网络与最终用户间的接口是由什么实现

　　计算机网络体系结构

　　网络协议是计算机网络必不可少的,一个完整的计算机网络需要有一套复杂的协议集合,组织复杂的计算机网络协议的最好方式就是层次模型。而将计算机网络层次模型和各层协议的集合定义为计算机网络体系结构(Network Architecture)。

　　计算机网络由多个互连的结点组成,结点之间要不断地交换数据和控制信息,要做到有条不紊地交换数据,每个结点就必须遵守一整套合理而严谨的结构化管理体系计算机网络就是按照高度结构化设计方法采用功能分层原理来实现的,即计算机网络体系结构的内容

　　一、网络体系结构及协议的概念

　　1、网络体系和网络体系结构

　　网络体系(Network Architecture):是为了完成计算机间的通信合作,把每台计算机互连的功能划分成有明确定义的层次,并规定了同层次进程通信的协议及相邻之间的接口及服务

　　网络体系结构:是指用分层研究方法定义的网络各层的功能,各层协议和接口的集合

　　2、计算机网络体系结构

　　计算机的网络结构可以从网络体系结构,网络组织和网络配置三个方面来描述,网络组织是从网络的物理结构和网络的实现两方面来描述计算机网络;网络配置是从网络应用方面来描述计算机网络的布局,硬件,软件和和通信线路来描述计算机网络;网络体系结构是从功能让来描述计算机网络结构

　　网络体系结构最早是由IBM公司在1974年提出的,名为SNA

　　计算机网络体系结构:是指计算机网络层次结构模型和各层协议的集合

　　结构化是指将一个复杂的系统设计问题分解成一个个容易处理的子问题,然后加以解决

　　层次结构是指将一个复杂的系统设计问题分成层次分明的一组组容易处理的子问题,各层执行自己所承担的任务

　　计算机网络结构采用结构化层次模型,有如下优点:

　　1)各层之间相互独立,即不需要知道低层的结构,只要知道是通过层间接口所提供的服务

　　2)灵活性好,是指只要接口不变就不会因层的变化(甚至是取消该层)而变化

　　3)各层采用最合适的技术实现而不影响其他层

　　4)有利于促进标准化,是因为每层的功能和提供的服务都已经有了精确的说明

　　网络协议

　　协议(Protocol)

　　网络中计算机的硬件和软件存在各种差异,为了保证相互通信及双方能够正确地接收信息,必须事先形成一种约定,即网络协议

　　协议:是为实现网络中的数据交换而建立的规则标准或约定

　　网络协议三要素:语法,语义,交换规则(或称时序/定时关系)

　　注:通信协议的特点是:层次性,可靠性和有效性

　　实体(Entity)

　　实体:是通信时能发送和接收信息的任何软硬件设施

　　接口(Interface)

　　接口:是指网络分层结构中各相邻层之间的通信

　　开放系统互连参考模型(OSI/RM)

OSI/RM参考模型

　　1、基本概述

　　为了实现不同厂家生产的计算机系统之间以及不同网络之间的数据通信,就必须遵循相同的网络体系结构模型,否则异种计算机就无法连接成网络,这种共同遵循的网络体系结构模型就是国际标准——开放系统互连参考模型,即OSI/RM

　　ISO 发布的最著名的ISO标准是ISO/IEC 7498,又称为X200建议,将OSI/RM依据网络的整个功能划分成7个层次,以实现开放系统环境中的互连性(interconnection), 互 *** 作性(interoperation)和应用的可移植性(portability)

　　2、分层原则

　　ISO将整个通信功能划分为7个层次,分层原则如下:

网络中各结点都有相同的层次

不同结点的同等层具有相同的功能

同一结点内相邻层之间通过接口通信

每一层使用下层提供的服务,并向其上层提供服务

不同结点的同等层按照协议实现对等层之间的通信

　　第七层  应用层

　　第六层  表示层

　　第五层  会话层

　　第四层  传输层

　　第三层  网络层

　　第二层  数据链路层

　　第一层  物理层

　　OSI/RM参考模型

　　OSI/RM的配置管理主要目标就是网络适应系统的要求

　　低三层可看作是传输控制层,负责有关通信子网的工作,解决网络中的通信问题;高三层为应用控制层,负责有关资源子网的工作,解决应用进程的通信问题;传输层为通信子网和资源子网的接口,起到连接传输和应用的作用

　　ISO/RM的最高层为应用层,面向用户提供应用的服务;最低层为物理层,连接通信媒体实现数据传输

　　层与层之间的联系是通过各层之间的接口来进行的,上层通过接口向下层提供服务请求,而下层通过接口向上层提供服务

　　两个计算机通过网络进行通信时,除了物理层之外(说明了只有物理层才有直接连接),其余各对等层之间均不存在直接的通信关系,而是通过各对等层的协议来进行通信,如两个对等的网络层使用网络层协议通信只有两个物理层之间才通过媒体进行真正的数据通信

　　当通信实体通过一个通信子网进行通信时,必然会经过一些中间节点,通信子网中的节点只涉及到低三层的结构

　　OSI/RM中系统间的通信信息流动过程

　　在OSI/RM中系统间的通信信息流动过程如下:发送端的各层从上到下逐步加上各层的控制信息构成的比特流传递到物理信道,然后再传输到接收端的物理层,经过从下到上逐层去掉相应层的控制住信息得到的数据流最终传送到应用层的进程

　　由于通信信道的双向性,因此数据的流向也是双向的

　　比特流的构成:

　　数据DATA应用层(DATA+报文头AH,用L7表示)表示层(L7+控制信息PH)会话层(L6+控制信息SH)传输层(L5+控制信息TH)网络层(L4+控制信息NH)数据链路层(差错检测控制信息DT+L3+控制信息DH)物理层(比特流)

　　3、OSI/RM各层概述

物理层(Physical Layer)

　　直接与物理信道直接相连,起到数据链路层和传输媒体之间的逻辑接口作用

　　功能:提供建立,维护和释放物理连接的方法,实现在物理信道上进行比特流的传输

　　传送的基本单位:比特(bit)

　　物理层的内容:

　　1)通信接口与传输媒体的物理特性

　　物理层协议主要规定了计算机或终端DTE与通信设备DCE之间的接口标准,包括接口的机械特性,电气特性,功能特性,规程特性

　　2)物理层的数据交换单元为二进制比特:对数据链路层的数据进行调制或编码,成为传输信号(模拟,数字或光信号)

　　3)比特的同步:时钟的同步,如异步/同步传输

　　4)线路的连接:点—点(专用链路),多点(共享一条链路)

　　5)物理拓扑结构:星型,环型,网状

　　6)传输方式:单工,半双工,全双工

　　典型的物理层协议有RS-232系列,RS449,V24,V28,X20,X21

数据链路层(Data Link Layer)

　　通过物理层提供的比特流服务,在相邻节点之间建立链路,对传输中可能出现的差错进行检错和纠错,向网络层提供无差错的透明传输

　　主要负责数据链路的建立,维持和拆除,并在两个相邻机电队线路上,将网络层送下来的信息(包)组成帧传送,每一帧包括一定数量的数据和一些必要的控制信息为了保证数据帧的可靠传输应具有差错控制功能

　　功能:是在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输

　　传送的基本单位:帧(Frame)

　　数据链路层内容:

　　1)成帧:是因要将网络层的数据分为管理和控制的数据单元

　　2)物理地址寻址:标识发送和接收数据帧的节点位置,因此常在数据头部加上控制信息DH(源,目的节点的地址),尾部加上差错控制信息DT

　　3)流量控制:即对发送数据帧的速率进行控制,保证传输正确

　　4)差错控制:在数据帧的尾部所加上的尾部控制信息DT

　　5)接入控制:当多个节点共享通信链路时,确定在某一时间内由哪个节点发送数据

　　常见的数据链路层协议有两类:一是面向字符型传输控制规程BSC;一是面向比特的传输控制规程HDLC

　　流量控制技术

　　(1)停-等流量控制:发送节点在发送一帧数据后必须等待对方回送确认应答信息到来后再发下一帧接收节点检查帧的校验序列,无错则发确认帧,否则发送否认帧,要求重发

　　存在问题:双方无休止等待(数据帧或确认帧丢失),解决办法发送后使用超时定时器;重帧现象(收到同样的两帧),解决办法是对帧进行编号

　　适用:半双工通信

　　(2)滑动窗口流量控制:是指对于任意时刻,都允许发送端/接收端一次发送/接收多个帧,帧的序号个数称为发送/接收窗口大小

　　适用:全双工

　　工作原理:以帧控制段长为8位,则发送帧序号用3bit表示,发送窗口大小为WT=5,接收窗口大小为WR=2为例来说明

　　发送窗口

　　01234

　　12345

　　重发1

　　34567

　　56701

　　接收窗口

　　01(0对1错)

　　12(1等2对)

　　12(正确)

　　34(正确)

　　……

　　滑动窗口的大小与协议的关系:

　　WT >1,WR=1,协议为退回N步的ARQ(自动反馈请求)

　　WT >1,WR>1,协议为选择重传的ARQ

　　WT =1,WR=1,协议为停-等式的ARQ

网络层(Network Layer)

　　又称为通信子网层,是计算机网络中的通信子网的最高层(由于通信子网不存在路由选择问题),在数据链路层提供服务的基础上向资源子网提供服务

　　网络层将从高层传送下来的数据打包,再进行必要的路由选择,差错控制,流量控制及顺序检测等处理,使发送站传输层所传下来的数据能够正确无误地按照地址传送到目的站,并交付给目的站传输层

　　功能:实现分别位于不同网络的源节点与目的节点之间的数据包传输(数据链路层只是负责同一个网络中的相邻两节点之间链路管理及帧的传输),即完成对通信子网正常运行的控制

　　关键技术:路由选择

　　传送信息的基本单位:包(Packer)

　　网络层采用的协议是X25分组级协议

　　网络层的服务:

　　面向连接服务:指数据传输过程为连接的建立,数传的维持与拆除连接三个阶段如电路交换

　　面向无连接服务:指传输数据前后没有连接的建立,拆除,分组依据目的地址选择路由如存储转发

　　网络层的内容:

　　逻辑地址寻址:是指从一个网络传输到另一个网络的源节点和目的节点的逻辑地址NH(数据链路层中的物理地址是指在同一网络中)

　　路由功能:路由选择是指根据一定的原则和算法在传输通路中选出一条通向目的节点的最佳路由有非适应型(有随机式,扩散式,固定式路选法)和自适应型(有孤立的,分布的,集中的路选法)两种选择算法

　　流量控制:

　　拥塞控制:是指在通信子网中由于出现过量的数据包而引起网络性能下降的现象

传输层(Transport Layer)

　　是计算机网络中的资源子网和通信子网的接口和桥梁,完成资源子网中两节点间的直接逻辑通信

　　传输层下面的三层属于通信子网,完成有关的通信处理,向传输层提供网络服务;传输层上面的三层完成面向数据处理的功能,为用户提供与网络之间的接口由此可见,传输层在OSI/RM中起到承上启下的作用,是整个网络体系结构的关键

　　功能:实现通信子网端到端的可靠传输(保证通信的质量)

　　信息传送的基本单位:报文

　　传输层采用的协议是ISO8072/3

会话层(Session Layer)

　　又称为会晤层,是利用传输层提供的端到端的服务向表示层或会话层用户提供会话服务

　　功能:提供一个面向用户的连接服务,并为会话活动提供有效的组织和同步所必须的手段,为数据传送提供控制和管理

　　信息传送的基本单位:报文

　　会话层采用的协议是ISO8326/7

表示层(Presentation Layer)

　　表示层处理的是OSI系统之间用户信息的表示问题,通过抽象的方法来定义一种数据类型或数据结构,并通过使用这种抽象的数据结构在各端系统之间实现数据类型和编码的转换

　　功能:数据编码,数据压缩,数据加密等工作

　　信息传送的基本单位:报文

　　表示层采用的协议是ISO8822/3/4/5

应用层(Application Layer)

　　应用层是计算机网络与最终用户间的接口,是利用网络资源唯一向应用程序直接提供服务的层

　　功能:包括系统管理员管理网络服务所涉及的所有问题和基本功能

　　信息传送的基本单位:用户数据报文

　　应用层采用的协议有:用于文件传送,存取和管理FTAM的ISO8571/1～4;用于虚终端VP的ISO9040/1;用于作业传送与 *** 作协议JTM的ISO8831/2;用于公共应用服务元素CASE的ISO8649/50

二、Internet的体系结构

　　Internet是由无数不同类型的服务器,用户终端以及路由器,网关,通信线路等连接组成,不同网络之间,不同类型设备之间要完成信息的交换,资源的共享需要有功能强大的网络软件的支持,TCP/IP就是能够完成互联网这些功能的协议集

什么是ATM

ATM，或者说异步传输模式，最初被设计用来为数字通讯传输宽带综合业务数字网，但也

提供了一种将所有数据传输集成到相同构架的途径。ATM支持：

广域网并不固定于特定的物理实现，它有灵活的速度，独立于它所传输的数据类型。

就像可改善的物理资源一样，可升级的数据传送构架的规定已成为可能。

决定于应用和使用的物理连接的不同为速率的链接。

使用同一普遍技术的广域和局域网的集成。

在商业领域，解释每一被发送的认证和票据的数据单元的能力。

对于终极用户担保的服务质量的规定。

ATM协议是基于标准的，与由ATM论坛实现的ATM标准同等。ATM论坛是‘一非盈利性的国

际组织，目的是通过协同性规定的快速汇聚来加速ATM产品和服务的使用。由许多涉及ATM论

坛的公司，包括摩托罗拉、微软、诺基亚、AT&T、Mitsubishi、Ericsson、Sun微系统等等。

在网页Http：//wwwatmforumcom/atmforum有成员的完整的列表。

ATM是一面向连接的技术，使用53字节的小的、固定的长度单元，允许网上的非常快速的

交换。一ATM网络，在数据能够在两节点之间传输之前，它们之间建立了一条虚拟路径。虚拟

路径，如图3所示，很像网上转换之间的管道。每一管道包含了一个或多个虚拟信道，每一

信道仅单向的传输一独立的数据流。例如，为建立一电话通话，一条虚拟路径需两条各是

64bps且反向的虚拟信道。每一虚拟信道有其自身的带宽和服务需求。

使用虚拟路径是因为ATM非常快，因此需要非常快的交换，而传统的路由器并不足够快速。

没有时间来把包读入缓冲区，检查它的目的地址，查查询表以找到发送包的下一个地址，然后

把包发送出去。ATM在数据传输开始之前将包按虚拟路径（VPI）和虚拟信道（VCI）编成独立

的号码。数据单元仅包含简短的VPI和VCI（总共28位），不是整个目的地址，并且当数据单元

还正在进入交换时VPI和VCI已被非常快的读和处理了，因此数据单元在交换本身花费很少的时

间。

使用虚拟路径和虚拟信道的另一优点是一旦建立，路径是固定的，除非设备问题；因此没

有数据单元混乱无序的风险。这是同步（时间依赖）通讯更易于处理。在路径建立期间，服务

质量也同时认定。这包括有带宽、传输时间、被传输的通信量的需要的抖动、允许ATM网络处理

通讯的不同类型和保证对于终极用户所期望的连接质量。

ATM和开放系统互连参考模型

ATM位于数据链路层内。ATM软件是由实现了一运输协议家族的的网络软件系统建立的，例

如TCP/IP，IPX/SPX。软件负责实现与网络处理相关的高层函数。许多函数通常与网络层相关，

例如，地址编码（addressing）、路由、中继都是由ATM层实现的。最终节点使用整个ATM模型，

同时交换仅使用物理和ATM层。

ATM信元结构

图4是一ATM信元的图表。与具有可变长度的局域网包相比，ATM的信元有固定的长度。每

一信元由53字节：前5个字节组成信头，剩下的48字节留给用户数据或附加的控制数据，例如

ATM适配层（AAL）服务。短的、固定长度的信元比长的、可变长度的信元会产生更短的延时和

更少的抖动（延时的偏差），使其更适应于声音和视频服务。信元的大小被固定，使得通过最

小化处理每一信元所需的总开销而使交换设计简单化。

信元也有可能丢失。转换器仅有很小的缓冲区并且如果在一个转换器中有一个信元空间，

缓冲区会很快溢出，信元会被丢弃。在数据链路层没有对用户数据的错误检查机制。检查毁坏

或丢失的信元是属于上层协议的任务。遗憾的是，上层协议检查包含好几个信元的帧，因此如

果服务的质量要求重发，即使仅有一个单信元丢失或毁坏整个帧都将被重发。

信头

有两种类型的信元头：用户节点接口（UNI）和网络节点接口（NNI）。这一图示在图5中

有详细的描述。用户节点接口建立呼叫和将应用程序连到网络上，网络节点接口处理两个分离

的能互相间通信的ATM网络。私人的网络节点接口对于接口不同厂家的ATM交换器是标准的。信

头的结构如下：

一般流量控制（GFC），4位

这个域仅被用在用户节点界面上。它被用来定义一简单的多路复用方案。

虚拟路径标识（VPI），8或12位

这个域在用户节点接口中是8位，网络节点接口中是12位。它被用来把虚拟信道分组到为了

路由的目的的路径上。

虚拟信道标识（VCI），16位

这个域在一个虚拟路径内标识一详细的信道。

净荷类型（PT），1位

这个域标识了用户数据域的信息类型。

信元丢失优先级（CLP），1位

这个域被用来决定当拥塞发生时什么信元最先被丢弃。

信头差错控制（HEC），8位

这个域包含了一错误监测和纠正的代码，被用来在信头纠正单个错误和检测双个错误。这

防止了信元被发送给错误的终端用户。

一个ATM信元的净荷可以使任何类型，只要它能被数字编码。发送机制独立预备发送的数

据的类型。电路本身并不需要知道信元中有些什么，只要明白从那里得到他们并将它们放到何

处。

服务质量

ATM网络定义了服务质量的参数，它们基于速度、准确性和被发送信元所要求的可靠性。有

不同的服务参数，因为不同类型的信息有不同的标准，例如在传送过程中某些数据可以容忍时

延却不允许信元的丢失，然而有些信息，例如实时的视频不能容忍迟延的信元却可接受一定量

的错误或丢失的信元。

在连接建立之前服务的质量被网络协商。一旦配置好，网络将保证给终端用户以确认的服

务质量。在建立一个ATM连接期间三个最重要的被协商的参数是：

峰值信元率（PCR）

这个参数决定了在信元穿过电路被发送的任何时刻的最小速率。如果速率增长的超过了峰

值信元率，信元很可能在途中搁置。

可维持信元率（SCR）

这个参数定义了信元有效通过一电路的持续平均速率。

n最小位率（MBR）

这个参数意味着为电路所保留的最小量的带宽。如果源址没有什么可发送给目的地址，空

的信元将会被发送以维持带宽。

参数被用来定义下列ATM类：

固定的位率（CBR）

这个类提供一持续的广播质量的视频和声音的数据通讯传输的异步位流。这能给予相当于

可比的专线的性能。它是一昂贵的选项，因即使线是空闲的也要在两点之间保证带宽。当没有

数据发送时，链接将以同样的速率发送空闲或空的信元，以便仍有效的使用带宽。

实时可变的位率（rt-VBR）和非实时的可变位率（nrt-VBR）

这些服务允许数据突发的被传输。电视会议即是一个使用实时可变位率的应用例子视频

信号中相当大的冗余度可使一帧的丢失并不明显的影响输出。实时可变位率比非实时可变位

率更集中于控制收发方的传输延时。

不确定位率（UBR）

互联网的访问使用不确定位率。这项服务并不指定传输延时，也不关心信元是否成功的

被接收。它将这些工作留给上层的协议来完成，如Internet协议（IP）。

有效位率（ABR）

在能使信元的传输速率变化上来说它与不确定位率相似，但它提供更好的服务质量的保证。

ATM适配层

ATM适配层（AAL）是把一特定的数据源转换成ATM通讯量的特定类型的服务，也就是说它

处理建立用户所要求的服务质量的机制。有四个被定义的类：

AAL1：与时间相关的固定位率数据

AAL2：与时间相关的可变位率数据

AAL3：具有时间独立性的可变位率数据

确保 *** 作错误恢复

非确保 *** 作留给上层处理的错误恢复，可选的流控制

AAL4：无连接的服务。

在AAL内有两层：

汇聚子层

这一层在用户数据的前后插入一头和尾，以定义所需的服务。

分段与重装子层

这一层接收从汇聚子层来的数据单元并将它们分成用于传输的片段。它加上了重装信息的

头。

交换

ATM中一关键的过程是以极高位率处理信元的交换设备。简单的交换机也必需能达到ATM所

要求的高速。小的、长度固定（53字节）信元可优化交换结构。ATM的面向连接的特性使得交

换模块需有预定义的路由表，此路由表可以最小化单交换路由的复杂性。一个ATM交换一般每

秒在每一交换端口处理几十万个信元。在最简单的交换设计中，有许多链接来发送和接收信元。

信元被交换所接收并根据交换内的路由表转发到相应的出口。

交换处理的核心如下：

信元在输入端被接收，它的信头被检查以决定发向的出口。

VPI/VCI域被改为正确的出口的值，并且计算HEC（信元头差错控制）的值。

在输出端信元被转发向它的目的地址。

在此处理期间，信元的顺序在交换中被保留。

有许多其他的任务交换节点也必须得做到：

HEC域必须在所有进入的信元中检查。如果发现错误，将丢弃信元以防止信元的错误路径

选择。当信元以新的VPI和VCI值发送时，HEC域必须重新计算并插入信元中。

在交换内必须有处理拥塞的机制。当拥塞发生时，经常采取丢弃信元的形式。

在交换内必须有一更新VPI/VCI路由表的控制机制。

必须有一 *** 作管理和维护（OA&M）系统，以利于组织结构的 *** 作，网络的控制和错误诊

断和报告。

必须有一收集帐表信息的系统。

交叉交换

交叉交换是由一种电路交换技术所实施的。输入端和输出端均连在大量的分离的平行数据

路径上。相对于输出路径输入路径在右边，形成一矩阵。在输入和输出路径的每一交汇处（交

叉点）有一开关。仅需简单的转向正确的开关，任一输入均能连向任一输出。每次只有一个输

入可以连上任一个输出，但（潜在的）单个的输出能被连在多个输出上。对于这种工作在ATM

网络下的交换类型，允许仅一个信元从输入端被传到输出端的连接需要很短的时间。

这种交换类型的优点是：

交换非常简单。

在交换内没有冲突，尽管当量个输入要求同样的输出端口时可能会产生阻塞。

缺点是：

要求的交叉点的数目是交换终端口数的平方。随着交换规模的增长，消耗会成指数增长。

连结输入与输出可通过一中间数据路径的集合，这样交换的规模能减小。这样的问题是阻

塞现在在交换内产生了，因为与输入输出端相比中间数据路径太少了。

交换被一中央逻辑函数所控制。随着交换规模的增大，对控制模块所要求的速率也在增

加。这会引起队列延时控制模块内的争用。

总线/底板型交换

在总线型交换中，外部链接通过一适配卡连到交换上。这个适配卡本身就是一小型的交换，

因为它有所有的交换和路由的功能。数据在总线上的适配卡之间传送。

总线型交换的优点是：

由于总线大的吞吐量，它的平行传输数据位是快速的。

这种交换类型的缺点是：

每次只有一个适配卡能传送数据，因此整个系统的吞吐量也就相当于总线的吞吐量了。

有一决定哪一适配卡能使用总线的仲裁的系统开销。

随着总线长度的增加，它会变得越来越慢且效率也越来越低。这就限制了总线上适配卡

的数量。

多级交换

串行逐级的交换的最简单的形式是‘Banyan’交换网络。它的概念非常简单：

交换矩阵中的每一方块代表一单个的交换模块，他们中的每一个都有两个输入端和两个

输出端。

交换模块通过串行（每次一位）链路连接起来。

尽管在实际的交换中输入端和输出端成对的形成全双工连接，输入和输出链接仍被认为

是分离的。

当一串位流（被交换的数据块）到达输入端时，交换模块使用接收到的第一个位决定它

的两个输出端的哪一个将被用来转发数据。用来决定路由的位被丢弃，剩下的部分被向前送

到下一级交换上，在那里也进行着同样的处理。在每一级交换中有最小的数据缓冲，导致了

终端之间的同步交换 *** 作。在信元的尾部被接收之前，它的头部已正从交换输出。

Banyan交换的优点是：Banyan交换简单、模块化、可扩充并且具有最小的时延；然而它

的缺点是如果两个经过交换的数据块在任何时候使用一条普通链接时（交换输出端），将会

发生冲突。通过在每一交换模块方缓冲数据即可解决这一问题，但会引起交换内的时延，增

加网络的传输延时。

PNNI协议

网际专用接口（PNNI）协议用来建立、保持和删除连接。ATM交换通过一适当的路由表将

VPI和VCI的输入转换成输出端的VPI/VCI对。ATM交换根据路由表的内容来就定它们的路由选

择。

PNNI层次结构

ATM网络中的交换是作为一些同位体组的层次结构来排列的。组中的每一交换都有一相同

的同位体组的标识，它在配置时即被赋值。同位体组中的每一交换都一相同的组的视图，它

存储在各自的拓扑数据库或路由表中。每一同位体组分配了一同位体组引导段，它在结构系

统中的下一层代表着同位组。在结构系统中的下一层次，同位组引导段被置成同位组。同位

组引导段给更高层次的同位组的其他成员以自己同位组的一个概要，并且它们为自己的同位

组过滤出其他组的概要的。这样，每一交换都由它自己的同位组的详细的拓扑视图和网

络上其余各组的概要的视图。交换就利用这个数据库和路由表在信元离开交换之前来更新它

的VPI和VCI的域值。

Hello协议

当一交换打开时，它会立即交换一个描述自身的‘hello’包给其相邻者。如果相邻者有

相同的同位组标识，那么它们就属于同一同位组并且他们互相之间拥有各自的拓扑信息，必要

的话即可省级它们的数据库，以便每一交换有同位组的相同的视图。这被称为扩散。如果它们

有不同的同位组标识，它们则是同位组之间的边界节点。

PNNI信令

信令协议被用来建立连接。这些协议交换能够使呼叫建立和控制的信息。这个复杂的路由

问题可被经由独立的同位组来划分成更小的问题。

局域网模拟

我们现在了解了ATM工作的基本原理。然而，ATM从头按装是很昂贵的，许多用户希望继续

使用它们的以太局域网，随着通讯量的增加再逐步过渡到ATM上来。ATM可以用在局域网上，有

一LAN模拟可以解决此问题。

局域网在无连接环境下工作，也就是说，用户发送了一头上有目的地址的包，包利用了它

所能找到的最好的路由到达目的地。包也能被标识为广播类型使所有节点都能收到。广播类型

的包被用来在网上发布。

相反的，ATM工作在面向连接的环境中，这也对于广播型的包提出了一个难题。在ATM中没

有发送单一信元到所有节点的机制，并且既然单一的ATM包括了局域网和广域网连接，广播的

消息将不知道到哪儿停止。为了解决这些问题能使ATM用于局域网环境中，便开发了ATM模拟。

在局域网环境中将有两种类型的用户那些安装有ATM卡且直接工作在ATM网络中的用户和那

些形成了已存在的以太网或令牌环网的通过路由器到ATM网上的用户。

如果有两个被ATM网络所连的以太网段，ATM被看作是广域链接，它能在每一终端经由一网

桥链接起来。网桥在它们之间建立了点到点的连接。网桥着重形成ATM信元，数据来自以太网

包，并且在另一终端处重组它们。在有两个以上被ATM网络所连的以太网段的情况下，同样原

理：一特定的网桥将和其他特定的网桥建立点到点的连接来传送数据。

如果ATM用户想要与以太网用户通讯，那就变得复杂了。首先，ATM机器需要知道怎样分割

以太网包成信元。其次，需要由某种机制将以太网地址翻译成能被ATM网络所理解的形式。第

三，需要有某种形式的双向广播的能力，因为更高层的协议希望在低层有一类以太网的网络。

为了解决这些问题，以下步骤将被采用：

在ATM机上运行LAN模拟客户端软件以处理分割和重组以太网包。

在ATM机上的高层网络协议假定它们是在一以太网之上的，尽管直接访问ATM是可以的。

以下服务将被执行：

LAN模拟服务器(LES)：此服务处理虚拟信道以及在以太网地址和ATM地址之间解释的建立。

LAN模拟设置服务器(LECS)：这项服务提供设置信息，如在哪儿找到LAN模拟服务器。

广播和无名服务器(BUS)：此服务提供广播模拟。不管是来自以太网和ATM网之间的网桥还

是来自内部ATM机的广播包，都将被送至这个服务器。BUS而后将通过简单的初始化一连接和拷

贝包来重发广播包至所有的LAN模拟节点。BUS也能处理组播（用一有限的接收者子集来广播发

送包）和作为任何ATM地址还没有确定的包的接收者。

总结

ATM已经发展成为能够便利所有类型的或远或近的高速通讯。它旨在建立一简单的能够连接

局域和广域网的网络。开放系统互连参考模型的开发是为了能够使子网互连工作。它包含七个

层次，从物理连接器到网络应用软件。每一层都完成一不同的任务并且对其上层提供服务。

ATM是位于第二层数据链路层。

ATM使用电路交换技术来在终端之间发送小的、53字节的信元。信元并不包含完整的地址，

因为信元在发送之前路由被预先设置，虚拟路径也被建立。每一信元包含5字节的信头信息，包

括一虚拟路径和虚拟信道标识以及48字节的用户数据或其他控制数据。

当路由建立是服务质量也同时被确认，因此终端用户知道连接所能够提供的服务。当有声

音、食品、数据等的混合体在同一网络上时，服务质量就显得很重要了，因为每一通讯类型要

求网络一不同方式传输。服务质量定义了如峰值信元率、可维持信元率和最小位率的参数。服

务质量是由ATM适配层所建立的(AAL)。

ATM交换必须能够处理非常快的ATM位率。交换从进来的信元读如虚拟路径和虚拟信道表示，

并根据预先决定的路由把它们连到交换的正确的输出口。交换的类型包括交叉交换、底板型和

Banyan交换。PNNI协议被用来建立、维持和删除连接。为了能够使ATM与一已存在的LAN结构结

合起来，有一LAN模拟模型能使网络的ATM部分处理LAN类型的包和广播包。

未来需要更好、更快、更可靠的通讯。目前的网络不能处理日益增长的通讯量。对于服务

提供上来说，提供可靠的网络连接和服务质量将变得非常重要。ATM能够提高网络性能，也能保

证网络终端用户的服务。尽管还没有被普遍使用，ATM仍是下一代网络的具有潜力的解决方案。

(全文完)

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根据光接入节点位置不同，光纤接入方式又分为：FTTH、FTTB、FTTC和FTTO。传统接入网的主要接入方式主要有：V5接入、无源光网络接入（PON）、xDSL接入和光纤/同轴混合网接入（HFC）。

接入网由业务节点接口（SNI）和用户-网络接口（UNI）之间的一系列传送实体（如：线路设备和传输设施）组成，为供给电信业务而提供所需传送承载能力的实施系统，可经由管理接口（Q3）配置和管理。

原则上对接入网可以实现的UNI和SNI的类型和数目没有限制。接入网不解释信令。接入网可以看成是与业务和应用无关的传送网，主要完成交叉连接、复用和传输功能。

扩展资料

1、接入网技术复杂多样，所以要求接入网的管理系统功能全面。接入网是迄今为止各种技术综合最多的一个网络，仅就其中的传送技术来说，就综合了SDH、PON、ATM、DLC、HFC等各种技术。

2、接入网是个变化的网络，要保证接入网的可持续性建设，对网管系统的适应性要求很高。一方面，接入网本身在发展，新技术和接入方式还在不断涌现；另一方面，接入网中容量系列的范围、接入带宽的范围、地理覆盖的范围、接入业务的种类、环境的要求都是动态变化的。

3、接入网为一个用户敏感性最强的网络。由于接入网直接面向用户，因此，用户感觉到的业务质量方面的问题，都是通过接入网感觉到的。网络管理的一个重要作用就是保证业务质量，因此对接入网网管的实时性和有效性要求比较高。

-接入网的管理

-接入网

答案：A、B、D

接入网所覆盖的范围由三个接口来定界，即网络侧经业务节点接口（SNI）与业务节点(SN)相连；用户侧经用户网络接口（UNI）与用户相连；管理方面则经Q3接口与电信管理网（TMN）相连。

STM-1是电接口方面的

SDH体制对网络节点接口作了统一的规范。包括数字信号速率等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等。这就是电接口方面

光接口方面采用了世界性统一标准规范。SDH信号的线路编码仅对信号进行扰码，不再进行冗码的插入。

由于线路信号仅通过扰码，所以SDH的线路信号速率与SDH电口标准信号速率相一致，这样就不会增加发端激光器的光功率代价