目录

ATM

同步与异步

ATM与上层协议

POS

FDDI

Token Ring

100VG-AnyLAN

光纤通道

IEEE1394

HDIVII

iSCSI

lnfiniBand

DOCSIS

高速PLC

总结


ATM

ATM (Asynchronous Transfer Mode)是以一个叫做信元(5字节首部加48字 节数据)的单位进行传输的数据链路,由千其线路占用时间短和能够高效传输大 容量数据等特点主要用于广域网络的连接。ITUT和ATM论坛负责对ATM进行标 准化。

ATM是面向连接的一种数据链路。因此在进行通信传输之前一定要设置通信 线路。这一点与传统电话很相似。使用传统电话进行通话时,需要事先向交换机 发出一个信令要求,建立交换机与通话对端的连接。而ATM又与传统电话不 同,它允许同时与多个对端建立通信连接。

ATM中没有类似以太网和FDDI那种发送权限的限制。它允许在任何时候发 送任何数据。因此,当大量计算机同时发送大量数据时容易引发网络拥堵甚至使 网络进入收敛状态~。为了防止这一现象的出现,ATM中也增加了限制带宽的细 分功能。

其他数据链路

同步与异步

以多个通信设备通过一条电缆相连的情况为例。首先,这样连接的 设备叫做TOM。TOM通常在两端TOM设备之间同步的同时,按照特定 的时间将每个帧分成若干个时隙,按照顺序发送给目标地址。这一过程 与装配零件的车间作业非常相似。例如在汽车零件装配工厂,传送带上 传送着各种颜色的汽车。工人们或自动化设备可以根据汽车的颜色将特 定的零件附加到相应的车身上。在这里每个颜色的汽车叫做插槽,就相 当于TOM中的时隙。即使某个汽车的车身缺少某些零件,如果颜色不同 就无法将零件安装上去。在TOM中也是如此,不论是否还有想要发送的 数据,时隙会一直被占有,从而可能会出现很多空闲的时隙。因此,这 种方式的线路利用率比较低。

ATM扩展了TOM, 能够有效地提高线路的利用率。ATM在TOM 的时隙中放入数据时,并非按照线路的顺序而是按照数据到达的顺序放 入。然而,按照这样的顺序存放的数据在接收端并不易辨认真正的内 容。为此,发送端还需要附加一个5字节的包首部,包含VFI (Virtual Fath Identifier)、VCI (Virtual Channel Identifier)等识别码,I,用来标识具体 的通信类型。这种VFI与VCI的值只在直连通信的两个ATM交换机之间 设置。在其他交换机之间意思则完全不同。

ATM中信元传输所占用的时隙不固定,一个帧所占用的时隙数也不 固定,而且时隙之间并不要求连续。这些特点可以有效减少空闲时隙, 从而提高线路的利用率。只不过需要额外附加5个字节的首部,增加了 网络的开销,因此也在一定程度上降低了通信速度。也就是说,在一个 155Mbps的线路上由于TOM和ATM的网络开销,实际的网络吞吐也只能 到135Mbps。

其他数据链路

ATM与上层协议

在以太网中一个帧最大可传输1500个字节,FDDI可以最大传输4352字节。

而ATM的一个信元却只能发送固定的48字节数据。这48个字节的数据部分中若 包含IP首部和TCP首部,则基本无法存放上层的数据。为此,一般不会单独使用 ATM, 而是使用上层的AAL (ATM Adapter Layer) "。在上层为IP的情况下,则 叫做AALS。每个IP包被附加各层的协议首部以后,最多可以被 分为192个信元发送出去。

从这个图中还可以看出,在整个192个信元中只要有一个丢失,那么整个IP 包就相当于被损坏。此时,AAI.5的帧检查位报错,导致接收端不得不丢弃所有 的信元。前面曾提到TCP/IP在包发生异常的时候可以实现重发,因此在ATM网 中即使只是一个信元丢失,也要重新发送最多192个信元。这也是ATM到目前为 止的最大弊端。一旦在网络拥堵的情况下,只要丢掉哪怕1%的信元也会导致整 个数据都无法接收。特别是由于ATM没有发送权限上的控制,很容易导致网络收 敛。为此,在构建ATM网络的时候,必须保证终端的带宽合计小于主干网的带 宽,还要尽量保证信元不易丢失。目前人们已经开始研究在发生网络收敛时,动 态调整ATM网络带宽的技术。

其他数据链路

其他数据链路

POS

POS (Packet over SDH/SONET )是一种在SDH(SONET)上进行包通信的一种协议。

SDH (SONET)是在光纤上传输数字信号的物理层规范。SDH作为利用电话线或专线等可靠性较高的方式进行光传输的网络,正被广泛应用。SDH的传输速率以51.84Mbps为基准,一般为它的数倍。目前,已经有针对40Gbps SDH的OC 768产品

FDDI

FDDI (Fiber Distributed Data Interface )叫做分布式光线数据接口。

曾几何时,人们为了用光纤和双绞线实现100Mbps的传输速率,在主干网或计算机之间的高速连接上广泛使用了FDDI,但是由于后来高速LAN提供了Gbps级的传输速率, FDDI也就逐渐淡出了应用领域。

FDDI采用令牌(追加令牌)环的访问方式。令牌环访问方式在网络拥堵的情况下极容易导致网络收敛。FDDI中的每个站通过光纤连接形成环状。FDDI为了防止在环在某处断开时导致整个通信的中断,采用双环的结构。双环中站叫做DAS,单环中的站叫做SAS

其他数据链路

Token Ring

令牌环网(Token Ring)源自IBM开发的令牌环LAN技术,可以实现4Mbps 或16Mbps传输速率。前面提到的FDDI实际上是扩展了Token Ring的一个产物。

令牌环由千其价格一直居高不下以及所支持的提供商逐渐较少等原因,除了 在IBM的环境以外始终未能得到普及,而且随着以太网的广泛使用,人们已经不 再采用令牌环技术。

100VG-AnyLAN

100VG-AnyLAN是IEEE802. 12规范定义的一种网络协议。VG为Voice Grade 的缩写,指语音级。它以语音级的3类UTP电缆实现100Mbps的传输速率。它的 数据帧格式既能应对以太网又能应对令牌环网。在传输方式上,它采用扩展了令 牌传递方式的需求优先访问方式。在这种方式中,交换机负责控制发送权。鉴 于100Mbps以太网(lOOBASE-TX)的普及,lOOVG-AnyLAN也几乎不再被使用。

光纤通道

HIPPI用于连接超大型计算机传输速率为800Mbps或l. 6Gbps。

铜缆的实际传 输距离在25米以内,但是如果使用光纤作为传输介质时,可以延长到数公里。

IEEE1394

也叫Fire Wire或i. Link, 是面向家庭的局域网,主要用于连接AV等计算机外 围设备。数据传输速率为100 - 800 Mbps以上

HDIVII

HDMI是High- Definition Multimedia Interface的缩写,意为高清晰度多媒体接 口。它可以通过一根缆线实现图像和声音等数字信号的高品质传输。曾主要用于 DVD/蓝光播放器、录像机、AV功放等设备与电视机、投影仪的连接,现在也逐 渐开始用于计算机或平板电脑、数码相机与显示器的连接。从2009年发布的1. 4 版开始它可以传输以太网帧,使得采用HDMI介质实现TCP/IP通信变为可能。

iSCSI

它是将个人电脑连接硬盘的SCSI标准应用于TCP/IP网络上的一种标准。

它把SCSI的命令和数据包含进IP包内,进行数据传输。由此,人们就可以像使 用个人电脑内嵌的SCSI硬盘一样使用网络上直连的大规模硬盘了。

lnfiniBand

InfiniBand是针对高端服务器的一种超高速传输接口技术。它最大的特点是高 速、高可靠性以及低延迟。它支持多并发链接,将多个线缆?合并为一个线缆。 可以实现从2Gbps至数百Gbps的传输速率。以后甚至还计划提供数千Gbps的高 速传输速率。

DOCSIS

DOCSIS是有线电视(CATV)传输数据的行业标准,由MCNS制定。该标 准定义了有线电视的同轴电缆与Cable Modem (电缆调制解调器)的连接及其与 以太网进行转换的具体规范。此外,有一个叫做CableLabs (有线电视业界的研究 开发机构)的组织对Cable Modem进行认证。

高速PLC

高速PLC是指在家里或办公室内利用电力线上数MHz~数十MHz频带范 围,实现数十Mbps~200Mbps传输速率的一种通信方式。使用电力线不用重新布 线,也能进行日常生活以及家电设备或办公设备的控制。然而,本不是为通信目 的而设计的电力线在传输高频信号时,极容易收到电波干扰,一般仅限于室内 (家里、办公室内)使用。

总结

其他数据链路

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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