宽带ip网络的发展及技术走向

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1、宽带IP网络的发展及技术走向～教育资源库　　Inter上业务流量的快速增长给传输网络供应商提出了新的挑战。网络供应商们不仅需要采用低成本的解决方案，将其传输设施的容量提升到吉比特速率级（gigabitrates），而且也必须能够在骨干IP路由器互连中支持数据应用。传输网络应该能够动态地分配带宽，为了保持高水准的业务可用性，传输网络必须能够自动检测失效和性能劣化并且从中恢复。　　目前Inter网络体系结构　　图1显示了目前大型ISP的网络体系结构的一个简化模型。它由一些连接到高速IP骨干网的远程接入服务器（RAS:remoteaccessserver）组、公共

2、/专用路由器、企业业务网组成。这些RAS、路由器和企业地区网采用一种高速互连技术互连，例如ATM。ATM是这些互连网络比较理想的技术，因为ATM所具有的灵活的带宽分配的特点可以适应地区基础网络中快速变化的流量模式。ATM允许连续的虚链路带宽颗粒调节功能，在传送功能上也是可扩展的，速率可以从1.5到600Mb/s。IP骨干网与多个地区网络互连，它由高容量的骨干IP路由器和链路组成。典型情况下，这些链路是交叉连接的，以提高网络性能和可靠性，如图1所示。　　　　图1大型ISP网络结构　　典型的骨干网络链路技术是ATMoverSO/SDH。现有的用于Inter骨干的

3、传输网是基于电路方式的即基于时分复用（TDM）序列因此主要设计用来为语音和数据业务提供相同的固定带宽的TDM管道。然而数据业务固有的突发特性在TDM业务中可能导致传输效率降低。在基于TDM的网络中，这种低效性通常被认为不如网络可靠性和拥塞隔离重要。　　IP骨干网演进的问题　　目前的IP网络及IP技术还存在着这样那样的缺陷，要成为新一代电信网络的基础尚需解决大量的课题，在所有要解决的课题中，网络性能是基础条件之一，因此高速宽带IP网络是解决IP网络发展问题的前提。当然高速宽带是相对的，本文中的宽带是指155Mbit/s以上的速率。　　为了建设高速宽带IP网络，

4、ITU－T、IETF以及ATM论坛等组织正在联合众多的设备制造商及网络业务供应商共同寻找改造Inter骨干网的方案。总的来说，各种IP技术方案分属两种思路:走IP和ATM结合的路线;或者走光学IP的路线。前者借助ATM网络的强大能力，基于ATM传送IP;后者基于传统IP网络的概念，借助光传输系统的能力传送IP。这些技术是在特定时期和特定技术背景下的产物，各有其自身的特点和适用场合。　　为了应对不断增长的容量需求，大多数骨干网路由器供应商纷纷推出新一代的产品基于硬件实现数据包转发，每秒钟可达数百万个数据包。虽然在SDH/SO上传送ATM的方案可以满足现有地区互

5、联网和骨干网的要求，其IP包传输速率可从1.5到622Mb/s，但是，当IP传输网络扩展到吉比特速率级，会出现一些问题。例如:IPoverATMoverSDH/SO方案的性能在吉比特速率级别上是否仍然是带宽有效利用的、健壮的以及可管理的？我们怎样让目前基于SDH/SO的骨干网络发展成支持骨干路由器链路容量超过2.5Gb/s？吉比特IP骨干网的设计、管理和控制面临了一些新挑战。　　吉比特IP传输的解决方案　　　　图２显示了能够为IP传输提供吉比特速率链路的协议体系结构。这些协议结构可以满足任何给定的应用要求，选择依据包括下面一些特性:带宽效率;健壮传送;操作和

6、维护的功能;保护功能;新特点的扩展性，如QoS功能;现有的标准化。　　图2吉比特IP骨干链路协议体系结构　　（1）ClassicalIPoverATMoverSDH/SO　　正如前面所提到的，IP传输的一个通用应用方案是IPoverATMoverSDH/SO。这种ClassicalIPoverATM方案可提供STM-1（155Mb/s）和STM-4（622Mb/s）级别的健壮传送、SDH路径级的差错和性能管理功能以及SDH级的保护倒换功能。　　（2）直接在SDH/SO上传送IP　　由于IP骨干网络链路容量需求增长到吉比特速率级，ISP们对怎样提高传统的IP/

7、ATM/SDH方案的带宽利用效率表现出很大的热情。采用ATM在SDH上传输IP除了SDH需要的大约4%固定开销以外，还会导致增加18%到25%的开销。既然ISP们将最终以更高的传输网络成本的代价承担这些适配开销，它们就试图在骨干网减少ATM层，并采用基于直接在SDH上传送IP的链路。直接在SDH上传送IP的方案可提供健壮的传送、路径级的差错和性能管理以及速率高达2.5Gb/s时高带宽效率下的保护倒换功能。　　（3）SDL（SDL:Simplifieddatalink）　　在IP／PPP／HDLC／SDH中，所使用的基于HDLC的帧定界协议存在一些问题，主要表

8、现在:用户使用HDLC帧时，网管需要对每一个输入、输