现代交换原理ppt电子课件教案第七章atm及mpls交换技术（2）

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1、第七章ATM及MPLS交换技术（二）ATM交换结构，ATM网络的信令15.3.2ATM交换结构ATM交换机构（Fabric）研究的问题：构成交换网络的交换单元之间信元传送结构及选路方法。目的：设法降低资源竞争，减少内部阻塞。ATM交换机的分类：*按交换网络结构分：时分交换和空分交换。*按路由方式分：自选路由和存储表选路方式。时分交换模式包括共享总线、共享环和共享存储器结构。空分交换模式包括全互连网络和多级互连网络。21.共享存储器型交换结构1N1N图7.13共享存储交换复用分路22共享缓存内存RAM内存控

2、制器3交换过程:输入时①各个输入端口的信元流复接成一条高速信元流。②写入到RAM中，每个输出端口对应一个队列，输入信元写入RAM时，是根据信元中的VPI/VCI决定写入到哪个队列中。③从RAM中读出，输出时，轮流从各个队列中读取一个信元④输出信元流分接后到达各输出端口第一步完成空间位置到时间位置的转换，第二，三步通过写入RAM，缓存，读出RAM完成时间位置交换，第四步完成时间位置到空间位置转换。统计时分复用信号没有明确的时隙交换，按照先来先到复用到信道上。这种交换结构要求，处理时间短(由VPI/VCI决定

3、写入哪个队列，RAM读写时间短)41、存储器为通用器件，代价低。2、属于无阻塞结构，信元丢失只发生在队列溢出时。3、存储控制较复杂。特点：52.共享媒体型交换结构各输入口信元串/并转换后被同步分时复接到一组高速媒体上，如时分复用总线等。每个输出口也与高速媒体相连，利用地址过滤器(AF)将发往本端口的信元接收下来。写入速率是输入端口速率的N倍。为什么？输出队列的写入速度要快，一个信元周期内应允许N个信元写入输出队列。读出控制采用先进先出，这样使出线上信元的顺序不乱。61、结构简单，但吞吐量有限。时分总线传送

4、速率是端口速率的N倍，总线速率受限于总线的电气特性，上限10G左右。2、易于实现广播和点到多点通信。3、适于各接口模块流量不均的情况，易于实现不同的服务等级和优先控制。4、无阻塞结构，信元丢失只限溢出，总线或环的错误会影响到所有虚电路连接。特点：73.空分交换结构--接线器方式利用触点开关或电子开关构成矩阵，控制开关通断来实现任一路入线和出线之间的信元转移通路。8两种路由选择方式：自选路由和存储表选择路由---自选路由通过给信元加一些寻路标识来快速选择路由；不支持同播功能；---存储表选择路由有大量存储器

5、存储路由表，能够支持同播功能。1、无阻塞结构，信元丢失只限于队列溢出。2、易于扩展3、连线数量多，容量受限。特点：9--多级互连网络方式101、Log2N(N为交换网络的容量)级组成；2、每一条入线到每一条出线都有且仅有一条路径；3、利用选路地址在交换网络内自由选路；4、网络有效扩大；5、规则性和互连模式便于VLSI芯片设计。6、有阻塞—排队特点：117.3.3ATM排队方式ATM系统，无论采用哪种信元交换机构，由于输出信元都是以统计复用形式竞争虚连接的输出信道资源，因此必须设置排队机制来解决资源竞争问题

6、。在排队中，队列溢出会引起信元丢失，不同排队策略会有不同的交换时延和时延抖动，将直接影响ATM交换机性能。125.3.3ATM排队方式在交换机构内部设置缓存器队列，效率很高，但对存储器速率要求也很高，且存储器管理复杂。在输出模块设置缓存器队列，效率较高，同样对存储器速率也有较高要求。在输入模块设置缓存器队列，实现简单，会有信元延迟，交换机负荷能力较低。综合改进结构，附加独立的环回队列缓存区，输出冲突的信元环回等下一信元周期再输出，吞吐率高，较低丢失率，但延时较大，引起信元失序，结构复杂。137.4ATM网

7、络的信令注：7.4部分自学*ATM网络按面向连接模式工作，需要通过信令建立和拆除连接，CAC负责连接管理。*连接管理由UNI信令(ATM网络接入信令）和NNI信令(ATM网络局间信令）完成，信令消息通过SAAL层适配成ATM信元后进行交换和传输。*UNI信令参考Q.2931设计，完成连接建立、维持和释放；协商用户参数，分配网络资源。*NNI信令协议规范网间消息传递和B-ISUP协议，B-ISUP包括基本呼叫、单连接控制、附加业务、网络接口协议和应用处理等部分。147.4.1ATM网络信令体系结构157.4

8、.2信令AALATM论坛UNI3.0,3.1,4.0Q.2931B-ISUPPNNI信令路由选择业务特定面向连接协议(SSCOP)AAL5ATM层物理层UNI规范NNI规范B-ICISSCFUNISSCFNNISAAL图7.22UNI与NNI处的信令协议模型SSCF是高层信令与SSCOP之间服务原语的映射，提供连接控制中的特殊需求、数据定时、多次连接等，增强SSCOP功能。信令AAL(SAAL)层，将信令协议的消息适配成ATM