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軟件水平考試網(wǎng)絡(luò)工程師復(fù)習(xí)指導(dǎo):主干網(wǎng)

    、寬帶IP技術(shù)的發(fā)展動態(tài)

    1 IP  Over  ATM

  IP Over ATM技術(shù)的核心問題在于它只對數(shù)據(jù)流的第一個數(shù)據(jù)包進行路由地址處理,按路由轉(zhuǎn)發(fā),接著根據(jù)已計算的路由在ATM網(wǎng)上建立虛電路VC,以后的數(shù)據(jù)包沿著VC以直通(CutThrough)方式進行傳輸,不再經(jīng)過路由器,從而將數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)速度提高到第二層交換程度。IP Over ATM的分層模型和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

  用ATM來承載IP業(yè)務(wù),大抵可以分為兩類:一類為迭加模式,另一類為集成模式 。

    1)迭加模式指的是IP網(wǎng)的尋址是迭加在ATM尋址基礎(chǔ)上的,通俗一點說,在迭加模式中ATM的尋址方式不是變的。IP地址在邊緣設(shè)備中映射成ATM地址,IP包據(jù)此傳向另一端邊緣設(shè)備。迭加模式的最大特點是在ATM網(wǎng)中不論是用戶網(wǎng)絡(luò)信令還是網(wǎng)間信令均不變,對ATM網(wǎng)來說IP業(yè)務(wù)只是它承載的業(yè)務(wù)之一,ATM的其它功能照樣存在,不受影響。最典型的迭加模式有局域網(wǎng)仿真(LANE)、經(jīng)典地在ATM上傳送IPCIP OAclassical IP over ATM)和ATM上的多協(xié)議(MPOAmultiprotocol over ATM)等 。

  2)集成模式指的是將IP網(wǎng)設(shè)備和ATM網(wǎng)設(shè)備集成在一起。在集成模式中,ATM網(wǎng)的尋址已不再是獨立的,將受到IP網(wǎng)設(shè)備的干預(yù)。在集成模式下,IP網(wǎng)的控制設(shè)備一般可稱為IPC,它既具有傳統(tǒng)路由器的功能,能完成IP網(wǎng)的路由功能,又具有控制建立ATM虛通路的能力。IPC是一個邏輯功能塊,它可以是一個獨立的物理設(shè)備,也可以是ATM交換機中的一個功能模塊,但它是必不可少的。ATM交換設(shè)備一般仍為普通ATM交換機,但已有重大的改變,最大的變化是信令(UNINNI),它們之間的信令已不再是ATM ForumITUT的信令,而是一套特別的控制方式。其目的在于能快速建立連接,以滿足無連接IP業(yè)務(wù)快速切換的要求。

  迭加模式和集成模式是按ATM信令來分類的,不能反映網(wǎng)絡(luò)的整體性能。從網(wǎng)絡(luò)整體性能角度出發(fā),ATM可以有兩種方法來支持IP over ATM

    1ATM作為鏈路。使用ATM的永久性虛通路將地域上分離的路由器連接起來,這里ATM的永久性虛通路取代了傳統(tǒng)的專線,這種工作方式即為以ATM作為鏈路來承載IP業(yè)務(wù)。在這種工作方式中,ATM只是作為鏈路將若干路由器連起來,它不參與IP網(wǎng)的尋徑功能,因而這種IP網(wǎng)實質(zhì)上仍是一個路由器網(wǎng),不改變IP網(wǎng)的整體性能,只是提高了某些部分的傳輸速率而已。

  2ATM作為網(wǎng)絡(luò)。這種方法是ATM網(wǎng)以網(wǎng)絡(luò)形式來支持IP over ATM。在此場合下,ATM參與了IP網(wǎng)的尋徑功能。由于ATM的尋徑及其它指標(biāo)大大優(yōu)于普通路由器,因而以網(wǎng)絡(luò)形式來支持IP網(wǎng)(IP over ATM),可以顯著提高IP網(wǎng)的性能,不僅提高了傳輸速率,也大大縮短了傳輸時延。以網(wǎng)絡(luò)形式來支持IP網(wǎng)(IP over ATM)的最合理算法是MPLS。MPLS是一種拓撲驅(qū)動的算法,它和無連接的IP傳輸非常適應(yīng);MPLS算法的ATM上的IP網(wǎng)是一種很好的IP網(wǎng)的組織形式,可構(gòu)成一個主干物理通信平臺多業(yè)務(wù)同時應(yīng)用的十分理想的格局,并且能從整體上提高IP的性能。

  盡管IP over ATM,特別是ATM以網(wǎng)絡(luò)形式來支持能獲得很好的網(wǎng)絡(luò)整體性能,但IP over ATM的技術(shù)進展比較慢,尤其是MPLS的標(biāo)準(zhǔn)化工作尚需時日,這使得ATM仍不能滿足業(yè)務(wù)高速發(fā)展對帶寬的要求,從而導(dǎo)致IP over SDH技術(shù)的出現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)特別注意IP over ATMIP over SDH具有各自的適應(yīng)面。

    2 IP Over SDHSONET

  IP over ATM技術(shù)相對來說比較成熟,已在許多電信廠商的骨干網(wǎng)中得到了成功的應(yīng)用。不過,近來業(yè)界對IP網(wǎng)骨干網(wǎng)的建設(shè)提出了更新的解決方案,即跳過ATM網(wǎng)而采用IP over SDH的技術(shù),直接在SDH上構(gòu)建IP網(wǎng)。

    、寬帶IP技術(shù)的發(fā)展動態(tài)

    1 IP  Over  ATM

  IP Over ATM技術(shù)的核心問題在于它只對數(shù)據(jù)流的第一個數(shù)據(jù)包進行路由地址處理,按路由轉(zhuǎn)發(fā),接著根據(jù)已計算的路由在ATM網(wǎng)上建立虛電路VC,以后的數(shù)據(jù)包沿著VC以直通(CutThrough)方式進行傳輸,不再經(jīng)過路由器,從而將數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)速度提高到第二層交換程度。IP Over ATM的分層模型和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

  用ATM來承載IP業(yè)務(wù),大抵可以分為兩類:一類為迭加模式,另一類為集成模式 。

    1)迭加模式指的是IP網(wǎng)的尋址是迭加在ATM尋址基礎(chǔ)上的,通俗一點說,在迭加模式中ATM的尋址方式不是變的。IP地址在邊緣設(shè)備中映射成ATM地址,IP包據(jù)此傳向另一端邊緣設(shè)備。迭加模式的最大特點是在ATM網(wǎng)中不論是用戶網(wǎng)絡(luò)信令還是網(wǎng)間信令均不變,對ATM網(wǎng)來說IP業(yè)務(wù)只是它承載的業(yè)務(wù)之一,ATM的其它功能照樣存在,不受影響。最典型的迭加模式有局域網(wǎng)仿真(LANE)、經(jīng)典地在ATM上傳送IPCIP OAclassical IP over ATM)和ATM上的多協(xié)議(MPOAmultiprotocol over ATM)等 。

  2)集成模式指的是將IP網(wǎng)設(shè)備和ATM網(wǎng)設(shè)備集成在一起。在集成模式中,ATM網(wǎng)的尋址已不再是獨立的,將受到IP網(wǎng)設(shè)備的干預(yù)。在集成模式下,IP網(wǎng)的控制設(shè)備一般可稱為IPC,它既具有傳統(tǒng)路由器的功能,能完成IP網(wǎng)的路由功能,又具有控制建立ATM虛通路的能力。IPC是一個邏輯功能塊,它可以是一個獨立的物理設(shè)備,也可以是ATM交換機中的一個功能模塊,但它是必不可少的。ATM交換設(shè)備一般仍為普通ATM交換機,但已有重大的改變,最大的變化是信令(UNINNI),它們之間的信令已不再是ATM ForumITUT的信令,而是一套特別的控制方式。其目的在于能快速建立連接,以滿足無連接IP業(yè)務(wù)快速切換的要求。

  迭加模式和集成模式是按ATM信令來分類的,不能反映網(wǎng)絡(luò)的整體性能。從網(wǎng)絡(luò)整體性能角度出發(fā),ATM可以有兩種方法來支持IP over ATM

    1ATM作為鏈路。使用ATM的永久性虛通路將地域上分離的路由器連接起來,這里ATM的永久性虛通路取代了傳統(tǒng)的專線,這種工作方式即為以ATM作為鏈路來承載IP業(yè)務(wù)。在這種工作方式中,ATM只是作為鏈路將若干路由器連起來,它不參與IP網(wǎng)的尋徑功能,因而這種IP網(wǎng)實質(zhì)上仍是一個路由器網(wǎng),不改變IP網(wǎng)的整體性能,只是提高了某些部分的傳輸速率而已。

  2ATM作為網(wǎng)絡(luò)。這種方法是ATM網(wǎng)以網(wǎng)絡(luò)形式來支持IP over ATM。在此場合下,ATM參與了IP網(wǎng)的尋徑功能。由于ATM的尋徑及其它指標(biāo)大大優(yōu)于普通路由器,因而以網(wǎng)絡(luò)形式來支持IP網(wǎng)(IP over ATM),可以顯著提高IP網(wǎng)的性能,不僅提高了傳輸速率,也大大縮短了傳輸時延。以網(wǎng)絡(luò)形式來支持IP網(wǎng)(IP over ATM)的最合理算法是MPLSMPLS是一種拓撲驅(qū)動的算法,它和無連接的IP傳輸非常適應(yīng);MPLS算法的ATM上的IP網(wǎng)是一種很好的IP網(wǎng)的組織形式,可構(gòu)成一個主干物理通信平臺多業(yè)務(wù)同時應(yīng)用的十分理想的格局,并且能從整體上提高IP的性能。

  盡管IP over ATM,特別是ATM以網(wǎng)絡(luò)形式來支持能獲得很好的網(wǎng)絡(luò)整體性能,但IP over ATM的技術(shù)進展比較慢,尤其是MPLS的標(biāo)準(zhǔn)化工作尚需時日,這使得ATM仍不能滿足業(yè)務(wù)高速發(fā)展對帶寬的要求,從而導(dǎo)致IP over SDH技術(shù)的出現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)特別注意IP over ATMIP over SDH具有各自的適應(yīng)面。

    2 IP Over SDHSONET

  IP over ATM技術(shù)相對來說比較成熟,已在許多電信廠商的骨干網(wǎng)中得到了成功的應(yīng)用。不過,近來業(yè)界對IP網(wǎng)骨干網(wǎng)的建設(shè)提出了更新的解決方案,即跳過ATM網(wǎng)而采用IP over SDH的技術(shù),直接在SDH上構(gòu)建IP網(wǎng)。

  如圖2所示,IP Over SDHSONETIP數(shù)據(jù)包通過采用點到點協(xié)議(PPP)映射到SDHSONET幀上,按各次群相應(yīng)的線速率進行連續(xù)傳輸?shù)摹?/SPAN>IP Over SDHSONET也叫Packet Over SDHSONETPPP Over SDHSONETPOS)。

  IP Over SDHSONET技術(shù)的實現(xiàn)需要高速路由器和PPP協(xié)議,采用的仍然是傳統(tǒng)路由器的逐包轉(zhuǎn)發(fā)(Forward)方式。這種方法的基本思路是將路由計算與包的轉(zhuǎn)發(fā)分開,采用緩沖Cache技術(shù)、硬件芯片快速處理技術(shù)(ASIC技術(shù))和以信元交換矩陣作為路由器內(nèi)部體系構(gòu)架的交換路由技術(shù),將路由器包的逐包轉(zhuǎn)發(fā)速度控制得與第二層交換的速度相當(dāng)。它無須利用廣域網(wǎng)上的ATM交換機來建立虛電路VC。目前不少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備公司已推出基于IP Over SDHSONET技術(shù)的交換路由器產(chǎn)品,如Cisco千兆位交換路由器GSR、Ascend千兆位路由轉(zhuǎn)發(fā)器GRF等。

  將Internet建立在SDHSONET傳輸平臺上,可以很容易地跨越地區(qū)和國界,兼容各種不同的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互連,從而為Internet技術(shù)適用于多媒體業(yè)務(wù)平臺打好傳輸體制上的基礎(chǔ)。目前IP Over SDHSONET技術(shù)一般可進行業(yè)務(wù)分級(CoS),尚不能像IP Over ATM技術(shù)那樣提高QoS

  IP Over SDHSONET技術(shù)的不足之處主要有:
        ·不適于集數(shù)據(jù)、語音、圖像等的多業(yè)務(wù)平臺;
    ·目前IPOver SDHSONET技術(shù)一般可進行業(yè)務(wù)分級(CoS),尚不能像IP Over ATM技術(shù)那樣提供服務(wù)質(zhì)量較好的QoS;
   
·對大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò),需處理龐大、復(fù)雜的路由表,而且路由表查找困難,路由信息占用較大的帶寬;
    ·尚不支持虛擬專用網(wǎng)VPN和電路仿真;
   
·網(wǎng)絡(luò)擴充性能較差,不如IPOver ATM技術(shù)那樣靈活。

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