ATM技术和IP技术向MPLS演进

1、Septen21fidDfjJouranMln¥(bcatC®nlallegeATM技术和IP技术向MPLS演进黄少波厦门纵横集团股份有限公司，福建厦门361004摘要：网络的飞速发展促进了技术的进步，一种称为MPL的技术融合了I技术、ATN技术的优点，正被广泛地使用。阐述了ATM技术和I技术的发展以及面临的问题，并介绍MPL的工作方法、特点和发展思路关键词：ATM异步传输模式）；网际协议）；MPL多协议标签交换）中图分类号：TN915文献标识码：A文章编号：1004497(2001530.033-第3期闽西职业大学学报No.3第3期闽西职业大学学报No.3Ondevelo

2、pfmreoAiTMandPtechnotloovgayMdPLSHUANGhabo(Zong<heo直pmiCondporfyiameihamEn，i3a6nl,0Chjna)AbstractdeRvaepliodpmentvprkmohadvanc©ftercthnoA(kgycid£echnoaoM?LS.mixitnadvanofgasATMtechncnlooigbyeingevdideTlhyhsrtecxpeutnhdbevelopiATMtanlFtechnandoynperobleyimanhgeoftheAlsiotntrodhAeoiskmeig

3、hiodaractendheics，developonfghouogMRLSechnology.Keywords：ATMMBLS第3期闽西职业大学学报No.3第3期闽西职业大学学报No.32世纪9年代，随着Inte在住宅用户和商业领域的并且能保证每一种流量的QooSATM自己的灵活性和动态快速普及，数据通信技术在快速演进过程中出现激烈的竞设置带宽及连接特性支持上述这些应用另一方面，技术的第3期闽西职业大学学报No.3争。Inte的n技术以其简易性和灵活性已经成为事实上进步促成了ATM勺出现，尤其是半导体和数字光纤传输技第3期闽西职业大学学报No.3第3期闽西职业大学学报No.3的工业标准。AT

4、磁术以其高带宽、快速交换、服务质量可靠术。数字光纤传输提供了非常低的错误率，标准的数字传输第3期闽西职业大学学报No.3的优点，在20世纪9（年代中期几乎成为主导技术，多协议标签交换MPL）技术就是一种在Inte的n敲术中融合了ATMC换技术的先进技术。1AT磁术1.ATM技术的产生早期的Inte应用大多是信息浏览，但是后来许多家庭和商业计算机已经安装声卡、麦克风和摄像机。因特网的万维页使用了JAV开发了全活动多媒体，多媒体在2世纪90年代中期在商业市场上找到了应用，并逐步深入用户生活。新的应用促进新的网络技术的发展，新的网络技术的出现又提供了新的应用。多媒体需要高速的并且能确保Qo的通信网络

5、，因此ATM成为当时最理想的选择。同时针对话音和视频应用，ATM还增加了点对多点和广播等传输方式，像远程医疗和远程教育这样的最初得益于ATMS带数据技术速率，比如T、1T3口SD联有效开销的可用性是ATMtk务的主要推动力。1.ATM技术的特点ATM（AsynchToaoMfd是一种传输模式。在这一模式中，信息被组织成信元，因包含来自某用户信息的各个信元不需要周期性出现，这种传输模式是异步的。ATM信元是固定长度的分组，共有5个字节，分为2个部分。前面5个字节为信头，主要完成寻址的功能；后面的48个字节为信息段，用来装载来自不同用户，不同业务的信息。话音，数据，图象等所有的数字信息都要经过切割

6、，封装成统一格式的信元在网中传递，并在接收端恢复成所需格式。与传统网络技术比较，AT嬉有以下主要特点：1.2灵活的动态带宽分配与连接管理能力。ATM有统计复用的特点，网络资源可以按需分配，网络资源的利用率高。第3期闽西职业大学学报No.3的应用现在已经出现，这些应用真正支持话音和视频流集成在AT励式下，网络具有支持多方连接的能力，其中包括支第3期闽西职业大学学报No.3第3期闽西职业大学学报No.3收稿日期20)0523作者简介黄少波(1960,-，福建厦门人，工程师，长期从事通信建设、维护与管理工作。】99*2007ChinaAcademicJournalKlectranicPublishi

7、ngHousChAllrightsreserved.httpVA¥WW131持广播（broa况型连接和侈播（mult）型连按的能力。1.2面向连接。ATN具有连接服务，在线路上的信息流量出现超载情况时，ATN是在连接建立过程中拒绝超过能力的服务请求，从而保证已经建立的连接的服务质量。1.2适用综合业务。ATK以信元的方式传送信息，与业务的特性、比特率无关，只要将各类业务的信息在入网时转化为统一格式的信元，就可以在网络中进行传输与交换，因此，高灵活性使之具有各种综合能力。1.2固定长度信元。使用定长信元可以简化交换器的设计，使得每一个信元交换时间减少，从而增加交换机的吞吐量。从本质上讲

8、，ATN是一种高速的分组交换模式。1.2无链路出错控制和流控制。和X.2网络不同，ATK不支持基于链路的出错控制和流控制，这使光纤传输技术和用户工作站能力得到有效保证。1. ATM的困惑可以说从ATMS世以来，以信元交换为特征的ATK网络有了长足的发展，在广域网方面满足了用户数据传输的需要。在一定意义上可以认为，灵活的带宽控制和保证Qo的宽带应用促进了ATK网络的发展。但纵观宽带网络的发展进程可以发现，ATJ技术的发展道路与其诞生之初的精益求精的设计思路已出现明显的偏差，端到端的信元连接的目标还停留在理想的状态。究其缘由不外乎三大原因：1.3ATJ标准的尽善尽美使设备的成本相对昂贵，并贻误了占

9、领市场的时机；1.3A2瞳能的设计思想使端到端的宽带ATM应用走向死亡；1.3以31技术为核心的Inte网络的超常发展，对Intene主干网应该采用的技术产生了分歧，I与ATM目结合的发展战略受到其它新技术譬如IRiver、SIZWvWDM的强烈冲击。2I技术2. I技术的发展2世纪7年代中期，美国国防部高级研究计划署为了全美计算机互联而提出了开放的TCP用算机互联协议，并在198年首次建立了具有实用价值的ARPAN网T该网通业务的增多和技术的成熟，I技术自身也在不断发生变化。这些变化已经使人们对传统的电信和计算机通信的概念有了新的认识。在I网上除了收发电子邮件、浏览主页外，还可以进行实时通话

10、甚至观看点播电视。特别是I电话的发展，拉近了传统电信网与数据通信网的距离，给电信市场带来极大的冲击。但毕竟最初的I技术并非是为公网设计的，因此，在许多方面它并没有传统电信的特征。目前，I技术面临的主要问题是地址空间、服务质量和网络安全问题。其中归根到底是I技术的控制和管理问题。就I技术本身而言，目前IPv4的许多问题都可以通过IPVS决，但是IP也不能解决所有问题。2.2网络面临的问题2.2在路由交换方面负担过重。随着Inte规模的继t卖扩大，网络中的路由器和交换机的数量急剧膨胀，网络路由表越来越复杂，用于路由表维护的开销也在加大，路由器维护路由表时的负担很重。当路由器进行分组转发时，采取最长

11、匹配原则来查询路由表，这就更加加大了路由器的负担。IP分组包每经过一个路由器时，都要经过第三层协议完成路由的寻址（hobyho帚址），这大大增加了I包的传输时延。尽管目前路由器技术有了很大的发展，如CID和高速缓存技术可以减少路由表项和加快访问速度，但未从根本上解决上述问题。2.2没有Qo保证。所谓Qo就是使网络及其设备即应用、主机或路由器）为网络数据传输和服务提供某种程度保证的能力。现在的Inte路由协议t（OSBRI等）都采用单r个测度如跳数、成本）来计算最短路由，没有考虑多个QoS参数的要求。Qo路由是根据多种不同的度量参数如带宽、成本、每一跳开销、时延、可靠性等）来选择路由的。I网络由

12、于网络缺乏有效的流量管理和带宽管理手段，网络经常会发生拥塞。当前很多应用如语音和视频等）对时延、抖动和传输质量有特别的要求，目前的【技术对于这样的要求可以说是心有余而力不足。可以说，解决I网络对Qo的支持是下一代Inte技术发展的主要方向。3ATM?I技术的结合1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPulilisbiingMg竝A132过与美国各大学计算机网的互联以及UNI对TCPJ的IPatM口I技术各自具有优势。atm是多业务网络的基1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPulilisbiingMg竝A#32纳

13、，迅速使TCP/成为计算机互联的事实标准。实际上I技础，它可提供安全性，不同用户的Qs以及优越的流量管理1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPulilisbiingMg竝A#32术的发展经过了一波三折，2世纪7年代时，由于当时没有找到合适的应用，整整十几年的时间，I技术没有得到很好的发展，反而被认定有很多问题。2世纪8年代人们为了克服I技术某些缺点提出了ATM技术，并曾经红极一时。20世纪9（年代WWW的应用重新激活了I技术，导致了IP网爆炸性的发展。在上百年的通信史中，还没有一种技术像I那样迅速发展。机制；I是一个传统的面向非连接的技术，网络具有很好

14、的扩展性并且独立于任何介质。ATM!I的完美结合成为人们的一种愿望。目前，I与ATM合技术主要分为两大类：叠加技术和集成技术。3.叠加技术叠加技术，指的是I网的寻址叠加在ATM址的基础1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPulilisbiingMg竝A#32TCP/协议最初是为提供非实时数据业务而设计的，因上，即在叠加模式中，ATM勺寻址方式不变，I地址在边缘设此传统的I网传送实时音频、视频能力较差。随着Intern备中映射成ATM地址，I包据此传向另一端的边缘设备。叠1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPul

15、ilisbiingMg竝A#324iLSRLSELERFECI/J.:LERLSR加模式的最大特点是:i网络和式和选路协议。使用I业务的MPLS网络LERFEC2iflATK网络有各自的寻址方ATK用户终端要同时具有atM网络地址和I网络地址，I址选路功能建立连接。因而在I网络的各个节点要有址到atM址间的映射功能。叠加模式最典型的有局域网仿真（LAN）E经典地在ATMh传送IRCIPOAassIiPcovATM和ATMt的多协议MPOAM-ultipd（y1ecrcATM等。叠加技术的优点是采用标准的ATM坛或ITT的信令标准，与标准的ATM络及业务兼容；但是叠加模型由于自身机制所限，无法摆

16、脱服务器进行地址解析时所造成的传输瓶颈，并且网络扩展性很差，不适于在广域网中应用实际上，叠加模型最大的问题还在于对两个分立网站进行管理的复杂性P勺选路功能经由atM勺地I地3.集成技术集成技术，指的是I网设备和起了，ATMI被看作IP!的对等层需要一个I地址，交换机也不再有从转换功能。但增加了ATM换机的复杂性，使ATM换机看起来更像一个多协议的路由器。这方面的典型技术有：IATK网设备已集成在一使用I业务的用户只ATK地址到I地址的MPL技术.什么是MPLSMPLMultipLcatbS®tO）t即多协议标签交换。MPL技术是在Cis公司所提出来的TagSwi技e术基ing础上发展

17、起来的，是一种集成式的解决方案。MPL的多协议aIMP部分是指利用这一协议可以传送多种其他协议的数据也就是说，MPL是一种封装协议。MPL的标签交换分是指利用MPL所传输的数据被封装在一个标签中标签在数据包传输中的每一跳都被交换为新的标签LS部，这个标签是，标签只是本地有效的。这就是说，当数据包沿某一路径传输时，标签必须被改变，这也就是MPL的“交换”部分。4.MPL的工作方法如图1所示，当一个数据包进入标签边缘路由器时，LER根据它的业务种类所需求的路由和策略地将一个标签放到其数据包头中，然后转发。MP一组数字用来指明数据流传输的特定通路LER，有选择L标签类似于中心设备中预先计算好的交换表

18、，并含有第三层信息。（LS）读取每个数据包的标签，这个动作将会在所有中心设位于网络核心的标签路由器并根据交换表替换一个新的4I包。MPL节点之间的S可以看作是一条贯穿网交换、多协议标签交换MPL）等。集成技术的优点是传送I包的效率比较高，不需要地址解析协议；缺点是与标准的ATM技术融合较为困难通过近两年对各种I与atM合技术的研究已得出结论，即叠加技术例如：LANEPOMP0等）更适用于专用网或规模小的网络；而集成技术例如：I交换、MPL等）则更适用于规模大的公用网。ITIT已于200年）3月通过了在公用ATM络上传送I信息的建议Y.13公用ATM网络传送I）该建议明确了在采用ATM术的公共网

19、络备中重复。每个MPL节点的标签都放在一个所谓的标签信息库（LIM，这时需要用到OSRJEG和类似PNN的传统路由协议，而且采用MPL的标签分配协议LDP会将相应连接的标签分配到网络的相应节点上。在分组通过MPL中间节点时，实际上已不再需要进行路由选择，只需要根据分配到的标签进行标签交换即可。而在分组离开MPL网络时，出口的边缘标签路由器（LE）将完成标签与I地址的反映射，即去掉标签反原路径叫做标记交换路径，一条L4络的单向隧道。包括业务提供网络和承载网络）上传送I信息的推荐技术解决方案是多协议标签交换MPL）S下转第13页）http:狀1331994-2007ChinaAcademicJou

20、rnall-lcctronicPublishingMg曲Allrightsreserved.定的电容，且不稳定的范围较大，将使本级增益不稳定，但这种现象不多见。旁路电容以失效较多见，一般是从本级增益明显减小上发现的。在振荡回路中使用的电容，若漏电、短路极易引起电路停振。谐振电容若漏电、短路可以调节该谐振回路电感量，从谐振频率不变化或变化不明显上发现。容量的不稳定对振荡和谐振回路影响很大，所以在频率不稳的振荡回路查找原因时，一是查晶体管，一是查电容器。3.电感一般工作频率高的线圈线径粗，圈数少。调节电感量多用铜芯，故障多为短路。工作频率低的线圈线径细，圈数多，调节电感量多用磁芯，故障有短路、开路

21、两种。工作频率更低的多用铁心线圈。在潮湿环境中细径线圈开路居多。在高压下工作的短路居多。线圈短路一般情况下铁心会发热、绝缘纸会变色、本级晶体管工作电流会增加、振荡回路频率偏离正常值较多。3.晶体三极管晶体三极管损坏多为击穿、断路、工作热稳定性差，个别的还有时好时坏现象，即某个PN吉或引脚时通时断。过流过热损坏一般是在工作一段时间后产生的，是偏置电路、外负载阻抗变动以及晶体管热稳定性差的原因，损坏的主要特征是集电结损坏。过压损坏多发生在开机或关机瞬间，即电源电压波动时，其特征多为发射结或c之间损坏。用万用表的欧姆档在路检测三极管的两个B隔有正反向特性，基本认定三极管是好的。如果PN吉没有正反向特

22、性要参考该三极管偏置电路才能下结论。集成块内部多为B薛吉结构，可参考晶体三极管的故障现象。常用替换法确认集成块的损坏。电子电器的通用检修技术适用范围广，特别适合掌握电子电路基础知识的初学者。待有了较多的检修经验后，应结合经验检修法，以进一步提高检修的速度，取得更好的效果。参考文献1虞金成.将NTS制彩色电视接收机改装成NTSC/兼AL用机的一种方法广播与电视技术，1932:414-3.2虞金成.VC26盒式磁带录像机故障检修一例旳.化教育，1982：484-9.责任编辑：潘伟彬1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPulilisbiingMg竝A1361

23、994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPulilisbiingMg竝A#6!丨丨！丨丨！丨！丨丨！丨丨！丨丨！丨丨！丨丨！丨丨！丨丨！丨！丨丨！丨丨！丨丨！丨丨！1!1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPulilisbiingMg竝A#6上接第13页）4.MPL较ATM和I的优势4.3与传统I路由网络不同，数据包在通过MPL网络时只需一次路由，因此大大提高了网络效率。4.3与2ATM不同，ATM需要人工设置VPI/,M（PL的标签是自动分配的。4.3 MBL改变了传统I网只是一个"尽力而为"的状况。MPL的Qo实现是由LE和LS共同完成的。在LE上进行I包的分类，将I包的业务类型映射到LS标签交换路径）的服务等级上，在LE和LS上同时进行带宽管理和业务量控制，从而保证每种业务的服务质量得到满足。4.3 MBL采用数据流的概念模拟电路交换。从这一点来看，MPL与ATM似，但它是基于数据帧进行交换而不是