千兆比以太网与ATM网

2007-01-18

千兆比以太网与ATM

陈家华 (中南财经政法大学网络中心  430064)

摘要:本文就千兆比以太网和ATM技术从传输机制、技术标准、服务类型和服务质量等方面进行了比较,总结了它们优缺点以及两种技术使用范围,让读者更深层地了解两种技术的各自优势。

关键词:千兆比以太网、ATM、信元、GBIC

一、传输机制

1、 千兆比以太网

以太网从白兆升级到千兆,融合了两种技术。即IEEE802.3以太网和ANSIX3T11光纤通道技术。

1)协议架构

千兆比以太网使用光纤通道的高速物理接口和全双工/半双工载波侦听功能的(CSMA/CD)访问控制机制,保留了IEEE802.3以太网帧格式,具备对安装介质的向后兼容性,因此千兆比以太网极小化了网络技术的复杂性,并具有良好的稳定性。

2)传输介质与物理接口

包括两种标准:802.

3z802.3ab

802.3z1000BASE-LX(单模或多模)、1000BASE-SX(多模)、1000BASE-CX(短铜跳线)。

802.3ab1000BASE-T(非屏蔽双绞线)

千兆比以太网接口载体是由千兆比接口转换器(GBIC)实现的。包括短波(SX),长波(LX),LH和短铜跳线(CX)物理接口,LH GBIC将单模光纤从标准的

5公里延伸到了10公里,基本上解决城域范围的千兆比组网。目前千兆比在远距离传输上的解决方案是多样化的。CISCO当前的GBIC已支持1000BASE-ZX,达到120公里。

2、 ATM

1)协议架构

ATM技术最早是通讯公司研究用于B-ISDN(宽带综合数据服务网络)提供物理传输基础,它为数据、音频、视频的多媒体信息广域传输提供统一的.通讯平台。随着产业信息化,多媒体技术应用的不断发展,以及信息国际化的大趋势,对网络的带宽、传输技术提供了新的需求。网络专家和用户在寻找适应这些新需求的技术时,看好ATM技术。ATM技术主要特点如下:

l       定长输单元—信元(Cell  Switch

信元为53个字节的固定长度,固定长度的传输单元阴利于提高信息包的转发效率和降低包转发的延迟。

l       面向连接的电路交换(Circuit Switch

两个通信点传输数据前要建立基于网络第二层逻辑连接。一旦连接建立,将由VPIVCI标识转发路径,各中间节点维护VPI

VCI的路由表,完成路径选择及VPIVCI的标识转换。这样,为信息的实时传输的转发延迟的预测性创造了有利条件。

(2)传输介质与物理接口

l           高带宽

ATM技术可达到很高的理论带宽(目前成标准的为OC-3、OC-12、OC-48和OC-96),为满足现在和将来用户对网络带宽的需求提供了诱人的解决方案。

二、服务类型和服务质量(QoS

1、千兆比以太网

除了提高带宽以外,千兆比以太网也支持以太网的服务类型和服务质量保证相关协议,如IEEE  802.ip

802.iqIEEE 802.3xIEEE 802.3ab和资源预留协议(RSVP)等关键协议。

l       IEEE802.ip

19986月形成的IEEE802.ip标准,使得以太网能够及时响应独立端站主机对网络发出的某个QoS(服务质量)请求,该标准界定了组播分组管理。802.ip还包括了最新主义的运用分配注册协议(GARP),它专门用于GARP的特定应用,如GARP

组播注册协议(GMRP),GARP WAN注册协议(GVRP),GMRP为组播MAC地址分组提供了注册服务。

l       IEEE802.3iq

交换式互联网络中的虚拟局域网(VLANS)为网络产品提供了增值特性,如VLAN主干减少生成树重复计算机,控制广播等。以前除ATM局域网仿真外,还没有VLAN3创建的任务工业标准。

现在,802.iq

已建立起了基于标准VLAN,该标准以帧标签机制为基础,适合于以太网,快速以太网,令牌环和FDDI,也为交换机和路由器提供一种使VLAN标签化的方法。保证了多广高的VLAN兼容性,GVRP已由802.iq支持,它提供VLAN成员的注册服务。

l       IEEE802.3x

802.3X是以太网的一种流控机制。当客户终端向服务器发出请求后,自身系统或网络产生拥塞环境中,它会向服务器发出一种暂停帧,以延缓服务器的数据传输。千兆比设备对该机制的支持,补充了千兆比以太网的控制功能。

l       IEEE802.3ab

802.3AB的标准支持在5类非屏蔽双绞线上,较输于千兆比以太网。

l       RSVP资源预留协议

以太网通过在帧位中标记数据流类型,使网络在传输中识别优先级别,以保证高优先级的数据流优先占用带宽资源,弥补以太网过延时敏感的应用支持的先天不足。

2ATM

ATM骨干依照是否需要端的同步:位传输速率的可变性;是否面向连接:将传输服务分为A、B、C、D四大类,可用比特率(ABR),恒定比特率(CBR)可变比特率(VBR)和非特定比率(

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