在對ip和以太網的一片贊歌之中,ATM并沒有死。
從市場情況來看,2002年ATM交換機的市場容量在106億美元左右,而路由器的市場總額是40億美元左右。
在網絡中,核心支撐與邊緣接入受到不同的技術和成本模型的控制,核心網絡技術需要相對較高的穩固性、先進性和可治理性,而較少受到成本的制約。ATM(異步傳輸模式)是為適應突發性數據和寬帶業務而提供統計復用的傳輸技術,其本意是涵蓋網絡接口和網絡核心,成為未來寬帶綜合業務網絡(B-ISDN)的中堅支撐技術,可以支持各種實時和非實時業務。ATM誕生之后馬上獲得了大規模使用,如美國早期的Internet骨干節點都是ATM交換機。這是因為ATM提供了復雜完善的連接答應控制和訪問答應控制,這個問題是TCP/IP網絡至今也未能很好解決的。接入網絡則完全相反,成本因素具有決定性作用,因此像以太網這樣的簡便型技術會成為主流技術。
ATM用于接入網的例子也不是沒有,如ADSL(以及HFC)就是,與ATM在核心的功能一樣,在ADSL方面,ATM也是作為一種承載技術,用戶側協議仍使用以太網,但對于運營商來說,ATM蘊含著更為直接的業務流控制,如對于用戶帶寬占有率的干預和限制,以及未來實時業務(如細粒度電路仿真業務)提供的支持等。所以,ATM仍然存在并繼續堅強存在的原因是,它可以對業務流進行嚴格的控制,從而支持更定量化的網絡治理;此外,它還能一如初衷,可創建各種各樣的用戶層業務,這正是IP網絡所缺乏的。
提供業務是根本道理
與代表性的以太網和傳統的電話網不同,ATM技術發展之初就已經量化地考慮了各種業務,尤其是寬帶業務,如視頻和音頻業務,從業務數據流到達模型、ATM交換機結構、QoS參數規范等方面都進行了經驗性和開創性的研究和標準化工作。就經驗性而言,主要是電話網的百年發展使得人們對于語音業務的業務模型有了清楚的熟悉,ATM技術充分繼續了電話網發展所取得的經驗,這反映在虛聯接方式的統計復用連接控制上,即在數據傳輸之前需要預先建立連接,從而對QoS提供了硬性保證。但電話業務的統計特性不能很好地描述突發性數據業務,具體講,電話業務的負載到達分布基本上可用泊松分布來描述,而數據業務的突發性和相關性更強,并且具有以前未曾碰到的統計特性,如自相似性等。所以,ATM的連接答應控制考慮的情況要涵蓋所有可能的業務統計特性,用戶在使用某種業務時需要提供一套參數的定義,對ATM專家來說,這不算什么,但對普通用戶來說就是很嚴重的挑戰,這當然不如IP網的隨時網絡連接性來得方便,因此ATM在商業上的失敗卻是源于其技術上考慮的全面性和復雜性。
但事物都具有兩面性。ATM網絡雖然沒有到達終端用戶,但ATM對于運營商來說,具有提供業務能力這個獨一無二的優勢,這是創造利潤的根本。從數據網絡角度講,高端路由器所構成的核心IP網仍然需要使用既有的電信基礎設施,但IP協議族本身提供定量業務的工具并不成熟,例如MPLS、RSVP等,大多數運營商基本沒有施用的計劃。這樣,運營商在考慮開通新業務時,首先考慮的技術仍然是ATM,IP僅是提供基本數據業務的一個選擇,當然,這是一個成本最低的選擇。假如有一天,純粹的IP技術可以發展到靈活創建新業務的階段,那么IP統一網就能獲得最終的勝利。這是有可能的,IP協議具有很好的可擴展性,譬如可以在視頻流傳輸過程中引入自適應性(像IPv6所考慮的那樣),從而選擇最優的壓縮和解壓算法,這個過程對用戶是透明的,從而最小化用戶干預。
傳統和發展的融合
電信級的IP網絡在城域網已經獲得初步的應用,例如,在我國上海等九個城市進行的城域寬帶網的實施。這種IP網與過去的IP網相比,更強調了電信級別業務的提供,如高可用性和快速可恢復性,當然還有豐富的用戶業務。目前這些寬帶IP網的主要功能還是解決寬帶接入,提供更高級的寬帶業務還具有很大局限性,不具備推廣性,如視頻點播,只限于較小的范圍,是靠低利用率地使用帶寬而獲得了端到端的QoS,其實這歸根到底還是由于IP網底層工具集的貧乏。IP目前在QoS方面種種力有不逮的表現啟發我們,似乎應該繼續發掘ATM的潛力,開發IP所不能提供的增值業務。
ATM的主要任務之一是要簡化其應用方法。今后的應用還是繼續集中在核心網絡方面,不過隨著網絡在社會生活各個層面應用的逐步成熟,運營商更加注重業務提供的多樣性,ATM技術將不僅僅局限于網絡的核心,也會向邊緣拓展,但帶寬等參數的治理則由運營商承擔,對用戶來說是透明的。ATM會成為更加牢固的底層支撐技術,普遍看好的MPLS技術也需要ATM技術所提供的底層支持,并非像某些分析家所說的,IP+MPLS會取代ATM。MPLS更適合于粘貼IP和ATM的接口層,使得IP能更直接地通過“標簽”而獲得到ATM虛聯接的映射,從而使用ATM所提供的QoS支持,進而保證用戶業務質量,這一切都是為了提供創建綜合用戶業務的平臺,運營商利用此平臺,能夠創建能帶來利潤的業務。
我國從1996年前后,京津滬粵等地開始了ATM網絡的規劃和建設,并在1998年5月建成四地多媒體試驗網,目標是既提供承載業務,也提供增值業務。例如北京電信于1998年12月正式推出了幀中繼業務,向集團用戶提供低于2M帶寬的寬帶接入業務,這類似于DDN,但價格是其40%,而且提供更有保障的服務。更高帶寬的接入業務則由ATM接口提供(使用ATM集中/復用器),主要為ISP、ICP提供PVC(RFC1483橋接)租賃業務,而各ISP、ICP則使用純IP技術??偨Y一點是:傳統的電信運營商仍將繼續使用ATM技術來保證綜合業務,包括IP、幀中繼、語音業務;而新型的Internet服務商則采用IP技術。連接二者的主要技術有RFC1483和MPLS等。
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