ATM和MPLS网络用户平面互通技术的研究

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ATM(AsynchronousTransferMode,异步传输模式)是当前应用比较广泛的一种基于信元交换的技术。目前,国内的各大运营商在网络边界上都使用了ATM技术来交换其业务。而将MPLS(MultiprotocolLabelSwitching,多协议标记交换)协议应用于核心网络的益处有目共睹。它将分组转发和路由选择独立开来,并对进入网络的数据流分配相应的标记,使得中间的LSR(LabelSwitchRouter,标记交换路由器)直接依据标记来完成转发。目前,业界普遍认同在核心网络上使用MPLS所带来的优化措施和降低费用的趋势。ATM-MPLS网络的互通准许在核心网络上使用MPLS的同时,在网络边界上继续使用ATM技术。因此,ATM网络与MPLS网络如何互通的问题迫切需要研究解决。 ATM和MPLS之间的互通具有相当强的现实性和紧迫性。原因是在IETF中早已确定将MPLS和GMPLS作为运营级多业务承载网的核心,并得到了设备供应商的广泛支持。早前于日内瓦召开的ITU-TSG13会议上,以Cisco公司和Notel公司为代表的两派针对ATM与MPLS互通标准问题展开了激烈争论,由于双方背后都有各自的强大经济利益,因此双方争论十分激烈,美国政府和加拿大政府也破天荒地派代表支持各自的厂商,足见此问题的重要性。要在这一单一架构下实现多种业务的提供,就要增强MPLS网络的仿真功能,使其能够提供一些传统的数据业务及实时业务流的传送,如ATM、FR、IP、CES(电路仿真业务)、AAL2、VoMPLS等。 ATM和MPLS之间的互通是指两个ATM网络经过MPLS网络进行互连,即在MPLS网络的入口,ATM信元由IWF(InterWorkingFunction,互通功能)封装到一个MPLSLSP(LabelSwitchPath,标记交换路径),在MPLS网络出口由IWF重新构造成ATMVPC/VCC。综合性的网络互通包括用户数据、信令,路由、管理平面等方面。本论文重点在互通的架构、互通的机制,ATM和MPLS之间的特定程序处理上进行讨论。 论文围绕ATM-MPLS用户平面的互连互通进行深入地探讨。 论文首先介绍ATM-MPLS互连互通的技术起源,互通要求和组网模式,其次重点对ATM-MPLS用户平面互连互通的关键技术进行探讨。在研究ATM-MPLS互通特点的基础上,论文参考ITU-T、IETF、ATMForum等组织制定的标准规范和建议草案,以及国际上一些关于ATM-MPLS互通的研究项目,讨论并详细地描述了用户平面上不同信元模式的互通。随后,论文依次讨论ATM-MPLS互通的其他平面和要求,并介绍了用于仿真实现的软件平台NS-2。最后,论文借助NS-2,并扩展了NS-2的部分功能使其能够支持ATM-MPLS互通网络。在此基础上,论文对ATM-MPLS互通的网络进行仿真。以此验证所提出的互通模式的可行性。研究结果表明,ATM-MPLS网络的互通可以很好地支持原有的业务、保护投资,并实现原有网络的平滑过渡与升级。
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