城域網和交換多兆比特數據業務

基本介紹

• 中文名：城域網和交換多兆比特數據業務
• 外文名：MAN SMDS

定義

1．城域網(MAN)

MAN的設計是為了支持LAN的互聯操作和主機到主機的數據傳輸。“城”這個詞所表達的概念是，將企業的LAN和主機在一個城市的範圍內以無縫的方式實現互連。MAN也是SMDS的基礎，而後者是“廣域網瓶頸”的解決方案。MAN標準從澳大利亞開發的排隊分組同步交換(QPSX)演化而來，該標準由IEEE以802.6的形式頒布，也得到了ANSI的認可而成為標準，ISO頒布的MAN標準為ISO 8802/6。MAN標準圍繞一種叫做分布佇列雙匯流排(DQDB)的拓撲和技術進行組織。MAN的層大致模仿了IEEE 802體系結構。DQDB協定為CBR和VBR套用提供了功能強大的服務，DQDB可以通過預先判優(PA)和排隊仲裁(QA)服務支持多媒體業務，IEEE 802.6 MAN標準就是基於DQDB協定的。

目前城域網的主要問題是頻寬瓶頸，存在多個重疊的業務網，導致高設備成本，業務提供既複雜又慢，光纖使用率低，運行成本高，多個重疊網的管理困難。對下一代城域網的主要要求是希望採用單一公共平台支持多協定多業務，中間層最少；對IP傳送最佳；鏈路容量和節點數可以不受限擴展；具有光的透明性，適應各種現有和將來可能的協定；具有拓撲靈活性，可快速擴展業務；可以實現快速業務指配；集成的標準的易用的網管；低價位；支持傳統語音業務。

2．交換多兆比特數據業務(SMDS)

SMDS是一種高速無連線分組交換業務，它將類似於LAN的性能擴展到用戶位置以外，其用途是減輕低速廣域網存在的地理限制，SMDS是為跨越LAN、MAN和WAN而設計的。SMDS定位為一種服務，並不是一項新技術，其主要目標是提供到客戶系統的高速連線埠，同時使客戶能夠利用他們現有的設備和軟體。SMDS基於MAN DQDB標準，該標準以IEEE 802.6形式頒布。SMDS規程由美國貝爾通信研究所(Bellcore)頒布。SMDS在SMDS SNI上使用DQDB協定。SMDS是一種針對數據套用的無連線高速傳輸業務，它提供了LAN互連高速管道以及DS1和DS3接口，支持按需頻寬以及大量QoS特性。

3．IP VPN和VPDN

IP VPN是由服務商通過一種共享的網路基礎結構(公共IP網路或服務商的IP網路)，提供給企業用戶的一種可管理的IP增值業務，可以給用戶帶來類似於專用網那樣的安全性、可靠性，以及完整的管理方案和地址分配方案。按照網路維護和運行歸屬地來區分，IP VPN可以分為面向企業的VPN和面向服務商的VPN。前者的運行、維護和管理由企業自身來完成，而後者的運行、維護和管理由服務商來完成。

VPDN是撥號業務的VPN，指利用公共網路的撥號及接入網實現的虛擬專用網，可為企業、小型ISP、移動辦公人員提供接入服務。

4．MAN/SMDS技術小結

MAN/SMDS技術小結見表1。

表1 MAN/SMDS技術小結

是否為新技術	是的，DQDB是新的
針對的套用	MAN針對的是多媒體；SMDS針對高速數據傳輸和互通LAN
拓撲相關	若使用IEEE802.6物理層，則相關；否則不相關
是否為媒體相關	不
是否基於LAN/WAN	支持跨越WAN和MAN的LAN互連
競爭對手	租用線路，幀中繼，專用網，ATM
補充說明	LAN互通
基於信元/幀	信元，這裡稱為時隙
有無連線管理	沒有。無連線(MAN的SVC選項除外)
流量控制(顯式/隱式)	隱式，SMDS使用SIR
有無有效負載完整性管理	無
有無業務丟棄選項	有
有無按需頻寬	有
定址/識別方案	對MAN，地址欄位通用；SMDS採用ISDN地址

技術特點

1．ATM的標準和層

有很多檔案與ATM有關，其中大部分由ITU-T、ANSI和ATM論壇頒布。ATM標準的開發始自1984年，ITU-T和ATM論壇於1993年完成了許多標準，ATM論壇還頒布了B-ISDN交換運營商接口，用於美國LATA(本地訪問與傳輸區域)間的操作。在分層結構上，ATM類似於其他新興通信技術(如城域網[MAN]和交換多兆位數據業務[SMDS])。ATM適配層(AAL)為面向連線和無連線的可變比特率(VBR)套用提供會聚功能。ATM以恆定比特率(CBR)方式支持同步套用(語音、視頻)。AAL實際上又分成兩個子層分段和重裝子層(SAR)和會聚子層(CS)。顧名思義，SAR負責在傳送端支持不同長度和格式的用戶PDU(頭部和尾部)；在接收端，它把48位元組的數據單元按用戶格式重新組裝成用戶PDU。CS的功能取決於AAL所處理的業務類型，例如語音、視頻和數據。

2．VPI和VCI標號

ATM的出現對應兩種形式的用戶到網路接口(UNI)公共UNI定義了公共業務ATM網路與專用ATM交換機之間的接口；專用UNI定義了最終用戶與專用ATM交換機之間的接口。UNI上的用戶業務由信元頭部的兩個值來標識：虛信道標識符(VCI)和虛擬路徑標識符(VPI)。在用戶以按需連線的方式進入與網路的會話以及用戶以永久虛電路(PVC)方式進入網路這兩種情況下，分配這些值給用戶。VPI和VCI也用於ATM網路。交換機檢查VPI和VCI以確定如何通過ATM網路來選擇信元的路由。

3．ATM協定數據單元(信元)

ATM協定數據單元(PDU)叫信元，它的長度為53位元組，其中5個位元組用於ATM頭部，48個位元組由AAL和用戶有效負載占用。ATM信元針對UNI和NNI的配置略有不同。

流量控制欄位被稱作一般流量控制(GFC)欄位，如果這個4bit的GFC欄位不用，則設定為零。5位元組信元頭部中的大部分值由虛電路標號VPI和VCI組成。有效負載類型標識符(PT)欄位標識信元中的業務的類型，信元中可以包含用戶業務或管理/控制業務。信元丟失優先權(CLP)欄位只有1bit。報頭差錯控制(HEC)欄位用於差錯檢驗，它也可以糾正1bit的差錯。

4．ATM B-ISDN交換運營商接口(B-ICI)

ATM的網路互通規範由ITU-T在G.708推薦標準中以網路節點接口(NNI)的方式頒布，而由ATM論壇頒布的相應部分則被稱作寬頻交換運營商接口(B-ICI)1.0版。這兩個規範的主要差別在物理層：NNI規定採用SDH，而B-ICI規定採用SONET或DS3。當然，其他的物理層從技術上講也是可行的。

5．ATM技術小結

ATM是一種高速、低延遲的多路復用和交換技術，它可支持任何類型的用戶業務，比如語音、數據和視頻。ATM採用小的、固定長度的單元(稱作信元)，每個信元由包含於信元頭部的虛電路標識符來識別，ATM網路使用這些標識符經由高速交換機對業務進行中繼處理。ATM提供有限的差錯檢測操作，它不提供重發服務，只在小的信元頭部進行很少的操作，這樣做的目的是使網路具有足夠快的速度以支持多兆位傳輸速率。在ATM層之上還有一層，稱作ATM適配層，這一層對各種業務類型進行大量的會聚、分段和重裝操作。

ATM技術小結見表2。

表2 ATM技術小結

是否為新技術	是的，業界在基於信元的技術和綜合網路方面只有有限的經驗
針對的套用	所有，它是一種多媒體技術
是否為拓撲相關	嚴格地說無關，但大多數實現都是點到點
是否為媒體相關	無關，可運行於電纜、光纖之上
是否基於LAN/WAN	都可以
競爭對手	專用租用線路、基於X．25的網路、SMDS、幀中繼、高速LAN骨幹網(如FDDI和快速乙太網)
補充說明	SONET/SDH可作為B-ISDN解決方案的一部分
是否為基於信元/幀	基於信元
有無連線管理	有，PVC和SVC
流量控制(顯式/隱式)	隱式，流量控制欄位位於頭部
有無有效負載完整性管理	靠ACK、NAK進行，排序由用戶負責，但AAL也為某些業務(如Q.2931報文)提供這些服務
有無業務丟棄選項	有，用CLP位進行
有無按需頻寬	是的，在契約及網路可用頻寬的範圍內
有無定址/識別方案	有，用標號來識別連線，這些標號稱作VCI和VPI