文档介绍：第9章现代通信网络的发展
宽带IP网
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虚拟专用网VPN
个人通信
习题
宽带IP网
IP网的现状
在宽带数据通信网络技术发展的过程中出现了两种不同的技术,即ATM和IP技术。这使得宽带数据网络的设计和建设(特别是骨干网络)存在两种不同思路。采用这两种技术均可以构建两种宽带数据网络,分别为ATM宽带数据网络和IP宽带数据网络。ATM网络的核心节点设备为系列ATM交换机,它采用异步时分复用的快速分组交换技术,将信息流分成固定长度的信元,并实现信元的高速交换;IP网络核心节点为千兆位或太位路由器。
由于ATM网络和IP网络有着各自的特点和优势,在目前的技术情况和实际条件下,不同的运营商在构建其网络时有着不同的态度和考虑。对于传统的电信业务运营商而言,、DDN和FR等, ATM网络可以最大限度地兼顾其原有的各种语音、数据和视频业务,从而保护现有网络的投资和客户资源,并实现由窄带到宽带网络的平滑过渡。在此基础上,可以通过叠加如IP over ATM或集成模式等多种方式来支持绝大多数的IP业务。
虽然ATM网络投资成本较高、网络层次较多且管理复杂,但在现在的技术条件下ATM网络仍然是传统电信运营商建设其宽带数据网络的优先选择。与传统电信运营商不同的是,新兴的运营商没有电话网络等固有的投资,因而其发展不受原有的各种业务束缚,而可以将精力集中于各种极具市场潜力的IP新业务的拓展。以此为目的,考虑到网络建设成本、网络管理成本和网络结构复杂程度等诸多因素,构建以千兆比特路由器为核心的IP网络是其最佳的选择。
对新的运营商而言,在其宽带IP网络上,除开展传统的E-mail、Web浏览和文件下载等普通IP业务外,也可以大力开展有着巨大的发展前景的电子商务、远程医疗、远程教学、会议电视等新兴的IP业务,这些业务都能够为新兴运营商的发展壮大提供无穷的机会。话音、传真等传统的电信业务是传统电信运营商收入的主要来源。虽然IP网络在完全支持传统的电信业务上目前还存在诸多的难题,但IP电话、IP视频图像也已经得到了一定程度的应用,这些属于传统电信运营商的业务正在为新兴网络的拥有者带来大量财富利润。由于TCP/IP协议完善是ITU-T的首要任务,其他各种组织对IP的研究正在取得相当的进展,各种新的协议标准(如MPLS)的产生增强了IP网络进行流量控制和自愈恢复的能力,为支持更多的业务提供了新的保证,并使各种业务在IP网络上的实现(Everything over IP)成为可能。
宽带IP技术
因特网的高速发展带来了对带宽的巨大需求,主要提供话音业务的电路交换网络PSTN已远远不能适应IP(网际协议)业务的需求。为此,各种宽带IP技术应运而生。
over ATM(异步转移模式)
IP是因特网的基础技术,是一个为高级传输协议提供无连接服务的网络协议。它与传输控制协议(TCP)一起构成因特网协议族的核心单元。IP有相应的地址和选路功能,在进行任何数据传输之前,必须在两个通信实体之间建立一条端到端的连接。IP结构简单,容易实现异型网络互连。
ATM是一种以定长信元为单位进行信息复用和交换的技术,可为不同等级的业务提供相应的服务质量。ATM面向连接,有自己的地址结构、选路方式和信令。
IP over ATM工作方式是指将IP数据包在ATM层全部封装为ATM信元,以ATM信元形式在信道中传输。当网络中的交换机接收到一个数据包时,先根据IP数据包中的IP地址通过某种机制进行路由地址处理,随后,按已计算的路由在ATM网上建立虚电路(VC),转发数据包。
IP over ATM的优势是:采用固定长度的短分组,能灵活地综合传输与交换不同速率的业务;采用虚电路,能较细地分配不同速率的逻辑信道,支持多种连接,调度较灵活;保持ATM支持多业务、提供服务质量保证的优点;具有良好的流量控制均衡能力以及故障恢复能力,网络可靠性高。其不足之处是:在数据传输时,发送端要将IP分组分割成ATM信元,接收端再将其恢复为IP分组,这样降低了利用率;采用交换式虚电路(SVC)作为ATM信元的传输路径;ATM和IP之间存在的差异,使协议变得复杂;随着速度的提高,ATM拆装信元的实现成本增加。
over SDH(同步数字系列)
IP over SDH的工作原理是,先将IP分组按认证请求(RFC)的要求放入点到点协议(PPP)的分组中,实现差错控制和链路初始化控制,启动和配置链路层和网络层协议,再将PPP分组放入高级数据链路控制(HDLC)的帧结构中,最后将HDLC帧放入SDH的净荷区。
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