计算机网络中的异步传输模式（ATM）

为什么选择ATM网络呢？ 
 

1. 这一发展趋势源于对电话服务与数据网络性能要求的整合，即“宽带综合服务理念”（B-ISON）。
    
2. 电话网络只能提供单一的服务质量，而且其成本也非常高。
    
3. 互联网无法提供任何高质量的服务，但它的灵活性很高，而且成本也很低。
    
4. ATM网络的目的是以合理的成本来支持各种服务质量需求，从而能够同时涵盖电话网络和互联网的需求。
    

异步传输模式（ATM）： 
它属于国际电信联盟电信标准部门（ITU-T）所制定的一种高效的通话中继技术。该技术能够传输各种类型的信息，包括数据、视频或语音等。这些信息都是以固定大小的数据包形式进行传输的。这些数据包被称为“信元”。信元的传输方式是异步的，而整个网络则采用连接导向型的结构来构建。
ATM是一种在20世纪70年代和80年代宽带ISDN发展过程中出现的技术。它可以被视为分组交换技术的一种发展形式。每个ATM帧的长度为53字节，其中5字节是头部，剩下的48字节则是数据部分。进行ATM呼叫时，需要先发送一条消息来建立连接。
随后，所有细胞都沿着相同的路径前往目的地。它能够处理恒定速率的流量以及变化速率的流量。因此，它可以承载多种类型的流量。端到端服务质量方面，ATM网络独立于传输介质。它们可以通过有线或光纤进行传输，也可以被封装在其他载波系统的载荷中一起传输。ATM网络采用“数据包”或“单元”交换方式，并使用虚拟电路进行通信。其设计有助于实现高性能的多媒体网络。
ATM信元格式 – 
在ATM中，信息是以固定大小的单位形式进行传输的。这些固定大小的单位被称为……细胞众所周知，每个单元格的容量为53字节，其中5个字节是头部信息，而剩下的48个字节则是实际的数据内容。
 

异步传输模式可以有两种格式类型，具体如下：
 

1. UNI标题：该协议用于ATM终端与ATM交换机之间的通信，主要存在于ATM网络的私有网络中。该协议包含通用流量控制字段。
    
2. NNI头部：它用于ATM交换机之间的通信。与通用流量控制机制不同，它并不包含通用流量控制功能。相反，它包含了虚拟路径标识符，该标识符占据了前12位。
    

自动取款机的工作原理： 
ATM标准使用了两种类型的连接方式。 也就是说，虚拟路径连接（VPCs）是由多个虚拟通道连接构成的。这些虚拟通道连接构成了一个基本单元，它能够实现用户之间数据的单向传输。 虚拟路径可以在ATM网络中进行端到端的传输，因为它不会将各个数据包路由到特定的虚拟电路上。 在出现严重故障的情况下，属于同一虚拟路径的所有细胞都会以相同的方式通过ATM网络进行传输，这有助于加快恢复速度。
连接到用户的交换机会同时使用VPI和VCI来切换各个虚拟路径和虚拟连接。这些虚拟路径和虚拟连接可以拥有不同的虚拟通道连接方式，从而能够在交换机之间建立一种虚拟的传输通道。这种虚拟通道可以被视为一个独立的实体来进行处理。 其基本操作非常简单：只需在本地翻译表中查找相应的连接值，从而确定该连接的输出端口，以及该连接在新的链路上的VPI/VCI值。
ATM与数据网络（互联网）的区别—— 
 

• ATM是一种基于“虚拟电路”的传输方式：在数据传输之前，传输路径就已经被预留好了。而互联网协议则是一种无连接的传输方式，无法实现端到端的资源预留。RSVP则是一种新的互联网上的信号传输协议。
   
• ATM信元：其大小是固定的，或者很小。这种固定大小的特性意味着，ATM信元主要用于传输语音数据，而传输数据的效率则相对较低。而IP数据包的大小则可以是不同的。
   
• 地址分配方式如下：ATM使用20字节长的全球NSAP地址来进行信号传输，同时还在每个数据包中使用了32位的本地分配的标签。而IP则在所有数据包中使用32位的全球地址进行通信。
   

ATM层： 
 

1. ATM适配层（AAL） 
   它的作用是将高层协议与ATM处理过程的细节分离开来，同时还将用户数据转换为48字节大小的单元，从而将其分割成多个单元。AAL协议负责从上层服务中接收传输的数据，并帮助将各种应用，比如语音和数据，映射到ATM单元上。
    
2. 物理层 – 
   它负责处理与介质相关的传输问题，其结构分为两个部分：物理介质依赖子层以及传输汇聚子层。其主要功能如下：
   
   • 它将细胞转化为比特流。
   • 它负责控制物理介质中数据的传输与接收过程。
   • 它可以追踪ATM信元的边界。
   • 请将细胞包装物放入相应的框架中。
3. ATM层 – 
   它负责处理传输、交换、拥塞控制、信元头部处理以及顺序交付等任务。同时，它还通过所谓的“信元多路复用”技术，在物理链路上共享虚拟电路；此外，它还利用信元头部中的VPI和VCI信息，将信元通过ATM网络进行传输。
    

ATM应用程序： 
 

1. ATM广域网 – 
   它可以作为WAN来传输数据，实现长距离的数据传输。同时，它还可以作为ATM网络与其他网络之间的连接点，拥有两套该协议的实现方式。
    
2. 多媒体虚拟私有网络及托管服务—— 
   它有助于管理ATM、局域网、语音和视频服务。此外，它还能够提供全面的虚拟专用网络服务，其中包括对多媒体的集成访问功能。
    
3. 帧中继骨干网络 
   帧中继服务被用作各种数据服务的网络基础设施，同时还能将帧中继ATM服务与互联网服务相结合。
    
4. 住宅宽带网络 – 
   ATM是经过精心设计的网络基础设施，旨在为住宅宽带服务的建设提供支持，从而实现高度可扩展的解决方案。
    
5. 用于电话和专用线路网络的传输基础设施。 
   通过构建用于传输电话和专用线路流量的ATM基础设施，从而更有效地利用SONET/SDH光纤基础设施。