MPLS与帧中继和ATM的结合

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1、MPLS与ATM和帧中继的结合ATM是一种目前应用比较广泛的基于信元的交换技术。在ATM交换网络中，根据信元头部的虚拟通道标识（VPI）和虚拟通路标识（VCI）对信元进行交换。MPLS作为一种具有普适性的技术，提供了对下层网络为ATM的支持。6.1ATM和标签交换虽然都属于分组交换，但ATM交换与传统的IP转发不同。传统的IP转发中，路由器读取IP包头部中的目的地址信息，将目的地址与路由表中的地址前缀进行最长匹配运算，以最佳匹配结果来做出转发决定。这种匹配运算不是定长的部分匹配算法，算法复杂程度因地址前缀的不同而不同。通常，IP转发运算由

2、软件或专用芯片完成。在ATM交换中，ATM交换网络对信元转发方向的选择完全根据信元携带的VPI/VCI值决定，进行的是针对定长的完全匹配运算。定长匹配算法相对比较简单，通常由硬件完成，因此ATM交换的效率比较高。一、概述MPLS采用的也是以定长匹配算法来提高传统IP转发的效率，某种程度上来说与ATM交换非常相似。如果直接在ATM网络上运用MPLS，VPI/VCI就成了相对意义上的标签，现有的ATM交换机只需要做较少的改动就可以支持MPLS（主要是对MPLS信令的扩展）。以ATM交换机作为标签交换路由器的应用。这些ATM交换机运行网络层的路

3、由选择协议，而其数据转发就根据这些路由选择协议的路由选择结果，不需要ATM专用的路由选择或寻址方式。这类ATM交换机称为ATM_LSR。通常ATM_LSR使用下游按需标签分配方式，特别是对于不支持VC合并的ATM交换机。由标签交换控制部件（LabelSwitchingControlComponent）控制的ATM接口称为LC-ATM即标签交换控制的ATM接口。这类接口上传输的包为加上标签的包，其标签栈顶部的标签在VPI/VCI域中。ATM_LSR之间通过标签分发协议LDP来协商决定标签使用部分还是全部VPI/VCI域。一个ATM_LSR通

4、常具有若干个LC-ATM接口，这些接口之间以标签方式传输数据包，而标签分配过程则通过ATM_LSR之间的非标签接口进行。当然ATM_LSR为了和其他标签交换路由器或非标签交换路由器连接，也可以具有一般的非标签或标签传输接口（如一般的ATM接口或基于帧的标签接口）。通常LC-ATM接口同时支持直接的和基于帧的标签接口相连。MPLS架构的规定相当灵活，但由于硬件和ATM标准的约束，ATM_LSR具有一定的特殊性，在于：由于标签交换过程基于信元头中特定的域（VCI或VPI/VCI），所以标签的位置和长度就受到了限制。一般的ATM_LSR不支持多

5、点到点或点到多点（树形）的VC连接，即大多数ATM_LSR不支持VC合并。由于受到ATM信元格式的限制，ATM_LSR通常不支持IP路由器对IP包头所进行的TTL递减操作功能。二、ATM_LSRATM交换机通过ATM接口互连在一起，构成一个ATM交换网络，具有ATM_SAR（分割及拼接子层）接口的路由器通过ATM交换机的ATM接口接入ATM交换网络，整个ATM交换网络是一个子网，如下图所示：路由器之间通过由人工配置或专用网络节点接口（PNNI）协议建立的永久虚电路（PVC）或交换虚电路（SVC）连接。在这种网络拓扑结构中，路由器只是边缘设

6、备，用于将各个子网接入由ATM交换机构成的ATM交换网络。ATM交换网络ATM交换机PVCR2R1ATMSAR接口ATMSAR接口用ATM交换网连接具有ATMSAR接口的路由器网络协议结构IP报文LICHCS_PDUTATMHATMHATMHIP报文LLC帧AAL5CS_PDU信元IPLLCAAL5ATM物理层IPLLCAAL5ATM物理层ATM物理层ATM物理层ATM物理层ATM物理层路由器路由器ATM交换机ATM交换机报文格式转换由于ATM接口具有广域网范围的传输距离和高速传输速率，很适合作为IP骨干路由器的接口。用带有ATM接口的I

7、P骨干路由器构成的IP主干网如下图所示：RAR1R3R4R2RBATM接口网络拓扑结构IPLLCAAL5ATM物理层IPLLCAAL5ATM物理层IPLLCAAL5ATM物理层IPLLCAAL5ATM物理层IPLLCAAL5ATM物理层IPLLCAAL5ATM物理层协议结构IPMPLSLLCAAL5ATM物理层MPLSLLCAAL5ATM物理层IPIPMPLSLLCAAL5ATM物理层MPLSLLCAAL5ATM物理层MPLSLLCAAL5ATM物理层MPLSLLCAAL5ATM物理层RAR1R3RBMPLS协议结构IPLLCAAL5AT

8、M物理层IPLLCAAL5ATM物理层ATM物理层ATM物理层ATM物理层ATM物理层ATM_LSR协议结构ATM_LSR结构一个ATM_LSR由四部分构成：路由控制部分：通过和相邻ATM_L