互联网技术的发展方向——光互联网[2]

  （1）IP/千兆路由器（GE）/WDM技术。这种技术是以主要的IP网络提供商和IP路由器生产厂家为代表，利用最新的吉比特路由器技术升级现有路由器，使其具有更高吞吐量和更高的业务质量管理能力。主要是通过软件硬件化、采用并行或大规模并行计算技术、增加具有业务质量保证的新协议和提供带宽管理能力等方法来实现。这种技术的最大缺点是受“电子瓶颈”限制,不提供QoS保证,而且高效率的块编码方案、路由更新时间、长距离传输的抖动(jitter)和定时(timing)等问题还有待解决。

  （2）IP/ATM/WDM技术。IP数据包在ATM层封装为ATM信元，数据以ATM信元的形式在信道中传输。当网络中的交换机接收到一个IP数据包时，它首先根据IP数据包的IP地址进行处理，按路由转发。随后，按已计算的路由在ATM网上建立虚电路VC，以后的数据包将在此VC上以直通方式传输而不再经过路由器的地址解析处理。从而有效地解决了IP路由器的“瓶颈”问题，提高了IP数据包的交换速度。

  （3）IP/ATM/SDH/WDM技术。这种技术的适配过程分3步：1.使用多协议逻辑链路控制LLC(multi-protocol logical link control)协议或子网接入点SNAP(sub network attachment point)协议将IP包封装在AAL5适配层中；2.由通用段汇聚子层CPCS(common part convergence sub-layer)协议数据单元PDU(protocol data unit)将AAL5中数据分段成48bytes的ATM信元；3.将ATM信元映射进SDH帧中。在这种适配方式中，IP层提供了简单的数据封装格式；ATM层重点提供了端到端QoS；SDH层重点提供了强大的网管和保护倒换功能；光层主要实现波分复用和为上一层的呼叫选择路由和分配波长。这种方案可提供155Mb/ｓ和622Mb/ｓ的坚固的传输。由SDH层提供通路保护、性能管理能力及保护倒换功能,而ATM提供虚通路的灵活的带宽分配功能。

  （4）IP/PPP/HDLC/ SDH/WDM技术。这种技术将IP包映射到SDH的方法是使用PPP(point to point)协议(IETF RFC1661)和HDLC(high level data link control)协议(IETF RFC1619)(ITU-T建议Ｇ.707)。它的映射过程是：IP包先被封装到PPP包中,PPP协议提供多协议封装、错误控制和链路初始控制。然后封装在PPP中的IP包按照IETF RFC 1662使用HDLC协议成帧和将映射的字节排列到SDH的SPE(synchronous payload envelope)中。HDLC的主要功能是划分通过同步传输链路的PPP封装的IP包。

  （5）IP/SDL/WDM技术。SDL是为弥补HDLC协议在高速传输（1Gb/S以上）时的不足设计的。它可对同期到达的可变长度报文提供高速分帧功能。SDL的帧是可变长的，其结构由净荷长度标识、分别对头和冗余校验CRC构成。当接收端一旦获得了一个SDL帧,则后续的SDL帧能够通过使用净荷长度域来划分出来。在帧的划分过程中,每一个SDL帧头的CRC都被验证。如果CRC无效,而且净荷长度域也无效时,则一个类似于ATM的头错误控制HEC(header error control)的搜索(hunt)被启动直到获得一定量连续有效的CRC校验码。所以，采用SDL帧结构可提供高速、可靠的传输。

  （6）IP/ MPLS/WDM技术。多协议标签交换MPLS(Multi-protocol Label Switching)技术被业界认为是当今数据网络领域内最有前途的网络解决方案之一。它可有效解决传统Internet网络所面临的问题并提高其灵活性、传输速率和节点吞吐量。MPLS网络采用标准分组处理方式对第三层的分组进行转发,采用标签交换对第二层分组进行交换,从而实现了快速有效的转发。MPLS的实用价值在于它能够在像IP这样的无连接型网络中创建连接型业务,并提供完善的流量工程TE(Traffic engineering)能力。希赛网指出，MPLS有助于简化复杂的网络结构，使网络的总体成本降低50%。目前MPLS的标准正在制定中,但是理论研究表明，它的自愈恢复时间能够达到与SDH相当的水平。

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