IPOA－IP與ATM技術(shù)的結(jié)合

2019-11-03 09:42:47

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供稿：網(wǎng)友

　　ipOA技術(shù)概要
　　IPOA(IP Over ATM) 是在ATM－LAN上傳送IP數(shù)據(jù)包的一種技術(shù)。它規(guī)定了利用 ATM網(wǎng)絡(luò)在ATM終端間建立連接，特別是建立交換型虛連接(SVC：Switched Virtual Circuit)進行IP數(shù)據(jù)通信的規(guī)范。
　　·ATM－LAN中的LIS
　　如上圖所示，在ATM－LAN中，ATM網(wǎng)絡(luò)可看作一個單一的(通常是本地的)物理網(wǎng)絡(luò)，如同其它網(wǎng)絡(luò)一樣，人們使用路由器連接所有異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，而TCP/IP允許ATM網(wǎng)絡(luò)上的一組計算機象一個獨立的局域網(wǎng)一樣工作，這樣的一組計算機被叫做LIS（Logical IP Subnet），在一個LIS內(nèi)的計算機共享一個IP網(wǎng)絡(luò)地址(IP子網(wǎng)地址)，LIS內(nèi)部的計算機可以互相直接通信，但是當一個LIS內(nèi)的計算機要和其它的 LIS或網(wǎng)絡(luò)中的計算機通信時必須經(jīng)過兩個互連的LIS路由器，很明顯，LIS的特性與傳統(tǒng)IP子網(wǎng)相似。
　　類似以太網(wǎng)，IP數(shù)據(jù)包在ATM網(wǎng)絡(luò)上傳輸也必須進行IP地址綁定，ATM給每一個連接的計算機分配ATM物理地址，當建立虛連接時必須使用這個物理地址，但由于 ATM硬件不支持廣播，所以，IP無法使用傳統(tǒng)的ARP將其地址綁定到ATM地址。在ATM網(wǎng)絡(luò)中，每一個LIS配置至少一個 ATMARP SERVER以完成地址綁定工作。
　　· IPOA功能介紹
　　IPOA的主要功能有兩個：地址解析和數(shù)據(jù)封裝。
　　地址解析就是完成地址綁定功能。對于PVC（Permanent Virtual Circuit）來說，因為PVC是由管理員手工配置的，因此一個主機可能只知道PVC的VPI/VCI標識，而不知道遠地主機的IP地址和ATM地址，這就需要IP解析機制能夠識別連接在一條PVC上的遠地計算機；對于SVC來說，地址解析更加復(fù)雜，需要兩級地址解析過程。首先，當需要建立SVC時，必須把目的端的IP地址解析成ATM地址；其次，當在一條已有的SVC上傳輸數(shù)據(jù)包時，目的端的IP地址必須映射成SVC的VPI/VCI標識。
　　對于IP數(shù)據(jù)包的封裝問題，目前有下面兩種封裝形式可以采用：
　　＊ VC封裝：一條VC用于傳輸一種特定的協(xié)議數(shù)據(jù)(如IP數(shù)據(jù)和ARP數(shù)據(jù))，傳輸效率很高；
　　＊多協(xié)議封裝：使用同一條VC傳輸多種協(xié)議數(shù)據(jù)，這樣必須給數(shù)據(jù)加上類型字段，IPOA中使用缺省的LLC/SNAP封裝標明數(shù)據(jù)類型信息。
　　 IPOA工作過程
　　整個系統(tǒng)的工作過程如下：首先是Client端的IPOA初始化過程，即Client加入LIS的過程，由Client端的IPOA高層發(fā)出初始化命令，向SERVER注冊自身，注冊成功后，Client變?yōu)椤?a href="http://m.survivalescaperooms.com/article.asp?typeid=190">Operational"狀態(tài)，意味著現(xiàn)在的Client可以接收/傳輸數(shù)據(jù)了。當主機要發(fā)送數(shù)據(jù)時，它使用通常的IP選路，以便找到適當?shù)南乱惶?next－h(huán)op)地址，然后把數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口，網(wǎng)絡(luò)接口軟件必須解析出對應(yīng)目的端的ATM地址，該地址有兩種方法可以獲得：（1）直接從Client端的解析表中查到；（2）通過發(fā)送ATMARP請求獲得。接下去用戶可作兩種選擇：（1）假如有可利用的連接目的端的VCC，那么直接把數(shù)據(jù)發(fā)送給AAL5層，通過VCC傳輸出去；（2）假如（1）不滿足，那就通過信令過程建立適合的鏈路，然后進行傳輸。（實際中的數(shù)據(jù)傳輸過程由于牽涉到QOS設(shè)置問題，所以要比上面的論述復(fù)雜一些。）當Client接收到AAL5的數(shù)據(jù)時，處理過程比較簡單，只須簡單地解除封裝，根據(jù)協(xié)議數(shù)據(jù)類型交給相應(yīng)模塊處理即可。
　　除了數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)外，Client還要維護地址信息，包含定期更新SERVER上的地址信息和本地的地址信息。假如Client的地址信息不能被及時更新，那么此Client就會變成非可用狀態(tài)，需要重新初始化后才能使用。
　　在Client傳輸數(shù)據(jù)時，它可能同時向許多不同的目的端發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，因此必須同時維護多條連接。連接的管理發(fā)生在IP下面的網(wǎng)絡(luò)接口軟件中，該系統(tǒng)可以采用一個鏈表來實現(xiàn)此功能，鏈表中的每一數(shù)據(jù)項包含諸如鏈路的首/末端地址、使用狀態(tài)、更新標志、更新時間、QOS信息和VCC等一條鏈路所必須的信息。
　　IPOA在TCP/IP
　　協(xié)議棧中的位置
　　ATM網(wǎng)絡(luò)是面向連接的，TCP/IP只是將其作為象以太網(wǎng)一樣的另一種物理網(wǎng)絡(luò)來看待。從TCP/IP的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)來看，除了要建立虛連接之外，IPOA與網(wǎng)絡(luò)接口層完成的功能類似，即完成IP地址到硬件地址(ATM地址)的映射過程，封裝并發(fā)送輸出的數(shù)據(jù)分組，接收輸入的數(shù)據(jù)分組并將其發(fā)送到對應(yīng)的模塊。當然，除了以上功能之外，網(wǎng)絡(luò)接口還負責與硬件通信(設(shè)備驅(qū)動程序也屬于網(wǎng)絡(luò)接口層)。
　　在OSI模型中，IPOA位于IP層以下，屬網(wǎng)絡(luò)接口層，其建立連接的工作通過RFC 1755請求UNI3.1處理信令消息完成。
　　IPOA技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢
　　IPOA最大的優(yōu)點就是其利用了ATM網(wǎng)絡(luò)的QOS，可以支持多媒體業(yè)務(wù)，它在網(wǎng)絡(luò)層上將局域網(wǎng)接入ATM網(wǎng)絡(luò)，既提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬，也提升了網(wǎng)絡(luò)的性能；但同時IPOA也存在一些缺點，比如目前的IPOA不支持廣播和組播業(yè)務(wù)；另外，由于ATM－LAN中一臺主機要與所有成員建立 VC連接，隨著網(wǎng)絡(luò)的增加，VC連接的數(shù)目會呈平方級數(shù)的增加，因此IPOA技術(shù)不適合于大網(wǎng)結(jié)構(gòu)，一般用在企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)這樣的網(wǎng)絡(luò)中。
　　目前大家都在談?wù)揑P和ATM的前景問題，其中一點毋庸置疑：IP和ATM在某種程度上是互補的，IP應(yīng)用廣泛，造價低廉；ATM雖然復(fù)雜、昂貴，但可以提供高帶寬和 QOS業(yè)務(wù)質(zhì)量，保障用戶對業(yè)務(wù)的要求，因此兩者在很長時期內(nèi)將共存發(fā)展。隨著用戶對帶寬和多業(yè)務(wù)，特別是多媒體業(yè)務(wù)的需求，網(wǎng)絡(luò)上層采用IP已成公認事實，但下層IP由何種網(wǎng)絡(luò)承載，是ATM、SDH，還是DWDM呢？對此依然眾說紛紜，但就目前情況來看，即便作為一種過渡，IP Over ATM技術(shù)仍將具有很強的生命力。
摘自www.mianyang.cngb.com

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