更高的要求。为此,吉以太网必须具有支持新应用与新数据类型的能力。
3、ATM技术
ATM技术问世于20世纪80年代末,是一种革命性的高速网络技术,这种技术提供了新颖的网络传输解决方案,并且是一种综合多项服务的技术。
(1)ATM的工作原理
ATM是在分组交换技术上发展起来的快速分组交换技术,充分吸取了分组交换率和线路交换高速的优点,克服了分组交换和线路交换方式的局限性,成为了宽带综合业务数字网(B-ISDN)的传递方式。
ATM把不同长度的信息分割成一个个长度固定的小的数据碎片——信元(Cell)来加以传送,分割数据和传送数据的步骤都是靠硬件来完成的,非常快速。每个信元长53字节,其中5字节为信元头(Header),其余48字节为用户数据信息(User Data)部分。信元头字段包括信元的控制信息(如虚拟路径标识符、路由选择交换信息等)。ATM信元结构如图3所示。
图3 ATM信元结构
在实际工作中,ATM是采用虚电路方式来进行数据传递的。当ATM网中的一个工作站(发送方主机)要传送数据到另一个工作站(接收方主机)时,发送方主机首先根据对网络带宽的需求,发出连接建立请求。ATM交换机接收到该请求后,根据当前网络状况选择从发送方主机到接收方主机的路径,并构造出相应的路由表。这样就在两个主机之间建立了虚拟连接,但这种连接只是一种逻辑连接,因为ATM网只需要为这条虚电路分配必要的网络带宽,而不需要建立真正的物理链路。仅当有足够的可用带宽时,ATM交换机才允许连接。信元到达ATM交换机时,再根据信元头部分的虚拟路径标识符(Virtual Path Identifier,VPI)从路由表中选择一个表项,该表项将决定应将该信元送到哪个输出端口。同时,新的VPI值可能放入该信元,然后信元传至下一交换机。
由于局域网中使用的网络设备大部分是精密的电子设备,这些电子设备抗电流、抗电压或抗电磁脉冲的能力十分有限,而且局域网设备大部分都需要持续不断地工作,这样的话许多重要的网络设备都必须处于开机状态,这么一来只要雷雨天气来临,局域网设备就可能会遭受到雷电的。倘若雷电发生在离局域网不远的位置时,那么由雷电产生的强电流,可能会通过进出局域网的通信线缆或者电源线缆,入侵到局域网系统中,一旦局域网设备没有采取任何防雷措施的话,那么这些设备肯定是无法抵挡高达几万伏的强电压或者几万安培的强电流,这样的话轻则导致局域网设备发生错误操作、数据丢失或者出现死机现象,严重的话能烧毁计算机系统或其他网络设备,甚至还能对局域网工作人员的生命造成威胁;即使某些网络设备没有被强大的雷击电流或电压损坏,但只要它们遭受过雷电之后,它们内部的某些电气性能将受到一定程度的影响,这样的话就容易影响到局域网整体性能的稳定性。
雷电之所以会给局域网系统带来灾害,除了与雷电的攻击性和破坏性强有关,还与网络管理人员没有按照规定正确安装防雷设备或选用的防雷设备质量不合格有关。从许多网络设备被雷电攻击的事件来看,部分单位或网络工作人员对局域网系统防雷重要性认识不足,防雷设备年久失修,根本无法起到预防雷击作用,安全隐患比较**;还有一些人思想上存在着麻痹、侥幸现象,认为自己的网络设备在建筑物内部不会受到雷电的。尤其,随着Internet网络的逐步普及,各单位或同一单位中的各部门上网欲望越来越强烈,网络管理人员随意布置网线的情况也比较普遍,由于网络连接线中没有安装防雷装置,室外的网络连接线几乎就变成了引雷器,从而导致雷击故障频频发生。
缆。
3)1000 Base-SX。1000 Base-SX标准使用的是62.5 µm和50 µm两种直径、工作波长为850 nm的多模光纤,采用8B/10B编码方式,传输距离为275~550m,适用于建筑物中同一层的短距离主干网。
4)1000 Base-LX。1000 Base-LX标准使用的是62.5 µm和50 µm两种直径的多模光纤和直径为5µm、工作波长为1300 nm的单模光纤,采用PAM5编码方式,传输距离可达5000m,主要用于校园主干网。
(4)吉以太网的技术特点
1)简易性。吉以太网保持了传统以太网的技术原理、安装实施和管理维护的简易性,这是其成功的基础之一。
2)技术过渡的平滑性。吉以太网保持了传统以太网的主要技术特征,采用CSMA/CD媒体控制方法,采用相同的帧格式及帧的长度,支持全双工、半双工工作方式,以确保平滑过渡。
3)网络可靠性。保持了传统以太网的安装、维护方法,采用集线器和交换机的星形结构和结构化布线方法,以确保吉以太网的可靠性。
4)可管理性和可维护性。采用简易网络管理协议,即传统以太网的故障查找和排除工具,确保吉以太网的可管理性和可维护性。
请求,使用户获得所需的带宽和一定的服务质量保证,有了这一保证,用户的多媒体信息便不会受到网上数据流量的影响,这对于传送实时的、交互式的信息(如语音、视频等)特别有利。
2)对传输距离的依赖小,使局域网和广域网之间的区别变模糊。传统的网络技术在传输距离上都有很大的限制,正是由于这些距离上的差异才有了局域网和广域网的区别。ATM可以在很大的距离范围内(从几米到数千千米之外)传送各种各样的实时数据,并可用于广域网、城域网、校园主干网和大楼主干网等,从而使局域网和广域网的区别趋于消失。
3)具有很高的数据传输速率,并可支持不同速率的各种业务。ATM支持的速率可以从桌面级的25Mbit/s到24 Gbit/s,这样高的传输速率对于提高网络性能、适应多媒体信息的传输是非常有好处的,并且ATM可以工作在任何一种不同的速度下,使用不同的传输介质和传输技术。
4)可在局域网和广域网中提供一种单一的网络技术,实现完网络集成。这种无缝集成将很有可能会淘汰今天所使用的网桥和路由器。
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