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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(dòng)態(tài)

    1 IP  Over  ATM

  IP Over ATM技術(shù)的核心問(wèn)題在于它只對(duì)數(shù)據(jù)流的第一個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由地址處理,按路由轉(zhuǎn)發(fā),接著根據(jù)已計(jì)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(jìn)行傳輸,不再經(jīng)過(guò)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(lái)承載IP業(yè)務(wù),大抵可以分為兩類(lèi):一類(lèi)為迭加模式,另一類(lèi)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(diǎn)說(shuō),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(diǎn)是在ATM網(wǎng)中不論是用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)信令還是網(wǎng)間信令均不變,對(duì)ATM網(wǎng)來(lái)說(shuō)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(dú)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(chēng)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(gè)邏輯功能塊,它可以是一個(gè)獨(dú)立的物理設(shè)備,也可以是ATM交換機(jī)中的一個(gè)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(jī),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(mǎn)足無(wú)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(lái)分類(lèi)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(lái)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(lái),這里ATM的永久性虛通路取代了傳統(tǒng)的專(zhuān)線(xiàn),這種工作方式即為以ATM作為鏈路來(lái)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(lái),它不參與IP網(wǎng)的尋徑功能,因而這種IP網(wǎng)實(shí)質(zhì)上仍是一個(gè)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(lái)支持IP over ATM。在此場(chǎng)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(lái)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(shí)延。以網(wǎng)絡(luò)形式來(lái)支持IP網(wǎng)(IP over ATM)的最合理算法是MPLS。MPLS是一種拓?fù)潋?qū)動(dòng)的算法,它和無(wú)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(gè)主干物理通信平臺(tái)多業(yè)務(wù)同時(shí)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(lái)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(jìn)展比較慢,尤其是MPLS的標(biāo)準(zhǔn)化工作尚需時(shí)日,這使得ATM仍不能滿(mǎn)足業(yè)務(wù)高速發(fā)展對(duì)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(duì)來(lái)說(shuō)比較成熟,已在許多電信廠(chǎng)商的骨干網(wǎng)中得到了成功的應(yīng)用。不過(guò),近來(lái)業(yè)界對(duì)IP網(wǎng)骨干網(wǎng)的建設(shè)提出了更新的解決方案,即跳過(guò)ATM網(wǎng)而采用IP over SDH的技術(shù),直接在SDH上構(gòu)建IP網(wǎng)。

4.光因特網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)

光因特網(wǎng)既可以用SONET/SDH的幀結(jié)構(gòu),也可以用千兆比以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)。由于長(zhǎng)途WDM波長(zhǎng)每200km500km需進(jìn)行一次電再生,目前大部分再生設(shè)備都采用SONET/SDH幀結(jié)構(gòu)。如果網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用SONET/SDH再生設(shè)備和轉(zhuǎn)發(fā)器,那么來(lái)自路由器的IP分組必須裝放SONET/SDH幀內(nèi)。

SONET/SDH幀結(jié)構(gòu)的一大優(yōu)點(diǎn)是在它的報(bào)頭內(nèi)載有信令和網(wǎng)絡(luò)管理信息。網(wǎng)絡(luò)管理信息對(duì)長(zhǎng)途WDM系統(tǒng)是很重要的,尤其是在有很多電和光再生器時(shí),它能使我們很快地對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障進(jìn)行論斷和定位,但開(kāi)銷(xiāo)也很大。如果把這些功能做入IP選路設(shè)備,開(kāi)銷(xiāo)就能減小。

SONET/SDH幀有它的局限性。SONET/SDH幀是基于8kHz話(huà)音同步取樣的,并含有報(bào)頭信息。此外,IP分組可以映射到兩個(gè)或更多個(gè)SONET/SDH幀內(nèi),也可以多個(gè)IP分組映射到一個(gè)SONET/SDH幀內(nèi),取決于IP分組的大小。因此,在路由器接口上SONET/SDH幀的SAR(Segmentation Assembly and Reassembly)處理是非常耗時(shí)的,使吞吐量和性能受到影響。許多公司現(xiàn)正在制定一種新的幀結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn),稱(chēng)作“Fast-IP”或“Slim SONET/SDH”,它提供SONET/SDH幀的許多功能,但在報(bào)頭位置和如何使幀大小與分組大小匹配方面使用了更新的技術(shù)。SONET/SDH幀結(jié)構(gòu)的最大缺點(diǎn)是SONET/SDH轉(zhuǎn)發(fā)器和再生器目前很貴。

另一選擇是使用千兆比以太網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)。它雖沒(méi)有像SONET/SDH那樣多的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息,但它成本低,大多數(shù)計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)都使用這樣的幀,故很有吸引力。因用的是“異步”協(xié)議,故對(duì)向抖動(dòng)和定時(shí)不像SONET/SDH那樣敏感,只要控制好,就不會(huì)有明顯的分組丟失。

使用千兆比以太網(wǎng)幀的另一優(yōu)點(diǎn)是它與兩端主機(jī)的幀結(jié)構(gòu)相同,就不需要把數(shù)據(jù)重新映射到其它傳送協(xié)議(如SONET/SDHATM)中去,因此在路由器接口上也無(wú)須SAR和比特塞入操作來(lái)把數(shù)據(jù)幀和傳送幀對(duì)準(zhǔn)。另外,千兆比以太網(wǎng)的分路設(shè)備成本也較低。

目前千兆比以太網(wǎng)的收發(fā)雙向累加帶寬是2.5Gbit/s,現(xiàn)正在制定5Gbit/s10Gbit/s標(biāo)準(zhǔn)。

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