宽带网络技术 教学课件 作者 申普兵 第5章.ppt

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1、第五章IPOverATM技术ATM技术应用于Internet，不仅解决了带宽问题，还为将来提供具有高服务质量的IP业务奠定了基础，也是Internet多媒体会议电视等各种实时多媒体通信最有力的解决方案。ATM具有许多优越的特性，如端口速率高、吞吐量大、时延小、面向连接等，IP与ATM技术的结合，可以保证服务质量和可靠性，满足实时多媒体业务的要求。IP技术与ATM技术相结合的难点在于，ATM是面向连接的技术，而IP是面向无连接的技术。重叠模型是将IP网络层协议重叠在ATM之上，即ATM网与现有的IP网重叠。集成模型是将IP路由器的智能和管理性能集成到ATM交换中形成的一体化平台。本章介

2、绍重叠模型中的各种技术，在第六章中介绍集成模型中的MPLS技术。5.1传统IPOverATM（CIPOA）5.2ATM上多协议规范（MPOA）技术5.3ATM局域网仿真技术5.1传统IPOverATM（CIPOA）CIPOA是IP和地址解析协议（AddressResolutionProtocol，ARP）在ATM网络环境下的初期应用，是暂时的解决方案。5.1.1CIPOA的基本原理CIPOA的基本思想是利用IP对低层网络技术的包容能力，在ATM网络上支持IP。5.1.2CIPOA协议结构与数据封装一、CIPOA协议结构CIPOA的协议栈如图5.2所示，它是通过网络层协议即IP来支持上

3、层协议的。当主叫用户有IP数据需要发送时，在ATM网络的边缘使用RFC1483建议和AAL5CPCS对IP数据报进行封装，最终形成ATM信元进行传送。二、数据封装过程CIPOA的数据封装过程如图5.3所示，最大传送单元为9180字节。信元通过ATM网络转送到远端被叫处，重新进行组合形成IP数据报。图5.3CIPOA中数据包的封装5.1.3IP地址与ATM地址映射CIPOA的关键之处在于解决IP地址与ATM地址之间的转换问题，即实现IP地址与ATM地址之间的解析。若路由器A收到一个来自LAN端口的IP数据报，则根据数据报的IP地址查询其路由表，确定将该IP数据报转发到哪台路由器，如果是

4、要通过ATM网络将IP数据报转发到路由器B，则路由器A采用IP与ATM地址解析协议，确定路由器B的ATM地址，建立路由器A到路由器B的ATM连接。每个LIS中都有惟一的ARP服务器，LIS中的每个节点称为LIS客户，在ARP服务器中保存有所有的ATM地址。CIPOA的工作过程分为如下两个步骤：（1）初始化：当新的主机第一次添加到一个LIS时，先要与该LIS的ARP服务器建立ATM虚连接，然后ARP服务器向该主机发送InATMARP请求，询问主机的IP地址和ATM主机，根据主机的应答信息，ARP服务器在IP与ATM地址对应表中添加该主机的地址记录。（2）数据传送：IP主机向LIS中的其

5、他主机发送数据时，先通过ARP服务器进行地址解析，得到对方的ATM地址，启动ATM信令交换，建立一条ATM虚连接。5.1.4CIPOA的特点CIPOA的成功之处在于解决了IP地址与ATM地址直接映射的问题，与其他的IPOverATM技术相比，有以下特点。（1）CIPOA可利用ATM网络的业务质量来支持包括语音、数据和视频的多媒体业务。（2）CIPOA成功地解决了IP地址与ATM地址的映射问题，实现简单、延时小。（3）能支持更大的最大传输单元（MaximumTransmissionUnit，MTU），提高了传输效率和网络的性能。（4）CIPOA只定义了LIS内的协议，当位于两个不同的L

6、IS主机要求通信时，需要借助于一个中间路由器才能实现，并且每个LIS都需要一个ARP服务器。（5）实现LIS间通信所需的传统路由器的性能将会产生“瓶颈”问题，因为传统路由器的转发速度是无法与ATM交换机的交换速度相比的。这个问题可用MPOA协议来解决。（6）CIPOA只支持IP，不支持IPX等网络协议，限制了它的应用。（7）CIPOA没有解决连接建立的延时问题，因为即使两台主机间存在ATM连接，主叫端也需要先建立一条与路由器相连接的ATM连接，同样，被叫端也需要建立一条相应的ATM连接，由此建立呼叫和进行处理会引入额外的时延。为此，IETF制定了下一跳解析协议（NextHopRout

7、ingProtocol，NHRP）协议来解决此问题。（8）CIPOA不支持LAN的广播业务和组播业务，因为CIPOA的地址解析协议未定义IP广播地址和ATM地址之间的映射。为此，IETF制定了MARS（MulticastAddressResolutionServer）协议来解决此问题。5.2ATM上多协议规范（MPOA）技术MPOA是由ATM论坛制定的ATM上的多协议规范。它支持多种网络协议，能将网络层地址（IP地址）直接映射为ATM地址，支持可变长度的M