ATM（异步传输模式）

来源：IT动力源作者：出处：巧巧读书 2006-03-19 进入讨论组

异步传输模式，又叫信元中继。ATM采用面向连接的交换方式，它以信元为单位。每个信元长53字节。其中报头占了5字节。ATM能够比较理想地实现各种QoS，既能够支持有连接的业务，又能支持无连接的业务。是宽带ISDN（B-ISDN）技术的典范。

异步传输模式（ATM）在 ATM 参考模式下由一个协议集组成，用来建立一个在固定 53 字节的数据包（信元）流上传输所有通信流量的机制。固定大小的包可以确保快速且容易地实现交换和多路复用。 ATM 是一种面向连接的技术，也就是说，两个网络系统要建立相互间的通信，需要通知中间介质服务需求和流量参数。

ATM 参考模式分为三层：ATM 适配层（AAL）、ATM 层和物理层。 AAL 连接更高层协议到 ATM 层，其主要负责上层与 ATM 层交换 ATM 信元。当从上层收到信息后， AAL 将数据分割成 ATM 信元；当从 ATM 层收到信息后， AAL 必须重新组合数据形成一个上层能够辨识的格式，上述过程即称之为分段与重组（SAR）。不同的 AAL 用于支持在 ATM 网络上使用的不同的流量或服务类型。

ATM 层主要负责将信元从 AAL 转发给物理层便于传输和将信元从物理层转发给 AAL 便于其在终端系统的使用。 ATM 层能够决定进来的信元应该被转发至哪里；重新设置相应的连接标识符并且转发信元给下一个链接、缓冲信元以及处理各种流量管理功能，如信元丢失优先权标记、拥塞标注和通用流控制访问。此外 ATM 层还负责监控传输率和服从服务约定（流量策略）。

ATM 的物理层定义了位定时及其它特征，将数据编码并解码为适当的电波或光波形式，用于在特定物理媒体上传输和接收。此外它还提供了帧适配功能，包括信元描绘、信头错误校验（HEC）的生成和处理、性能监控以及不同传输格式的负载率匹配。物理层通常使用的介质有 SONET 、DS3 、光纤、双绞线等。

协议结构

协议结构

ATM 信元格式：

HEADER	GFC or VPI	VPI
	VPI	VCI
	VCI
	VCI/td>	PT（3 Bit）	CLP
	HEC
IE	Cell Payload（48 Bytes）

Header ― （5字节）通用流控制 VPI/VCI 和其它控制头。
IE — （48字节）信元有效载荷。

物理层规范说明 ― 专用 UNI：

帧格式	比特率/线路速率	媒体
Cell Stream	25.6 Mbps/32 Mbaud	UTP-3
STS-1	51.84 Mbps	UTP-3
FDDI	100 Mbps/125 Mbaud	Multimode Fiber
STS-3c STM-1	155.52 Mbps	UTP-5
STS-3c STM-1	155.52 Mbps	Single-Mode Fiber, Multimode Fiber, Coax pair
Cell Stream	155.52 Mbps/ 194.4Mbaud	Multimode Fiber， STP
STS-3c STM-1	155.52 Mbps	UTP-3
STS-12, STM-4	622.08 Mbps	SMF， MMF

　物理层规范说明 ― 公用UNI：

帧格式	比特率/线路速率	媒体
DS1	1.544 Mbps	Twisted pair
DS3	44.736 Mbps	Coax pair
STS-3c, STM-1	155.520 Mbps	Single-mode Fiber
E1	2.048 Mbps	Twisted pair, Coax pair
E3	34.368 Mbps	Coax Pair
J2	6.312 Mbps	Coax Pair
N × T1	N × 1.544 Mbps	Twisted Pair

相关协议	SONET、AAL0-AAL5、LAN Emulation、CES、PNNI、MPOA、Q.2931
组织来源	ATM 协议参考模型基于 ITU 标准。 http://www.atmforum.com/standards/approved.html: ATM Forum approved specifications
相关链接	ITU-T Recommendation I.363, B-ISDN ATM Adaptation Layer (AAL) Specification http://www.atmforum.com/standards/approved.html#uni: ATM User-Network Interface Specification http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/atm.htm: ATM Overview