《ATM交換技術(shù)》課件

《ATM交換技術(shù)》PPT課件目錄contentsATM交換技術(shù)概述ATM交換原理ATM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)ATM流量控制與QoS保障ATM安全技術(shù)ATM發(fā)展與未來(lái)展望ATM交換技術(shù)概述01ATM定義ATM是異步傳輸模式的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種面向單元的、面向連接的快速分組交換技術(shù)。ATM采用固定長(zhǎng)度的信元作為傳輸?shù)幕締挝?，具有高速、靈活和可擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)。ATM采用固定長(zhǎng)度的信元進(jìn)行傳輸，每個(gè)信元包含53字節(jié)，其中48字節(jié)是有效載荷，5字節(jié)是信元頭。面向單元ATM采用面向連接的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在傳輸數(shù)據(jù)之前需要建立虛電路連接。面向連接ATM采用硬件實(shí)現(xiàn)快速交換，可以在高速下實(shí)現(xiàn)低延遲、高吞吐量的數(shù)據(jù)傳輸。高速交換ATM支持多種帶寬，可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)分配帶寬，實(shí)現(xiàn)高效的帶寬管理。靈活的帶寬管理ATM特點(diǎn)ATM技術(shù)可以用于寬帶接入，提供高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。寬帶接入ATM技術(shù)可以用于局域網(wǎng)互連，實(shí)現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸和多媒體通信。局域網(wǎng)互連ATM技術(shù)可以用于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，提供高速、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。移動(dòng)通信ATM技術(shù)可以用于數(shù)字電視廣播，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻傳輸和多媒體通信。數(shù)字電視廣播ATM應(yīng)用場(chǎng)景ATM交換原理02ATM的基本單位，包含53字節(jié)，其中48字節(jié)是數(shù)據(jù)，5字節(jié)是頭信息。ATM信元虛擬路徑標(biāo)識(shí)符和虛擬通道標(biāo)識(shí)符，用于標(biāo)識(shí)和區(qū)分不同的邏輯連接。VPI/VCIATM交換單元從各個(gè)輸入端口接收信元。信元接收信元分類(lèi)排隊(duì)等待輸出調(diào)度根據(jù)VPI/VCI和CLP（信元丟失優(yōu)先級(jí)）進(jìn)行分類(lèi)。所有信元在輸出隊(duì)列中等待輸出。根據(jù)一定的調(diào)度算法（如先入先出、最優(yōu)先級(jí)最高、輪詢等）決定哪個(gè)信元優(yōu)先輸出。ATM交換過(guò)程定義用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的交互協(xié)議，包括信元的格式、交換過(guò)程、路由選擇等。UNI（用戶-網(wǎng)絡(luò)接口）協(xié)議定義網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的交互協(xié)議，包括信元的格式、交換過(guò)程、路由選擇等。NNI（網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)接口）協(xié)議ATM交換協(xié)議ATM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)0303ATM信令用于建立、維護(hù)和釋放ATM連接，確保通信的可靠性和有效性。01ATM終端設(shè)備包括用戶終端、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)終端等，用于提供用戶接入和數(shù)據(jù)交換功能。02ATM交換機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)交換和路由選擇，是ATM網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備。ATM網(wǎng)絡(luò)組成以一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)為核心，其他節(jié)點(diǎn)直接與中心節(jié)點(diǎn)相連，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于管理和維護(hù)。星型拓?fù)洵h(huán)形拓?fù)渚W(wǎng)狀拓?fù)涔?jié)點(diǎn)按照一定順序連接成環(huán)狀，具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。節(jié)點(diǎn)之間的連接較為復(fù)雜，通信效率高，但管理和維護(hù)難度較大。030201ATM網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)接口（NNI）不同ATM交換機(jī)之間的接口，用于實(shí)現(xiàn)ATM網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)交換和路由選擇。業(yè)務(wù)接入接口（SAI）用于將非ATM業(yè)務(wù)適配為ATM業(yè)務(wù)，以便在ATM網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。用戶-網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）用戶終端與ATM交換機(jī)之間的接口，用于接入ATM網(wǎng)絡(luò)。ATM網(wǎng)絡(luò)接口ATM流量控制與QoS保障04ATM流量控制流量整形（TrafficShaping）用于調(diào)整進(jìn)入ATM網(wǎng)絡(luò)的流量，使其符合特定的要求，如延遲、抖動(dòng)和丟失率。流量監(jiān)管（TrafficPolicin…用于檢查進(jìn)入ATM網(wǎng)絡(luò)的流量是否符合預(yù)先設(shè)定的參數(shù)，如速率、突發(fā)量等。速率限制（RateLimiting）通過(guò)限制數(shù)據(jù)傳輸速率來(lái)防止網(wǎng)絡(luò)擁塞，從而確保網(wǎng)絡(luò)性能。優(yōu)先級(jí)控制（PriorityContr…根據(jù)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行流量控制，優(yōu)先處理高優(yōu)先級(jí)的流量。資源預(yù)約（ResourceReservation）：在數(shù)據(jù)傳輸前，用戶需要向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商預(yù)約所需的網(wǎng)絡(luò)資源。流量整形和監(jiān)管：通過(guò)流量整形和監(jiān)管技術(shù)，確保數(shù)據(jù)包按照預(yù)定的參數(shù)進(jìn)行傳輸。擁塞控制（CongestionControl）：當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞時(shí)，采取相應(yīng)措施，如丟棄數(shù)據(jù)包或降低傳輸速率，以減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。分類(lèi)服務(wù)（ClassedService）：根據(jù)不同的服務(wù)類(lèi)型，如實(shí)時(shí)、交互式和批處理，對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行分類(lèi)處理。ATMQoS保障機(jī)制ATMQoS等級(jí)CBR（ConstantBitRat…為數(shù)據(jù)流提供恒定的比特率，適用于對(duì)延遲敏感的應(yīng)用，如語(yǔ)音和視頻。VBR（VariableBitRat…為數(shù)據(jù)流提供可變比特率，適用于突發(fā)流量較大的應(yīng)用，如流媒體和在線游戲。ABR（AvailableBitRa…根據(jù)可用帶寬動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)流速率，適用于對(duì)帶寬需求不固定的應(yīng)用。UBR（UnspecifiedBit…不指定比特率，適用于對(duì)延遲和帶寬需求不敏感的應(yīng)用，如文件傳輸和電子郵件。ATM安全技術(shù)05攻擊者通過(guò)非法手段獲取ATM機(jī)中的敏感信息，如銀行卡信息、密碼等。竊取信息攻擊者通過(guò)偽造身份信息，非法獲取ATM機(jī)中的資金。偽造身份攻擊者利用惡意軟件、病毒等手段對(duì)ATM機(jī)進(jìn)行攻擊，導(dǎo)致ATM機(jī)出現(xiàn)故障或資金被盜取。惡意攻擊ATM安全威脅對(duì)ATM機(jī)中的敏感信息進(jìn)行加密處理，防止信息被竊取。加密技術(shù)通過(guò)多種手段對(duì)用戶身份進(jìn)行驗(yàn)證，確保用戶身份的真實(shí)性。身份驗(yàn)證設(shè)置防火墻，防止外部網(wǎng)絡(luò)對(duì)ATM機(jī)的攻擊。防火墻技術(shù)ATM安全防護(hù)技術(shù)SSL協(xié)議通過(guò)SSL協(xié)議對(duì)ATM機(jī)與銀行系統(tǒng)之間的通信進(jìn)行加密，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴ET協(xié)議用于電子商務(wù)交易的安全協(xié)議，也可應(yīng)用于ATM機(jī)與銀行系統(tǒng)之間的通信。IPsec協(xié)議一種網(wǎng)絡(luò)通信安全協(xié)議，可應(yīng)用于ATM機(jī)與銀行系統(tǒng)之間的通信，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。ATM安全協(xié)議ATM發(fā)展與未來(lái)展望06ATM技術(shù)的概念被提出，主要用于電話通信。1980年代初ATM技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于計(jì)算機(jī)通信，成為了一種數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)。1980年代末ATM技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，成為了一種主流的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。1990年代隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，ATM技術(shù)的應(yīng)用逐漸減少，但仍然在某些領(lǐng)域中得到應(yīng)用。21世紀(jì)初ATM發(fā)展歷程安全性問(wèn)題隨著網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的日益突出，ATM技術(shù)的安全性需要得到加強(qiáng)。成本問(wèn)題ATM設(shè)備的成本較高，使得其應(yīng)用受到一定限制。兼容性問(wèn)題ATM技術(shù)與其他技術(shù)的兼容性不佳，限制了其應(yīng)用范圍。ATM當(dāng)前挑戰(zhàn)