网络融合技术MPLS[walkaway].ppt

关于MPLS(多协议标记交换技术) 南京邮电大学 张顺颐  ATM技术的发展 ATM技术（异步传输模式）在九十年代问世以后，发展很快。曾经有人预料，这是下一世纪通信网络的核心技术。因为ATM技术质量很好，传输容量大，当时光通信技术在主干和骨干网络上已经完成，但是能够完成大容量的交换和传输设备没有赶上，对比而言，用于交换的技术中，最好的就是ATM。 ATM的发展势头受到IP技术的阻挡 然而，ATM设备价格昂贵，难以大规模普及。其次，ATM设备采取信元技术，格式固定；此外ATM与丰富多彩的上层的应用结合得不太理想。 IP技术在实用化以后，发展更快，有人认为，这是取代现有通信传输技术的技术。IP技术的优势就是基于IP技术的因特网的应用非常普及。但是IP技术的最大劣势是服务质量和管理。IP技术是尽力而为，其QoS不理想。 IP技术和ATM技术的融合 因此发生了两种观点的争执：在2000年前后，曾经有人发出电信网即将被IP网络取代的预言。但是几年后，事实证明，电信网也可以兼容和接纳IP技术。 图：ATM主干网络及PVC（永久虚电路） IP地址和ATM的地址 IP网络的地址，长度32位，分为A、B、C、D、E 5类： A类地址：首位0， B类地址：头两位10， C类地址：头3位110， D类地址：头4位1110，为组播地址； E类地址：头5位11110，E类地址供今后使用； ATM地址是ISO制定的20位字节的网络服务访问点NSAP编码。 主干网络和接入网络 主干网络采用ATM交换机连接； 接入网络也采用ATM交换机作为网内的交换方式，但是网络之间，接入网络与用户网络设备之间都是通过路由器连接的。因为路由器就是网络连接设备，是在网络层上进行数据交换的设备。 骨干网络和接入网络的区别是网络内的数据传输的速度不同。主干网络内部数据传输的速度很高。而接入网络内数据传输的速度相对就低很多 ATM主干网络 永久虚电路PVC成为路由器之间连接的骨干网络 汇接点 为此，就需要设置汇接点PoP，用来缓冲两者之间速度的差异。 图中PoP称为汇接点（Point of Presence）。 汇接点PoP中，有两种路由器：接入路由器（access router），也称为边沿路由器（border router），这类路由器用来与用户的设备相连接，因此数量大，速度低。 主干路由器（backbone router）或核心路由器（core router），一般一个汇接点PoP中使用一个，速度很高。 主干网络 汇接点PoP之间连接通过主干的ATM交换机。这样的好处是，因为ATM是面向连接的，但是是虚连接。其间的电路是永久虚电路PVC。这样，避免了每一次使用虚电路时都要建立虚电路，使用完毕，再释放虚电路。于是，建立在ATM基础之上的主干电路网络就如同为IP层提供了一个直通的信道。这种方式称为“覆盖模型”。具体的技术有：ATM上的传统IP规范IPOA（Classical IP Over ATM），局域网仿真LANE（LAN Emulation），ATM上的多协议规范 MPOA（Multiprotocal Over ATM）。 两种地址的矛盾 问题在于，主干网络上的主干路由器必须有两种地址：一是为了与网络上的其它IP设备通信的IP地址，另一种是与ATM设备通信的ATM地址。 IP数据包在主干网络中的传输 当IP数据包通过主干路由器进入或者离开主干网络时，主干路由器就需要进行地址的适配。以IP数据包进入主干网络为例，此时主干路由器需要完成以下工作： 1、? 拆分数据包，提出其中的目的地址，查找路由表，确定下一跳路由器的地址，由于主干网络是全连接，下一跳的路由器地址即网络中出口路由器地址； IP数据包在主干网络中的传输 2、? 由于ATM层是IP层下面的传输通道，也就是相当于IP网络的数据链路层，所以，需要从ATM设备连接的主干网络确定出口路由器的ATM地址。因为只有确定ATM设备的地址以后，才能完成传输IP包的工作； 3、入口处的路由器将所得到的出口路由器的ATM地址与IP数据包同时送往ATM主干网络； 然后，由ATM主干网络完成以下工作： 然后，由ATM主干网络完成以下工作 1、? 确定通向目的ATM设备的虚通路的虚通路标识符VCI。由于ATM主干网络中已经建立了一个ATM到VCI的影射表，这个表是静态的（因为使用的是永久虚电路）； 2、? 虚通路的发送端，即入口路由器将数据报分割，形成ATM需要的53字节的ATM信元，以便在ATM网络中传输；在ATM信元到达出口路由器后，再将ATM信元还原成原来的IP数据报； 问题的产生： 由此可见，在