标题：ATM异步传输模式
概述
Asynchronous Transfer Mode.
ATM是一种传输模式，在这一模式中，信息被组织成信元，因包含来自某用户信息的各个信元不需要周期性出现，这种传输模式是异步的。
ATM是网络新技术，它采用基于信元的异步传输模式和虚电路结构，根本上解决了多媒体的实时性及带宽问题。实现面向虚链路的点到点传输，它通常提供155Mbps的带宽。它既汲取了话务通讯中电路交换的“有连接”服务和服务质量保证，又保持了以太、FDDI等传统网络中带宽可变、适于突发性传输的灵活性，从而成为迄今为止适用范围最广、技术最先进、传输效果最理想的网络互联手段。[1]
ATM的产生
自Alexander Graham Bell于1870年发明电话后，为有效地连接日益增多的电话用户，电话交换网应运而生。它经历了人工交换，机电式自动交换系统以及数字程控系统发展过程，但电路交换的原理一直未变。随着计算机的普及，电话网通过使用Modem来进行计算机数据传输及数据信息交换，随之产生了公用数据网，其典型的代表是X.25分组交换网，它是基于包交换的一种技术，具有信输可靠性高的优点，但由于Modem速率及交换技术本身限制， X.25只能处理中低速数据流。虽然LAN(局域网）技术的发展突飞猛进，如Ethernet 、Token ring、Token bus等，传输速率已可达千兆，但它局域网的性质本身就大大限制了LAN的大规模的覆盖及应用，LAN一般用于企业内部的数据传送，无法形成广域网的规模。
由此我们不难看出，传统网络普遍存在以下缺陷：第一，业务的依赖性，一般性网络只能用于专一服务，公用电话网不能用来传送TV信号，X.25不能用来传送高带宽的图像和对实时性要求较高的语言信号；第二，无灵活性，即业务拓展的可能性不大，原有网络的服务质量，很难适应今后出现的新业务；第三，效率低，一个网络的资源很难被其它网络共享。
随着社会不断发展，网络服务不断多样化，人们可以利用网络干很多事情，如收发信件、家庭办公、Video on demand、网络电话，这对网络的要求越来越高，有人还不禁提出这样一个想法：能否把这些对带宽、实时性、传输质量要求各不相同的网络服务由一个统一的多媒体网络来实现，做到真正的一线通?回答是肯定的，这就是ATM网。幸运的是，半导体和光纤技术为ATM的快速交换和传输提供坚实的保障。CMOS处理能力已达二三百兆，ECL可达5到10G。SDH和SONET技术提供了大容量的可靠传输，的STM-I标准为155.52M。[1]
ATM技术
ATM(Asynchronous Transfer Mode）顾名思义就是异步传输模式，就是国际电信联盟ITU-T制定的标准，实际上在80年代中期，人们就已经开始进行快速分组交换的实验，建立了多种命名不相同的模型，欧洲重在图象通信把相应的技术称为异步时分复用（ATD）美国重在高速数据通信把相应的技术称为快速分组交换（FPS），国际电联经过协调研究，于1988年正式命名为Asynchronous Transfer Mode(ATM) 技术，推荐其为宽带综合业务数据网B-ISDN的信息传输模式。
ATM信元是固定长度的分组，共有53个字节，分为2个部分。前面5个字节为信头，主要完成寻址的功能；后面的48个字节为信息段，用来装载来自不同用户，不同业务的信息。话音，数据，图象等所有的数字信息都要经过切割，封装成统一格式的信元在网中传递，并在接收端恢复成所需格式。由于ATM技术简化了交换过程，去除了不必要的数据校验，采用易于处理的固定信元格式，所以ATM交换速率大大高于传统的数据网，如x.25，DDN,帧中继等。另外，对于如此高速的数据网，ATM网络采用了一些有效的业务流量监控机制，对网上用户数据进行实时监控，把网络拥塞发生的可能性降到最小。对不同业务赋予不同的"特权"，如语音的实时性特权最高，一般数据文件传输的正确性特权最高，网络对不同业务分配不同的网络资源，这样不同的业务在网络中才能做到"和平共处"。
  ATM的一般入网方式左图就是ATM的一般入网方式，与网络直接相连的可以是支持ATM协议的路由器或装有ATM卡的主机，也可以是ATM子网。在一条物理链路上，可同时建立多条承载不同业务的虚电路，如语音，图象，文件传输等。[1]
ATM业务介绍
  ATM简化的协议分层示意图我们先来看一下ATM简化的协议分层示意图
ATM采用了AAL1、AAL2、AAL3/4、AAL5、多种适配层，以适应A级、B级、C级、D级四种不同的用户业务，业务描述如下：
A 级- 固定比特率（CBR）业务：ATM适配层1(AAL1），支持面向连接的
业务，其比特率固定，常见业务为64Kbit/s话音业务，固定码率 
非压缩的视频通信及专用数据网的租用电路。
B 级- 可变比特率（VBR）业务：ATM适配层2(AAL2)。支持面向连接的
业务，其 比特率是可变的。常见业务为压缩的分组语音通信
和压缩的视频传输。该业务具有传递介面延迟物性，其原因是 
接收器需要重新组装原来的非压缩语音和视频信息。
C 级- 面向连接的数据服务：AAL3/4。该业务为面向连接的业务，适
用于文件传递和数据网业务，其连接是在数据被传送以前建立 
的。它是可变比特率的，但是没是介面传递延迟。
D 级- 无连接数据业务：常见业务为数据报业务和数据网业务。在
传递数据前， 其连接不会建立。AAL3/4或AAL5均支持此业务。
注： ⑴。由于AAL3/4协议技术复杂，于是提出AAL5用来支持C级业务。
⑵. 对于每级的业务，我们还可细分，这里不一一赘述。[1]
ATM应用举例
LANE指的是LAN Emulation Over ATM，即在ATM网上进行LAN局域网的模拟。
大多数数据都是LAN上传送，例如Ethernet网等。在ATM网上应用LANE技术，我们就可以把分布在不同区域网互联起来，在广域网上实现局域网的功能，对于用户来讲， 他们所接触到仍然是传统的局域网的范畴，根本感觉不到LANE的存在。
LANE技术主要用到了LANE Server，它可以存在于一个或多个交换机内， 也可以放在一台单独的工作站中，LANE Server可简写为LES，主要功能就是进行MAC-to-ATM的地址转换，因为Ethernet用的是MAC地址，ATM用的自己的地址方案，通过LES地址转换可以把分布在ATM边缘的LANE Client之间连接起来。
下图就是LANE的工作方式
  LANE的工作方式1、LAN Switch从Ethernet终端接收到一个帧，这个帧的目的地址是ATM网络另一端的一台Ethernet终端。LEC即LANEClient(它驻留在LAN Switch中）于是就发送一个MAC-to- ATM地址转换请求到LES(LES驻留在ATM Switch中）。
2．LES发送多点组播至网络上的其它LEC。LANE的工作方式
3．在地址表中含有被叫MAC地址的LEC向LEC作出响应。
4．LEC接着便向其它LEC广播这个响应。
5．发送地址转换请求的LEC认知这个响应， 并得到目的地的ATM 地址,接着便通过ATM网建立一条SVC至目的LEC，用ATM信元传送数据。
五、上海ATM骨干网节点介绍
全国ATM骨干网上海节点建于1997年4月， 开通后网络运行稳定。
网络提供交换型虚电路（SVC）和永久型虚电路业务，接口类型支持BNC电口和单、多模光纤， 物理接入速率有2M、34M、155M，能满足任何业务的需求。[1]
特点
ATM技术具有如下特点：
1．实现网络传输有连接服务，实现服务质量保证（QoS）。
2．交换吞吐量大、带宽利用率高。
3．具有灵活的组网拓扑结构和负载平衡能力，伸缩性、可靠性极高。
4．ATM是现今唯一可同时应用于局域网、广域网两种网络应用领域的网络技术，它将局域网与广域网技术统一。它的速率可达千兆位，即1000Mbps。
ATM网可分为三大部分：公用ATM网、专用ATM网和ATM接入网。[1]
现状
全国ATM骨干网上海节点建于1997年4月，开通后网络运行稳定。已与北京、南京、广州、杭州、西安、沈阳、武汉各大局之间直接开通了155M电路，另外还有若干大容量电路开至其它省会城市，全网业已全部联通，规模覆盖全国，具有带宽高、延迟小、无瓶颈等特点，是网络多媒体应用的最佳选择。
网络提供交换型虚电路（SVC）和永久型虚电路业务，接口类型支持BNC电口和单、多模光纤，物理接入速率有2M、34M、155M，能满足任何业务的需求。[1]