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ATM教程：在ATM网络支持IP

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【ATM教程：在ATM网络支持IP】在过去十来年中 ， ATM成为下一代网络的重要技术 ， 它可以提供空前的可伸缩性和性价比 ， 以及对将来的实时业务、多媒体业务等的支持 。在将来的信息体系中 ， ATM将扮演重要的角色 。但是 ， 目前的信息体系 ， 即LAN和WAN ， 建立在网络层协议如IP、IPX、AppleTalk等的基础上 ， 因此 ， ATM的成功及Internet的发展的要害是现有的网络技术和ATM的互操作 ， 而实现这一目的的要害是相同的网络层协议 ， 如IP、IPX ， 同时应用于现有的网络和ATM上 ， 因为给高层协议和应用提供统一的网络视角是网络层的任务 。到目前为止 ， 已有了多种在ATM上运行IP的方法 ， 如：ATM论坛的LANE和MPOA、IETF的CLIP和NHRP、Ipsilon网络公司的IP交换和Cisco公司的标记交换 ， 下面将逐一介绍 。
一、简介
ATM和现有的协议体系 ， 非凡是网络层的IP、IPX等协议 ， 在很长的时间内共存 ， 如何在单一网络上实现现有网络协议和ATM、如何将ATM与传统网络互连 ， 是广大研究人员、设计人员和业者研究的课题 。然而 ， ATM和IP源于不同的技术团体和基础 ， 有着各自的应用 。IP的目的是以不确定的状态将分组发送到目的地 ， 它是非连接的 ， 没有服务质量的保证；而ATM的目的是提供有保证的综合业务 ， 是面向连接的 ， 基于快速的固定长度信元的交换 。ATM和IP的巨大差异使得有效地将二者集成成为难题 。
在ATM网络中支持IP有两种不同的模型 ， 这两种模型以不同的角度看待ATM协议层和IP的关系 。
第一种是对等模型 ， 在本质上将ATM层看作IP的对等层 ， 这种模型建议在ATM网络中使用与基于IP的网络中相同的地址方案 ， 因此ATM端点将由IP地址来识别 ， ATM信令将携带这样的地址 ， 且ATM信令的路由也使现有的网络层路由协议 。因为使用了现有的路由协议 ， 对等模型就排除了开发新的ATM路由的需要 。对等模型在简化了端系统地址治理的同时 ， 很大程度上增加了ATM交换机的复杂度 ， 因为ATM交换机必须具有多协议路由器的功能 ， 支持现有的地址方案和路由协议 。此外 ， 现有的路由协议是基于当前的LAN和WAN开发的 ， 不能很好地映射到ATM中及使用ATM的服务质量特性 。
在目前的解决方案中 ， IP交换和标记交换是基于对等模型的 。
另一种模型称作子网或覆盖模型 ， 将ATM层与现有协议分开 ， 定义了全新的地址体系 ， 即现有协议将运行于ATM之上 。此覆盖模型需要定义新的地址体系和相关的路由协议 ， 所有的ATM系统需要同时被赋予ATM地址和它要支持的高层协议地址 。ATM地址空间逻辑地与高层协议的地址空间相分隔 ， 没有任何相关性 。因此 ， 所有运行于ATM子网上的协议需要某种ATM地址解析协议以把高层协议（如IP）地址映射到相应的ATM地址 。这种将ATM与高层协议分开的方法答应各自独立的开发 ， 在实用的工程角度这非常重要 。
在目前的解决方案中 ， LANE、MPOA和CLIP是基于覆盖模型的 。
二、LANE
1、如何在传统LAN上运行IP？
在传统的LAN中 ， 当源主机想给同子网的目的主机发送分组时 ， 它检查其ARP缓存看是否已经知道与目的主机IP地址相联系的硬件地址(MAC地址) ， 假如已经知道 ， 就把带有目的主机的IP地址和MAC地址的分组发送出去 。
假如目的MAC地址未知 ， 源主机就发送一个ARP请求分组 ， ARP请求是本地广播分组 ， 将被子网中所有主机接收 ， 目的主机识别到自己的IP地址后 ， 在ARP回应分组中回答其MAC地址 ， 源主机接收到ARP回应并把它存到自己的ARP表中 ， 现在源主机就可以发送含有正确的目的IP地址和MAC地址的分组了 。

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