三、IP-over-SONET与IP-over-ATM比较
与IP-over-ATM相比,IP-over-SONET操作有着许多差别,部分重要问题汇总如下 。
1.协议开销 。到目前为止,ISP考虑部署IP-over-SONET而不是IP-over-ATM的最大原因,是ATM信元包头(每53字节中有5个字节)导致的开销,有时称为信元税 。AAL5(填充,8字节报尾)和LLC/SNAP封装(8字节)也增加了额外的开销 。
在ATM上运行时,IP只实现了大约80%的可用线路速率,而在SONET上运行时,它可以实现95%的线路速率 。当昂贵的广域链路或受到带宽限制的其它链路用于主干路由器互连时,运行IP-over-SONET所增加的容量具有极大的吸引力 。对带宽充足的环境,如局域网、带宽效率并不是太大的问题 。
2.带宽治理 。ATM提供了全系列功能,可以治理为流经一条链路的各条信息流(VCC)分配的带宽 。它根据要求的服务质量,为这些VCC分配灵活的带宽 。由于其信元交换特点,ATM答应多条信息流同时共享同一条链路,并保障为每条信息流分配一定数量的带宽 。而PPP则没有提供任何带宽治理功能 。它提供了一条简单的点到点链路,IP层必须调度其分组传输,保证每条信息流获得公平的链路带宽份额 。在速度慢的链路上可能会出现问题,因为在这些链路上,属于优先级低的信息流的大型分组传输,可能会堵住其它优先级高的分组的传输 。例如优先级低的文件传送流中的大型分组可能会延迟小得多、但对时间更加敏感的语音分组 。IP-over-SONET在具有带宽限制的链路上,为对延迟敏感的实时应用提供了带宽效率优势,而这种延迟可变性可能会在一定程度上抵消这种优势 。
3.服务质量 。服务质量QoS与端到端分组延迟、抖动、丢包和吞吐量等参数有关 。ATM提供了一套丰富的可以针对每条VCC协商确定的QoS参数 。交换机中的智能排队和调度机制保证了可以提供协商的QoS 。ATM提供了各种服务等级,可以满足不同的应用要求 。例如,具有非常非凡的QoS要求的应用,可以使用恒定比特率(CBR)或可变比特率(VBR)服务 。而要求具有弹性特点的应用则可以使用可用比特率(ABR)或未指定比特率(UBR)服务 。这些本机ATM功能答应在IP层简便地提供QoS,在IP层,具有特定QoS要求的每条信息流都可以映射到自己的具有特定QoS的VCC上 。例如,语音流可以映射到实时CBR或VBR连接上,而文件传输可以映射到ABR连接上 。PPP在单一的点到点链路上运行,不提供任何QoS功能 。如前所述,IP层必须智能化地治理其分组传输,以保证为信息流提供适当的QoS 。尽管ATM提供了丰富的QoS参数集,基于QoS的服务限定于连接两台路由器的ATM路径 。为了向IP分组提供端到端QoS,路由器还必须提供智能排队和调度机制 。从这个意义上看,当IP网络重叠在ATM网络顶部时,路由器把ATM连接视为点到点链路,这与PPP相类似,尽管实际通信可能会发生在由ATM交换机组成的网络上 。
4.地址和路由 。ATM被定义成完整的网络层,它为末端系统寻址和连接路由提供了广泛的功能 。ATM网络可以跨越巨大的地理区域,在路由器之间提供了通用的互连机制,而不管这些路由器位于什么位置 。相比之下,PPP仅在直接的点到点链路上运行,没有寻址或路由功能 。为了创建主干网络,必须在主干路由器之间开通点到点链路 。必须开通多条链路,以实现链路的容错性 。在某些情况下,可能需要配置全网状结构,以使跨越主干所需的站数达到最小 。全网状结构不仅成本很高,而且可能并不可行,因为在广域中连接纯SONET链路的通路有限 。在与SVC配合使用时,ATM在路由器之间实现了任意路由器连接,而不需配置全网状结构 。即使ATM网络中的某些链路出现故障,动态SVC路由功能仍可以发现迂回路由,而一直确保任何两台路由器之间的连接 。ATM最有用的功能是,运营商可以在一个ATM接口上,简便地建立与其它路由器的连接 。在主干路由器网络中,大多数路由器将需要互相通信,这意味着最终将需要全网状连接,而不管采用的是点到点链路还是SVC 。但是,ATM还可以实现更加灵活的网络工程设计能力,因为它能够在不同的链路上路由SVC,并能够通过相同的接入链路,把一台路由器连接到多个信宿上 。ATM流量控制协议采用多种功能,如呼叫接纳控制CAC、通信整形和用户参数控制UPC或策略制订,确保信息流一直位于协商的通信合同的边界之内 。超过的通信将打上标记,可以在网络过载时丢掉这些分组 。因此最终用户可以根据带标记的分组或丢掉的分组,了解与拥塞有关的隐含信息 。ATM的信元级丢弃与TCP的分组级流量控制交互能力较差,为了尽量消除这一问题,业内已经为ATM开发了多种挂接技术,如部分丢包PPD或早期丢包EPD,以识别分组 AAL帧边界,在过载情况下丢掉整个帧 。最近,ATM论坛定义了ABR服务 。它表明了ATM端点可以向网络中发送通信的答应速率,为流量控制提供了显示反馈信息 。这种速率可以随着网络负载变化而变化,答应用户获得可用带宽,而不会使网络过载 。在理想状态下,ABR将消除网络中的信元丢失,把拥塞状况推向ATM网络的边界 。这将要求路由器缓冲更多的分组 。PPP没有提供流量控制机制,因此TCP的流量控制直接在PPP链路上运行 。如前所述,不管路由器是通过ATM相连还是直接通过SONET相连,路由器都查看彼此之间的(一定带宽)管道,必须采用适当的缓冲机制,以确保合理的吞吐量 。
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