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IP传送技术比较及其演进<1>（周娟）
摘要：在各种IP技术方案中，IP over ATM、IP over SDH/SONET、IPover WDM/optical等技
术是未来IP传送技术、多媒体通信网络技术的竞争焦点，当前较为实际的信息网络结构的演
变是将ATM和SDH技术层中的冗余部分取消，将其精华分别集成到IP应用层和光层中，形成IP
（＋ATM）over OpticaL（+SDH）的技术模型。
主题词：因特网协议 传送技术 异步传输模式 同步传送序列 波分复用
从网络界的发展趋势来看，没有人能够否认这样一个事实：以IP协议为基础的网络体系
结构的迅猛发展，已使IP成为当前计算机网络应用环境中“既成事实”的标准和开放系统平
台。IP over ATM、IP overSDH／SONET、IP over WDM／Optical等技术方案成为未来IP传送
技术、多媒体通信网络技术的竞争焦点。
IP over ATM
IP与ATM的结合是面向连接的ATM与面向无连接的IP的统一，也是路由选择与交换的优化
组合。这一结合，可以充分利用ATM速度快、颗粒细、多业务支持能力强的优点和IP简单、
灵活、易扩充、统一性好的优点，从而达到优势互补的目的。
IP over ATM技术的方式是只对数据流的第一个数据包进行路由地址处理，按路由转发，
随后按已计算的路由在ATM网上建立虚电路（VC），以后的数据包沿着VC以直通方式进行传
输，不再经过路由器，从而将数据包的转发速度提高到第二层交换的速度。
从IP与ATM协议的关系划分，IP与ATM相结合的技术可分为重叠和集成两种模式。
1．重叠模式
在重叠模式中，IP在ATM上运行，需两套独立的地址结构和选路协议以及两套维护管理
功能，且IP转发效率低，计费较难。主要方案有IPOA、NHRP、LANE、ATM上的多协议技术
（MPOA）。
（1）IPOA
经典IPOA引入了与IP子网相同的逻辑IP子网（LIS）的概念。IPOA的组网方式有两种：
PVC和SVC。
在PVC的组网方式中，一个LIS内各ATM端站是通过PVC实现全连通的逻辑连接。在通信中，
各端站直接向与其相连的端站发送地址解析包ATM－ARP和INATM－ARP，实现ATM地址与IP地
址的直接解析。
在SVC的组网方式中，每个LIS内有一个ARP服务器，各ATM瑞站通过设置其ARP服务器的
地址来进行登记注册。在通信需要时，通过发送ATM－ARP请求获得所需目的地的地址信息，
实现IP地址和ATM地址的解析。
经典IPOA解决了ATM支持IP和ARP问题，但子网间通信仍需路由器，易造成瓶颈。
（2）LANE
LANE完全模仿了局域网上IP的实现，通过在每个仿真局域网（ELAN）内部设置不同功能
的地址解析服务器（LES）、广播和未知地址服务器（BUS）以及局域网仿真结构服务器（LE
CS）来实现MAC地址与ATM地址的转换，保证了多协议通信的实现。
LANE保护了用户在网络软硬件（如现有网卡和高层应用软件）等方面的投资；可以组成
分布式工作组，不受地理区域的限制，但存在不必要的广播数据占用WAN的带宽问题；不同
ELAN互连须由路由器解决，存在时延和瓶颈问题；LANEMAC地址以及MAC地址与ATM地址间两
级翻译降低了效率；还存在广播风暴和不安全问题。
（3）MPOA
MPOA是ATM论坛开发的一种新型规范。它集成了LANE、IPOA、下一跳解析协议（NHRP）
和IETF广播地址解折服务等多项技术，能支持多种网络协议，直接把网络层地址映射为ATM
地址。它引入了虚拟路由器的概念，使主机之间建立起直接的ATM虚电路，解决了瓶颈问题。
任何将会MPOA规范的主机和边线设备可与另一台设备在ATM交换口建立直接连接，减少了端
到端之间的延时，数据传输通过将网络层协议IP、IPX直接映射到ATM，能够充分利用ATM体
系中的QoS功能，对时间敏感的流量加以控制。但MPOA中的同一ELAN若跨广域也存在广播数
据占用WAN带宽的问题；由于NHRP的响应时延和SVC呼叫建立时延使MPOA存在可扩展性问题，
不适合广域网使用；另外由于其协议过于复杂，设备存在互操作性问题。
2．集成模式
目前，IP与ATM结合的趋势是朝集成模式发展。在集成模式中，IP选路和ATM交换一体
化，仅需标识IP地址，不再需要ATM地址解析协议，提高了IP转发效率，保留了选路的灵活
性，计资较容易。但与ATM融合较困难（对电信发展不利，如支持未来的宽带智能网）。其
主要方案有：IP交换、标记（Tag）交换、IP导航器、MPLS等。
在集成模式中，比较典型的是MPLS，它将第三层技术（如IP路由）与第二层技术（如
ATM交换）有机结合起来。MPLS节点识别网络的抗扑结构，通过标记将L3的路由信息，映射
到L2交换中，是具有路由能力的交换机。MPLS结合了基于流和基于拓扑的两种结构，可望
把一些面向连接的组网化点带到路由器网络上，诸如服务质量、业务量工程设计和大型路
由表计算等问题都可望解决。
对于多业务环境以及服务质量要求较高的IP业务，IP over ATM是非常适用的。对电信
网而言，在相当长的一段时间内，ATM作为多业务平台是比较理想的。即使在可预见的将来，
在网络边缘地带，ATM作为业务汇接点仍然是不可缺少的。
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