ＡＴＭ支持Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务的网络能力

 AＴＭ如何有效地支持Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务是目前研究的热点问题之一。国际电联等标准组织也正在积极制定一系列ＩＰ ｏｖｅｒ ＡＴＭ的标准和ＡＴＭ支持ＩＰ的网络能力要求。本文就ＩＴＵ目前有关ＡＴＭ支持Ｉｎ-ｔｅｒｎｅｔ业务应具备的网络能力的研究进展进行概要介绍。

１ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务的描述

根据ＩＴＵ的定义，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务可分为以下５类：

    .会话型业务：包括Ｉｎｔｅｒｎｅｔ电话、电子商务中的电子数据互换、交互式游戏、远程注册等。

.消息型业务：电子邮件、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ传真等。

.检索型业务：Ｗｅｂ浏览、文件下载、消息检索等。

.无用户控制的分配型业务：现场广播／组播、电子报刊等。

.由用户控制的分配型业务：视频点播、新闻点播等。

２ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务的通信配置

    Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务的通信配置主要有两类：双向点到点和单向点到多点（即组播），当然，基于不同Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的应用也可能会出现其它不同的通信配置组合。但总的来说，通信配置应就用户面、控制面和管理面来分别考虑。而ＡＴＭ的连接类型随用户面、控制面和管理面的不同而不同：用户面侧的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服务器和用户之间的ＡＴＭ连接是双向点到点连接；控制面侧的连接类型是在Ｉｎｔｅｒ-ｎｅｔ服务器和客户机之间有跳数限制的双向点到点或单向点到多点连接；管理面是在服务器和客户机之间的双向点到点连接。

３ ＡＴＭ网络能力的要求

    ＡＴＭ网络支持Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务的概念就是把ＩＰ消息放在异步转移模式的网络中传送，这就要求ＡＴＭ的网络能力支持下列几方面要求：

.没有连接建立过程的无连接数据传送；

.ＩＰ寻址和编号；

.基于路由器配置的分层参考模型；

.ＩＰ网络特有的服务质量（ＱｏＳ）。

３．１ 参考配置和综合方案

    目前有两种方案来支持同一逻辑ＩＰ子网（ＬＩＳ）和不同逻辑ＩＰ子网间的ＩＰ消息传送：ＣＩＰＯＡ（Ｃｌａｓｓｉｃａｌ ＩＰ ｏｖｅｒ ＡＴＭ）就是同一逻辑子网的一个例子，而不同逻辑子网的例子是ＭＰＯＡ。图１示出了ＡＴＭ网上传送Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务的逻辑概念，图中表示在一个ＡＴＭ网络和ＴＣＰ／ＩＰ网中支持多个逻辑ＩＰ子网的网络配置。该配置包括ＩＰ系统，如ＩＰ主机、ＩＰ路由器和ＩＰ服务器，其中由ＩＰ服务器来支持ＩＰ子网、ＩＰ寻址和组播群的配置。

    根据网络的参考配置和ＩＰ消息的选路位置，可将ＩＰ ｏｖｅｒ ＡＴＭ综合方案划分为最小综合和最大综合。在最小综合方案中，ＩＰ网元（如ＩＰ路由器、服务器和客户机等）连到ＡＴＭ ＵＮＩ接口上，ＩＰ消息的选路都是在ＡＴＭ网络以外进行的；在最大综合方案中，ＩＰ网元与ＡＴＭ网络中的专用接口相连，ＩＰ消息的选路是在ＡＴＭ网络内进行的。图２（ａ）和图２（ｂ）示出了最小综合方案和最大综合方案的参考配置。

３．２ 虚通道连接和虚通路连接的提供

    ＡＴＭ网络的信息流如何传送ＩＰ消息呢？即如何利用ＡＴＭ交换在ＩＰ系统（ＩＰ路由器、ＩＰ服务器等）间传送ＩＰ消息呢？这时的ＡＴＭ必须能以不同方式处理ＩＰ协议，识别ＩＰ包并将其装入信元，ＩＰ系统可位于ＡＴＭ网络之外，在ＩＰ网络或特定的ＩＳＰ范围内（即最小综合）或在ＡＴＭ网络中（即最大综合）。（ａ）和（ｂ）根据连接传送模式和综合方案的不同，示出了两种提供Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务的不同机制例子，这两种机制都能提供虚通道／虚通路的连接（ＶＰＣ／ＶＣＣ）。

.    采用无连接传送模式的虚电路

    此种情况下，源ＩＰ－ＴＥ和目的ＩＰ－ＴＥ间没有一条直达的虚电路。ＩＰ消息经一系列级联的ＩＰ路由器传到目的ＩＰ－ＴＥ，ＩＰ路由器为ＩＰ消息选择合适的路由通道。

.   采用面向连接传送模式的虚电路

   在源ＩＰ－ＴＥ和目的ＩＰ－ＴＥ间有一条直达的虚电路。ＡＴＭ交换单元提供面向连接的虚电路来传送ＩＰ消息，位于ＡＴＭ网络内或ＡＴＭ网络外的ＩＰ－ＲＴ和ＩＰ－ＳＲＶ能解析去往目的ＩＰ－ＴＥ的路由通路。

表１列出了最小综合和最大综合两种方案提供虚电路的实例。

３．３ 物理实现的实例

    以上介绍了Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务基于ＡＴＭ的各种可能方式，其中的一些方式已经有了比较具体的技术方案或设想，下面介绍几个综合方案的实例。

   （１）最小综合方案物理实现的实例

在最小综合方案中，采用永久ＡＴＭ虚电路和交换ＡＴＭ虚电路来连接ＩＰ网络元素（如ＩＰ路由器、服务器和客户机），这些网络元素通过ＵＮＩ接入ＡＴＭ网络，具体有以下两种模型：

.重叠模型

    采用基于ＡＴＭ地址的ＡＴＭ路由和信令协议来为ＩＰ包寻路。这一模型要求ＡＴＭ具有地址解析协议。

.集成模型

    采用具有ＩＰ地址的ＩＰ寻径协议为ＩＰ包在ＡＴＭ网络中寻路。这一模型并不要求ＡＴＭ具有地址解析功能。

 （２）最大综合方案物理实现的实例

    在最大综合方案中，采用永久ＡＴＭ虚电路和交换ＡＴＭ虚电路来连接ＩＰ网络元素（如ＩＰ路由器、服务器和客户机），这些网络元素在ＡＴＭ内由专用接口连接。具体的协议实例是核心协议模型。它通过ＡＴＭ网中面向无连接业务功能模块将ＩＰ包封装，并为它们在ＡＴＭ网络中的专用端口间寻径，它同样以ＡＴＭ网络地址解析功能的一些格式来传递ＩＰ包。目前这一协议只是一些公司的设想，它基于Ｉ．３６４进行扩充，具体做法还有待完善。

３．４ ＡＴＭ传送能力的要求

    根据电联Ｉ．３７１建议，ＡＴＭ网络能提供各种各样的传送能力，包括确定比特率（ＤＢＲ）、统计比特率（ＳＢＲ）、可用比特率（ＡＢＲ）和ＡＴＭ块传送（ＡＢＴ）。而Ｉｎｔｅｒｎｅｔ应用的性能属性可分为保证丢失率保证时延、保证丢失率不保证时延、不保证丢失率保证时延和不保证丢失率不保证时延等。ＡＴＭ网上的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务传送能力。

３．５ ＡＡＬ能力

    目前一些大公司都在积极进行建设公司范围的ＡＴＭ局域网，而这些局域网中绝大部分采用的是ＡＡＬ５。在确定所采用ＡＡＬ类型的同时，公网和专网的互通是至关重要的，因此ＡＡＬ５是首选。

３．６ 寻址和命名服务要求

    要想在ＡＴＭ网络中支持Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务，就必须将ＩＰ地址和域名扩展到ＡＴＭ网络中。ＡＴＭ命名服务应能十分简单地利用ＡＴＭ地址来支持ＩＰ网的域名服务（ＤＮＳ）。ＡＴＭ地址和ＩＰ域名直接的翻译对业务是十分必要的。下面所列的是ＡＴＭ支持Ｉｎ-ｔｅｒｎｅｔ业务／应用在地址和域名服务方面的要求：

.    ＡＴＭ地址和命名服务应能识别Ｉｎｔｅｒｎｅｔ用户和终端，Ｉｎｔｅｒｎｅｔ客户机应能得到由名字、数字、关键词或由这些组合而成的目的ＩＰ用户的ＡＴＭ地址；

.寻址和命名结构的颗粒性和扩展性要求；

.动态更改和自动配置ＡＴＭ命名业务数据库；

.支持用户和终端的移动性；

.支持组播通信配置；

.支持现有ＩＰ－ＤＮＳ格式和注册程序。

在最小综合方案中，ＩＰ－ＴＥ需要ＡＴＭ地址和域名，而在最大综合方案中不一定需要，因为ＩＰ地址和它的域名在ＡＴＭ网中翻译。

３．７ 寻径要求

    在ＡＴＭ网中，源和目的之间合适的路径是根据整个网络流量状况、业务量约定来确定的。Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务的路径确定除考虑以上因素外，还要考虑网络综合方式和连接传送模式。在无连接传送模式中，源ＩＰ－ＴＥ和目的ＩＰ－ＴＥ间的路径是由可能在ＡＴＭ中或网外的路由器决定，该路由器在选择合适的路径时要考虑ＱｏＳ要求；在面向连接的传送模式中，ＡＴＭ交换元素根据自己的路由规则选路。在最大综合方案中，ＡＴＭ网中的ＩＰ－ＴＥ帮助ＡＴＭ交换元素选路。总之，ＡＴＭ要支持Ｉｎｔｅｒｎｅｔ应用，在选路方面有下列具体要求：

.选择有ＱｏＳ保证的路由；

.提供备份路由；

.互通时能交换路由信息，包括ＱｏＳ参数和连接模式等；

.提供ＩＰ漫游。

３．８ 信令要求

    在重叠模式中需要信令能力，但通常Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务的连接保持时间很短，小于传统的电话业务，而且连接建立参数急剧增加，因此，连接建立过程的时延长短对业务质量性能的改善很关键，这就要有一套能在更短时间内建立连接的信令，该信令的开发、研究还有待进行。

４ 结束语

    以上对ＡＴＭ网络支持Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务所需具备的网络能力进行了介绍，这是对网络能力的宏观要求，具体的技术细节和实现方案还有待技术的进一步完善和标准的制定。宏观能力的要求有助于我们对网络总体的理解。相信在不久的将来，随着技术的发展，ＡＴＭ在更有效地支持Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务方面会有较大的进展。

（收稿日期：１９９９－０４－１４）

[摘要] 文章从总体性能的角度介绍了ＡＴＭ网络在网络配置、传送能力、适配能力、寻址与寻路要求以及信令要求等方面支持Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务所需具备的网络能力。

[关键词] Ｉｎｔｅｒｎｅｔ业务 网络能力 传送能力 寻址 寻径

[Abstract] Ｔｈｅ ｄｅｓｉｒｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃａｐａｂｉｌｉ-ｔｉｅｓ ｏｆ ＡＴＭ ｆｏｒ ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒ-ｎｅｔ ｓｅｒｖｉｃｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎ-ｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ，ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ，ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｒｏｕｔｉｎｇ ａｎｄ ｓｉｇ-ｎａｌｉｎｇ ａｒｅ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．

[Keywords] Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｓｅｒｖｉｃｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｃａ-ｐａｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ａｄｄｒｅｓｓｉｎｇ Ｒｏｕｔｉｎｇ