多協(xié)議標簽交換（MPLS）
在傳統(tǒng)的3層轉(zhuǎn)發(fā)中，隨著數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，每一臺路由器都從3層文件頭提取轉(zhuǎn)發(fā)信息。數(shù)據(jù)包經(jīng)過的每一臺路由器都要重復(fù)實施這種文件頭分析。
在MPLS網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包是根據(jù)標簽進行轉(zhuǎn)發(fā)的。通過接口可以達到的每一個IP網(wǎng)絡(luò)都要分配一個獨特的標簽。入網(wǎng)標簽和出網(wǎng)標簽之間要建立一個映射。這個映射保存在標簽轉(zhuǎn)發(fā)信息庫（LFIB）表格中。每一個節(jié)點檢查這個入網(wǎng)標簽，做一次表格檢查，把入網(wǎng)標簽交換成出網(wǎng)標簽，然后把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到出網(wǎng)接口。這種表格的應(yīng)用允許MPLS網(wǎng)絡(luò)建立一個整個網(wǎng)絡(luò)的標簽交換通道（LSP）。
圖1顯示MPLS文件頭的細節(jié)。它位于3層（IP）文件頭和2層文件頭之間。MPLS文件頭的試驗位（EXP-bits）和TTL（生存時間）字段可以從IP文件頭復(fù)制。S字節(jié)表示在這個數(shù)據(jù)包中是否存在一個以上的MPLS標簽。
MPLS網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間使用一個協(xié)議為IP網(wǎng)絡(luò)分配標簽，并且與其它路由器交換標簽信息。目前最常用的協(xié)議是標簽分配協(xié)議（LDP端口號是646）。這個協(xié)議以TCP協(xié)議為基礎(chǔ)，在MPLS標簽交換路由器（LSR）上運行。
LSR的概念經(jīng)常用來說明MPLS設(shè)備。LSR運行一種路由協(xié)議，因此具有3層的智能。然而，一旦LSP建立起來，MPLS設(shè)備在轉(zhuǎn)發(fā)通信的時候僅執(zhí)行檢查標簽的工作。因此，他們把路由的智能與交換的速度結(jié)合在一起了。圖2介紹了一個MPLS網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的基本操作。
ATM資源和服務(wù)質(zhì)量參數(shù)
用戶能夠受益于與幀中繼相同的帶寬的靈活性。使用ATM，用戶可以從服務(wù)提供商那里購買可持續(xù)信元速率（SCR）和峰值信元速率（PCR）。這與幀中繼中使用的CIR和EIR相同。因此，同使用幀中繼一樣，用戶對于接入速度有一定的控制權(quán)，并且可以根據(jù)應(yīng)用的需求調(diào)整接入速度。
除了與信元速率有關(guān)的通信參數(shù)之外，ATM還采用了服務(wù)質(zhì)量參數(shù)。這些參數(shù)可在用戶網(wǎng)絡(luò)接口提出申請，旨在為各種對延遲敏感的和對丟失數(shù)據(jù)包敏感的應(yīng)用程序提供更好的服務(wù)。
信元丟失率（CLR）：這是整個連接中數(shù)據(jù)吞吐量中信元總數(shù)與放棄的信元數(shù)量的比例。CLR是一個參數(shù)，對于那些對丟失數(shù)據(jù)包非常敏感的應(yīng)用程序可以把CLR設(shè)置為值，例如基于UDP數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序等。
信元延遲變化（CDV）：CDV是在特定時間間隔中整個ATM連接中延遲的平均變化。對于語音和視頻等不能容忍大量延遲變化的應(yīng)用程序，可以向ATM網(wǎng)絡(luò)申請CDV的值。
信元傳送延遲（CTD）：CTD是總的端對端的延遲或者在整個ATM連接中的延遲。對于那些對時間敏感的語音或者數(shù)據(jù)應(yīng)用程序，可以設(shè)置這個值。
ATM還支持與在ATM網(wǎng)絡(luò)上分配帶寬有關(guān)的許多不同類別的服務(wù)。ATM論壇具體指出了四種服務(wù)類型：
固定比特率（CBR）：這種類型的服務(wù)可保證在ATM永久虛擬電路上的固定比特率。固定比特率是高質(zhì)量的語音和視頻傳輸?shù)南葲Q條件。這是公共 ATM網(wǎng)絡(luò)中價格最昂貴的一種服務(wù)，因為服務(wù)提供商必須在永久虛擬電路上分配充足的帶寬以滿足規(guī)定的需求。固定比特率相當于從服務(wù)提供商那里購買的SCR 值。如果通信以超過SCR速率的速度在永久虛擬電路上傳輸，信元在ATM網(wǎng)絡(luò)擁塞時可能會被放棄。ATM文件頭中的信元丟棄優(yōu)先級（CLP）字節(jié)能夠確定在這種情況下放棄什么通信。
可變比特率（VBR）：采用這種服務(wù)，比特率能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況變化。當網(wǎng)絡(luò)完全沒有擁塞的時候，在整個永久虛擬電路上可以達到預(yù)先設(shè)置的 PCR值。當然，這是不能保證。在特定的時間段，平均數(shù)據(jù)吞吐量可以在ATM接入設(shè)備和交換機之間進行協(xié)商。短時間內(nèi)可以保證的比特率也可以協(xié)商。 VBR類服務(wù)適用于對時間不太敏感的突發(fā)性數(shù)據(jù)應(yīng)用。VBR還有一個標準的定義“VBR-NRT”，NRT的含義是非實時通信。VBR-NRT主要用于傳輸數(shù)據(jù)。在實時通信方面，最近批準了“VBR-RT”。VBR-RT被認為是在ATM網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送語音、視頻和其它對延遲敏感的通信的的方法。這是因為人們一直認為語音和視頻在本質(zhì)上不是固定速率的，盡管它們對延遲和抖動很敏感。視頻協(xié)議僅發(fā)送增量幀，語音電話在統(tǒng)計學(xué)上大約有30%的時間是沉默的。我想，這取決于你與誰講話!
可用比特率（ABR）：ABR是可變比特率的一種具體類型。反饋回路是在ATM交換機和路由器之間實現(xiàn)的（或者正在訪問這個網(wǎng)絡(luò)的任何ATM適配器）。這種適配器需要一種特定的比特率，但是，將接受目前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用允許的比特率。如果這個交換機提供的比特率低于要求的比特率，經(jīng)過一段時間當網(wǎng)絡(luò)利用率不足的時候，交換機將提高比特率。同樣，如果原來申請的比特率獲得了交換機的批準，如果網(wǎng)絡(luò)的使用率增長，交換機以后可能會降低比特率。雖然ABR看起來比較復(fù)雜，但是，ABR比CBR或者VBR類的服務(wù)都要便宜，因為ABR對于分配的帶寬只有有限的保證。
未指定比特率（UBR）：使用UBR絕對沒有任何比特率的保證。接入設(shè)備發(fā)送的全部信元可能被網(wǎng)絡(luò)丟棄，或者可能成功地發(fā)送到目的地。實際達到的數(shù)據(jù)吞吐量完全取決于網(wǎng)絡(luò)狀況。因此，人們經(jīng)常把UBR比作“等待起飛”。
ATM適配層（AAL）準備在ATM網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)男旁?。在發(fā)送端，可變長度數(shù)據(jù)包要被分割為固定長度的信元，然后在接收方重新組合起來。ATM適配層的這種特殊功能被稱作“分段和重組”（SAR）。不同的AAL協(xié)議用來支持優(yōu)化傳輸有不同要求和不同字符的通信。
從比特率、面向連接的協(xié)議&無連接協(xié)議性質(zhì)和時間特點方面看，五種不同的AAL協(xié)議在這些方面有不同的特點。最常用的ATM適配層封裝是AAL1和AAL5。AAL1是一種面向連接的協(xié)議，提供固定的比特率。通過在信息源和目的地之間實施端對端的定時連接可以實現(xiàn)固定延遲。這種固定比特率和固定延遲對于語音和視頻等對延遲敏感的應(yīng)用程序來說是非常理想的。AAL5是用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畛Ｓ玫腁TM適配層協(xié)議。AAL5是面向連接的協(xié)議，并且提供一種可變比特率。這種用于ATM永久虛擬電路的AAL協(xié)議可以在路由器和ATM交換機上選擇和設(shè)置。
不同的AAL協(xié)議能夠在不同的永久虛擬電路上運行。因此，一種特定的永久虛擬電路能夠用于語音和視頻通信，另一種永久虛擬電路能過專門用于數(shù)據(jù)傳輸。支持不同類型AAL協(xié)議的能力使ATM成為一種合適的協(xié)議，可支持具有不同特點和網(wǎng)絡(luò)需求的應(yīng)用。除了能夠提出申請的固有的延遲參數(shù)之外，ATM傳輸配置文件還能夠按照其它的方式量身定制，以保證支持具有不同傳輸要求的通信類型。
一些評論家支持使用信元丟棄優(yōu)先級字節(jié)為語音和視頻等對延遲比較敏感的應(yīng)用提供更高的優(yōu)先等級。如果傳輸速率大于SCR或者檢測到網(wǎng)絡(luò)擁塞時，網(wǎng)絡(luò)將丟棄有CLP字節(jié)信息的通信。在網(wǎng)絡(luò)入口設(shè)置這項功能的惟一好處是能夠讓用戶控制信元得到的CLP設(shè)置。例如，如果這項設(shè)置決定給對延遲敏感的 UDP語音通信做CLP標記，以便放棄而不是延遲這種通信，那么，無論網(wǎng)絡(luò)狀況如何，這種通信都會被打上CLP標記。這就意味著其他用戶能夠以你的損失為代價讓通信通過運營商的網(wǎng)絡(luò)。
ATM一般用于超過T-1/E-1的WAN速度，并且最多可用于每秒155MB的多種同步光纖網(wǎng)絡(luò)（SONET）。因此，它是一種邊緣市場的東西，適用于高帶寬需求和具有嚴格的服務(wù)質(zhì)量標準的網(wǎng)絡(luò)。
幀中繼
幀中繼協(xié)議是在客戶的路由器或者幀中繼接入設(shè)備（FRAD）之間運行的。本地幀中繼交換機一般屬于服務(wù)提供商。永久虛擬電路（PVC）用于站點之間的連接。永久虛擬電路之所以稱作“永久”是因為端點總是與一個租賃線路時相同的。使用“虛擬”這個詞是因為在運營商的網(wǎng)絡(luò)上的整個線路中沒有一個專用的物理連接。例如，不需要運營商編排其交換機來保證信號傳輸，從站點A進入幀中繼網(wǎng)絡(luò)的通信將在站點B退出這個運營商的網(wǎng)絡(luò)。
因此，在最基本的水平上，這看起來好像與使用一條租賃線路把站點A與站點B連接起來是一樣的。不過，還有許多基本的和相當大的區(qū)別。幀中繼實際上是通過一種包交換的技術(shù)收取傳統(tǒng)的基本費用。事實是，整個線路上沒有一個專用的物理電路使運營商能夠提供一個靈活的帶寬，向用戶證明這種連接是節(jié)省費用的。
一項幀中繼服務(wù)需要為每一個永久虛擬電路購買一個承諾信息速率（CIR）。CIR是運營商擔保的端對端的帶寬。用戶還可以購買額外的突發(fā)速率 （Burst Rate）。突發(fā)速率是所有的永久虛擬電路都支持的速度的通信速率。顯然，突發(fā)速率是用戶接入幀中繼服務(wù)提供商的線路的物理速度。然而，運營商不能保證通信將以超過CIR的速度傳輸。一旦超過了這個速率，所有隨后的數(shù)據(jù)包都將在幀中繼文件頭上打上“DE”（符合丟棄條件）的標簽。這將在本地幀中繼交換機上完成。
如果在幀中繼網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點檢測到阻塞的情況，有“DE”標記的數(shù)據(jù)包將被首先放棄。在檢測到擁塞之后，幀中繼交換機將向信息源發(fā)送一個后向擁塞通知（BECN）信息。如果發(fā)送這個信息的路由器或者FRAD有足夠的智能來處理這個信息，那么，它就能夠把發(fā)送的速率降低到CIR速率。因此，用戶可以選擇CIR速率或者突發(fā)速率，以便獲得能夠充分支持其應(yīng)用需求的最劃算的帶寬。
使用TCP協(xié)議的應(yīng)用程序?qū)τ诜艞壍臄?shù)據(jù)包更有彈性，因此同不太可靠的基于UDP的應(yīng)用程序相比性能受到的影響要小一些。對于語音應(yīng)用程序來說，被放棄的數(shù)據(jù)包超過一定的比例將影響語音的質(zhì)量。當以超過CIR的速率進行語音通信時，還有一個需要注意的問題。除了在擁塞時放棄有“DE”標記的數(shù)據(jù)包之外，幀中繼交換機還可能以較低的優(yōu)先等級緩存這些數(shù)據(jù)包。這意味著這種通信將會達到目的地，但是，會有很大的延遲或者抖動，對于語音質(zhì)量或者任何實時重放都會產(chǎn)生嚴重的影響。
避免以超過CIR速率的速度運行實時通信程序應(yīng)該被當作一項一般的原則。這是非常恰當?shù)?，因為幀中繼服務(wù)會需要某些帶寬的保證，不能保證出現(xiàn)任何延遲。因此，對于實時的和非實時的通信使用不同的永久虛擬電路是非常必要的。幀中繼網(wǎng)絡(luò)能夠以節(jié)省成本的方式提供恢復(fù)能力?？梢允褂靡恍〤IR速率低于主要的永久虛擬電路的備份的永久虛擬電路。這種備份的永久虛擬電路位于通向本地幀中繼交換機的不同的電纜線中，因為不僅僅在理論上保證這種恢復(fù)能力是很重要的。
廣域網(wǎng)設(shè)計技術(shù)的選擇
廣域網(wǎng)（WAN）對于企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)擁有成本是一個的單項開支。因此，強調(diào)得最多的和最重要的是有一個權(quán)衡性價比的區(qū)域。本文將探討各種替代的方法。這些方法在選擇和設(shè)計WAN基礎(chǔ)設(shè)施的時候是必須要進行評估的。不同的拓撲的和技術(shù)的選擇將從它們與基本的WAN設(shè)計目標的關(guān)系的角度進行討論。包括同步串行線路、幀中繼和ATM在內(nèi)的傳統(tǒng)的技術(shù)替代方法將同DSL和MPLS等更高級的技術(shù)一起討論。
同步串行線路
清晰頻道租賃線路是地理上分散的站點之間相互連接的最簡單和最傳統(tǒng)的方式，然而也是最昂貴的方式。同步租賃線路的主要優(yōu)勢在于其技術(shù)的簡單性。這就意味著這種技術(shù)的安裝和排除故障僅需要較少的專業(yè)知識，從而減少了技術(shù)支持的費用。點對點的串行連接的特點是需要的費用最少，因此提高了有效的數(shù)據(jù)吞吐量并且消除了額外的延遲和抖動的因素。
充足帶寬的串行連接的特點是具有極好的服務(wù)質(zhì)量。在串行連接上造成信號延遲和抖動的主要原因是路由器上的隊列和數(shù)據(jù)包串行化。當一個小數(shù)據(jù)包等待一個大數(shù)據(jù)包在這個連接上發(fā)送的時候可能會出現(xiàn)串行化延遲。這種類型的延遲最有可能發(fā)生在低速連接上。然而，帶寬預(yù)算總是有上限的，并且總有更省錢的方法減少在串行連接上的延遲和抖動。高級的隊列技術(shù)把大型數(shù)據(jù)包分割為小數(shù)據(jù)包，并且給小數(shù)據(jù)包更高的優(yōu)先等級，從而保證在串行連接上的延遲分布的更統(tǒng)一。
這對于數(shù)據(jù)包語音、視頻和多媒體等對延遲非常敏感的實時應(yīng)用是非常重要的。串行租賃線路的缺點是成本太高。因此，這個行業(yè)的許多部門都把串行租賃線路看作是不能有效地使用價格昂貴的帶寬。這種情況促使人們從串行租賃線路技術(shù)向諸如幀中繼或者用于更高帶寬需求的ATM信元中繼等包交換技術(shù)轉(zhuǎn)移。
MPLS提供了一種節(jié)省成本的方法，讓運營商在一個共享的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上銷售帶寬，而不是使用專用的基于TDM的租賃線路銷售帶寬。TDM提供的高質(zhì)量的服務(wù)可以通過使用高優(yōu)先等級的標簽標記來實現(xiàn)。實驗字段用于這個目的，并且通常從進入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包的IP優(yōu)先字段復(fù)制。例如，VoIP數(shù)據(jù)包通常標記為高優(yōu)先等級的5，這與MPLS核心網(wǎng)絡(luò)的試驗值5是相對應(yīng)的。不同的客戶在同一家服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)上進行的網(wǎng)絡(luò)通信是通過使用MPLS虛擬專用網(wǎng) （VPN）分隔開來的。然而，需要指出的是，與IPSec VPN不同，MPLS VPN作為一個標準不提供加密功能。MPLS被認為是幀中繼和ATM最新的增強功能。所有這三種技術(shù)都提供了訪問共享的服務(wù)提供商的基礎(chǔ)設(shè)施，但是，MPLS通過使所有的核心設(shè)備都熟悉IP為網(wǎng)絡(luò)注入了更多的智能。
數(shù)字用戶線路
數(shù)字用戶線路（DSL）是一種接入技術(shù)體系。DSL在有限的距離內(nèi)使用高傳輸頻率和高級的調(diào)制技術(shù)在傳統(tǒng)的和老式銅線上提供高帶寬。
不對稱數(shù)字用戶線（ADSL）是DSL最常見的應(yīng)用。ADSL旨在與連接到中央辦公室的本地環(huán)路中的普通電話業(yè)務(wù)（POTS）共存，其方法是使用更高的頻率用于數(shù)據(jù)傳輸，使用老式公共交換電話網(wǎng)（PSTN）使用的4kHz頻率以下的頻段接收數(shù)據(jù)。因此，本地環(huán)路連接中不需要做任何改變。住宅單元或者小型分支辦公室安裝一臺調(diào)制解調(diào)器，再安裝一個把語音和數(shù)據(jù)分開的分頻器就可以了。DSL連接以中央辦公室的數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器（DSLAM）為終點。DSLAM能夠讓服務(wù)提供商把語音通信轉(zhuǎn)接到PSTN網(wǎng)絡(luò)，把數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)接到互聯(lián)網(wǎng)。
ADSL支持的下行速度為每秒1.5MB，上行速度為每秒640KB。由于遠程辦公室和住宅的帶寬需求通常都是下行的需求比較大，因此，這樣的比例是更有效率的。由于本地環(huán)路的信號衰減，ADSL路由器或者調(diào)制解調(diào)器與中央辦公室之間的距離應(yīng)該不超過1.8萬英尺。DSL家族中的其它變體還包括對稱DSL，提供的上行和下行速度都是大約每秒1.1MB，距離限制是1.2萬英尺。
甚高速數(shù)字用戶線（VDSL）能夠提供雙向更多的帶寬，但是，傳輸?shù)木嚯x較短。因此，VDSL從來沒有成為一個標準。
成為國際電信聯(lián)盟（ITU）標準的是全球?qū)ΨQ高速DSL（G.SHDSL）。這個標準提供了多種速率（雙向速度在每秒192K至2.3MB之間），傳輸距離比目前應(yīng)用的DSL技術(shù)大約長30%。
總之，DSL為分支辦公室、小辦公室/家庭辦公室（SOHO）提供一種效率高和省錢的接入技術(shù)。通過互聯(lián)網(wǎng)可以為總部和其它辦公室建立速度合理的連接。DSL還可以用于備份的目的，在許多方面還可以取代ISDN作為一種能夠提供更高帶寬和更節(jié)省的遠程接入技術(shù)。DSL的一個明顯的局限性是，由于它使用互聯(lián)網(wǎng)連接遠程站點，除了從服務(wù)提供商那里購買服務(wù)級協(xié)議（SLA）之外，服務(wù)質(zhì)量是不能保證的。
異步傳輸模式
異步傳輸模式（ATM）一種綜合性技術(shù)，旨在把帶寬的一致性和傳統(tǒng)的清晰頻道TDM技術(shù)有關(guān)的延遲與包交換技術(shù)的靈活性結(jié)合在一起。ATM的較高層使用專用網(wǎng)絡(luò)接口（PNNI）支持交換式虛電路（SVC）的動態(tài)重新路由。ATM還適應(yīng)突發(fā)通信狀況。小的、固定的53個字節(jié)的信元可減少在WAN中出現(xiàn)的延遲或者抖動的變化。雖然ATM中使用的許多原則與幀中繼相似，但是，交換較小的固定長度的信元以及ATM協(xié)議中固有的服務(wù)質(zhì)量的特點使ATM更適合用于由不同成分組成的和實時的應(yīng)用程序。
在傳統(tǒng)的3層轉(zhuǎn)發(fā)中，隨著數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，每一臺路由器都從3層文件頭提取轉(zhuǎn)發(fā)信息。數(shù)據(jù)包經(jīng)過的每一臺路由器都要重復(fù)實施這種文件頭分析。
在MPLS網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)包是根據(jù)標簽進行轉(zhuǎn)發(fā)的。通過接口可以達到的每一個IP網(wǎng)絡(luò)都要分配一個獨特的標簽。入網(wǎng)標簽和出網(wǎng)標簽之間要建立一個映射。這個映射保存在標簽轉(zhuǎn)發(fā)信息庫（LFIB）表格中。每一個節(jié)點檢查這個入網(wǎng)標簽，做一次表格檢查，把入網(wǎng)標簽交換成出網(wǎng)標簽，然后把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到出網(wǎng)接口。這種表格的應(yīng)用允許MPLS網(wǎng)絡(luò)建立一個整個網(wǎng)絡(luò)的標簽交換通道（LSP）。
圖1顯示MPLS文件頭的細節(jié)。它位于3層（IP）文件頭和2層文件頭之間。MPLS文件頭的試驗位（EXP-bits）和TTL（生存時間）字段可以從IP文件頭復(fù)制。S字節(jié)表示在這個數(shù)據(jù)包中是否存在一個以上的MPLS標簽。
MPLS網(wǎng)絡(luò)中的路由器之間使用一個協(xié)議為IP網(wǎng)絡(luò)分配標簽，并且與其它路由器交換標簽信息。目前最常用的協(xié)議是標簽分配協(xié)議（LDP端口號是646）。這個協(xié)議以TCP協(xié)議為基礎(chǔ)，在MPLS標簽交換路由器（LSR）上運行。LSR的概念經(jīng)常用來說明MPLS設(shè)備。LSR運行一種路由協(xié)議，因此具有3層的智能。然而，一旦LSP建立起來，MPLS設(shè)備在轉(zhuǎn)發(fā)通信的時候僅執(zhí)行檢查標簽的工作。因此，他們把路由的智能與交換的速度結(jié)合在一起了。圖2介紹了一個MPLS網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的基本操作。
ATM資源和服務(wù)質(zhì)量參數(shù)用戶能夠受益于與幀中繼相同的帶寬的靈活性。使用ATM，用戶可以從服務(wù)提供商那里購買可持續(xù)信元速率（SCR）和峰值信元速率（PCR）。這與幀中繼中使用的CIR和EIR相同。因此，同使用幀中繼一樣，用戶對于接入速度有一定的控制權(quán)，并且可以根據(jù)應(yīng)用的需求調(diào)整接入速度。
除了與信元速率有關(guān)的通信參數(shù)之外，ATM還采用了服務(wù)質(zhì)量參數(shù)。這些參數(shù)可在用戶網(wǎng)絡(luò)接口提出申請，旨在為各種對延遲敏感的和對丟失數(shù)據(jù)包敏感的應(yīng)用程序提供更好的服務(wù)。
信元丟失率（CLR）：這是整個連接中數(shù)據(jù)吞吐量中信元總數(shù)與放棄的信元數(shù)量的比例。CLR是一個參數(shù)，對于那些對丟失數(shù)據(jù)包非常敏感的應(yīng)用程序可以把CLR設(shè)置為值，例如基于UDP數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序等。
信元延遲變化（CDV）：CDV是在特定時間間隔中整個ATM連接中延遲的平均變化。對于語音和視頻等不能容忍大量延遲變化的應(yīng)用程序，可以向ATM網(wǎng)絡(luò)申請CDV的值。
信元傳送延遲（CTD）：CTD是總的端對端的延遲或者在整個ATM連接中的延遲。對于那些對時間敏感的語音或者數(shù)據(jù)應(yīng)用程序，可以設(shè)置這個值。
ATM還支持與在ATM網(wǎng)絡(luò)上分配帶寬有關(guān)的許多不同類別的服務(wù)。ATM論壇具體指出了四種服務(wù)類型：
固定比特率（CBR）：這種類型的服務(wù)可保證在ATM永久虛擬電路上的固定比特率。固定比特率是高質(zhì)量的語音和視頻傳輸?shù)南葲Q條件。這是公共 ATM網(wǎng)絡(luò)中價格最昂貴的一種服務(wù)，因為服務(wù)提供商必須在永久虛擬電路上分配充足的帶寬以滿足規(guī)定的需求。固定比特率相當于從服務(wù)提供商那里購買的SCR 值。如果通信以超過SCR速率的速度在永久虛擬電路上傳輸，信元在ATM網(wǎng)絡(luò)擁塞時可能會被放棄。ATM文件頭中的信元丟棄優(yōu)先級（CLP）字節(jié)能夠確定在這種情況下放棄什么通信。
可變比特率（VBR）：采用這種服務(wù)，比特率能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況變化。當網(wǎng)絡(luò)完全沒有擁塞的時候，在整個永久虛擬電路上可以達到預(yù)先設(shè)置的 PCR值。當然，這是不能保證。在特定的時間段，平均數(shù)據(jù)吞吐量可以在ATM接入設(shè)備和交換機之間進行協(xié)商。短時間內(nèi)可以保證的比特率也可以協(xié)商。 VBR類服務(wù)適用于對時間不太敏感的突發(fā)性數(shù)據(jù)應(yīng)用。VBR還有一個標準的定義“VBR-NRT”，NRT的含義是非實時通信。VBR-NRT主要用于傳輸數(shù)據(jù)。在實時通信方面，最近批準了“VBR-RT”。VBR-RT被認為是在ATM網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送語音、視頻和其它對延遲敏感的通信的的方法。這是因為人們一直認為語音和視頻在本質(zhì)上不是固定速率的，盡管它們對延遲和抖動很敏感。視頻協(xié)議僅發(fā)送增量幀，語音電話在統(tǒng)計學(xué)上大約有30%的時間是沉默的。我想，這取決于你與誰講話!
可用比特率（ABR）：ABR是可變比特率的一種具體類型。反饋回路是在ATM交換機和路由器之間實現(xiàn)的（或者正在訪問這個網(wǎng)絡(luò)的任何ATM適配器）。這種適配器需要一種特定的比特率，但是，將接受目前網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用允許的比特率。如果這個交換機提供的比特率低于要求的比特率，經(jīng)過一段時間當網(wǎng)絡(luò)利用率不足的時候，交換機將提高比特率。同樣，如果原來申請的比特率獲得了交換機的批準，如果網(wǎng)絡(luò)的使用率增長，交換機以后可能會降低比特率。雖然ABR看起來比較復(fù)雜，但是，ABR比CBR或者VBR類的服務(wù)都要便宜，因為ABR對于分配的帶寬只有有限的保證。
未指定比特率（UBR）：使用UBR絕對沒有任何比特率的保證。接入設(shè)備發(fā)送的全部信元可能被網(wǎng)絡(luò)丟棄，或者可能成功地發(fā)送到目的地。實際達到的數(shù)據(jù)吞吐量完全取決于網(wǎng)絡(luò)狀況。因此，人們經(jīng)常把UBR比作“等待起飛”。
ATM適配層（AAL）準備在ATM網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)男旁?。在發(fā)送端，可變長度數(shù)據(jù)包要被分割為固定長度的信元，然后在接收方重新組合起來。ATM適配層的這種特殊功能被稱作“分段和重組”（SAR）。不同的AAL協(xié)議用來支持優(yōu)化傳輸有不同要求和不同字符的通信。
從比特率、面向連接的協(xié)議&無連接協(xié)議性質(zhì)和時間特點方面看，五種不同的AAL協(xié)議在這些方面有不同的特點。最常用的ATM適配層封裝是AAL1和AAL5。AAL1是一種面向連接的協(xié)議，提供固定的比特率。通過在信息源和目的地之間實施端對端的定時連接可以實現(xiàn)固定延遲。這種固定比特率和固定延遲對于語音和視頻等對延遲敏感的應(yīng)用程序來說是非常理想的。AAL5是用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畛Ｓ玫腁TM適配層協(xié)議。AAL5是面向連接的協(xié)議，并且提供一種可變比特率。這種用于ATM永久虛擬電路的AAL協(xié)議可以在路由器和ATM交換機上選擇和設(shè)置。
不同的AAL協(xié)議能夠在不同的永久虛擬電路上運行。因此，一種特定的永久虛擬電路能夠用于語音和視頻通信，另一種永久虛擬電路能過專門用于數(shù)據(jù)傳輸。支持不同類型AAL協(xié)議的能力使ATM成為一種合適的協(xié)議，可支持具有不同特點和網(wǎng)絡(luò)需求的應(yīng)用。除了能夠提出申請的固有的延遲參數(shù)之外，ATM傳輸配置文件還能夠按照其它的方式量身定制，以保證支持具有不同傳輸要求的通信類型。
一些評論家支持使用信元丟棄優(yōu)先級字節(jié)為語音和視頻等對延遲比較敏感的應(yīng)用提供更高的優(yōu)先等級。如果傳輸速率大于SCR或者檢測到網(wǎng)絡(luò)擁塞時，網(wǎng)絡(luò)將丟棄有CLP字節(jié)信息的通信。在網(wǎng)絡(luò)入口設(shè)置這項功能的惟一好處是能夠讓用戶控制信元得到的CLP設(shè)置。例如，如果這項設(shè)置決定給對延遲敏感的 UDP語音通信做CLP標記，以便放棄而不是延遲這種通信，那么，無論網(wǎng)絡(luò)狀況如何，這種通信都會被打上CLP標記。這就意味著其他用戶能夠以你的損失為代價讓通信通過運營商的網(wǎng)絡(luò)。
ATM一般用于超過T-1/E-1的WAN速度，并且最多可用于每秒155MB的多種同步光纖網(wǎng)絡(luò)（SONET）。因此，它是一種邊緣市場的東西，適用于高帶寬需求和具有嚴格的服務(wù)質(zhì)量標準的網(wǎng)絡(luò)。
幀中繼
幀中繼協(xié)議是在客戶的路由器或者幀中繼接入設(shè)備（FRAD）之間運行的。本地幀中繼交換機一般屬于服務(wù)提供商。永久虛擬電路（PVC）用于站點之間的連接。永久虛擬電路之所以稱作“永久”是因為端點總是與一個租賃線路時相同的。使用“虛擬”這個詞是因為在運營商的網(wǎng)絡(luò)上的整個線路中沒有一個專用的物理連接。例如，不需要運營商編排其交換機來保證信號傳輸，從站點A進入幀中繼網(wǎng)絡(luò)的通信將在站點B退出這個運營商的網(wǎng)絡(luò)。
因此，在最基本的水平上，這看起來好像與使用一條租賃線路把站點A與站點B連接起來是一樣的。不過，還有許多基本的和相當大的區(qū)別。幀中繼實際上是通過一種包交換的技術(shù)收取傳統(tǒng)的基本費用。事實是，整個線路上沒有一個專用的物理電路使運營商能夠提供一個靈活的帶寬，向用戶證明這種連接是節(jié)省費用的。
一項幀中繼服務(wù)需要為每一個永久虛擬電路購買一個承諾信息速率（CIR）。CIR是運營商擔保的端對端的帶寬。用戶還可以購買額外的突發(fā)速率 （Burst Rate）。突發(fā)速率是所有的永久虛擬電路都支持的速度的通信速率。顯然，突發(fā)速率是用戶接入幀中繼服務(wù)提供商的線路的物理速度。然而，運營商不能保證通信將以超過CIR的速度傳輸。一旦超過了這個速率，所有隨后的數(shù)據(jù)包都將在幀中繼文件頭上打上“DE”（符合丟棄條件）的標簽。這將在本地幀中繼交換機上完成。
如果在幀中繼網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點檢測到阻塞的情況，有“DE”標記的數(shù)據(jù)包將被首先放棄。在檢測到擁塞之后，幀中繼交換機將向信息源發(fā)送一個后向擁塞通知（BECN）信息。如果發(fā)送這個信息的路由器或者FRAD有足夠的智能來處理這個信息，那么，它就能夠把發(fā)送的速率降低到CIR速率。因此，用戶可以選擇CIR速率或者突發(fā)速率，以便獲得能夠充分支持其應(yīng)用需求的最劃算的帶寬。
使用TCP協(xié)議的應(yīng)用程序?qū)τ诜艞壍臄?shù)據(jù)包更有彈性，因此同不太可靠的基于UDP的應(yīng)用程序相比性能受到的影響要小一些。對于語音應(yīng)用程序來說，被放棄的數(shù)據(jù)包超過一定的比例將影響語音的質(zhì)量。當以超過CIR的速率進行語音通信時，還有一個需要注意的問題。除了在擁塞時放棄有“DE”標記的數(shù)據(jù)包之外，幀中繼交換機還可能以較低的優(yōu)先等級緩存這些數(shù)據(jù)包。這意味著這種通信將會達到目的地，但是，會有很大的延遲或者抖動，對于語音質(zhì)量或者任何實時重放都會產(chǎn)生嚴重的影響。
避免以超過CIR速率的速度運行實時通信程序應(yīng)該被當作一項一般的原則。這是非常恰當?shù)?，因為幀中繼服務(wù)會需要某些帶寬的保證，不能保證出現(xiàn)任何延遲。因此，對于實時的和非實時的通信使用不同的永久虛擬電路是非常必要的。幀中繼網(wǎng)絡(luò)能夠以節(jié)省成本的方式提供恢復(fù)能力?？梢允褂靡恍〤IR速率低于主要的永久虛擬電路的備份的永久虛擬電路。這種備份的永久虛擬電路位于通向本地幀中繼交換機的不同的電纜線中，因為不僅僅在理論上保證這種恢復(fù)能力是很重要的。
廣域網(wǎng)設(shè)計技術(shù)的選擇
廣域網(wǎng)（WAN）對于企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)擁有成本是一個的單項開支。因此，強調(diào)得最多的和最重要的是有一個權(quán)衡性價比的區(qū)域。本文將探討各種替代的方法。這些方法在選擇和設(shè)計WAN基礎(chǔ)設(shè)施的時候是必須要進行評估的。不同的拓撲的和技術(shù)的選擇將從它們與基本的WAN設(shè)計目標的關(guān)系的角度進行討論。包括同步串行線路、幀中繼和ATM在內(nèi)的傳統(tǒng)的技術(shù)替代方法將同DSL和MPLS等更高級的技術(shù)一起討論。
同步串行線路
清晰頻道租賃線路是地理上分散的站點之間相互連接的最簡單和最傳統(tǒng)的方式，然而也是最昂貴的方式。同步租賃線路的主要優(yōu)勢在于其技術(shù)的簡單性。這就意味著這種技術(shù)的安裝和排除故障僅需要較少的專業(yè)知識，從而減少了技術(shù)支持的費用。點對點的串行連接的特點是需要的費用最少，因此提高了有效的數(shù)據(jù)吞吐量并且消除了額外的延遲和抖動的因素。
充足帶寬的串行連接的特點是具有極好的服務(wù)質(zhì)量。在串行連接上造成信號延遲和抖動的主要原因是路由器上的隊列和數(shù)據(jù)包串行化。當一個小數(shù)據(jù)包等待一個大數(shù)據(jù)包在這個連接上發(fā)送的時候可能會出現(xiàn)串行化延遲。這種類型的延遲最有可能發(fā)生在低速連接上。然而，帶寬預(yù)算總是有上限的，并且總有更省錢的方法減少在串行連接上的延遲和抖動。高級的隊列技術(shù)把大型數(shù)據(jù)包分割為小數(shù)據(jù)包，并且給小數(shù)據(jù)包更高的優(yōu)先等級，從而保證在串行連接上的延遲分布的更統(tǒng)一。
這對于數(shù)據(jù)包語音、視頻和多媒體等對延遲非常敏感的實時應(yīng)用是非常重要的。串行租賃線路的缺點是成本太高。因此，這個行業(yè)的許多部門都把串行租賃線路看作是不能有效地使用價格昂貴的帶寬。這種情況促使人們從串行租賃線路技術(shù)向諸如幀中繼或者用于更高帶寬需求的ATM信元中繼等包交換技術(shù)轉(zhuǎn)移。
MPLS提供了一種節(jié)省成本的方法，讓運營商在一個共享的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施上銷售帶寬，而不是使用專用的基于TDM的租賃線路銷售帶寬。TDM提供的高質(zhì)量的服務(wù)可以通過使用高優(yōu)先等級的標簽標記來實現(xiàn)。實驗字段用于這個目的，并且通常從進入網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包的IP優(yōu)先字段復(fù)制。例如，VoIP數(shù)據(jù)包通常標記為高優(yōu)先等級的5，這與MPLS核心網(wǎng)絡(luò)的試驗值5是相對應(yīng)的。不同的客戶在同一家服務(wù)提供商的網(wǎng)絡(luò)上進行的網(wǎng)絡(luò)通信是通過使用MPLS虛擬專用網(wǎng) （VPN）分隔開來的。然而，需要指出的是，與IPSec VPN不同，MPLS VPN作為一個標準不提供加密功能。MPLS被認為是幀中繼和ATM最新的增強功能。所有這三種技術(shù)都提供了訪問共享的服務(wù)提供商的基礎(chǔ)設(shè)施，但是，MPLS通過使所有的核心設(shè)備都熟悉IP為網(wǎng)絡(luò)注入了更多的智能。
數(shù)字用戶線路
數(shù)字用戶線路（DSL）是一種接入技術(shù)體系。DSL在有限的距離內(nèi)使用高傳輸頻率和高級的調(diào)制技術(shù)在傳統(tǒng)的和老式銅線上提供高帶寬。
不對稱數(shù)字用戶線（ADSL）是DSL最常見的應(yīng)用。ADSL旨在與連接到中央辦公室的本地環(huán)路中的普通電話業(yè)務(wù)（POTS）共存，其方法是使用更高的頻率用于數(shù)據(jù)傳輸，使用老式公共交換電話網(wǎng)（PSTN）使用的4kHz頻率以下的頻段接收數(shù)據(jù)。因此，本地環(huán)路連接中不需要做任何改變。住宅單元或者小型分支辦公室安裝一臺調(diào)制解調(diào)器，再安裝一個把語音和數(shù)據(jù)分開的分頻器就可以了。DSL連接以中央辦公室的數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器（DSLAM）為終點。DSLAM能夠讓服務(wù)提供商把語音通信轉(zhuǎn)接到PSTN網(wǎng)絡(luò)，把數(shù)據(jù)通信轉(zhuǎn)接到互聯(lián)網(wǎng)。
ADSL支持的下行速度為每秒1.5MB，上行速度為每秒640KB。由于遠程辦公室和住宅的帶寬需求通常都是下行的需求比較大，因此，這樣的比例是更有效率的。由于本地環(huán)路的信號衰減，ADSL路由器或者調(diào)制解調(diào)器與中央辦公室之間的距離應(yīng)該不超過1.8萬英尺。DSL家族中的其它變體還包括對稱DSL，提供的上行和下行速度都是大約每秒1.1MB，距離限制是1.2萬英尺。
甚高速數(shù)字用戶線（VDSL）能夠提供雙向更多的帶寬，但是，傳輸?shù)木嚯x較短。因此，VDSL從來沒有成為一個標準。
成為國際電信聯(lián)盟（ITU）標準的是全球?qū)ΨQ高速DSL（G.SHDSL）。這個標準提供了多種速率（雙向速度在每秒192K至2.3MB之間），傳輸距離比目前應(yīng)用的DSL技術(shù)大約長30%。
總之，DSL為分支辦公室、小辦公室/家庭辦公室（SOHO）提供一種效率高和省錢的接入技術(shù)。通過互聯(lián)網(wǎng)可以為總部和其它辦公室建立速度合理的連接。DSL還可以用于備份的目的，在許多方面還可以取代ISDN作為一種能夠提供更高帶寬和更節(jié)省的遠程接入技術(shù)。DSL的一個明顯的局限性是，由于它使用互聯(lián)網(wǎng)連接遠程站點，除了從服務(wù)提供商那里購買服務(wù)級協(xié)議（SLA）之外，服務(wù)質(zhì)量是不能保證的。
異步傳輸模式
異步傳輸模式（ATM）一種綜合性技術(shù)，旨在把帶寬的一致性和傳統(tǒng)的清晰頻道TDM技術(shù)有關(guān)的延遲與包交換技術(shù)的靈活性結(jié)合在一起。ATM的較高層使用專用網(wǎng)絡(luò)接口（PNNI）支持交換式虛電路（SVC）的動態(tài)重新路由。ATM還適應(yīng)突發(fā)通信狀況。小的、固定的53個字節(jié)的信元可減少在WAN中出現(xiàn)的延遲或者抖動的變化。雖然ATM中使用的許多原則與幀中繼相似，但是，交換較小的固定長度的信元以及ATM協(xié)議中固有的服務(wù)質(zhì)量的特點使ATM更適合用于由不同成分組成的和實時的應(yīng)用程序。