《中国计算机报》出版日期：1997-09-01 总期号：673 本年期号：33
快车道上的atm
Iris
通信公司和服务提供商率先采用622mbits／secatm，
许多企业网络采用atm以满足提高速度的强烈需求……
仅仅在五年以前，在技术专家的小圈子以外，很少有人听说过异步传输模式（atm）。听见atm一词时，人们想到的是站在银行门前、可以吐出现金的那种
机器（自动柜员机）。然而，随着internet用户的持续增长，越来越多的公司在寻求可在一个网络中传送声音、视频和数据的方法。atm一词作为“异步
传输模式”的代名词，其影响已经超过了自动柜员机。
曾几何时，atm被视作长距离传输各类信息时减轻瓶颈效应的万能良药。由于atm是面向连接的交换技术，且具有大小固定为53字节的信元，所以在园区
环境内甚至整个国家范围中，用atm加速桌面间数据传输的技术与生俱来便是可靠和稳定的。但是，业界如今已有所动摇，人们发现
25mbits／secatm用于桌面传输已经太慢。对于需要增加带宽的客户，许多公司更愿意采用交换以太网或快速以太网。不过，对于骨干网和广域网，情
况则有所不同。
千兆位以太网和155mbit／secatm都是骨干网的上佳选择，可根据公司特殊需求选用。由于人们对以太网技术比较熟悉，千兆位以太网会是自然的
选择，而且一旦产品大量上市，这一技术可能更加大众化。但是，对于要求稳定性、服务质量和远距离传输数据的公司，atm是更好的选择。事实上，根据atm
论坛（atmforum）全球技术委员会主席、宽带交换与信号技术主任georgedobrowski的观点，到1996年底，已有60％的企业与大学网
络正在骨干网上使用atm或正在安装atm。
过去两年中，许多公司已经在sonet（同步光纤网，synchronousopticalnetwork）或oc－3（光载波－3，
opticalcarrieer－3）上配置了155mbits／secatm，一般都是用于骨干网层次，负载很多交换以太网客户机和快速以太网交换器。
许多通信公司和服务提供商需要尽快传输大量数据，他们也已经使用155mbits／secatm。然而，正如人们曾经认为arcnet网络永远不会到达极
限一样，这一等级的atm也并非永远足够适用。
atm论坛已经为下一等级的atm—622mbits／secatm定义了规范。1996年初，该团体已经批准五个新的物理层规范，其中包括三类
utp电缆的155mbits／sec接口和多模光纤的622mbits／sec光纤接口。虽然atm规范的制定有时动作比较缓慢，但是目前
622mbits／secatm规范加上相应的155mbits／sec与25mbits／sec规范，已经完全能够满足一般应用的需要。
dobrowski说，atm论坛已经制定了铜缆的25mbits／sec至155mbits／sec规范，也制定了光纤的100mbits／sec至622mbits／sec规范，并且，现在已经能够买到其商业产品了。
他补充说，高端桌面用户，例如在工程项目中使用cad／cam应用的用户，在桌面上可能会有622mbits／sec的实际需求，但这种情况比较少见。622mbits／secatm主要用于公司骨干网，主要是被通信公司和服务提供商采用。
●服务提供商的网络扩容
对于通信公司和服务提供商来说，将大量信息以尽可能快的速度进行传输就是他们的业务主旨，而622mbits／secatm这样的技术能给他们带来明显的
利益。“在通信公司的环境中，atm可提供达到广域网络规模的基础结构。”cascade通信公司的atm业务经理chirsbaldwin说。
cascade公司最近七个月来销售的产品是包含622mbits／sec接口的通信用cbx（计算机化交换机，
computerizedbranchexchange）。它为许多客户提供设备，其中包括美国最大的通信公司worldcom。
worldcom1996年12月宣布，它将为现有帧中继通信建立622mbits／secatm骨干网。为此该公司购买了大量cascade的
cbx500atm交换机，该产品据称是对通信市场进行优化的结果。oc－2卡具有自动保护交换功能，当线路失效时它可提供链接层次的冗余和访问网络的可
能。该产品有50毫秒的交换延迟，这对于通信公司和服务提供商是非常关键的。
1997年2月，worldcom宣布，其子公司uunet技术公司（它是最大的服务提供商之一）将进行30亿美元的网络扩容，其中包括升迁到622mbits／sec骨干网，这是当前进行ip通信的最高速度。
升迁以前，uunet的骨干网由基于路由的多条t－3（45mbits／sec）线路构成，其网上使用cascade设备运行帧中继协议。internet的迅猛发展使得uunet在感到带宽不足前进行扩容改造。
据uunet介绍，如果说微处理器的能力按照moore法则每18个月增强一倍的话，那么internet的增长速度远比moore法则还要快，甚至
成为历史上增长最快的现象。不久以前，该公司认为internet通信流量每两年翻一番，然后是18个月，然后是一年，而现在，uunet骨干网上的通信
需求每三个月增加一倍。这样，uunet网络速度就必须每年增加10倍，或每两年增加100倍。到2000年，uunet网络的规模将达到当今整个
internet的100倍。
不必惊讶，这些数字已经被uunet和其他服务提供商当作警钟。如果今天uunet还是仅往其现有的基础结构中增加t－3线路，那么明天它就要尝到网
络管理噩梦的滋味。uunet当然也可以采用155mbits／secatm（oc－3），进行这一尝试也未必不正确。但该公司分析认为，这样做与添加t
－3线路相比并不具有经济上和其他方面的优点，因为三条t－3线路与一条oc－3的价格相同，但t－3具有更大的灵活性。试想，如果用oc－2，一旦线路
失效，顾客将损失155mbits／sec的带宽，但如果损失一条t－3线路，则可以通过另外两条重新建立通信连接。
由于通信量的飞速增长，uunet跳过了oc－3，直接选择下一等级的atm和oc－12。oc－12是指sonet的光载波速率，即允许通信光纤进
行可靠的高速连接的物理层wan传输。sonet定义为50mbits／sec左右至10gbits／sec左右的速度。oc－12意味着sonet的速
度为622mbits／sec，其中并不包含atm技术。因为sonet只是一种传输技术，其上可运行各种不同的协议，包括atm。有关sonet及与
atm的关系的详细内容，请参见本文最后的“atm的物理层”一节。
uunet的骨干网扩容完成于1996年7月，其中包括在已有多个hub的范围内添加oc－12城域环。该公司计划保留原有的t－3网络。
uunet使用foresystems公司的forerunnerasx－1000atm骨干网交换器。该产品具有一个10mbits／sec的背
板，并能连接t－1（1．544mbits／sec）到622mbits／sec的速度。商业客户通过t－1或t－3连接连入uunet，连接经
uunet提供的路由器实现，该路由器将通信量传交给骨干网交换器cascade9000帧中继交换器或foreatm交换器。在退出uunet前通信数
据不再经过任何其他路由器。因此，uunet公司认为，客户与其他uunet客户通信时，应能感到响应时间的显著缩短。
uunet的副总裁taffel说，他们进行这一项目是作为先见性的措施，而不是事到临头的仓促响应。眼见一些isp潮头当前没有准备，最终耗尽全部通信能力，他们必须避免这样的后果。
●远距离连接
远距离通信业的巨人mci公司是最早升级到622mbits／secatm的通信公司之一。mci原先采用ds－3骨干网（t－3的另一说法），但在
1995到1996年，这一骨干网提供的速率已不能满足需要，所以公司开始计划升级到更快速的网络体系结构。据mciinterent工程主任
robhagens介绍，mci1996年初已觉得现有骨干网已不敷使用，而自1994年创业以来mci骨干网速率已经增长9000％。
hagens说，mci采用atm的原因很简单，那就是公司希望其网络具有很高的容量。一般认为路由器传递分组的速度不如atm交换器快，而mci需要atm在网络中传递信元的速度。mci目前采用oc－12，下一步将采用基于oc－48的传输设备。
尽管mci和uunet在internet未来通信模式中占据领先地位，但这两家公司都没有躺在荣誉上睡大觉。taffel说，虽然atm在
uunet目前的战术上是较好的解决方案，但它未必是长期的合理解决方案。atm目前是通过oc－12传递ip数据的唯一可靠的协议，但它所支持的新技术
却非常有限。
尽管mci和uunet都是最近才升至oc－12，但它们都在筹划着下一步。mci将再建一条oc－12线路，使其骨干网容量翻一番。到1998年下
半年，mci将采用oc－48（下一级别的sonet），它以2．4gbits／sec的速度运行。该公司已在美国的部分地区安装了一些oc－192
（10gbits／sec），并通过使用波分多路复用在同一光纤上传送多个数据流，从而最大限度地利用现有的基础结构。
uunet也计划在1998年实施oc－48。但taffel指出，其他技术也许那时已经成熟。他以标记交换（tagswitching）技术为例进
行说明。标记交换是一种最短路径路由方法，可在传统路由网络上加快分组传递速度。hagens则说，这些技术必须工作得更可靠、更便于扩充和管理。mci
正在实验室里测试许多这类设备，并与下一代产品的厂商保持密切合作。
●园区连接
通信公司和服务提供商需要622mbits/sec的原则并不难理解，因为没有它，它们很快就要到达极限。但要解释为什么公司环境需要这么大的带
宽，特别是仅以t-1或t-3线路连接到服务提供商时，则可能要多费一点周折，简单地说，不同规模的公司也对其骨干网进行扩容，很大程序上是屈于某种压
力。
sisco systens公司atm产品高级经理david
benham说，对于财务和卫生这类垂直市场的公司，atm的潜能和质量是具有吸引力的销售热点。在622mbits/sec
atm方面，cisco公司销售lightstream 1010atm交换器和与其配套的oc-12端口适配器模块。
对于网络管理员来说，升级到这一高速技术就意味着管理工作的简化，并能在保持现有基础结构的情况下享受到atm带宽。redmore说，通过atm，
就在交换器间使用622mbits/sec，而又不必废弃155mbits/sec atm，因为现有的155mbits/sec
连接可用于故障恢复，给网络带来更高的可靠性。
许多网络管理人员可能在急切地等待着千兆位以太网商品的推出。尽管这一技术无疑在园区网层次会拥有自己的位置，但它可能不一定适合于所有的公司。
iee 802．3z千兆位任务组(gigabit task
force)最近定义了四千兆位以太网的规范。对于单模光纤，千位兆以太网可达3，000米的距离。这一距离对园区环境是足够长的了，但对城域网或广域网
则不够。
另外一点是，千兆位以太网与srvp(资源保留协议，resourse reservation
protocol)协作时，需要制定一些服务质量条款，而这些条款只能保证一定的带宽，并且不一定能够保证放心进行实时通信。因此，如果需要在较长距离上
发送信息，并希望具有某种“未来现实感”，那么atm，特别是622mbits/sec atm是值得详加考虑的。
●atm的几个障碍
atm的价格是人们最关注的问题之一。通常atm比其他技术更为昂贵，但其价格问题可能不再是人们否定它的因素。对于主要业务是传送数据的通信公司和服务
提供商来说，价格可能不是首先考虑的问题。事实上，uunet的taffel就说，atm并不是特别具有价格优势，但由于其管理简单，它间接地具有购买吸
引力。mci的hagens也说，mci并不想胡乱投资，但传输开销就象设备和人员开支一样，都是公司业务模型中值得考虑的因素。
atm的另一个令人关注的问题是其互操作性。不同厂商的以太网产品可以协作得很好，但对于atm就有些困难了。不过，公司和服务提供商的趋势是只购买
一家厂商的atm设备，从而解决整体互操作性。当更多的公司闯入atm商品市场，更多的客户开始扩充其atm网络，互操作性问题就会更严重。atm论坛的
dobrowski说，当前不能从多个厂商那里购买nic和其他atm产品。atm还不具备即插即用(plug-and-play)功能，但将来想必会具
备的。
atm，特别是622mbits/sec
atm，仍有一些问题需要解决。但所有迹象都已表明，atm是增加网络容量的稳定而可靠的方法，而且未来仍易于进行扩充。随着atm千兆位速度的即将实
现、互操作性等问题的慢慢解决，异步传输模式(atm)一定会比自动柜员机(atm)更为知名。(Iris编译)