软考：什么叫主干网

来源： 2017-12-25 19:04中

一、宽带IP技术的发展动态

　　1、IP Over ATM
IP Over ATM技术的核心问题在于它只对数据流的第一个数据包进行路由地址处理，按路由转发，接着根据已计算的路由在ATM网上建立虚电路VC，以后的数据包沿着VC以直通（Cut－Through）方式进行传输，不再经过路由器，从而将数据包的转发速度提高到第二层交换程度。IP Over ATM的分层模型和网络体系结构如图1所示。

　　用ATM来承载IP业务，大抵可以分为两类：一类为迭加模式，另一类为集成模式。

　　（1）迭加模式指的是IP网的寻址是迭加在ATM寻址基础上的，通俗一点说，在迭加模式中ATM的寻址方式不是变的。IP地址在边缘设备中映射成ATM地址，IP包据此传向另一端边缘设备。迭加模式的最大特点是在ATM网中不论是用户网络信令还是网间信令均不变，对ATM网来说IP业务只是它承载的业务之一，ATM的其它功能照样存在，不受影响。最典型的迭加模式有局域网仿真（LANE）、经典地在ATM上传送IP（CIP OA-classical IP over ATM）和ATM上的多协议（MPOA-multiprotocol over ATM）等。

　　（2）集成模式指的是将IP网设备和ATM网设备集成在一起。在集成模式中，ATM网的寻址已不再是独立的，将受到IP网设备的干预。在集成模式下，IP网的控制设备一般可称为IPC，它既具有传统路由器的功能，能完成IP网的路由功能，又具有控制建立ATM虚通路的能力。IPC是一个逻辑功能块，它可以是一个独立的物理设备，也可以是ATM交换机中的一个功能模块，但它是必不可少的。ATM交换设备一般仍为普通ATM交换机，但已有重大的改变，最大的变化是信令（UNI和NNI），它们之间的信令已不再是ATM Forum或ITU－T的信令，而是一套特别的控制方式。其目的在于能快速建立连接，以满足无连接IP业务快速切换的要求。

　　迭加模式和集成模式是按ATM信令来分类的，不能反映网络的整体性能。从网络整体性能角度出发，ATM可以有两种方法来支持IP over ATM。

　　（1）ATM作为链路。使用ATM的永久性虚通路将地域上分离的路由器连接起来，这里ATM的永久性虚通路取代了传统的专线，这种工作方式即为以ATM作为链路来承载IP业务。在这种工作方式中，ATM只是作为链路将若干路由器连起来，它不参与IP网的寻径功能，因而这种IP网实质上仍是一个路由器网，不改变IP网的整体性能，只是提高了某些部分的传输速率而已。

　　（2）ATM作为网络。这种方法是ATM网以网络形式来支持IP over ATM。在此场合下，ATM参与了IP网的寻径功能。由于ATM的寻径及其它指标大大优于普通路由器，因而以网络形式来支持IP网（IP over ATM），可以显著提高IP网的性能，不仅提高了传输速率，也大大缩短了传输时延。以网络形式来支持IP网（IP over ATM）的最合理算法是MPLS。MPLS是一种拓扑驱动的算法，它和无连接的IP传输非常适应。基于MPLS算法的ATM上的IP网是一种很好的IP网的组织形式，可构成一个主干物理通信平台多业务同时应用的十分理想的格局，并且能从整体上提高IP的性能。

　　尽管IP over ATM，特别是ATM以网络形式来支持能获得很好的网络整体性能，但IP over ATM的技术进展比较慢，尤其是MPLS的标准化工作尚需时日，这使得ATM仍不能满足业务高速发展对带宽的要求，从而导致IP over SDH技术的出现。应当特别注意IP over ATM和IP over SDH具有各自的适应面。

　　2、IP Over SDH/SONET
IP over ATM技术相对来说比较成熟，已在许多电信厂商的骨干网中得到了成功的应用。不过，近来业界对IP网骨干网的建设提出了更新的解决方案，即跳过ATM网而采用IP over SDH的技术，直接在SDH上构建IP网。

　　如图2所示，IP Over SDH/SONET是IP数据包通过采用点到点协议（PPP）映射到SDH/SONET帧上，按各次群相应的线速率进行连续传输的。IP Over SDH/SONET也叫Packet Over SDH/SONET或PPP Over SDH/SONET（POS）。

　　IP Over SDH/SONET技术的实现需要高速路由器和PPP协议，采用的仍然是传统路由器的逐包转发（Forward）方式。这种方法的基本思路是将路由计算与包的转发分开，采用缓冲Cache技术、硬件芯片快速处理技术（ASIC技术）和以信元交换矩阵作为路由器内部体系构架的交换路由技术，将路由器包的逐包转发速度控制得与第二层交换的速度相当。它无须利用广域网上的ATM交换机来建立虚电路VC。目前不少网络设备公司已推出基于IP Over SDH/SONET技术的交换路由器产品，如Cisco千兆位交换路由器GSR、Ascend千兆位路由转发器GRF等。

　　将Internet建立在SDH/SONET传输平台上，可以很容易地跨越地区和国界，兼容各种不同的技术和标准，实现网络互连，从而为Internet技术适用于多媒体业务平台打好传输体制上的基础。目前IP Over SDH/SONET技术一般可进行业务分级（CoS），尚不能像IP Over ATM技术那样提高QoS。

　　IP Over SDH/SONET技术的不足之处主要有：
●目前IPOver SDH/SONET技术一般可进行业务分级（CoS），尚不能像IP Over ATM技术那样提供服务质量较好的QoS；
●尚不支持虚拟专用网VPN和电路仿真；