在ATM網絡支持IP

在ATM網絡支持IP


在過去十來年中，ATM成為下一代網絡的重要技術，它可以提供空前的可伸縮性和性價比，以及對將來的實時業務、多媒體業務等的支持。在將來的信息體系中，ATM將扮演重要的角色。但是，目前的信息體系，即LAN和WAN，建立在網絡層協議如IP、IPX、AppleTalk等的基礎上，因此，ATM的成功及Inte.net的發展的關鍵是現有的網絡技術和ATM的互操作，而實現這一目的的關鍵是相同的網絡層協議，如IP、IPX，同時應用于現有的網絡和ATM上，因為給高層協議和應用提供統一的網絡視角是網絡層的任務。到目前為止，已有了多種在ATM上運行IP的方法，如：ATM論壇的LANE和MPOA、IETF的CLIP和NHRP、Ipsilon網絡公司的IP交換和Cisco公司的標記交換，下面將逐一介紹。

一、簡介
ATM和現有的協議體系，特別是網絡層的IP、IPX等協議，在很長的時間內共存，如何在單一網絡上實現現有網絡協議和ATM、如何將ATM與傳統網絡互連，是廣大研究人員、設計人員和業者研究的課題。然而，ATM和IP源于不同的技術團體和基礎，有著各自的應用。IP的目的是以不確定的狀態將分組發送到目的地，它是非連接的，沒有服務質量的保證；而ATM的目的是提供有保證的綜合業務，是面向連接的，基于快速的固定長度信元的交換。ATM和IP的巨大差異使得有效地將二者集成成為難題。

在ATM網絡中支持IP有兩種不同的模型，這兩種模型以不同的角度看待ATM協議層和IP的關系。

第一種是對等模型，在本質上將ATM層看作IP的對等層，這種模型建議在ATM網絡中使用與基于IP的網絡中相同的地址方案，因此ATM端點將由IP地址來識別，ATM信令將攜帶這樣的地址，且ATM信令的路由也使現有的網絡層路由協議。因為使用了現有的路由協議，對等模型就排除了開發新的ATM路由的需要。對等模型在簡化了端系統地址管理的同時，很大程度上增加了ATM交換機的復雜度，因為ATM交換機必須具有多協議路由器的功能，支持現有的地址方案和路由協議。此外，現有的路由協議是基于當前的LAN和WAN開發的，不能很好地映射到ATM中及使用ATM的服務質量特性。

在目前的解決方案中，IP交換和標記交換是基于對等模型的。

另一種模型稱作子網或覆蓋模型，將ATM層與現有協議分開，定義了全新的地址體系，即現有協議將運行于ATM之上。此覆蓋模型需要定義新的地址體系和相關的路由協議，所有的ATM系統需要同時被賦予ATM地址和它要支持的高層協議地址。ATM地址空間邏輯地與高層協議的地址空間相分隔，沒有任何相關性。因此，所有運行于ATM子網上的協議需要某種ATM地址解析協議以把高層協議（如IP）地址映射到相應的ATM地址。這種將ATM與高層協議分開的方法允許各自獨立的開發，在實用的工程角度這非常重要。

在目前的解決方案中，LANE、MPOA和CLIP是基于覆蓋模型的。

二、LANE

1、如何在傳統LAN上運行IP？
在傳統的LAN中，當源主機想給同子網的目的主機發送分組時，它檢查其ARP緩存看是否已經知道與目的主機IP地址相聯系的硬件地址(MAC地址)，如果已經知道，就把帶有目的主機的IP地址和MAC地址的分組發送出去。

如果目的MAC地址未知，源主機就發送一個ARP請求分組，ARP請求是本地廣播分組，將被子網中所有主機接收，目的主機識別到自己的IP地址后，在ARP回應分組中回答其MAC地址，源主機接收到ARP回應并把它存到自己的ARP表中，現在源主機就可以發送含有正確的目的IP地址和MAC地址的分組了。

2、ATMLAN必須仿真什么功能？
(1)由于傳統LAN是介質共享網絡，很容易提供廣播服務并實現ARP，ATM網必須模仿這一功能，由BUS（廣播和未知服務器）實現。
(2)一般來說，傳統LAN中的每個主機都有其MAC地址和IP地址，直接連到ATM網的主機除了具有ATM地址外，也必須有MAC地址和IP地址。
(3)ATM主機必須提供與MAC協議給網絡層協議提供的接口服務相同的服務，如NDIS或ODI類驅動接口。
3、LANE如何工作？
顧名思義，LANE的功能是在ATM網絡上仿真LAN，LANE協議定義了仿真IEEE802.3以太網或802.5令牌環網的機制。LANE協議定義了與現有LAN給網絡層提供的服務相同的接口，在ATM網絡中傳輸的數據以相應的LANMAC分組格式封裝。

每個ELAN(EmulatedLAN)由一組LANE客戶(LEC)和LANE服務構成。LEC還可以是作為

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