网络与ATM技术

**章 概述　1
1.1 计算机网络的发展趋势　1
1.2 宽带网络技术概要　3
1.2.1 传输技术　3
1.2.2 接入技术　3
1.2.3 交换技术　3
1.3 常用数据交换技术及比较　3
1.3.1 电路方式　3
1.3.2 分组方式　4
1.3.3 帧方式（帧中继）　5
1.3.4 信元方式（ATM）　6
1.3.5 各种交换技术的比较　6
1.4 异步传输模式（ATM）　7
1.4.1 ATM技术的引入　7
1.4.2 ATM的功能及特点　8
1.4.3 ATM的业务范围　8
1.5 在ATM上实现宽带Internet　9
1.5.1 ATM上的传统IP（CIPOA）　9
1.5.2 ATM局域网仿真（LANE）模型　10
1.5.3 ATM上的多协议（MPOA）模型　11
1.5.4 多协议标记交换（MPLS）　13
第二章 计算机网络基础　14
2.1 计算机网络的发展历程　14
2.2 数据通信基础　17
2.2.1 数据通信的基本术语　17
2.2.2 数据通信物理信道的划分　19
2.3 计算机网络的功能及组成　20
2.3.1 计算机网络的功能　20
2.3.2 计算机网络的组成　21
2.4 计算机网络的分类　22
2.4.1 局域网　23
2.4.2 广域网　23
2.4.3 城域网　23
2.5 ISO 网络参考模型　23
2.5.1 网络体系结构与协议　23
2.5.2 ISO 网络参考模型　24
2.5.3 物理层　25
2.5.4 数据链路层　26
2.5.5 网络层　29
2.5.6 传输层　30
2.5.7 会话层　31
2.5.8 表示层　32
2.5.9 应用层　33
2.6 计算机网络的拓扑结构　35
2.6.1 星形拓扑　35
2.6.2 环形拓扑　35
2.6.3 总线型拓扑　36
2.6.4 树形拓扑　37
2.6.5 总线型/星形拓扑　37
2.6.6 网状拓扑　37
2.7 网络传输媒介　38
2.7.1 同轴电缆（Coaxial Cable）　38
2.7.2 双绞线（Twisted-pair）　39
2.7.3 光纤（Fiber Optical Cable）　40
2.7.4 无线媒体　41
2.8 网络连接设备　41
2.8.1 中继器（Repeater）　42
2.8.2 网桥（Bridge）　42
2.8.3 路由器（Router）　43
2.8.4 网关（Gateway）　43
2.8.5 集线器（Hub）　44
2.8.6 交换式集线器（Switch Hub）　45
2.9 计算机局域网概述　46
2.9.1 计算机局域网的组成　47
2.9.2 计算机局域网的访问控制方式　51
2.9.3 几种常见的计算机局域网络　54
2.10 国际互联网（Internet）概述　57
2.10.1 Internet的发展历程　57
2.10.2 TCP/IP协议簇　58
2.10.3 MAC地址和IP地址　59
2.10.4 子网掩码　61
2.10.5 Internet基本服务　61
2.10.6 Internet接入方式　63
第三章 传送网技术简介　64
3.1 SDH的产生　64
3.1.1 准同步数字序列（PDH）复接原理　64
3.1.2 PDH的缺陷　66
3.1.3 SDH和SONET的产生　66
3.2 SDH的网络接点接口和速率等级　67
3.2.1 SDH网络节点接口　67
3.2.2 SDH的速率等级　67
3.3 SDH复接方式　68
3.3.1 STM-1的复用原理　68
3.3.2 STM-1的帧结构及开销字节的定义　70
3.3.3 n阶同步传输模块（STM-n）的帧结构　74
3.4 SDH传送网结构　74
3.4.1 SDH分层结构　75
3.4.2 SDH层网络的分割　77
3.5 SDH网络设备　78
3.6 有关SDH的国际建议和国内标准　79
第四章 接入网技术概论　84
4.1 引言　84
4.2 基于铜双绞线的宽带接入技术--xDSL　86
4.2.1 xDSL概述　86
4.2.2 xDSL实现　87
4.2.3 xDSL原理　87
4.2.4 xDSL分类　88
4.2.5 xDSL技术的应用范围　91
4.3 高速数字用户线路（HDSL）　91
4.3.1 HDSL技术概要　91
4.3.2 HDSL系统组成　92
4.3.3 HDSL的应用　92
4.4 不对称用户数据环路（ADSL）　93
4.4.1 ADSL概述　93
4.4.2 ADSL标准　94
4.4.3 ADSL原理　95
4.4.4 ADSL接入模式　96
4.4.5 ADSL应用与发展　97
4.5 甚高速数字用户环路（VDSL）　99
4.5.1 VDSL的系统规范　99
4.5.2 VDSL的噪声环境　99
4.5.3 VDSL的线路编码　100
4.5.4 VDSL的发展现状　101
4.6 光纤同轴电缆混合网（HFC）　102
4.6.1 HFC的产生　102
4.6.2 HFC网络结构　103
4.6.3 HFC频谱安排　104
4.6.4 HFC应用及特点　105
4.7 光纤接入网　106
4.7.1 光纤接入网概述　106
4.7.2 全光纤接入网　108
第五章 ATM交换技术基础　112
5.1 ATM技术概要　112
5.1.1 异步　112
5.1.2 信元　112
5.1.3 虚通路和虚通道　115
5.1.4 统计复用　116
5.1.5 服务质量　117
5.2 ATM参考模型　118
5.3 物理层（Physical Layer）　119
5.3.1 物理介质子层 （Physical Medium Sublayer）　120
5.3.2 传输会聚子层（Transmission Convergence Sublayer）　120
5.3.3 ATM物理接口　121
5.4 ATM层　124
5.4.1 信元头结构　124
5.4.2 ATM连接　125
5.4.3 ATM层功能　126
5.5 ATM适配层　127
5.5.1 ATM适配层概述　127
5.5.2 ATM适配层的结构　128
5.5.3 AAL1　129
5.5.4 AAL2　129
5.5.5 AAL3/4　130
5.5.6 AAL5　130
5.5.7 小结　132
5.6 ATM网络结构和接口　132
5.6.1 ATM网络结构　132
5.6.2 ATM主要接口　133
5.7 ATM业务量与拥塞控制　134
5.7.1 业务量控制的意义　134
5.7.2 业务量参数　134
5.7.3 业务量控制　135
5.7.4 拥塞控制　136
第六章 ATM交换机　138
6.1 ATM交换技术简介　138
6.1.1 ATM信元中继原理　138
6.1.2 ATM交换基本术语　139
6.1.3 ATM交换的特点　139
6.2 ATM交换机模型及分类　140
6.2.1 ATM交换机的基本模型　140
6.2.2 ATM交换机的分类　141
6.3 ATM基本排队机制　142
6.3.1 输入排队方式　143
6.3.2 输出排队方式　144
6.3.3 中央排队方式　145
6.3.4 矩阵交叉节点排队方式　145
6.3.5 几种改进的排队方式　145
6.4 ATM基本交换单元　147
6.4.1 矩阵型交换单元　147
6.4.2 共享存储型交换单元　147
6.4.3 总线型交换单元　147
6.4.4 环形交换单元　148
6.5 ATM交换结构　148
6.5.1 ATM交换结构的分类　148
6.5.2 单级交换机结构　150
6.5.3 多级交换机结构　152
6.6 ATM交换机的路由策略　153
6.6.1 自主路由策略　154
6.6.2 表控路由策略　154
6.7 几种典型的交换机构　154
6.7.1 BSS交换结构　155
6.7.2 Roxanne交换单元和交换机构　156
6.7.3 Batcher-Banyan多级互连网络　158
6.8 华为Radium 8750系列交换机简介　159
第七章 ATM局域网仿真（LANE）　162
7.1 LANE概述　162
7.2 LANE的体系结构　164
7.2.1 局域网仿真客户机（LEC）　164
7.2.2 局域网仿真配置服务器（LECS）　165
7.2.3 局域网仿真服务器（LES）　165
7.2.4 广播和未知服务器（BUS）　166
7.3 LANE中的ATM连接　167
7.3.1 控制VCC　167
7.3.2 数据VCC　168
7.4 LANE操作　169
7.4.1 LANE配置　169
7.4.2 单播数据传送　170
7.4.3 组播数据传送　171
7.4.4 帧顺序管理　171
7.5 LANE2.0的改进　171
7.5.1 LANE2.0概述　171
7.5.2 增强的组播服务　172
7.5.3 ATM多协议传送支持　172
7.5.4 QoS保证　173
7.5.5 LLC多路复用　173
7.5.6 网络接口（LNNI）协议　174
7.6 LANE的优点和局限性　174
第八章 重叠模型ATM-IP互连技术　177
8.1 CIPOA　177
8.1.1 CIPOA的基本思想　177
8.1.2 CIPOA的IP封装　178
8.1.3 CIPOA的地址解析　179
8.1.4 ATM SVC网络上的经典IP　180
8.1.5 ATM PVC网络上的经典IP　181
8.1.6 CIPOA操作举例　182
8.1.7 CIPOA的不足　183
8.2 下一跳解析协议（NHRP）　184
8.2.1 NHRP的基本概念　184
8.2.2 NHRP业务　185
8.2.3 NHRP登记　185
8.2.4 NHRP配置和操作　186
8.2.5 NHRP缓存　186
8.2.6 NHRP的优缺点　187
8.3 组播地址解析服务器（MARS）　187
8.3.1 概述　187
8.3.2 MARS操作　189
8.3.3 群成员登记　190
8.3.4 MARS与组播服务器的接口　190
8.3.5 组播服务器登记　190
8.3.6 MARS的优缺点　190
8.4 ATM上的多协议（MPOA）　191
8.4.1 概述　191
8.4.2 MPOA的组成　191
8.4.3 MPOA中的信息流　193
8.4.4 MPOA的工作流程　193
8.4.5 MPOA的优缺点　194
第九章 集成模型ATM-IP互连技术　195
9.1 IP交换技术　195
9.1.1 IP交换的基本原理　196
9.1.2 GSMP　198
9.1.3 IFMP　199
9.1.4 小结　201
9.2 标记交换（Tag switching）技术　201
9.2.1 标记交换网络的构成　202
9.2.2 标记交换网络的基本处理　203
9.2.3 标记交换机的操作　203
9.2.4 标记分配协议（TDP）　204
9.2.5 标记交换的组播实现　205
9.2.6 小结　205
9.3 多协议标记交换（MPLS）　206
9.3.1 MPLS基本原理　206
9.3.2 几个重要概念　207
9.3.3 MPLS标签分配和维护　208
9.3.4 MPLS的封装　210
9.3.5 MPLS环路检测过程与路径向量　211
9.3.6 MPLS流量管理　211
9.3.7 MPLS的QoS实现　212
9.3.8 MPLS应用举例　214
9.3.9 小结　215
第十章 ATM与帧中继的互通　216
10.1 引言　216
10.2 帧中继技术及其应用　217
10.2.1 基本概念　217
10.2.2 帧中继协议　218
10.2.3 帧中继带宽管理　222
10.2.4 帧中继交换机　223
10.2.5 帧中继操作　223
10.3 帧中继服务特定汇聚子层（FR-SSCS）　223
10.4 帧中继与ATM的网络互通（FRF.8）　224
10.5 帧中继与ATM的业务互通（FRF.8）　226
10.6 基于帧的用户-网络接口（FUNI）　227
第十一章 ATM网络技术展望　228
11.1 IP over ATM与IP over SDH的比较　228
11.1.1 IP over SDH概述　229
11.1.2 支持IP over SDH的PPP　229
11.1.3 IP over SDH的优势与局限性　230
11.1.4 IP over ATM和IP over SDH的比较　230
11.2 IP over ATM与 IP over WDM的比较　232
11.2.1 IP over WDM简介　232
11.2.2 支持IP over WDM技术的协议、标准　232
11.2.3 IP over WDM与ATM的比较　233
11.3 ATM与ADSL的结合　234
11.3.1 ADSL概述　234
11.3.2 ATM over ADSL应用　235
11.3.3 小结　237
11.4 ATM语音通信技术　237
11.4.1 基于VOA技术构建的CTI系统　238
11.4.2 VOA面临的主要问题　241
11.4.3 VOA应用展望　243
11.5 ATM无线传输技术　243
11.5.1 WATM的网络结构与协议模型　243
11.5.2 WATM信元及其传输　245
11.5.3 WATM网络中的差错控制　246
11.5.4 WATM实例——无线ATM局域网　246
11.5.5 小结　247
11.6 ATM安全　248
11.6.1 ATM安全概况　248
11.6.2 ATM用户平面安全服务　249
11.6.3 ATM控制平面安全服务　251
11.6.4 小结　252
11.7 ATM网络技术的标准化进程　252
11.7.1 概述　252
11.7.2 ITU-T有关ATM的标准　253
11.7.3 ATM论坛规范　256
11.7.4 IETF有关ATM的标准　258
11.7.5 帧中继论坛有关ATM的标准　258
附录　260
参考文献　266