ATM承载IP解决方案.参考.ppt

1. 引言 因特网无论从规模还是流量负荷上来说，一直呈几何级数在增长； 网络的多媒体业务和实时业务的需求，要求网络必须支持高带宽的传输交换能力，并提供服务质量( QoS )的保障机制； 具有高速交换能力和提供QoS的ATM网是一种仍具潜力的交换技术。 1.1 ATM承载IP业务解决方案分类 所谓叠加（Overlay）模型的IP与ATM网互连方案，并不更改ATM网络的协议模块，而将IP等协议的功能层次叠加在ATM之上。 ATM网络实体既需要有自己独立的ATM网络地址，也需要有对应的IP网络地址。ATM地址用于识别ATM站点，ATM信令，虚连接（Virtual Connection）用于传送高层的IP分组；而IP地址用于识别叠加在ATM网络实体上的IP逻辑实体。 所有在ATM网络上工作的协议必须需要某种解析( resolution )协议，将高层地址（例如IP地址）与相应的ATM地址联系起来。 将ATM单元实体与ATM网络的地址分配策略和路由选择协议分离，在网络互连中，ATM网络实体采用与IP协议完全相同的协议体系和地址分配策略； 在这类互连方案里，ATM实体均以无连接网络协议的网络地址（如IP地址）识别，传统无连接网络的路由选择协议（例如IGP，EGP和OSPF）将取代ATM信令统一整个互连网络； 此方法所构成的互连网络实质上是一个无连接网络。这种模型出于它将ATM网络作为传输网络使用，用VPI / VCI上的信元传送代替传统的分组传送，因而被称为传递（Transit）模型，在某些文献里也被称为集成模型（Integrated Model）。 1.2 ATM网与IP网络的关键问题 传统路由采用不等长表项匹配查找算法，极大地影响其处理速度。而ATM网络的交换是通过信元内固定长度的VPI / VCI翻译实现的，其效率很高。 并将其与“ 捷径（Shortcut）” 或 直通(cut-through) 机制结合，来提高传统路由器的速度。 所谓 “ 捷径 ”，就是指分组在传送时的处理过程不再按照常规的方式进行，而是经过一种更为简化的处理过程（或更短的传送路径）到达目的站点，从而提高这些分组的传递效率。 所谓捷径建立机制，就是向各网络实体传播这些预知信息。一旦在信源和信宿间的各有关网络实体都得到了这一预知信息，一条捷径就建立起来了。 1.3 CLASSICAL IPOA (1) 基本配置 (2) 协议结构 (3) 工作过程 (4) 网络连接 (1) 基本配置 (2) 协议结构 IPOA包括两个协议：RFC 1483 AAL 5上的多协议封装； RFC 1577 Classical IP / ARP over ATM。 当主叫用户有IP数据报要发送时，在ATM网的边缘使用RFC 1483建议：AAL 5 CPCS对IP数据报进行封装，形成ATM信元在ATM网内传送； 最大传送单元为9180字节； 在IP层来看， 一个LIS只相当于一次hop (3) 工作过程 ARP ( Address Resolution Protocol ) 服务器 ： 一台LIS上的主机的通信过程包括： · 获取目的地IP地址； · 如果目的地IP地址不在本子网内，则从路由表中寻找转发路由器地址； · 发送地址解析请求给地址解析服务器，解析目的地ATM地址； · 得到响应后，使用得到的ATM地址，通过ATM信令建立VC； · 信息从VC上发送。 (4) 网络连接 AAL 5 多协议封装 RFC 1483 CLASSICAL IPOA模型优缺点： 保证了现有IP网络的端到端IP选路的所有体系结构及上层软件不需要变更。 所有的子网间信息必须经过路由器传输。路由器显然成了影响网络效率的瓶颈。 同时，由于LIS内部节点之间逻辑上需要全互连，因此，一个LIS不可能很大。 主机之间的一次通信可能需要经过多次路由器转接，其效率非常低，同时它不支持多播和广播功能，IP的多播和广播要等待“建立ATM多点— 多点连接”的标准出台后才能实现。 下一站解析协议(NHRP) 为了提高CLASSICAL IPOA模型的效率，应允许网络中任何一个源站点能够利用ATM虚连接直接与目的站通信，而不管该目的站是否与源站在同一个LIS内。 源站点只知道目的站点的IP地址，并不知道目的站的ATM地址，因此它无法使用ATM信令建立ATM虚连接。 LIS里的ARP服务器只能解析本子网内部成员的IP地址与ATM地址的映射关系。 下一站解析协议NHRP ( Next Hop Resolution Protocol ) IETF所提出的NHRP是允许一个希望跨越非广播多接入(NBMA)网络的主机或路由器，判定合适的“ NBMA下一站 ” 的IP地址