文章責編：ak47
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一 、寬帶IP技術的發(fā)展動態(tài)
1 IP Over ATM
IP Over ATM技術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（Cut－Through）方式進行傳輸，不再經(jīng)過路由器，從而將數(shù)據(jù)包的轉發(fā)速度提高到第二層交換程度。IP Over ATM的分層模型和網(wǎng)絡體系結構如圖1所示。
用ATM來承載IP業(yè)務，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地址在邊緣設備中映射成ATM地址，IP包據(jù)此傳向另一端邊緣設備。迭加模式的最大特點是在ATM網(wǎng)中不論是用戶網(wǎng)絡信令還是網(wǎng)間信令均不變，對ATM網(wǎng)來說IP業(yè)務只是它承載的業(yè)務之一，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IP（CIP OA—classical IP over ATM）和ATM上的多協(xié)議（MPOA—multiprotocol over ATM）等 。
（2）集成模式指的是將IP網(wǎng)設備和ATM網(wǎng)設備集成在一起。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)設備的干預。在集成模式下，IP網(wǎng)的控制設備一般可稱為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（UNI和NNI），它們之間的信令已不再是ATM Forum或ITU－T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)絡的整體性能。從網(wǎng)絡整體性能角度出發(fā)，ATM可以有兩種方法來支持IP over ATM。
（1）ATM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。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。
（2）ATM作為網(wǎng)絡。這種方法是ATM網(wǎng)以網(wǎng)絡形式來支持IP over ATM。在此場合下，ATM參與了IP網(wǎng)的尋徑功能。由于ATM的尋徑及其它指標大大優(yōu)于普通路由器，因而以網(wǎng)絡形式來支持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是一種拓撲驅動的算法，它和無連接的IP傳輸非常適應。基于MPLS算法的ATM上的IP網(wǎng)是一種很好的IP網(wǎng)的組織形式，可構成一個主干物理通信平臺多業(yè)務同時應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)絡形式來支持能獲得很好的網(wǎng)絡整體性能，但IP over ATM的技術進展比較慢，尤其是MPLS的標準化工作尚需時日，這使得ATM仍不能滿足業(yè)務高速發(fā)展對帶寬的要求，從而導致IP over SDH技術的出現(xiàn)。應當特別注意IP over ATM和IP over SDH具有各自的適應面。
2 IP Over SDH／SONET
IP over ATM技術相對來說比較成熟，已在許多電信廠商的骨干網(wǎng)中得到了成功的應用。不過，近來業(yè)界對IP網(wǎng)骨干網(wǎng)的建設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，直接在SDH上構建IP網(wǎng)。
4．光因特網(wǎng)的幀結構
光因特網(wǎng)既可以用SONET/SDH的幀結構，也可以用千兆比以太網(wǎng)的幀結構。由于長途WDM波長每200km～500km需進行一次電再生，目前大部分再生設備都采用SONET/SDH幀結構。如果網(wǎng)絡內使用SONET/SDH再生設備和轉發(fā)器，那么來自路由器的IP分組必須裝放SONET/SDH幀內。
SONET/SDH幀結構的一大優(yōu)點是在它的報頭內載有信令和網(wǎng)絡管理信息。網(wǎng)絡管理信息對長途WDM系統(tǒng)是很重要的，尤其是在有很多電和光再生器時，它能使我們很快地對網(wǎng)絡故障進行論斷和定位，但開銷也很大。如果把這些功能做入IP選路設備，開銷就能減小。
SONET/SDH幀有它的局限性。SONET/SDH幀是基于8kHz話音同步取樣的，并含有報頭信息。此外，IP分組可以映射到兩個或更多個SONET/SDH幀內，也可以多個IP分組映射到一個SONET/SDH幀內，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構標準，稱作“Fast-IP”或“Slim SONET/SDH”，它提供SONET/SDH幀的許多功能，但在報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。SONET/SDH幀結構的最大缺點是SONET/SDH轉發(fā)器和再生器目前很貴。
另一選擇是使用千兆比以太網(wǎng)的幀結構。它雖沒有像SONET/SDH那樣多的網(wǎng)絡狀態(tài)信息，但它成本低，大多數(shù)計算機局域網(wǎng)都使用這樣的幀，故很有吸引力。因用的是“異步”協(xié)議，故對向抖動和定時不像SONET/SDH那樣敏感，只要控制好，就不會有明顯的分組丟失。
使用千兆比以太網(wǎng)幀的另一優(yōu)點是它與兩端主機的幀結構相同，就不需要把數(shù)據(jù)重新映射到其它傳送協(xié)議（如SONET/SDH或ATM）中去，因此在路由器接口上也無須SAR和比特塞入操作來把數(shù)據(jù)幀和傳送幀對準。另外，千兆比以太網(wǎng)的分路設備成本也較低。
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/s和10Gbit/s標準。
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