寬帶ip網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及技術(shù)走向

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1、寬帶IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展及技術(shù)走向～教育資源庫　　Inter上業(yè)務(wù)流量的快速增長給傳輸網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商提出了新的挑戰(zhàn)。網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商們不僅需要采用低成本的解決方案，將其傳輸設(shè)施的容量提升到吉比特速率級（gigabitrates），而且也必須能夠在骨干IP路由器互連中支持?jǐn)?shù)據(jù)應(yīng)用。傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該能夠動態(tài)地分配帶寬，為了保持高水準(zhǔn)的業(yè)務(wù)可用性，傳輸網(wǎng)絡(luò)必須能夠自動檢測失效和性能劣化并且從中恢復(fù)?！　∧壳癐nter網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)　　圖1顯示了目前大型ISP的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的一個(gè)簡化模型。它由一些連接到高速IP骨干網(wǎng)的遠(yuǎn)程接入服務(wù)器（RAS:remoteaccessserver）組、公共

2、/專用路由器、企業(yè)業(yè)務(wù)網(wǎng)組成。這些RAS、路由器和企業(yè)地區(qū)網(wǎng)采用一種高速互連技術(shù)互連，例如ATM。ATM是這些互連網(wǎng)絡(luò)比較理想的技術(shù)，因?yàn)锳TM所具有的靈活的帶寬分配的特點(diǎn)可以適應(yīng)地區(qū)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)中快速變化的流量模式。ATM允許連續(xù)的虛鏈路帶寬顆粒調(diào)節(jié)功能，在傳送功能上也是可擴(kuò)展的，速率可以從1.5到600Mb/s。IP骨干網(wǎng)與多個(gè)地區(qū)網(wǎng)絡(luò)互連，它由高容量的骨干IP路由器和鏈路組成。典型情況下，這些鏈路是交叉連接的，以提高網(wǎng)絡(luò)性能和可靠性，如圖1所示?！　　　D1大型ISP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　　典型的骨干網(wǎng)絡(luò)鏈路技術(shù)是ATMoverSO/SDH?，F(xiàn)有的用于Inter骨干的

3、傳輸網(wǎng)是基于電路方式的即基于時(shí)分復(fù)用（TDM）序列因此主要設(shè)計(jì)用來為語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供相同的固定帶寬的TDM管道。然而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)固有的突發(fā)特性在TDM業(yè)務(wù)中可能導(dǎo)致傳輸效率降低。在基于TDM的網(wǎng)絡(luò)中，這種低效性通常被認(rèn)為不如網(wǎng)絡(luò)可靠性和擁塞隔離重要?！　P骨干網(wǎng)演進(jìn)的問題　　目前的IP網(wǎng)絡(luò)及IP技術(shù)還存在著這樣那樣的缺陷，要成為新一代電信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)尚需解決大量的課題，在所有要解決的課題中，網(wǎng)絡(luò)性能是基礎(chǔ)條件之一，因此高速寬帶IP網(wǎng)絡(luò)是解決IP網(wǎng)絡(luò)發(fā)展問題的前提。當(dāng)然高速寬帶是相對的，本文中的寬帶是指155Mbit/s以上的速率。　　為了建設(shè)高速寬帶IP網(wǎng)絡(luò)，

4、ITU－T、IETF以及ATM論壇等組織正在聯(lián)合眾多的設(shè)備制造商及網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)供應(yīng)商共同尋找改造Inter骨干網(wǎng)的方案?？偟膩碚f，各種IP技術(shù)方案分屬兩種思路:走IP和ATM結(jié)合的路線;或者走光學(xué)IP的路線。前者借助ATM網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)大能力，基于ATM傳送IP;后者基于傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)的概念，借助光傳輸系統(tǒng)的能力傳送IP。這些技術(shù)是在特定時(shí)期和特定技術(shù)背景下的產(chǎn)物，各有其自身的特點(diǎn)和適用場合?！　榱藨?yīng)對不斷增長的容量需求，大多數(shù)骨干網(wǎng)路由器供應(yīng)商紛紛推出新一代的產(chǎn)品基于硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，每秒鐘可達(dá)數(shù)百萬個(gè)數(shù)據(jù)包。雖然在SDH/SO上傳送ATM的方案可以滿足現(xiàn)有地區(qū)互

5、聯(lián)網(wǎng)和骨干網(wǎng)的要求，其IP包傳輸速率可從1.5到622Mb/s，但是，當(dāng)IP傳輸網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展到吉比特速率級，會出現(xiàn)一些問題。例如:IPoverATMoverSDH/SO方案的性能在吉比特速率級別上是否仍然是帶寬有效利用的、健壯的以及可管理的？我們怎樣讓目前基于SDH/SO的骨干網(wǎng)絡(luò)發(fā)展成支持骨干路由器鏈路容量超過2.5Gb/s？吉比特IP骨干網(wǎng)的設(shè)計(jì)、管理和控制面臨了一些新挑戰(zhàn)?！　〖忍豂P傳輸?shù)慕鉀Q方案　　　　圖２顯示了能夠?yàn)镮P傳輸提供吉比特速率鏈路的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)。這些協(xié)議結(jié)構(gòu)可以滿足任何給定的應(yīng)用要求，選擇依據(jù)包括下面一些特性:帶寬效率;健壯傳送;操作和

6、維護(hù)的功能;保護(hù)功能;新特點(diǎn)的擴(kuò)展性，如QoS功能;現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化?！　D2吉比特IP骨干鏈路協(xié)議體系結(jié)構(gòu)　?。?）ClassicalIPoverATMoverSDH/SO　　正如前面所提到的，IP傳輸?shù)囊粋€(gè)通用應(yīng)用方案是IPoverATMoverSDH/SO。這種ClassicalIPoverATM方案可提供STM-1（155Mb/s）和STM-4（622Mb/s）級別的健壯傳送、SDH路徑級的差錯(cuò)和性能管理功能以及SDH級的保護(hù)倒換功能?！　。?）直接在SDH/SO上傳送IP　　由于IP骨干網(wǎng)絡(luò)鏈路容量需求增長到吉比特速率級，ISP們對怎樣提高傳統(tǒng)的IP/

7、ATM/SDH方案的帶寬利用效率表現(xiàn)出很大的熱情。采用ATM在SDH上傳輸IP除了SDH需要的大約4%固定開銷以外，還會導(dǎo)致增加18%到25%的開銷。既然ISP們將最終以更高的傳輸網(wǎng)絡(luò)成本的代價(jià)承擔(dān)這些適配開銷，它們就試圖在骨干網(wǎng)減少ATM層，并采用基于直接在SDH上傳送IP的鏈路。直接在SDH上傳送IP的方案可提供健壯的傳送、路徑級的差錯(cuò)和性能管理以及速率高達(dá)2.5Gb/s時(shí)高帶寬效率下的保護(hù)倒換功能?！　。?）SDL（SDL:Simplifieddatalink）　　在IP／PPP／HDLC／SDH中，所使用的基于HDLC的幀定界協(xié)議存在一些問題，主要表

8、現(xiàn)在:用戶使用HDLC幀時(shí)，網(wǎng)管需要對每一個(gè)輸入、輸