一、ATM是什么？

初看到ATM三个字，很可能脑海浮现数钞票的自动柜员机，然而这里所谈的ATM将是未来的通讯骨干技术，它以异步传送模式(Asynchronous Transfer Mode;ATM)做为宽带整体服务数字网络(Broadband Integrated Service Digital Network; BISDN)在传输及交换技术之主轴，因此早一步了解它的通讯原理及应用，对您的公司及个人均有益处。

BISDN所提供的服务目标是将声音(Voice)、影像(Video)、数据(Data)整合在同一网络上ATM 的细胞(Cell)是由53字节(Bytes)组成，其中前5个字节称为细胞标头(Cell header)，后48个byte称为(pay load) 酬载，用来载送声音、影像数据。ATM采用固定长度的细胞(Cell)，可加速ATM交换器(ATM Switch)处理的速度，不像Frame Relay及Ethernet采用非固定的封包长度，ATM交换器(Switch)必须先辨认封包的长度，就网络的效能来说，固定长度的细包(Cell)很容易预测，可变长度的讯框(frame)则不易预测。就传输延迟来说，固定长度的细胞进入ATM Switch 中缓冲器所需的时间比可变长度的讯框(frame)短，硬件组件也容易达成加快处理速度的效果。

所以新一代的传输网络采用细胞交换(Cell Switch) 的技术是不可避免的趋势。

二、ATM Forum

ATM Forum 是由一群用户、 服务提供商、厂商组成，但并非一营利组织，其主要任务是加速现有的ITU标准下的设备可以互通及发展。 ATM Forum 开始于 1991年由 4家公司， 包括 Nortel(北电网络)、Sprint、Sun MicroSystem 及 DEC 所组成，目标是加速ATM标准之进行。(注)

三、ATM 网络的特性

1.可以提供各种不同速率连接进入网络

ATM Forum 已公布的物理层有关的连接速率或接口包括DS3、SONET/SDH。亦可采用IMA的方式将多条T1 or E1 透过 IMUX 接 ATM 网络。

2.ATM服务传送能力

ATM服务传送能力，可分为四个不同的类别(即class A、 class B、 class C、class D)：

Class A：典型应用是电路模块服务(Circuit Emulation Service；CES)，采用固定的比特率(Constant bit Rate；CBR)，送收端的时序必须保持，连接模式为连接导向方式，使用AAL1通信协议。

ClassB：典型应用是影像、声音如视频会议，采用VBR (Variable bit Rate) 可变的比特率，时序及连接模式同Class A，使用 ALL2 通信协议。

ClassC&D：提供数据之传送，时序采用突发性(Bursty)，数据速率是变动的(Variable)。Class C是采用连接导向(Connection oriented)，Class D是采用非连接导向(Connection-less)， 使用 AAL3/4或AAL5通信协议。

3.采用VCC及VPC的连接方式

VP(Virtual path)虚拟路径是由多个VC(Virtual channel) 虚通道组成，而传输路径(transmission pass)是由很多个VP所组成，不同的VP定义不同的VPI (Virtual Path Identifier)， 不同VC亦有不同的VCI (Virtual Channel Identifier)，换言之，细胞路径的选择由VPI及VCI地址值决定。

(图一)及(图二)可清楚描述出传输路径、VP、VC三者之间的关系，ATM利用VP与VC来达到交换与传输数据的目的。

《图一 虚通道,虚拟路径和传输路径的关系》

《图二 VP交换机与VC交换机》

4.ATM采用连接导向(connection-oriented)之协议

ATM网络的通信端在传送数据前必须先建立虚拟连接(Virtual Connection)，ATM的信号协议就是端点依其需要在ATM网络中建立VC的方式，可分为UNI及NNI两种，此动作正如你打电话拿起话筒开始拨号，拨完号码交换机会依路径选择建立连接，被叫者拿起话筒开始应答，表示路径已建立起来，双方开始交谈，其中一人挂上电话就结束此连接。

ATM的信号信道分成联合式信号方式(associated signaling) 和非联合式信号方式(non-associated) 两种类。 联合式信号方式针对-VPC(Virtual path connection) 内的所有 VC 做选取及控制，以使特定的VC能交换；非联合信号方式对所有VPC内的VC加以控制，UNI及NNI均采用非联合式的信号方式。这些接口上的信号虚通道(Signaling Virtual channel；SVC) 的识别值为 VPCI=0及VCI=5， 此为专线式 的点对点 ATM 层连接。客户端者透过VP交换器与网络连接，由于交换器不透过信号方式所控制，因此客户端与网络端各必须有一 VPCI/VPI 值对应关系。换句话说，客户端与网络端之间或网络与网络之间，含有VP交换器，则VPCI的观念必须引入。若不考虑VP交换，则VPCI值就是VPI值，因此信号虚通道(Signaling Virtual Channel) 的识别值 VPCI=0 及VC=5就 是VPI=0及VCI=5。

四、ATM 在 LAN 及 WAN 上的运用：

1.ATM LAN

在传统的局域网络内采用Ethernet Token Ring、FDDI 等方式传送数据，跨越不同区段(Segment)，则用路由器 (Router) 来串联不同的局域网络，形成由路由器组成的骨干网络。由于路由器处理数据的方式采用packet-by-packet 循址的方式， 它需检查每一封包的目的地址，而决定此封包的下一个(next-hop) 路径，受到路由器 CPU 处理速度 的限制，使路由器成为网络的瓶颈(Bottle neck )。新一代的ATM LAN，采ATM交换器做骨干(Backbone)，加速封包的处理速度，同时 ATM 交换器具备高带宽特性，亦使用网络管理者将影像、声音、数据、数据同时整合到同一个平台(Platform)上。因为传统局域网络(Legacy LAN) 上采用的通讯协议是 TCP/IP，欲将路由器连接到 ATM 骨干网络，路由器需具备LAN Emulation 的功能，才能将 TCP/IP 封包的格式转换成ATM的细胞格式；如欲降低封包格式转换所造成的overhead，则可以考虑采用ATM LAN Adapter (ATM网卡)安装于主要的工作站及服务器上直接连接到ATM交换机，形成一个完全的ATM局域网络。请参考(图三)及(图四)。

《图四 以ATM为骨干网络的架构》