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1.IP/ATM集成基本原理
上述IP/ATM重疊模型總的思路是保持IP和ATM網絡模式不變，解決IP報如何在ATM網絡上傳送的問題。它包含一系列的IP和ATM功能映射，如圖2.58所示。其中，地址映射需要設置專門的服務器，既是網絡的潛在瓶頸，又會引人數(shù)據(jù)傳送的附加時延。IP選路全VC交換的映射要求網絡既具有IP層的路由功能，又具有ATM層的交換信令功能，實現(xiàn)十分復雜。QoS的映射，由于IP網絡的固有局限性，并沒有解決。盡管ATM網絡具有完善的QoS支持能力，但是在重疊模型中ATM網絡僅僅提供了未定比特率(UBR)業(yè)務，用以支持IP網絡的盡力而為服務。而IP多播能力卻受到ATM多播能力的限制，其功能和規(guī)模都將受到影響。
鑒于重疊模型二層網絡功能重復，ATM能力又未能充分發(fā)揮的問題，IETF成員公司又提出了IP/ATM集成模型。其基本思路是將第三層的選路和第二層的轉發(fā)融合在一起，轉發(fā)采用ATM交換結構，而ATM交換結構的交換操作則受IP選路的控制。其網絡節(jié)點既具有IP路由功能，又具有ATM交換功能，稱之為交換／路由器(Switch/router);網絡協(xié)議則摒棄復雜的標準ATM信令，重新定義簡化的分配協(xié)議。這樣的模型不需要地址解析，IP報傳送效率高，兼具IP選路的靈活性、健壯性和ATM交換的高速度、高性能的優(yōu)點。
根據(jù)IP選路對ATM交換控制方式的不同，可將集成技術劃分成兩種類型：
數(shù)據(jù)驅動：根據(jù)IP數(shù)據(jù)流的類型控制ATM旁路通道的建立。
一般來說，對于長報文流或實時性要求較高的報文流采用ATM直通連接傳送，對于其它報文則采用常規(guī)IP選路逐跳轉發(fā)。典型的數(shù)據(jù)驅動集成技術為原lpsilon公司的IP交換(IPSwitching),其它尚有東芝公司的信元交換路由器(CSR—CE1lSwitchRouter)和NEC公司的快速ATM信元傳送的IP交換(ipsofacto:IPswitchingoverfastATM cEll transport)。
控制驅動：由控制協(xié)議負責建立和保持IP路由和ATMVC之間的關系。它又可分為拓撲驅動和預留驅動兩類。預留驅動的控制協(xié)議是資源預留協(xié)議(RSVP-ResourceReservationProtocol),它將資源預留請求映射為ATM連接，可以確保IP數(shù)據(jù)傳送的QoS。該項技術對于IP網絡電話應用具有重要意義。拓撲驅動的控制協(xié)議就是IP路由協(xié)議，它將IP路由映射為ATM連接，其過程比預留驅動法簡單，可以應用于大型網絡，但是支持Qo.S的能力較弱。典型的拓撲驅動集成技術為Cisco公司的標簽交換(Tag Switching)和以此為基礎開發(fā)的、IEfF標準化的多協(xié)議標記交換(MPI.5-Multi-rotocolLabElSwitching),其它尚有IBM公司的基于聚合路由的IP交換(ARIS-AggregatedRoute-BasedIPSwitching)。
下面簡要介紹典型的數(shù)據(jù)驅動和拓撲驅動技術。
2.IP交換
IP交換機結構如圖2.59所示。它由兩部分組成：
·ATM交換結構：其硬件和普通ATM交換機完全相同，但軟件只保留交換控制和AA1、5適配功能，高層軟件（包括信令、路由選擇等）均去除。
.IP交換控制器：運行標準的IP路由器軟件，同時根據(jù)數(shù)據(jù)流類型控制ATM交換結構建立直通連接。
由此可見，IP交換內含兩種轉發(fā)方式：IP逐跳轉發(fā)和ATM交換轉發(fā)。
IP交換機運行兩個協(xié)議：
．通用交換管理協(xié)議(GSMP--GeneralSwitchManagementProto col):供IP交換控制器控制ATM交換結構。
·lpsilon流管理協(xié)議(IFMP-IpsilonFlowManagementProtocol):供IP交換機和鄰節(jié)點通信，建立IP流和ATMVC的對應關系。
IP交換機還裝備了IP流分類軟件，以決定IP數(shù)據(jù)報按何種方式轉發(fā)。
系統(tǒng)啟動時，在IP交換控制器之間建立缺省ATMVC,在該VC上逐跳轉發(fā)無連接的IP數(shù)據(jù)報。由于第二層采用ATM傳送，因此數(shù)據(jù)報需拆成信元，接收時由ATM交換結構交換至IP交換控制器，再由后者重裝成數(shù)據(jù)報并選路，然后再拆成信元由選定的默認VC送出。
在轉發(fā)過程中，IP交換控制器還識別IP數(shù)據(jù)流，如果發(fā)現(xiàn)是長報文流，就將其交給ATM交換結構傳送，并經由1FMP通知前方節(jié)點。所謂IP流就是在相同源點和目的地點之間傳送的一組IP數(shù)據(jù)報，具體來說，就是它們的IP/TCP/UDP頭部中和路由相關的字段的值完全相同，包括源地址、目的地址、協(xié)議、源端口、目的端口和服務類型。判斷長流有兩種方法。一種方法是根據(jù)端口號識別其應用，如為FfP、TE1net、HTTP.RTP數(shù)據(jù)，則為長流，其中RTP是傳送實時音頻和視頻數(shù)據(jù)的協(xié)議；如為DNS、SMIP、SNMP數(shù)據(jù)，則為短流。另一種方法是計數(shù)收到的每個流的數(shù)據(jù)報數(shù)目，如果在一定時間間隔內，收到的數(shù)據(jù)報數(shù)超過規(guī)定的門限值，就視作長流。
IP交換的工作原理如圖2.60所示，其長流處理過程為：
(1)起始階段：報文流經由缺省VC傳送，由IP交換控制器負責選路和轉發(fā)。
