ATM网络支持IP协议的研究及实现

ATM网络是面向连接的,而传统局域网则采用无连接的IP协议。该文讨论了ATM网络和传统局域网互联的方法、ATM地址与IP地址映射方法、IP数据包的封装及IPOverATM的实现。     

IP与ATM结合的技术MPLS

ATM与IP相结合的技术MPLS,利用ATM技术来承载IP,充分有效地体现了两者的优点,提高了业务的性能和网络的效率。通过对ATM与IP性能的分析和比较,详细地介绍了MPLS技术基本原理。     

新桥架起MPOA桥——连接ATM理想与现实

ATM的高速、可伸缩性、支持QoS的理想在向我们走来,但面对我们现有的以太网、令牌网和IP网络的基础架构的现实,我们需要的是一个具体的实现机制,将ATM集成到现有的多协议网络环境中。加拿大新桥网络公司所倡导的MPOA就是这样的一个解决方案。日前,该公司在天津举行研讨会,全面介绍MPOA(Multi-Protocol Over ATM)技术以及实现该技术的VIVID(VIdeo、     

MPLS技术与应用

随着IP网络的广泛应用和ATM网络技术的发展,形成了一种新的技术——多协议标签交换(Multi-protocol Label Switch-ing),它是一种在开放的通信网上利用标签引导数据高速、高效传输的新技术。MPLS技术源于IP和ATM的结合,但实际应用已经超越了IP路由和ATM交换的有机结合。MPLS具有运营成本低,网络速度高,业务综合能力强,安全性高等优点。该文现就MPLS技术及其应用的相关内容展开讨论,从基本概念、结构、基本原理和主要特点入手,进而分析其应用,以供参考。     

网络技术热点素描

融合IP和ATM的MPLS MPLS(Multiprotocol Label Switching)即多协议标记交换。传统的IP技术是无连接的,报文的传递依靠逐条查路由表,速度慢,实现QoS、流量工程等比较困难。ATM和帧中继使用虚电路技术,速度快,易于实现QoS。用ATM网络承载IP协议,即IP over ATM,是近年来通信领域研究的热点问题,先后出现了多种解决方案,如Classical IPOA、LANE、MPOA及IP Switch等,但都存在着一定的缺点,没有得到广泛的应用。MPLS技术将ATM与IP自然地融合在一起,被认为是目前IP over ATM的最佳方案,同时并不局限于在ATM网络中使用。     

IPOA-IP与ATM技术的结合

IPOA技术概要 IPOA(IP Over ATM)是在ATMLAN上传送IP数据包的一种技术。它规定了利用ATM网络在ATM终端间建立连接,特别是建立交换型虚连接(SVC:Switched Virtual Circuit)进行IP数据通信的规范。如上图所示,在ATM-LAN中,ATM网络可看作一个单一的(通常是本地的)物理网络,如同其它网络一样,人们使用路由器连接所有异构网络,而TCP/IP允许ATM网络上的一组计算机象一个独立的局域网一样工作,这样的一组计算机被叫做US(Logical IP Subnet),在一个LIS内的计算机共享一个IP网络地址(IP子网地址),LIS内部的计算机可以互相直接通信,但是当一个LIS内的计算机要和其它的LIS或网络中的计算机通信时必须经过两个互连的LIS路由器,很明显,LIS的特性与传统IP子网相似。     

Internet与ATM的无缝连接

本文简要回顾了Internet的兴起与发展,介绍了TCP/IP协议族和ATM交换技术。对于当前网络技术研究的热点之一——Internet与ATM的无缝连接,尤其对IP over ATM的解决方案进行了初步探讨,并介绍了两种新的技术方案。     

崭露头角的IP交换技术

Ipsilon Networks的IP交换系统,是为大幅提高IP网络性能而设计的交换系统。IP交换机,是把IP路由的智能和管理性能集成到ATM交换中而形成的一体化平台。它是一种崭新的通信系统。IP交换技术使用决定IP包传送路径的路由器及其路由协议,用ATM传送IP包在诸如DNS.SMIP、SNMP这类询问—应答式网络通信中,用和路由器同样的存储转发方式传送信息包;而在诸如传送FTP,HTTP,视频这类连续性信息流通信中,对ATM信元不做任何处理,直接切入IP交换机内进行传送。 由于对约占网络通信量90%的连续性信息流通信,采用了切入传送方式,所以可大大提高IP网络的性能。 IP交换网不仅可以构筑LAN的高速主干网,而且在连接LAN与WAN的高速IP主干网中,也发挥着积极作用,由于采用切入传送方式,不产生像路由器中所引起的节点延迟,可实现最高达5.3Mpps(包/钞)的传送。再者,它与路由器网络不同,在网络中用于构筑防火墙的过滤机制,也不会引起网络性能的显著下降。     

ATM网络支持IP组播协议的研究

ATM网络支持IP组播是IP和ATM集成的一个重要方面。IP组播属于接收者控制结构,ATM网络支持的组播属于发送者控制结构,ATM网络支持IP组播的关键是两种结构之间的匹配。文中对匹配方法进行了研究,并进行了一些讨论。     

IP及其路由技术在星载计算机中的应用

卫星接入Internet最好的解决方案就是在卫星通信中使用IP技术。该文结合某型号星载计算机的研制工作，探索IP及其路由技术在卫星通信中的应用；在实时操作系统RTEMS下开发了ATM网络设备驱动，实现了IP over ATM技术以支持IP协议，实现了动态路由协议RIP。针对星载应用的特点，在设计和实现中就协议栈简化、安全性等方面进行了适当的优化，成功地在星载计算机中实现了路由器功能。     

ATM网络的TCP／IP性能研究

分析ＡＴＭ网络中应用ＴＣＰ／ＩＰ协议的性能和特点,介绍解决应用中产生包碎的方法,特别是详细描述了迟包丢弃法改善网络性能的方法。     

Optimal locations of switches and interconnections for ATM LANs

Setting up an ATM LAN with such equipment as ATM switches and cables is known to be of high price. The setup cost can be minimized with optimal design while providing the required bandwidths for all demand pairs to maintain the quality of service (QoS) requirement. In this paper, we suggest a combined optimization problem for determining optimal locations of switches, interconnections, and their capacities which can be utilized in designing ATM LAN. Two integer programming (IP) formulations are provided for the optimal network design problem. Also, the well-known Lagrangean relaxation technique is applied to solve the IP formulations. With the algorithms, we can also obtain time-efficiency as well as upper and lower bounds of the optimal objective value. To validate our design approach, various test examples are shown. High-quality solutions for ATM LANs with average error range of about 2.2% are generated.Scope and purposeLocal area networks (LANs) have been widely used all around the world. Recently, the service demand of users is remarkably increasing while the hardware such as a switch with high performance is coming into the world. To accommodate the service demand while maintaining a quality-of-service (QoS) level, ATM technology has been suggested and studied for an improved future communications network. As an interim solution for the improvement, the idea that applies ATM technology to the existing LAN is proposed. The prices of network components such as ATM switches and links in an ATM LAN are known to be much higher than that of the conventional LAN systems. Focused on the characteristics of the high performance and future ATM technology, we study the cost-effective design of an ATM LAN.     

新一代IP骨干路由器中MPLS技术

新一代骨干路由器的出现是为了解决了网络业务高速增长所带来的数据传输速度不够的问题,MPLS技术综合了面向无连接的IP网络的灵活性和面向连接的ATM网络在流量工程、服务质量方面的优势,是未来多业务网络的核心技术。     

以路由器为核心的IP网络预报避免控制拥塞的实现策略

在现有的IP网络基础上如何提高服务质量、如何更好的将IP和ATM两种技术结合起来、如何在IP网络上实现包括实时通信业务在内的综合业务通信，是当前IP领域的研究热点．就目前的研究成果而言主要有两大方向：一是提高分组交换的速度，提高网络带宽，从根本上解决IP网络的质量问题．另一方向是提供完善的流量控制与拥塞避免机制并参照ATM的一些成功技术经验．目前，IP领域的主要问题是如何折中考虑两个因素，即技术的完备复杂性和简单可操作性．本文将研究以路由器为核心构筑的IP网络其预报、避免、控制拥塞的实现策略，包括：各种服务模型的描述、数据包的分类方法、路由器管理拥塞的方法、路由器预报避免拥塞的方法，它们都可以应用于现有网络，并且在逐渐完善。最后，对上述各方法的优缺点进行了比较．     

高速公路收费系统联网技术

结合目前我国高速公路通信传输网络的建设现状和收费系统数据通信的需求，从 结构、性能等方面分析了适应高速公路通信的3种网络技术SDH、ATM和宽带IP技术，以及这 3 种技术的综合集成模型ATM Over SDH、IP Over ATM、IP Over SDH、IP Over WDM。提出 比 较适合于高速公路收费系统联网的技术方案，并设计了网络通信管理和维护的具体内容 。     

基于自相似模型的网络性能测试

网络性能测试是保证信息网络高性能、高可靠和高可用性的重要和基本手段。该文给出了网络性能测试的基本概念和方法;介绍了基于IP的网络性能参数;分析了IPoverATM网络流量的自相似性,建立了网络流量的自相似模型;基于自相似模型开发了网络性能测试工具并对实际网络进行了测量和分析。     

在ATM网络上MPLS的实现

多协议标记交换技术(MPLS)能在主干网上大大提高IP转发性能，并提供服务分类(CoS)及服务质量保证(QoS)。MPLS在现有的主干ATM网上可提供高性能的IP服务。该文主要介绍了MPLS技术，并讨论了在ATM网上实现MPLS所必须解决的一些关健技术。     

Survivable ATM mesh networks: Techniques and performance evaluation

The Capacity and Flow Assignment problem in self-healing ATM networks is an interesting one from a Generalized Multi-Protocol Label Switching (GMPLS) prospective since IP and ATM protocols are destined to co-exist together in this unified platform. This paper continues the investigation of the path-based design approach of the network survivability problem in existing ATM mesh networks. Our contribution consists in quantifying (1) the effects the selection of candidate paths per node pair has on the restoration ratio, (2) the effect of restoration schemes on the restoration ratio, (3) the effect of failure scenarios on the restoration ratio, and finally (4) the effect of network connectivity on the restoration ratio. Numerical results are presented under representative network topologies, various traffic demands and spare capacity distribution schemes. They provide additional guidelines for the design of survivable ATM mesh-type networks, from a network reliability viewpoint.     

Improved WWW multimedia transmission performance in HTTP/TCP overATM networks

Transmission control protocol/Internet protocol (TCP/IP) is the de facto standard of the networking world. It dynamically adjusts routing of packets to accommodate failures in channels and allows construction of very large networks with little central management. But IP packets are based on the datagram model and are not really suited to real-time traffic. In order to overcome the drawbacks, a new network technology, ATM, is proposed. ATM provides quality of service (QOS) guarantees for various classes of applications and in-order delivery of packets via connection oriented virtual circuits. Unfortunately, when ATM is to be internetworked with the existing network infrastructure, some special signaling, addressing and routing protocols are needed. IP over ATM is one of the methods proposed by IETF. It allows existing TCP/IP applications to run on ATM end-stations and ATM networks to interconnect with legacy LAN/WAN technologies. But the performance of TCP/IP over ATM leaves something to be desired. Partial packet discard (PPD) and early packet discard (EPD) are two schemes to improve its performance. This paper proposes a “selective packet retransmission” scheme for improving HTTP/TCP performance when transmitting through ATM networks. In selective packet retransmission, we take advantage of the property of humans' perception tolerance for errors to determine whether to retransmit a corrupted TCP segment or not. For lossable data, such as images, when an error occurs because of cell losses, it will not be retransmitted. The simulations show that, for the same buffer size and traffic load, selective packet retransmission performs better than PPD, EPD, and plain TCP over ATM