IP 传送技术.doc

目前因特网仍在蓬勃发展,业界流行两个短语“Everything over IP , IP over everything”。“IP over everything”是已被实践证明的,也正是IP 的精髓,即通过统一的IP 层对上层协议屏蔽各种物理网络技术的差异性实现异种网互联。而“Everything over IP”的“everything”是指所有业务,包括数据、图像和话音,实时和非实时的。这对于目前的IP 技术来说仍是心有余而力不足,需要新技术来帮助解决。但随着IP 业务量的日益膨胀, IP需有更高带宽、更有效的新传送技术来支持其发展。随着技术发展, IP 传送可以基于ATM,也可以直接落在SDH上,甚至光传送网(WDM) 上。 IP 传送技术 IP是网络层协议,SDH和WDM是物理层传送技术,在两层中间需要一个数据链路层。物理层的作用是负责在通信通道中传送光或电信号;数据链路层负责把物理层提供的信号转换成网络层所需要的信号;网络层则从这些信号中提取分组,进行路由转换,传向目的地。目前最流行的IP传送技术有三种,即IP over ATM, IP over SDH和IP over WDM。 3. 1 　IP/ATM IP与ATM的结合是面向连接的ATM与无连接IP的统一,也是选路与交换的优化组合,可以综合利用ATM的速度快、容量大、多业务支持能力的优点以及IP的简单、灵活、易扩充和统一性的特点,达到优势互补的目的。但其网络体系结构复杂重复,ATM与TCP/ IP都具有寻址、选路和流量控制功能,开销损失达25 %以上。在网络扩展性方面,ATM的分段与组装(SAN) 功能( IP over ATM 所要求的映射方式) 将随着接口速率的增加而变得十分复杂,因而其速率不易提高。IP over ATM主要适用于网络边缘多业务的汇集和一般IP骨干网,不太适合超大型IP骨干网应用。目前ATM与IP 结合的重点研究课题是多协议标记交换(MPLS) ,MPLS可望把一些面向连接的组网优点带到路由器的网络上,诸如QoS、业务量工程设计、虚拟专用网的管理、大型路由表的计算等问题都可望得到解决。总的看, IP over ATM适用于多业务电信环境以及服务质量要求较高的IP业务。 3. 2 　IP/ SDH IP与SDH的结合则是将IP分组通过点到点协议直接映射到SDH帧,省掉了中间的ATM 层,从而保留了因特网的无连接特征,简化了网络体系结构,提高了传输效率,降低了成本,易于兼容不同技术体系和实现网间互联,是一种现实而高效的IP传送技??。但目前尚不适于多业务平台,可扩展性不理想,只有业务分级,无优先级业务质量,尚不支持虚拟专用网和电路仿真。在IP over SDH中SDH是以链路方式来支持IP网,没有从本质上提高IP网的性能。这种技术的核心是千兆比速交换路由器,可实现第2 层交换与第3层选路的一体化,其线速包过滤,可基本保证服务质量。IP over SDH的吞吐量可达60Gbit/ s ,端口密度和端口费用也可与ATM 相比,转发分组延时则已降至几十μs 量级,不再是大问题。总的看,IP over SDH适用于经营IP业务的ISP ,以IP业务量为主的电信网或在电信骨干网上疏导高速率数据流。 3. 3 　IP/ WDM 将IP直接放在光路上传输,即实现所谓的IP over WDM。显然,这是一种最简单直接的体系结构,省掉了中间的ATM层与SDH层,减少了网络设备;减少了功能重叠,简化了设备,减轻了网管复杂性,特别是网络配置的复杂性;额外的开销最低,传输效率最高;通过业务量工程设计,可以与IP的不对称业务量特性相匹配;还可利用光纤环路的保护光纤吸收突发业务,尽量避免缓存,减少延时。由于省掉了昂贵的ATM交换机和大量的普通SDH复用设备,简化了网管,又采用了波分复用,其成本可望比传统电路交换网降低1～2个量级! IP over WDM的最大优势在于其巨大的带宽潜力,目前商用化的WDM系统的速率已达160Gbit/ s。显然,只有这样的高速率才有可能与未来巨大的IP业务量相匹配,其他任何技术都不可能与其相比。WDM的另一个重要特点是有上百个可用波道,各个波道信号间可以彼此隔离,因而可以很容易地兼容不同性质和协议的业务,起到业务汇集作用,网络管理者不再需要在同一电路上设法混合各种业务,从而有可能不再需要采用复杂的ATM来汇集各种业务,简化了体系结构。至于人们所关心的服务质量问题, IP over WDM的解决思路是靠WDM的高带宽和简单的优先级方案。按排队理论,只有网络利用率超过75 %时才需要QoS。当网络利用率低于70 %时,队列很短或根本不存在排队,常常只需简单的优先级方案(如IP报头的3个优先比特) 即可,于是将高质量实时业务放在队列前面即可保证