公用ATM网络支持IP业务的技术与方案

zjol

作者：电信传输研究所赵慧玲吴江　  

----已采用ATM技术的运营商，面对IP业务的飞速发展，都在寻求ATM支持IP的最佳方案。

----目前普遍的共识是选用MPLS作为公用骨干网的解决方案。MPLS首先将在公用ATM骨干网上引入，它采用集成模式，将IP技术与ATM技术良好地结合在一起，兼具了ATM的高速性能、QoS性能、流量控制性能与IP的灵活性、可扩充性，是一种较为理想的骨干IP网技术。

----国际电信标准组织ITU-T已将IP标准的研究放在首位，今年9月，SG13的IP专家组会议对公用ATM网传送IP的MPLS技术方案提出了建议草案I.ipatm。该草案全面提出了网络的总体要求、网络体系结构、协议体系结构、业务映射的要求等，并对公用ATM网采用MPLS的解决方案做了明确的说明。本文对该建议草案的主要内容做一概括介绍。

网络体系结构

----ATM传送IP技术有一些总体要求，包括网络的技术方案必须独立于所支持的IP协议版本；必须具备支持大型网络的足够的可扩展性；必须包含在ATM网络上支持高效而且具有可扩充性的IP组播能力；必须具有足够的鲁棒性以支持大型网络。这些要求对于所有确定的IP业务都是适用的。

----在ATM上支持IP层业务的框架体系结构被定义为支持IP业务所需的网络体系结构与协议体系结构的结合。

----IPOA的参考网络结构如图1所示，该配置显示了支持IP业务的各种可能的情况。虚线框显示的是公共网。虚线框中的方框显示的是公共网中的一般配置，它们包括ATM核心，IPOA网络与边缘路由器。虚线框外是一些不同的网络，它们显示了公共网向各种特定网络提供各种特定的IP业务的情况。从公共网的角度来看，这些网络都可以认为是用户网络。这里需要说明的是，在本文中所涉及的公共网仅限于具有ATM核心的公共网。


----在图1中，有两种参考点。第1类参考点是公共网与用户网络的边界。而第2类参考点则是公共网与IPOA网络的接口。参考点1的配置可以依赖于用户网络的设施以及所提供IP业务的定义。边缘路由器可能需要互通功能与/或适配功能。本文的重点是第2类参考点以及公共网中使用的技术。

----图2显示了公共ATM网络与专用ATM网上IP业务的参考配置。在专用与公共IPOA网络中，IP业务是利用ATM的交换功能与IP的业务功能(IPSF)来实现的。在这种情况下，ATM交换功能与IP业务功能之间的接口应该定义在P或者是M参考点上。IP业务功能指的是实现IPOA所需的功能，IPSF的一个典型例子就是地址解析业务。作为一种终端系统，IPSF实际上就是一台具有ATM接口的路由器。


----IPSF功能与ATM交换功能可以在同一设备上实现，在这种情况下我们就没有必要定义参考点P上的接口了。IPSF功能与ATM交换功能也可以分别在不同的设备上实现，在这种情况下，对与M或P点上接口的定义依赖于IPSF是在核心ATM网络里面还是外面。

----ATM网络之外的ISP与终端系统(ES)可以接入专用或者是公共ATM网络。每一终端系统都有一套完整的IPOA协议栈，若与专用IPOA相连，则使用专用UNI；若与公共IPOA相连，则使用公共UNI。

----该网络的主要特点是网络与业务互通。在网络互通环境中，借助于两个网络之间的互通功能（IWF），IP协议控制信息(PCI)与载荷数据可以通过ATM网络被透明地传输到另外一个IP网络。典型的情况是，IWF仅仅使用一种适配功能对IP分组进行封装并将其透明地传到远端IWF。

----对于现有的IP与ATM网络的互通，典型的情况是网络互通，亦即用ATM提供骨干或者是核心网络来传输IP协议。在这种情况下，ATM网络可以看作是第三层（或更高层）协议的下层传输。

协议体系结构

----图3描述了公共网在ATM上传送IP的协议参考模型。要注意的一点是：下层的关于层管理、平面（或系统）管理与控制平面的概念都得到了扩展，以便包含第三层以及更上层的功能块。

----功能模块之间的接口可以是内部的、子层或平面之间的非标准化的通信接口，也可以是外部的、标准化的协议接口。

----通用模型中的每一层次都有对应的层管理功能模块。层管理功能模块只负责对该层管理与协议控制信息（PCI）的处理；层间的通信只能通过平面管理功能进行，这一功能使用平面管理中的协作功能（CoF）模块来执行。

----IPOA的各种网络应用中不需要都包含所有的功能模块。这样，上述功能模块可以看作是实现各种特定的网络（或NE）应用的基本“构件”。网络必须保持不同模块之间的基本关系与顺序，以便保证一致的可操作性。


----下面对IPOA协议参考模型的功能进行描述。

----IP-SSCS/AAL5功能

----IP-SSCS/AAL5功能模块集成了将IP负载映射到AAL5上所需的各种传输功能，该模块提供了RFC1483中IETF采纳的、基于IEEE802.2的链路层控制/子网附加点(LLC/SNAP)协议中定义的封装与多协议复用功能。