千兆比以太網(wǎng)與ATM網(wǎng)

1、 千兆比以太網(wǎng)與atm網(wǎng) 摘要：本文就千兆比以太網(wǎng)和atm技術(shù)從傳輸機制、技術(shù)標準、服務(wù)類型和服務(wù)質(zhì)量等方面進行了比較，總結(jié)了它們優(yōu)缺點以及兩種技術(shù)使用范圍，讓讀者更深層地了解兩種技術(shù)的各自優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：千兆比以太網(wǎng)、atm、信元、gbic一、傳輸機制1、 千兆比以太網(wǎng)以太網(wǎng)從白兆升級到千兆，融合了兩種技術(shù)。即ieee802.3以太網(wǎng)和ansix3t11光纖通道技術(shù)。（1）協(xié)議架構(gòu)千兆比以太網(wǎng)使用光纖通道的高速物理接口和全雙工/半雙工載波偵聽功能的（csma/cd）訪問控制機制，保留了ieee802.3以太網(wǎng)幀格式，具備對安裝介質(zhì)的向后兼容性，因此千兆比以太網(wǎng)極小化了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的復(fù)雜性，并具有良

2、好的穩(wěn)定性。（2）傳輸介質(zhì)與物理接口包括兩種標準：802.3z和802.3ab802.3z：1000base-lx（單?；蚨嗄＃?、1000base-sx（多模）、1000base-cx（短銅跳線）。802.3ab：1000base-t（非屏蔽雙絞線）千兆比以太網(wǎng)接口載體是由千兆比接口轉(zhuǎn)換器（gbic）實現(xiàn)的。包括短波（sx），長波（lx），lh和短銅跳線（cx）物理接口，lh gbic將單模光纖從標準的5公里延伸到了10公里，基本上解決城域范圍的千兆比組網(wǎng)。目前千兆比在遠距離傳輸上的解決方案是多樣化的。cisco當前的gbic已支持1000base-zx，達到120公里。2、 atm（1）協(xié)議

3、架構(gòu)atm技術(shù)最早是通訊公司研究用于b-isdn（寬帶綜合數(shù)據(jù)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)）提供物理傳輸基礎(chǔ)，它為數(shù)據(jù)、音頻、視頻的多媒體信息廣域傳輸提供統(tǒng)一的通訊平臺。隨著產(chǎn)業(yè)信息化，多媒體技術(shù)應(yīng)用的不斷發(fā)展，以及信息國際化的大趨勢，對網(wǎng)絡(luò)的帶寬、傳輸技術(shù)提供了新的需求。網(wǎng)絡(luò)專家和用戶在尋找適應(yīng)這些新需求的技術(shù)時，看好atm技術(shù)。atm技術(shù)主要特點如下：l 定長輸單元信元（cell switch）信元為53個字節(jié)的固定長度，固定長度的傳輸單元陰利于提高信息包的轉(zhuǎn)發(fā)效率和降低包轉(zhuǎn)發(fā)的延遲。l 面向連接的電路交換（circuit switch）兩個通信點傳輸數(shù)據(jù)前要建立基于網(wǎng)絡(luò)第二層邏輯連接。一旦連接建立，將由vp

4、i、vci標識轉(zhuǎn)發(fā)路徑，各中間節(jié)點維護vpi、vci的路由表，完成路徑選擇及vpi、vci的標識轉(zhuǎn)換。這樣，為信息的實時傳輸?shù)霓D(zhuǎn)發(fā)延遲的預(yù)測性創(chuàng)造了有利條件。（）傳輸介質(zhì)與物理接口l 高帶寬atm技術(shù)可達到很高的理論帶寬（目前成標準的為oc-3、oc-12、oc-48和oc-96），為滿足現(xiàn)在和將來用戶對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求提供了誘人的解決方案。二、服務(wù)類型和服務(wù)質(zhì)量（qos）1、千兆比以太網(wǎng)除了提高帶寬以外，千兆比以太網(wǎng)也支持以太網(wǎng)的服務(wù)類型和服務(wù)質(zhì)量保證相關(guān)協(xié)議，如ieee 802.ip、802.iq、ieee 802.3x、ieee 802.3ab和資源預(yù)留協(xié)議（rsvp）等關(guān)鍵協(xié)議。l ie

5、ee802.ip1998年6月形成的ieee802.ip標準，使得以太網(wǎng)能夠及時響應(yīng)獨立端站主機對網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的某個qos（服務(wù)質(zhì)量）請求，該標準界定了組播分組管理。802.ip還包括了最新主義的運用分配注冊協(xié)議（garp），它專門用于garp的特定應(yīng)用，如garp組播注冊協(xié)議（gmrp），garp wan注冊協(xié)議（gvrp），gmrp為組播mac地址分組提供了注冊服務(wù)。l ieee802.3iq交換式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中的虛擬局域網(wǎng)(vlans)為網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品提供了增值特性，如vlan主干減少生成樹重復(fù)計算機，控制廣播等。以前除atm局域網(wǎng)仿真外，還沒有vlan3創(chuàng)建的任務(wù)工業(yè)標準?，F(xiàn)在，802.iq已建立起

6、了基于標準vlan，該標準以幀標簽機制為基礎(chǔ)，適合于以太網(wǎng)，快速以太網(wǎng)，令牌環(huán)和fddi，也為交換機和路由器提供一種使vlan標簽化的方法。保證了多廣高的vlan兼容性，gvrp已由802.iq支持，它提供vlan成員的注冊服務(wù)。l ieee802.3x802.3x是以太網(wǎng)的一種流控機制。當客戶終端向服務(wù)器發(fā)出請求后，自身系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生擁塞環(huán)境中，它會向服務(wù)器發(fā)出一種暫停幀，以延緩服務(wù)器的數(shù)據(jù)傳輸。千兆比設(shè)備對該機制的支持，補充了千兆比以太網(wǎng)的控制功能。12l ieee802.3ab802.3ab的標準支持在類非屏蔽雙絞線上，較輸于千兆比以太網(wǎng)。l rsvp資源預(yù)留協(xié)議以太網(wǎng)通過在幀位中標記數(shù)

7、據(jù)流類型，使網(wǎng)絡(luò)在傳輸中識別優(yōu)先級別，以保證高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)流優(yōu)先占用帶寬資源，彌補以太網(wǎng)過延時敏感的應(yīng)用支持的先天不足。2、atmatm骨干依照是否需要端的同步：位傳輸速率的可變性；是否面向連接：將傳輸服務(wù)分為a、四大類，可用比特率（abr），恒定比特率（cbr）可變比特率（vbr）和非特定比率（ubr）。并定義了相應(yīng)的適配服務(wù)、服務(wù)質(zhì)量（qos）、流控類型和機制，以適應(yīng)不同類型信息傳輸?shù)奶攸c需求。這樣，為多媒體信息的傳輸提供了統(tǒng)一的傳輸平臺，可有效地保證信息傳輸質(zhì)量和傳輸率。在傳統(tǒng)以太網(wǎng)擴展到atm網(wǎng)絡(luò)主干，采用lan/atm交換機或atm adapter,，應(yīng)用局域網(wǎng)仿真的技術(shù)使基于傳統(tǒng)網(wǎng)

8、絡(luò)協(xié)議的應(yīng)用無需作任何修改，即可通過atm技術(shù)滿足目前和未來對主干帶寬的需要。由于在局域網(wǎng)仿真這方面的應(yīng)用與其他領(lǐng)域無關(guān)，并且易于網(wǎng)絡(luò)廠商制定統(tǒng)一的標準，所以這是atm技術(shù)目前比較成熟和主要的應(yīng)用領(lǐng)域。這種幀（frame-信元cell）在atm網(wǎng)絡(luò)邊緣的相互轉(zhuǎn)換，某種程度上占用了網(wǎng)絡(luò)開銷。三、千兆比以太網(wǎng)與atm的有關(guān)性能1、帶寬intranet、internet和extranet已打破了傳統(tǒng)的80/20網(wǎng)絡(luò)流量規(guī)則，高速的cpu，多媒體應(yīng)用都促使網(wǎng)絡(luò)主干向更高的帶寬遷移。atm和千兆比以太網(wǎng)都解決了帶寬問題。2.4g帶寬oc-48已成為標準。、可擴展網(wǎng)絡(luò)擴展的網(wǎng)絡(luò)要兼容現(xiàn)有桌面pc、服務(wù)費、

9、大型主機和布線基礎(chǔ)，以獲得最大的投資保護，支持現(xiàn)存的lan協(xié)議，以確保網(wǎng)絡(luò)的平滑升級。以太網(wǎng)向千兆比以太網(wǎng)的遷移，對原有的設(shè)備和協(xié)議的保護是最理想的。投資較atm建設(shè)少。atm適合城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)范圍的網(wǎng)絡(luò)擴展。3、服務(wù)質(zhì)量qos由于某些數(shù)據(jù)流需要更高的優(yōu)先權(quán)，特別是在廣域網(wǎng)上。qos選項包括承諾服務(wù)質(zhì)量qos和服務(wù)級別qos。前者指某一用戶或“流”動承諾性能，后者提供盡可能的qos。以太網(wǎng)通過將網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)先權(quán)映射到諸如對ip的資源預(yù)留協(xié)議（rsvp）這些以機制或?qū)px的其它機制。而atm保證骨干的qos，則是通過可用比特率（abr）恒定比特率（cbr）可變比特率（vbr）和非特定比特率（ubr）。天生具備對時延敏感的多媒體應(yīng)用支持能力。atm和以太網(wǎng)要解決類似的應(yīng)用型問題。以太網(wǎng)和快速以太網(wǎng)用以高速主干連接其通常應(yīng)用是提供交換或組交換到桌面，100連接到主干或主干網(wǎng)連接，費用相對較低。千兆比以太網(wǎng)在此基礎(chǔ)上進行了擴展，速率大大提高。atm以較高的造價構(gòu)建成園區(qū)范圍的主干。然而，atm的優(yōu)勢在于城域網(wǎng)或言語廣域網(wǎng)上，主要表現(xiàn)為能提供多服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，廣域網(wǎng)上綜合數(shù)據(jù)類型如語音，視頻和純數(shù)據(jù)的應(yīng)用，atm占優(yōu)勢。4、網(wǎng)絡(luò)實施和維護千兆比以太網(wǎng)的擴展性和集成簡單，維護方便。atm網(wǎng)絡(luò)的局域網(wǎng)仿真、對多協(xié)議支持等配置等非常復(fù)雜，且技術(shù)難度較高，比其它技術(shù)更昂貴。ip應(yīng)用的多樣性，