一、引言 在网络性能仿真研究方面 ， OPNET公司作为世界最为成熟的网络仿真工具公司 ， 为网络运营商和技术研究人员提供了先进的仿真工具软件和大量的各种仿真模型库 。但在MPLS仿真模型方面 ， 由于各种原因目前的标准模型库（OPNET 8.1A PL3）里面没有基于ATM的MPLS（ATM-MPLS）仿真模型 。但是 ， OPNET的仿真工具OPNET MODELER为我们提供了开发自己模型的工具和方法 。由于OPNET的设备模型都是非常复杂的 ， 要实现ATM-MPLS模型涉及各方面的知识和问题 。在工作中 ， 我们进行了ATM-MPLS及其仿真模型设计研究 ， 并利用OPNET工具和基于IP的MPLS （IP-MPLS）模型进行了ATM-MPLS模型的实现探索 。设计完成的ATM-MPLS模型能够完成基本的ATM-MPLS功能和MPLS的VPN功能以及Diff_Serv功能等多种功能研究 。
下面的部分将讨论有关ATM-MPLS模型整体设计的问题,不涉及具体细节 。
二、设计基础
1. ATM-MPLS交换机结构
ATM-MPLS 交换机用OSPF、LDP等控制协议来取代ATM的PNNI、Q.2931等控制协议 ， 同时采用ATM交换机的硬件来完成交换处理工作 。ATM交换机硬件直接使用MPLS LDP分配的标签进行交换处理,使用OSPF完成路由选择和寻址处理 。ATM-MPLS的LER结构如图 1 。ATM-MPLS LSR结构相对LER来说没有FEC划分模块 。
ATM-MPLS交换机中有多种实现方式 ， 我们在研究ATM-MPLS交换模型的时候将实现下列情况的MPLS交换机的模型：
(1)使用于采用直接连接方式连接网络 。不混合ATM;
(2)非MPLS包 ， 通过默认VPI/VCI=0/32信元传送;
(3)选用LDP为控制信令;
(4)选用OSPF和BGP为路由协议;
(5)交换机不支持VC标签合并;
(6)MPLS包和非MPLS包都使用RFC2684中AAL5的NULL封装 。
LDP信令模式运行模式情况如下：
(1)下游按需请求有序控制的标签分发方式;
(2)保守标签保持方式;
(3)支持ATM-MPLS中TTL处理机制;
(4)支持ATM-MPLS中分布路径向量环路检测机制 。
2. IP-MPLS模型
OPNET中具有基于IP的MPLS标准模型（IP-MPLS模型） 。它也是基于标签来完成交换的 ， 而且在交换中只是标签有效 ， 其它IP包的字段无效 ， 这和ATM-MPLS交换是一致的 。因此 ， 在设计ATM-MPLS仿真模型中可以参考借用IP-MPLS仿真模型 。IP-MPLS模型中有许多模块和模块下面的进程模型可以直接利用或者改进后用于ATM-MPLS模型当中 。原来的IP-MPLS模型实际是一个非常复杂的设备模型 ， 可以支持多种功能 。在实现上面描述的ATM-MPLS模型时 ， 只是需要其中的一部分模块和进程模型 。图 2是要使用部分的IP-MPLS模型的整体模型内部拓扑 。下面是设计中涉及到修改的模块功能介绍：
(1)IP模块：完成IP转发处理、ICMP处理等处理以及IP-MPLS中的MPLS标签交换处理的整个过程 。这个模块是IP-MPLS模型的核心部分 。它统一协调整个模型的运行 ， 整个模型的全局数据也在这个模块模型中定义维护：接口表 ， 路由转发表 ， 标签空间 ， LSP的NHLFE表等 。这些全局的数据结构定义为Ip_Rte_Module_Data类型的数据结构指针变量 。通过在模块根进程(ip_dispatch)中实现为QP_level memory 。本模块里面的所有进程可以直接访问 ， 其他模块下面的进程通过OPNET的process registry技术来完成访问 。
(2)LDP模块：完成基于IP的MPLS的控制信令功能 。分配的标签结果和建立的LSP将被IP模块访问使用 。
ATM-MPLS和IP-MPLS的最大不同点在于: 传送包格式不同；信令(LDP等)包传送处理方式不同；出入栈时的MPLS处理不同；LDP工作方式不同；TTL处理方式不同 。
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