为核心交换技术,所有的媒体信息都转换成ATM信元在交换机内部进行处理,对外则同时支持电路交换网、ATM网和IP网。采用融合方式的综合交换机由于内部已改为统一的交换平台,在灵活快速的业务部署方面有很大的优势。综合交换机由于综合多种功能,所以造价也比较高,主要用在业务量较大的关口局和端局,不适合全网推行。

2.IP电话技术

综合交换机主要是采用对电路交换机进行改造的方式来支持分组交换的方式,在探索电路交换技术和分组交换技术融合的过程中,人们同时也希望能够利用分组网络来传送话音业务,此时基于Web应用的出现,Internet网络以惊人的速度发展起来,并最终发展成为一个全球性的网络,人们使用Internet网络来得到各种服务。Internet网络是基于IP技术,属于分组交换技术,采用尽力而为的方式,对每个分组根据路由信息和网络情况独自进行传输和选路。Internet网络主要用来传送数据业务,伴随着Internet的巨大成功,已使IP技术成为未来信息网络的支柱技术,基于TCP/IP的网络技术不仅成为传送数据业务的主导技术,而且传统的电信运营商开始尝试使用IP技术来传送话音业务。现在传统的电信运营商一般都组建了自己的IP网络,除了在IP网络上提供目前利润相对较低的数据业务之外,运营商希望能够充分利用现有资源向用户提供丰富的业务,最主要的是话音业务,目前话音业务仍然属于运营上最主要的收入来源,最早出现的在分组网上传送语音业务的应用就是IP电话技术。

IP电话技术目前已经成为人们比较熟悉的业务,主要采用H323系列协议,包括负责呼叫建立的信令协议H225和负责建立媒体通道的H245协议,语音业务采用RTP分组的方式在IP网中进行传输。IP电话的语音质量虽然没有传统电路交换网向用户提供的语音质量高,但H323协议被普遍认为是目前在分组网上支持语音、图像和数据业务最成熟的协议,目前在IP电话领域得到广泛应用。世界上有很多利用H323协议组建的VoIP网络正在运营。但H323的有些缺点也很明显。首先,H323协议中的呼叫控制信令是以Q931为基础的。Q931协议是一种基于UNI接口的协议,协议本身比较简单,没有关于NNI接口的定义。这在专用网内实现计算机-计算机的呼叫没有问题,但要提供全国性业务及PSTN-to-PSTN连接则必须依赖NNI接口。其次,H323网络中使用的是集中式的网关,网关要同时处理媒体流和信令流,在处理能力上也限制了H323网络的发展。目前,ITU-T借鉴IETF相关规范的经验,在进一步扩展和修订H323系列协议。另外,和SIP相比较,H323协议的可扩展性较差,并且为了在H323网络提供类似在电路交换网络上向用户提供的业务,许多厂家都对H323协议进行了扩展,所以不同厂家的H323设备之间的互联也是一个H323网络发展所面临的一个重要问题。

但是IP电话的成功应用和相当程度的市场占有份额让人们看到业务融合的曙光,人们逐渐认识在分组网上可以传送话音业务,并且可以达到较为理想的通信效果。并且分组交换具有很多潜在的性能优点,一个优点是高效利用传输通道的通信能力,尤其是对突发传输更是如此。尽管语音所表现出的突发性没有交互式数据那么突出,但还是以突发期/静音期的方式表现出一定的突发性。平均突发期的长度取决于所使用的静音侦测器,在典型的电话交谈中,单个语音源只有大约35-45%的时间里是活动的。另外一个优点是统计复用,这样呼叫阻塞是所需平均带宽,而不是峰值带宽的函数。因此在传输控制,计费等方面的可以更灵活。正因为这些优点,因特网语音应用,尤其是IP电话,已经成为“三网合一”大潮中最引人注目的应用之一。

三、软交换技术

随着IP电话技术的发展,通信业内基本上达成了未来电信网络的核心将采用分组交换技术的共识,并且在这种共识之下,针对目前IP电话技术所存在的缺点从技术角度进行了改进,首先是将网关呼叫控制和媒体交换的功能相分离,并最终提出了软交换的概念。软交换技术虽然仍然采用分组网络作为承载网络,但是从技术角度来讲,软交换技术仍然可以看作是交换技术发展的又一个里程碑。传统的电路交换和分组交换网络在每个网络节点上都集中了太多的智能,在电路交换网络中,网络节点不仅要负责呼叫控制,处理所有和呼叫相关的信息,同时还需要负责进行话音通路的建立,同时,在电路交换网络中,许多业务都需要在网络节点上配置相关的业务逻辑,目前许多业务都需要在端局上作数据,这样也制约了业务的及时提供。在以H323网络为代表的分组交换网络中,如上所述网关设备也需要同时进行呼叫控制和媒体流的建立,分组的处理时延较长并且对网络节点的要求也比较高。软交换技术提出的一个新的概念就是将呼叫控制、承载建立、业务逻辑相分离,各实体之间通过标准的协议进行连接和通信,在网上可更加灵活地提供业务。其中的软交换设备实际上是一个基于软件的分布式交换/控制平台,是实现传统程控交换机“呼叫控制”功能的实体。它将呼叫控制功能从传统的网关中分离出来,公开业务、控制、接入和交换间的协议,从而真正实现多厂家的网络运营环境,并可方便地引入多种业务。

采用软交换技术组建电信网络正在从试验阶段走向商用阶段,国内外的各个运营商都对软交换技术倾注了极大的热情,希望能够利用软交换技术来达到拓展业务种类、增加市场份额的目的。从标准的角度来讲,国内外的标准机构都在加紧制定和软交换技术相关的一系列技术规范,标准上不仅将软交换技术作为固定网络发展的核心技术,而且移动网络也将软交换技术作为未来网络的核心技术。软交换技术从提出、发展到完善和成熟,还需要经历技术的考验和市场的考验。

  1、电路交换技术:

 网络交换技术共经历了四个发展阶段,电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术和ATM技术。公众电话网(PSTN网)和移动网(包括GSM网和CDMA网)采用的都是电路交换技术,它的基本特点是采用面向连接的方式,在双方进行通信之前,需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路,通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源,直到通信结束,并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽,并且实时性强,时延小,交换设备成本较低,但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高,一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态,分配的电路都一直被占用。

 2、分组交换技术:

 电路交换技术主要适用于传送和话音相关的业务,这种网络交换方式对于数据业务而言,有着很大的局限性。首先数据通信具有很强的突发性,峰值比特率和平均比特率相差较大,如果采用电路交换技术,若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费,如果按照平均比特率分配带宽,则会造成数据的大量丢失。其次是和语音业务比较起来,数据业务对时延没有严格的要求,但需要进行无差错的传输,而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式,它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式,将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据,并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段,作为数据传送的基本单元即分组。采用分组交换技术,在通信之前不需要建立连接,每个节点首先将前一节点送来的分组收下并保存在缓冲区中,然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点,这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能力来动态分配带宽。分组交换比电路交换的电路利用率高,但时延较大。

 3、报文交换技术:

 报文交换技术和分组交换技术类似,也是采用存储转发机制,但报文交换是以报文作为传送单元,由于报文长度差异很大,长报文可能导致很大的时延,并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难,为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的,节点需要分配不同大小的缓冲区,否则就有可能造成数据传送的失败。在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务,如公用电报网。报文交换比分组交换出现的要早一些,分组交换是在报文交换的基础上,将报文分割成分组进行传输,在传输时延和传输效率上进行了平衡,从而得到广泛的应用。

 4、ATM技术:

 分组交换技术的广泛应用和发展,出现了传送话音业务的电路交换网络和传送数据业务的分组交换网络两大网络共存的局面,语音业务和数据业务的分网传送,促使人们思考一种新的技术来同时提供电路交换和分组交换的优点,并且同时向用户提供统一的服务,包括话音业务、数据业务和图像信息,由此在20世纪80年代末由原CCITT提出了宽带综合业务数字网的概念,并提出了一种全新的技术——异步传输模式(ATM)。ATM技术将面向连接机制和分组机制相结合,在通信开始之前需要根据用户的要求建立一定带宽的连接,但是该连接并不独占某个物理通道,而是和其他连接统计复用某个物理通道,同时所有的媒体信息,包括语音、数据和图像信息都被分割并封装成固定长度的分组在网络中传送和交换。ATM另一个突出的特点就是提出了保证QoS的完备机制,同时由于光纤通信提供了低误码率的传输通道,所以可以将流量控制和差错控制移到用户终端,网络只负责信息的交换和传送,从而使传输时延减少,ATM非常适合传送高速数据业务。从技术角度来讲,ATM几乎无懈可击,但ATM技术的复杂性导致了ATM交换机造价极为昂贵,并且在ATM技术上没有推出新的业务来驱动ATM市场,从而制约了ATM技术的发展。目前ATM交换机主要用在骨干网络中,主要利用ATM交换的高速和对QoS的保证机制,并且主要是提供半永久的连接。

一、网络交换技术发展历程1.电路交换技术网络交换技术共经历了四个发展阶段,电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术和ATM技术。公众电话网(PSTN网)和移动网(包括GSM网和CDMA网)采用的都是电路交换技术,它的基本特点是采用面向连接的方式,在双方进行通信之前,需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路,通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源,直到通信结束,并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽,并且实时性强,时延小,交换设备成本较低,但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高,一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态,分配的电路都一直被占用。2.分组交换技术电路交换技术主要适用于传送和话音相关的业务,这种网络交换方式对于数据业务而言,有着很大的局限性。首先数据通信具有很强的突发性,峰值比特率和平均比特率相差较大,如果采用电路交换技术,若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费,如果按照平均比特率分配带宽,则会造成数据的大量丢失。其次是和语音业务比较起来,数据业务对时延没有严格的要求,但需要进行无差错的传输,而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式,它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式,将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据,并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段,作为数据传送的基本单元即分组。采用分组交换技术,在通信之前不需要建立连接,每个节点首先将前一节点送来的分组收下并保存在缓冲区中,然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点,这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能力来动态分配带宽。分组交换比电路交换的电路利用率高,但时延较大。3.报文交换技术报文交换技术和分组交换技术类似,也是采用存储转发机制,但报文交换是以报文作为传送单元,由于报文长度差异很大,长报文可能导致很大的时延,并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难,为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的,节点需要分配不同大小的缓冲区,否则就有可能造成数据传送的失败。在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务,如公用电报网。报文交换比分组交换出现的要早一些,分组交换是在报文交换的基础上,将报文分割成分组进行传输,在传输时延和传输效率上进行了平衡,从而得到广泛的应用。4.ATM技术分组交换技术的广泛应用和发展,出现了传送话音业务的电路交换网络和传送数据业务的分组交换网络两大网络共存的局面,语音业务和数据业务的分网传送,促使人们思考一种新的技术来同时提供电路交换和分组交换的优点,并且同时向用户提供统一的服务,包括话音业务、数据业务和图像信息,由此在20世纪80年代末由原CCITT提出了宽带综合业务数字网的概念,并提出了一种全新的技术——异步传输模式(ATM)。ATM技术将面向连接机制和分组机制相结合,在通信开始之前需要根据用户的要求建立一定带宽的连接,但是该连接并不独占某个物理通道,而是和其他连接统计复用某个物理通道,同时所有的媒体信息,包括语音、数据和图像信息都被分割并封装成固定长度的分组在网络中传送和交换。ATM另一个突出的特点就是提出了保证QoS的完备机制,同时由于光纤通信提供了低误码率的传输通道,所以可以将流量控制和差错控制移到用户终端,网络只负责信息的交换和传送,从而使传输时延减少,ATM非常适合传送高速数据业务。从技术角度来讲,ATM几乎无懈可击,但ATM技术的复杂性导致了ATM交换机造价极为昂贵,并且在ATM技术上没有推出新的业务来驱动ATM市场,从而制约了ATM技术的发展。目前ATM交换机主要用在骨干网络中,主要利用ATM交换的高速和对QoS的保证机制,并且主要是提供半永久的连接。二、电路交换技术和分组交换技术的融合1.综合交换机技术虽然ATM技术没有让人们实现“综合业务”的梦想,但人们一直在寻找一种途径试图实现在一个网络上提供各种业务,电信运营商也希望能够充分利用现网资源,尽量为用户提供丰富的业务。首先提出的技术就是综合交换机技术,主要是通过对现有的电路交换网络进行改造,来达到同时支持电路交换和宽带交换(包括ATM交换和IP交换)的目的。许多厂家也先后开发了综合交换机,并且相关的行业标准《综合交换机技术规范》也已经制定和颁布。综合交换机具有窄带交换机的功能,同时还要具有宽带交换机的功能。目前的综合交换机的实现方式主要有两种:一种是采用混合交换节点的方式,在交换机内部配置有多个独立交换矩阵,即电路交换矩阵、ATM和IP分组交换模块,传统的PSTN呼叫还主要由电路交换模块进行处理,和宽带相关的业务则交由宽带分组处理模块进行处理,当两个模块之间需要交互时需要进行协议转换。另一种是采用融合交换节点的方式,综合交换机内部基本上只有一个单一的ATM或IP交换矩阵,例如上海贝尔的宽带交换机S12 P3S即直接采用ATM技术作为核心交换技术,所有的媒体信息都转换成ATM信元在交换机内部进行处理,对外则同时支持电路交换网、ATM网和IP网。采用融合方式的综合交换机由于内部已改为统一的交换平台,在灵活快速的业务部署方面有很大的优势。综合交换机由于综合多种功能,所以造价也比较高,主要用在业务量较大的关口局和端局,不适合全网推行。2.IP电话技术综合交换机主要是采用对电路交换机进行改造的方式来支持分组交换的方式,在探索电路交换技术和分组交换技术融合的过程中,人们同时也希望能够利用分组网络来传送话音业务,此时基于Web应用的出现,Internet网络以惊人的速度发展起来,并最终发展成为一个全球性的网络,人们使用Internet网络来得到各种服务。Internet网络是基于IP技术,属于分组交换技术,采用尽力而为的方式,对每个分组根据路由信息和网络情况独自进行传输和选路。Internet网络主要用来传送数据业务,伴随着Internet的巨大成功,已使IP技术成为未来信息网络的支柱技术,基于TCP/IP的网络技术不仅成为传送数据业务的主导技术,而且传统的电信运营商开始尝试使用IP技术来传送话音业务。现在传统的电信运营商一般都组建了自己的IP网络,除了在IP网络上提供目前利润相对较低的数据业务之外,运营商希望能够充分利用现有资源向用户提供丰富的业务,最主要的是话音业务,目前话音业务仍然属于运营上最主要的收入来源,最早出现的在分组网上传送语音业务的应用就是IP电话技术。IP电话技术目前已经成为人们比较熟悉的业务,主要采用H323系列协议,包括负责呼叫建立的信令协议H225和负责建立媒体通道的H245协议,语音业务采用RTP分组的方式在IP网中进行传输。IP电话的语音质量虽然没有传统电路交换网向用户提供的语音质量高,但H323协议被普遍认为是目前在分组网上支持语音、图像和数据业务最成熟的协议,目前在IP电话领域得到广泛应用。世界上有很多利用H323协议组建的VoIP网络正在运营。但H323的有些缺点也很明显。首先,H323协议中的呼叫控制信令是以Q931为基础的。Q931协议是一种基于UNI接口的协议,协议本身比较简单,没有关于NNI接口的定义。这在专用网内实现计算机-计算机的呼叫没有问题,但要提供全国性业务及PSTN-to-PSTN连接则必须依赖NNI接口。其次,H323网络中使用的是集中式的网关,网关要同时处理媒体流和信令流,在处理能力上也限制了H323网络的发展。目前,ITU-T借鉴IETF相关规范的经验,在进一步扩展和修订H323系列协议。另外,和SIP相比较,H323协议的可扩展性较差,并且为了在H323网络提供类似在电路交换网络上向用户提供的业务,许多厂家都对H323协议进行了扩展,所以不同厂家的H323设备之间的互联也是一个H323网络发展所面临的一个重要问题。但是IP电话的成功应用和相当程度的市场占有份额让人们看到业务融合的曙光,人们逐渐认识在分组网上可以传送话音业务,并且可以达到较为理想的通信效果。并且分组交换具有很多潜在的性能优点,一个优点是高效利用传输通道的通信能力,尤其是对突发传输更是如此。尽管语音所表现出的突发性没有交互式数据那么突出,但还是以突发期/静音期的方式表现出一定的突发性。平均突发期的长度取决于所使用的静音侦测器,在典型的电话交谈中,单个语音源只有大约35-45%的时间里是活动的。另外一个优点是统计复用,这样呼叫阻塞是所需平均带宽,而不是峰值带宽的函数。因此在传输控制,计费等方面的可以更灵活。正因为这些优点,因特网语音应用,尤其是IP电话,已经成为“三网合一”大潮中最引人注目的应用之一。三、软交换技术随着IP电话技术的发展,通信业内基本上达成了未来电信网络的核心将采用分组交换技术的共识,并且在这种共识之下,针对目前IP电话技术所存在的缺点从技术角度进行了改进,首先是将网关呼叫控制和媒体交换的功能相分离,并最终提出了软交换的概念。软交换技术虽然仍然采用分组网络作为承载网络,但是从技术角度来讲,软交换技术仍然可以看作是交换技术发展的又一个里程碑。传统的电路交换和分组交换网络在每个网络节点上都集中了太多的智能,在电路交换网络中,网络节点不仅要负责呼叫控制,处理所有和呼叫相关的信息,同时还需要负责进行话音通路的建立,同时,在电路交换网络中,许多业务都需要在网络节点上配置相关的业务逻辑,目前许多业务都需要在端局上作数据,这样也制约了业务的及时提供。在以H323网络为代表的分组交换网络中,如上所述网关设备也需要同时进行呼叫控制和媒体流的建立,分组的处理时延较长并且对网络节点的要求也比较高。软交换技术提出的一个新的概念就是将呼叫控制、承载建立、业务逻辑相分离,各实体之间通过标准的协议进行连接和通信,在网上可更加灵活地提供业务。其中的软交换设备实际上是一个基于软件的分布式交换/控制平台,是实现传统程控交换机“呼叫控制”功能的实体。它将呼叫控制功能从传统的网关中分离出来,公开业务、控制、接入和交换间的协议,从而真正实现多厂家的网络运营环境,并可方便地引入多种业务。采用软交换技术组建电信网络正在从试验阶段走向商用阶段,国内外的各个运营商都对软交换技术倾注了极大的热情,希望能够利用软交换技术来达到拓展业务种类、增加市场份额的目的。从标准的角度来讲,国内外的标准机构都在加紧制定和软交换技术相关的一系列技术规范,标准上不仅将软交换技术作为固定网络发展的核心技术,而且移动网络也将软交换技术作为未来网络的核心技术。软交换技术从提出、发展到完善和成熟,还需要经历技术的考验和市场的考验。望采纳

ATM交换机是一种建立网络的十分有用的工具,它的特点是不但速度快,而且可以同时 *** 控数据、图像和语音等信息。ATM技术诞生有其必然性,随着信息化社会的到来,人们对通信的需求已远远超出传统电话及电报业务,数据通信、宽带通信需求日益增大,由于它们的带宽及业务量要求不同,传统通信手段已很难实现。例如,现有的网络都是为某种特定业务设计的,往往不适用其它业务:有线电视网不能传送电话业务,而电信网也不能传送电视信号。很显然这些网络技术对新业务的支持能力不够。人们希望将来最好只有一个网络存在,它不依赖于业务,可灵活、安全、经济、有效地利用所有资源,ATM技术就被视为实现的关键技术。采用ATM建立网络能够将局域网和广域网综合起来,而且ATM也是建立在公共标准基础之上的。在本文中,笔者将讨论,在计划建立ATM网络时,你应该考虑哪些方面的问题。

ATM交换机

ATM是使用异步时分复用技术的快速分组交换方式,它将信息流分割成固定长度的ATM信元,能比较容易地实现各种信息流混合在一起的多媒体通信,能根据业务类型、传输速率等要求动态分配有效容量,对高速信息元传输频次高,对低速信息元传输频次低。因此ATM能采用单一的交换方式,支持从窄带话音、数据传输到HDTV等范围极广的各种业务。例如要做局域网仿真时需要多少工作站,某些交换机是以接口来计算的,其他方面会较为灵活些;可以支持多少仿真的局域网,以及在每个仿真的局域网中可支持多少客户等。ATM的运作能力表现在一个典型的ATM交换机应有人线和出线处理、ATM交换单元和ATM控制三个基本部分,其中ATM交换单元是关键,它按照要求将人线上的ATM信元转送到需要的出线上去,从而完成交换动作。

以太网交换机

以太网交换机是一种“网桥”设备。传统的网桥是这样工作的,一开始它接收以太网帧,然后,把它们发送到除接收端口之外的全部其它端口。以太网交换机具允许允许双绞线连接的能力。它渐学习哪一个端口连接了哪些MAC地址。这时候,网桥就变成了一台学习设备,能够存储在一个端口上看到的全部的MAC地址表。当一个帧需要发出时,网桥将查看在网桥表中的目标MAC地址,并且知道应该在哪一个端口发送这个帧。这种仅向正确的主机发送数据的能力是交换技术中的一个巨大的进步,因为这可能显著减少通信冲突。如果在网桥表中没有目标MAC地址,交换机就简单地把数据发送到全部端口。这是首次发现主机到底在什么地方的惟一方法,因此,正如你看到的那样,把数据发送到全部端口是交换技术中的一个重要原则。这个原则在路由中也非常必要。

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