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ATM网络的组网技术及其应用

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从技术发展的角度来看 ， 利用ATM组建宽带Internet骨干网一般会经历三个主要技术阶段 。本文对这三个阶段所涉及的主要技术进行分析 ， 并以美国下一代Internet试验网VBNS为例加以说明 。
1 引言
众所周知 ， Internet近年来在全球获得了爆炸性的增长 ， 据统计Internet用户数已达6400万户 ， 平均每月增加95万用户 ， 平均每30min就有一个网络上网 。用户数的剧增、对带宽要求较高的WWW应用的普及导致网上流量持续增加 ， 造成了网络拥塞 。为了扩展Internet的带宽 ， 越来越多的Internet服务提供者开始采用ATM构造宽带Internet骨干网 ， 同时也为将来在Internet上提供综合业务服务奠定基础 ， 如何利用ATM组建宽带Internet骨干网？这是一个众人关心的问题 。从技术发展的角度来看 ， 利用ATM组建TCP／IP骨干网络一般会经历三个主要技术阶段 。本文将对这三个阶段所涉及的主要技术进行分析 ， 并以美国下一代Internet试验网vBNS（very high Bandwidth Network Service）为例加以说明 。
2 第一阶段：边缘路由（edge routing）
这是目前技术所处的阶段 ， 所采用的协议或规范主要有三种：基于PVC的透明桥接（PVC bridging）、基于SVC或PVC的Classical Over ATM（RFC1577）和局域网仿真（LANE） 。前两种协议是由Internet的技术组织——IETF（Internet Engineering Task Force）推荐的 ， 后一种是由ATM论坛（ATM FORUM）制定的 。
2.1 基于PVC的透明桥接（PVC bridging）
透明桥接（transparent bridging）是一种将位于本地或远地的LAN网段加以连接 ， 形成一个逻辑子网的技术 。在多个LAN网段的环境中 ， 透明桥（transparent bridge）这一网络设备可以对LAN帧（LAN frame）进行过滤 ， 只将帧传递到目的网段而不是扩散到其他网段 。它通过对每个LAN帧的源MAC（Media Access Control）地址进行检查 ， 从而确定发出该帧的设备位于哪个网段并记忆下来 。以后 ， 桥（bridge）就根据每个LAN帧的目的MAC地址将该帧传送到相应的网段上 。
图1显示两个带ATM端口的网络设备通过基于PVC的透明桥接（PVC bridging)实现两个异地LAN网段的互联 。这里需要强调的是每个LAN帧要经过非凡封装（encapsulation）后才在ATM链路上传递 。该封装所遵循的协议是RFC1483 ， 它定义了以太网、令牌环、FDDI的数据包如何封装到ATM信元中 ， 从而实现传统局域网帧在ATM上的传送 。
采用PVC bridging技术在ATM上建立TCP／IP骨干网络非常简单 ， 在异地的网络设备间建立ATM PVC连接 ， 通过透明桥接便实现第二层的互连 。这种组网方法简单高效 ， 互连在第二层即数据链路层上进行 ， 可以达到很高的吞吐量 ， 不足之处是PVC的数目随骨干节点数增加而呈指数增长 ， 组网不够灵活 。
2.2 CLassical IP Over ATM （CLIP）
CLIP（RFC1577）是IETF推荐的基于ATM论坛UNI3.0／3.1信令标准的IP-OVER-ATM协议 ， 其原理与TCP／IP网络中IP-MAC地址解析协议（ARP：Address Resolution Protocol）相似 ， 需在网络中建立IP-ATM地址解析服务器（ARP Server） ， ARP服务器可以在ATM设备中或通过服务器软件实现 。属于同一IP子网的CLIP终端（client）向其ARP服务器提出IP-ATM地址解析请求 ， ARP服务器返回CLIP终端所要访问的目的终端的ATM地址 ， 源终端便通过ATM UNI3.0／3.1信令建立起与目的终端的SVC连接 ， 实现与目的终端的通信 。与PVC bridging相似 ， 每个IP包也需要经过非凡封装后才能在ATM链路上传递 ， 其遵循的协议也是RFC1483 。
与PVC bridging相比 ， CLIP是在IP网络层一级实现的 ， 它屏蔽了下层物理网络的异质性 ， 并且支持SVC（当然也可以是PVC） ， 因而组网更灵活 ， 同时保持了较高的效率 。

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