IPOA IP Over ATM ATM網(wǎng)絡(luò)承載IP
IPOA(IP Over ATM) 是在ATM－LAN上傳送IP數(shù)據(jù)包的一種技術(shù)。它規(guī)定了利用 ATM網(wǎng)絡(luò)在ATM終端間建立連接，特別是建立交換型虛連接(SVC：Switched Virtual Circuit)進(jìn)行IP數(shù)據(jù)通信的規(guī)范。
· IPOA功能介紹
IPOA的主要功能有兩個(gè)：地址解析和數(shù)據(jù)封裝。
地址解析就是完成地址綁定功能。對(duì)于PVC（Permanent Virtual Circuit）來說，因?yàn)镻VC是由管理員手工配置的，因此一個(gè)主機(jī)可能只知道PVC的VPI/VCI標(biāo)識(shí)，而不知道遠(yuǎn)地主機(jī)的IP地址和ATM地址，這就需要IP解析機(jī)制能夠識(shí)別連接在一條PVC上的遠(yuǎn)地計(jì)算機(jī)；對(duì)于SVC來說，地址解析更加復(fù)雜，需要兩級(jí)地址解析過程。首先，當(dāng)需要建立SVC時(shí)，必須把目的端的IP地址解析成ATM地址；其次，當(dāng)在一條已有的SVC上傳輸數(shù)據(jù)包時(shí)，目的端的IP地址必須映射成SVC的VPI/VCI標(biāo)識(shí)。
對(duì)于IP數(shù)據(jù)包的封裝問題，目前有下面兩種封裝形式可以采用：
�。� VC封裝：一條VC用于傳輸一種特定的協(xié)議數(shù)據(jù)(如IP數(shù)據(jù)和ARP數(shù)據(jù))，傳輸效率很高；
�。� 多協(xié)議封裝：使用同一條VC傳輸多種協(xié)議數(shù)據(jù)，這樣必須給數(shù)據(jù)加上類型字段，IPOA中使用缺省的LLC/SNAP封裝標(biāo)明數(shù)據(jù)類型信息。
IPOA工作過程
整個(gè)系統(tǒng)的工作過程如下：首先是Client端的IPOA初始化過程，即Client加入LIS的過程，由Client端的IPOA高層發(fā)出初始化命令，向SERVER注冊(cè)自身，注冊(cè)成功后，Client變?yōu)椤癘perational"狀態(tài)，意味著現(xiàn)在的Client可以接收/傳輸數(shù)據(jù)了。當(dāng)主機(jī)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，它使用通常的IP選路，以便找到適當(dāng)?shù)南乱惶?next－h(huán)op)地址，然后把數(shù)據(jù)發(fā)送到相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口，網(wǎng)絡(luò)接口軟件必須解析出對(duì)應(yīng)目的端的ATM地址，該地址有兩種方法可以獲得：（1）直接從Client端的解析表中查到；（2）通過發(fā)送ATMARP請(qǐng)求獲得。接下去用戶可作兩種選擇：（1）假如有可利用的連接目的端的VCC，那么直接把數(shù)據(jù)發(fā)送給AAL5層，通過VCC傳輸出去；（2）假如（1）不滿足，那就通過信令過程建立適合的鏈路，然后進(jìn)行傳輸。 （實(shí)際中的數(shù)據(jù)傳輸過程由于牽涉到QOS設(shè)置問題，所以要比上面的論述復(fù)雜一些。）當(dāng)Client接收到AAL5的數(shù)據(jù)時(shí)，處理過程比較簡(jiǎn)單，只須簡(jiǎn)單地解除封裝，根據(jù)協(xié)議數(shù)據(jù)類型交給相應(yīng)模塊處理即可。
除了數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)外，Client還要維護(hù)地址信息，包含定期更新SERVER上的地址信息和本地的地址信息。假如Client的地址信息不能被及時(shí)更新，那么此Client就會(huì)變成非可用狀態(tài)，需要重新初始化后才能使用。
在Client傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，它可能同時(shí)向許多不同的目的端發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，因此必須同時(shí)維護(hù)多條連接。連接的管理發(fā)生在IP下面的網(wǎng)絡(luò)接口軟件中，該系統(tǒng)可以采用一個(gè)鏈表來實(shí)現(xiàn)此功能，鏈表中的每一數(shù)據(jù)項(xiàng)包含諸如鏈路的首/末端地址、使用狀態(tài)、更新標(biāo)志、更新時(shí)間、QOS信息和VCC等一條鏈路所必須的信息。
IPOA在TCP/IP協(xié)議棧中的位置
ATM網(wǎng)絡(luò)是面向連接的，TCP/IP只是將其作為象以太網(wǎng)一樣的另一種物理網(wǎng)絡(luò)來看待。從TCP/IP的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)來看，除了要建立虛連接之外，IPOA與網(wǎng)絡(luò)接口層完成的功能類似，即完成IP地址到硬件地址(ATM地址)的映射過程，封裝并發(fā)送輸出的數(shù)據(jù)分組，接收輸入的數(shù)據(jù)分組并將其發(fā)送到對(duì)應(yīng)的模塊。當(dāng)然，除了以上功能之外，網(wǎng)絡(luò)接口還負(fù)責(zé)與硬件通信(設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序也屬于網(wǎng)絡(luò)接口層)。
在OSI模型中，IPOA位于IP層以下，屬網(wǎng)絡(luò)接口層，其建立連接的工作通過RFC 1755請(qǐng)求UNI3.1處理信令消息完成。
IPOA技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)
IPOA最大的優(yōu)點(diǎn)就是其利用了ATM網(wǎng)絡(luò)的QOS，可以支持多媒體業(yè)務(wù)，它在網(wǎng)絡(luò)層上將局域網(wǎng)接入ATM網(wǎng)絡(luò)，既提高了網(wǎng)絡(luò)帶寬，也提升了網(wǎng)絡(luò)的性能；但同時(shí)IPOA也存在一些缺點(diǎn)，比如目前的IPOA不支持廣播和組播業(yè)務(wù)；另外，由于ATM－LAN中一臺(tái)主機(jī)要與所有成員建立 VC連接，隨著網(wǎng)絡(luò)的增加，VC連接的數(shù)目會(huì)呈平方級(jí)數(shù)的增加，因此IPOA技術(shù)不適合于大網(wǎng)結(jié)構(gòu)，一般用在企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)這樣的網(wǎng)絡(luò)中。
目前大家都在談?wù)揑P和ATM的前景問題，其中一點(diǎn)毋庸置疑：IP和ATM在某種程度上是互補(bǔ)的，IP應(yīng)用廣泛，造價(jià)低廉；ATM雖然復(fù)雜、昂貴，但可以提供高帶寬和 QOS業(yè)務(wù)質(zhì)量，保障用戶對(duì)業(yè)務(wù)的要求，因此兩者在很長時(shí)期內(nèi)將共存發(fā)展。隨著用戶對(duì)帶寬和多業(yè)務(wù)，特別是多媒體業(yè)務(wù)的需求，網(wǎng)絡(luò)上層采用IP已成公認(rèn)事實(shí)，但下層IP由何種網(wǎng)絡(luò)承載，是ATM、SDH，還是DWDM呢？對(duì)此依然眾說紛紜，但就目前情況來看，即便作為一種過渡，IP Over ATM技術(shù)仍將具有很強(qiáng)的生命力。
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