1、摘要：IP 交换（IP Switch）是 Ipsilon 公司开发的一种高效的 IP over ATM 技术。它只对数据流的第一个数据包进行路由地址处理，按路由转发，随后按已计算的路由在 ATM 网上建立虚电路 VC。以后的数据包沿着 VC 以直通（Cut-Through）方式进行传输，不再经过路由器，从而将数据包的转发速度提高到第2 层交换机的速度。IP 交换的核心思想就是对用户业务流进行分类。对持续时间长、业务量大、实时性要求较高的用户业务数据流直接进行交换传输，用ATM 虚电路来传输；对持续时间短、业务量小、突发性强的用户业务数据流，使用传统的分组存储转发方式进行传输。由此产生了一系列新
2、的交换技术，如IP 交换、标签交换、ARIS、IPOA、LANE、MPOA、MPLS 等。关键字： ATM IP 交换 融合正文：随着信息技术的高速发展，人们已经快速地进入了信息时代，Internet 遍布全球各个角落，已成为全球最大的公众数据网络。以 IP 协议为基础的 Internet的迅猛发展，使得 IP 成为当前计算机网络应用环境的当然标准和开放式系统平台。带宽网络的发展方向是把先进的 ATM 交换技术和最普及的 IP 技术融合起来，因此产生了一系列新的交换技术，如 IP 交换、标签交换、ARIS、IPOA、LANE、MPOA、MPLS 等。IP 交换的本质都是通过 IP 进行选路，建
3、立基于 AMT 面向连接的传输通道，将 IP 封装在 ATM 信元中，IP 分组以 ATM 信元形式在信道中传输和交换，从而使 IP 分组的转发速度提高到了交换的速度。根据 IP 与 ATM 融合方式的不同，其实现模式可分为两大类：重叠模型和集成模型。在重叠模型中，IP 运行在ATM 之上，IP 选路和 ATM 选路相互独立，系统需要两种选路协议：IP 选路协议和 ATM 选路协议。系统中的 ATM 端点具有两个地址：ATM 地址和 IP 地址，并且具有地址解析功能，支持地址解析协议，以实现 MAC 地址与 ATM 地址或 IP 地址与 ATM 地址的映射。集成模型只使用 IP 地址和 IP
4、选路协议，不使用 ATM 地址和选路协议，即具有一套地址和一种选路协议，因此也不需要地址解析功能。集成模型需要另外的控制协议将三层的选路映射到二层的直通交换上。集成模型通常也采用 ATM 交换结构，但它不使用 ATM 信令，而是采用比 ATM 信令简单的信令协议来完成连接的建立。重叠模型与集成模型的比较特性 重叠模型 集成模型地址 二套（IP 和 ATM 地址） 一套（IP 地址）选路协议 IP 和 ATM 选路协议 IP 选路协议地址解析功能 需要 不需要ATM 信令 需要 不需要IP 映射至直通连接专用协议 不需要 需要IP 交换技术产生的原因 IP 实际上已经成为了网际互连事实上的标准协
5、议，而几乎所有新的应用程序、以及现有的许多应用程序，都是在 IP 网络上编写并运行。IP 在任何平台上都得到支持，已被证明是非常稳定、具有很强可扩展性的协议。目前，很多应用正在将对 IP 协议进行改进，IntServ (Integrated Service Architecture 综合服务体系结构)就是这种改进之一，它能够使基于 IP 的网络支持实时服务，IntServ 具有 RSVP 和流量控制。其中，RSVP 是 IP 主机、路由器用来向网络发送 QoS 请求的信令协议；而 IntServ 流量控制运行于路由器中，为交付请求QoS 提供路由器资源。有关 RSVP/Intserv 的实现，
6、应考虑两个重要的方面:1)在数据路径中引入流分类和分组调度，要求路由器具有相当分组处理能力；2)如果路由器到路由器，或者是主机到路由器的数据链路不支持 QoS(如以太网)，则 RSVP/IntServ 性能将大打折扣。 现今，通过 IP 网络发送音频和视频流(如 Real Audio、Internet Phone 等)已经非常热门。实时传播协议(RTP)是一种新的应用层成帧协议（不是一种真正的传输协议） ，它能够使实时应用程序在 IP 网络上发送数据。多媒体流经过编码、封装处理后，形成 RTP 分组，通过 UDP/IP 在单点、多点广播会话中传输。因为，RTP 分组具有定时、定序和负载标识信息
7、，因此一旦开始几个帧到达，接收方就能开始“播放”多媒体流。RTP 将是支持所有视频和音频编码(RFC1890)的标准，并将用于 H.323 视频会议以及多媒体服务器。其中，多媒体服务器和视频会议的将采用新的 RTSP(实时发送协议)，通过 RTCP(实时传输控制协议)为 RTP 提供反馈、统计的附属控制协议。 Internet 上出现的另外一项技术是 IP 多点广播，它能够使一个或多个发送者将分组发送给组地址，而不是单个主机。其中，那些希望参加某一特定组的接收者，需要将含有组地址的 IGMP“加入消息”发送给最邻近的路由器，然后路由器使用多点广播路由协议(例如 DVMRP、PIM 等)建立从源
8、到所有接收者的分发树。接收者在任何时候可以动态地参加或离开某个多点广播组。支持 IP 多点广播的应用包括：音频/视频会议、 “push“技术(如股票行情、运动记分、广告)和虚拟现实游戏。 传统的基于 TCP/IP 的应用所引起的 IP 数据流量的大量增长，实时应用系统的产生以及商业上 IP 多点广播应用的增加，就要求网络基础设施具备可伸缩的带宽、支持实时应用（QoS)服务、具备有效 IP 多点广播并能够与现有 IP 路由器的互操作的能力。 目前，市场上新问世的一些产品能够解决上述问题，即千兆位路由器。某些厂商也称之为第三层甚至第四层交换。实际上这些设备都是基于路由器的技术，只是采用 Cache
9、(高速缓存)和分布式路由转发表的技术，来提高路由器的处理能力。其实质还是按 IP 包转发，所以称之为千兆位路由器更为恰当。虽然有关千兆位路由器技术的研究还在继续，但是其设备的成本除了最富有的服务供应商外，一般用户难以承受。IP 路由以及有关分组处理是否能够与基于 ATM 信息交换同样有效，这些都是未知数。 事实上，交换能够满足上述所有要求，因此交换现在已是必不可少的部分。ATM 交换技术还特别地支持以下特性:可伸缩的带宽，从 T1 至 OC48 和更高；多交通类别和 QoS；基于硬件的多点广播；与基于帧交换的互操作性；高硬件价格和端口密度。本文所集中讨论的是基于 ATM 或其它第二层交换技术，
10、并与 IP应用充分融合的，真正意义上的 IP 交换技术。也就是说，以 ATM 的速度和多种服务功能来运载灵活的 IP 数据流的新技术。 因为 IP 现在及将来都是主要的网络协议，并且 ATM 具有 IP 发展所需要的基本服务，所以研制使 IP 路由/转发能够发挥 ATM 交换优势的解决方案是绝对有意义的。IP 交换技术原理 分组交换和数据报交换一样。也采用存储转发方式，但不像数据报交换是以整个数据报为单位进行传输，而是将用户要发送的数据报分割为定长的一个个数据分组（包） ，并附上目的地址（或标记） ，按顺序送分组交换网发送，分组交换可以采用两种不同方式来处理这些分组。（1）报文传输分组交换报文
11、传输分组交换与报文交换相似，只是将每一分组都当成一个小报文来独立处理，故报文传输分组交换中每个分组均带有目的地址。网络节点设备对每个分组都要根据网络拓扑和链路负荷情况进行路由选择，因链路负荷是动态的，故一个数据报所包含的各分组，可能通过不同途径到达目的地，分组到达终端的顺序也有可能被打乱，这时要求目的节点或终端负责将分组重新排序、组装为报文。（2）虚（逻辑）电路传输分组交换虚电路传输分组交换要求在发送某一群分组前，建立一条双方终端间的虚电路。一旦虚电路建立后，属同一数据报的所有分组均沿这条虚电路传输，通信结束后拆除该虚电路。通过拨号建立的虚电路称为交换型虚电路（SVC） ；固定连接的虚电路则称
12、为永久型虚电路（PVC） 。虚电路传输分组交换类似电路交换，虚电路传输分组交换通过节点交换机将一段段虚链路连接起来形成一条收发终端间的虚电路。虚电路的“虚”字意味着只有传送分组时才占有物理电路，不传时则让给别的用户使用。这样在一条物理电路上用统计复用方式可同时建立若干条虚电路，提高了线路的利用率。电路交换与虚电路交换十分相似，都需要在通信前建立一条端到端的物理电路或虚电路，结束通信后拆除这条电路，这种交换方式称为面向连接的交换方式。面向连接的交换方式往往需要在相关连的一群分组头上附加一个标记，节点设备根据该标记进行交换接续。在报文交换与报文传输分组交换中，交换途经的每个节点需要根据数据报或分组
13、的目的地址重新寻找最佳路由，通信双方在端对端之间并不存在物理或逻辑上的连接。因此也常将报文交换和报文传输分组交换称为面向非连接的交换方式。为了与面向连接的节点交换设备相区别，一般将面向无连接的节点设备称为路由器。IP 技术和 ATM 技术各有优缺点，如果将两者结合起来，即将 IP 路由的灵活性和 ATM 交换的高速性结合起来，技术互补，将有效解决网络发展过程中困扰人们的诸多问题。为此，业界内的一些大公司、研究机构纷纷提出了许多 IP与 ATM 融合的新技术，如 Ipsilon 公司提出的 IP 交换（IP switch） ，LANE(局域网仿真技术)、MPOA(ATM 上的多种协议技术)、MP
14、OA(ATM 上的多种协议技术)、MPLS(多协议标记交换)等。现对这几种流行技术进行简单的介绍：1. LANE(局域网仿真技术)ATM 论坛定义的局域网仿真(LANE)技术为在 ATM 网络上传送现有的 LAN 协议创造了条件。采用 ATM 局域网仿真技术时，对原局域网用户来说，ATM 交换网络的各种功能(如呼叫建立、信元拆装等)都是透明的，原局域网终端的硬件和软件系统不需做任何改动，即可利用 ATM 网络提供的高速直达数据链路传送LAN 协议包。由 ATM 层替代传统 LAN 的 MAC 子层，成为物理层和逻辑链路之间的一层，因此局域网逻辑链路层以上的软件可以不做任何改动。LANE 可以支
15、持任何局域网的高层协议(如 IP,IPX 等)。LANE 的服务体系是基于 CLIENT/SERVER 的查询和响应模型。在一个仿真的局域网络(ELAN)中，需要配置局域网仿真客户机(LEC)、局域网仿真配置服务器(LECS)、局域网仿真服务器(LES)和广播/未知服务器(BUS)。LEC 是所仿真的局域网的端系统，它向现有局域网提供 MAC 层的服务接口，代理原局域网中的所有终端向 ATM 网络传输数据，完成地址解析，实现整个 ELAN 中的所有终端间的通信。LECS 负责保存仿真局域网中的局域网仿真客户机(LEC)配置信息，并向新安装的 LEC 发送 LES 的 ATM 地址，每个管理域只
16、有一个 LECS，它可为一个或多个仿真局域网(ELAN)提供服务。LES 负责实现 MAC 地址与 ATM 地址的映射功能，每个 ELAN 只有一个 LES，每个 LES 有一个专有的 ATM 地址来标识。BUS 负责处理广播及未知的 MAC 地址，在仿真局域网内提供广播和组播传送功能。LEC 是如何与 LES 进行通信完成地址解析并把用户数据通过 ATM 数据直达链路传送给另一个真地址解析协议(LE-ARP)请求，询问收端的 ATM 地址。如果收端已在 LES 上注册，则 LES 就在 LE-ARP 应答中将收端 ATM 地址返回给发 ARP请求转发给 ELAN 上的所有 LEC，收端 LE
17、C 收到该请求后，就在 LE-ARP 应答中将自己的 ATM 地址返回给 LES，再由 LES 返回就通过 ATM SVC 呼叫建立到收端的虚连接，并在其上进行数据传送。LANE 对局域网从 MAC 层进行仿真，屏蔽了网络层以及其上的高层协议，从而使 ATM 网络可以支持多种协议的传送。这既是它的优点，也是它的缺点。优点是为 LAN 用户的互连创造了便利条件，缺点是无法利用 ATM 的多业务及相应的特性，网络层的 QOS(如 IP 协议中的 RSVP)也无法对应到 ATM 交换结构中，同时由于最大帧大长度的限制，网络规模的扩展也受到限制;而且两个 ELAN 内的用户进行通信时要经过路由器，仍不
18、能完全解决路由器瓶颈问题;最后，一个ELAN 目前只能同时仿真一种局域网，不能完成异种局域网的转换问题。2. MPOA(ATM 上的多种协议技术)为了克服 LANE 和 CIPOA 的局限性，ATM 论坛推出了 ATM 上的多协议规范(MPOA)。MPOA 集成了 LANE、CIPOA、NHRP 和 Mars 规范的功能，同时还引入了虚拟路由器的概念。MPOA 是一个功能强大的网络层路由解决方案，使任何具有MPOA 功能的设备都可以和另一台设备通过 ATM 交换建立直接连接，不必再经过中间的路由器。这种直接跨越 ATM 网络建立直接连接的技术有时也称为“直通”或“零跳”路由。MPOA 实际上采
19、用了三种互补的技术来构成其基本功能：ATM 论坛的局域网仿真(LANE)协议、IETF 的下一跳解析协议(NHRP)以及虚拟路由器的概念。LANE是在 ATM 上仿真第二层的局域网技术，使得 ATM 透明于上层应用，是 MPOA 的一个内部组成部分，适用于子网内部的通信。NHRP 提供了一种扩展的地址解析协议，是基于网络层的寻址技术，允许下一跳的客户在不同的逻辑子网间发送查询，从而允许子网间直接建立 ATM 连接，让确定的数据流不需使用中间的路由器。虚拟路由器是指将传统路由器的功能分离到网络中各个不同的组成部分中去，也就是说，将网络中一系列设备集合共同完成传统路由器在网络中的功能，从而降低了成
20、本，提高了效率。MPOA 标准模型包括三个部分：边界设备、ATM 直连主机和路由服务器。边界设备使用网络层和 MAC 层目的地址在传统的局域网与 ATM 接口间传送数据包，以使传统的局域网能够通过 ATM 进行高效传输。ATM 直连主机具有能够实现多协议信息传输标准功能的 ATM 网络接口卡，它允许 ATM 直连主机的相互通信，并允许 ATM 直连主机通过边界设备与传统局域网进行通信。路由服务器是一组功能的集合体，它既可由作为单个产品实现，也可在现有路由器和交换机中构建，它使用某些路由协议算法和构造响应 MPOA 系统的请求。它完成网络层对ATM 层地址的映射，对未知的服务器的多路广播以及对网
21、络层、MAC 层和 ATM 地址的维护功能。MPOA 系统规定了具体实现某种功能的逻辑组成部件：MPOA 客户(MPC)和MPOA 服务器(MPS)，它们可以在不同的硬件配置上实现。MPC 检测通信流，一旦发现就请求 MPS 为其提供收端的 ATM 地址，得到该地址后通过 SVC 呼叫建立到收端的 ATM 连接，并在其上传送数据;MPS 负责维护本地的网络层、MAC 层和 ATM 地址信息以及路由表，MPS 处理来自 MPC 的址解析请求并作出应答，MPS 之间通过 NHRP 进行联络，以解决跨子网的地址解析问题。MPOA 的实质是虚拟路由技术，即使用边界设备完成大部分交换功能，使用路由服务器
22、建立路由表，为边界设备提供路由。它的优点是不仅能在一个子网内建立 ATM 虚通道连接，而且能够在不同的子网间建立直接的 ATM 虚通道连接，跨子网的通信不再经过路由器，解决了路由器瓶颈问题。缺点是系统结构比较复杂，具体实现比较困难。缺点是系统结构比较复杂，具体实现比较困难，而且仍存在一些问题需要解决，如基于 NHRP 协议的地址解析响应时间延迟较大等。3.IP 交换(IP Switch)IP 交换是 Ipsilon 公司提出的专门用于在 ATM 网络上传送 IP 分组的技术，它克服了 CIPOA 的一些缺陷，如在子网之间必须使用传统的路由器，提高了在ATM 上传送 IP 分组的效率。IP 交换
23、机由 ATM 交换机、IP 交换控制器组成，IP 交换控制器主要由路由软件和控制软件组成，ATM 交换机的一个 ATM 接口与 IP 交换控制器的 ATM 接口相连，用于控制信号和用户数据的传送。在 ATM 交换机与 IP 交换控制器之间使用控制协议为 RFC1987 通用交换机管理协议(GSMP)，在 IP 交换机之间使用的协议是 RFC1953Ipsilon 流管理协议(IFMP)。GSMP 是一个多用途的协议，使得 IP交换控制器能对 ATM 交换机进行控制，完成直接 ATM 交换。它将 IP 交换控制器设置为主控制器，而把 ATM 交换机设置为从属被控设备，IP 交换控制器利用该协议向
24、 ATM 交换机发出各种要求，如：建立和释放经过 ATM 交换机的虚连接，在点到多点连接中增加或删除端点，进行配置信息查询等。IFMP 用于在相邻的IP 交换机控制器、IP 交换网关或支持 IFMP 的网络接口卡之间的控制数据传送，以便把现有网络或主机接入 IP 交换网中或实现相应的控制功能。IP 交换网络将用户数据流分为两类：持续时间长、业务量大的用户数据流(如 FTP 数据、HTTP 数据、多媒体音频、视频数据等)和持续时间短、业务量小、呈突发分布的用户数据流(如 DNS 查询、SMTP 数据、SNMP 查询等)，对不同类型的流进行不同的处理。IP 交换机的工作过程如下：(1)IP 交换机
25、的 ATM 输入端口从上游节点接收输入业务流，并把这些业务流送往 IP 交换机控制器中的路由软件进行处理。IP 交换机控制器根据输入业务流的 TCP 或 UDP 信头中的端口号码进行流分类。持续时间长、业务量大的用户数据流在 ATM 交换机硬件中直接进行交换;持续时间短、业务量小、呈突发分布的用户数据流通过 IP 交换控制器中的 IP 路由软件进行传输，即与传统路由器一样，也是一跳接一跳(hopbyhop)进行存储转发传送。(2)一旦一个业务流被标识为直接 ATM 交换，IP 交换控制器将要求上游节点把该业务流放在一条新的虚通道上。(3)如果上游节点同意建立虚通道，则该业务流就在这条虚通道上进
26、行传送。(4)同时，下游节点也要求 IP 交换控制器为该业务流建立一条呼出的虚通道。(5)通过步骤(3)和(4)，该业务流被分离到特定的呼入虚通道和呼出虚通道上。(6)通过旁路路由，IP 交换控制器指示 ATM 交换机完成直接交换。IP 交换的实质是基于信息流的传输方案，它的特点是对于持续时间长，业务量大的用户数据流，利用 ATM 虚通道进行传输，因此传输时延小、容量大;而对于持续时间短、业务量小，呈突发分布的用户数据流，使用 IP 路由软件进行传输，从而节省了建立 ATM 虚电路的开销，提高了传输效率。IP 交换的缺点是只支持 IP 协议，同时它的效率有赖于具体的用户业务环境，对于大多数是持
27、续时间长、业务量大的用户数据情况下，能获得较高的效率;但对于大多数是持续时间短、业务量小、呈突发分布的用户数据的情况下，IP 交换的效率将大幅降低。4. 标记交换(Tag Switching)标记交换是 Cisco 公司提出的一种多层交换技术，它把 ATM 第二层交换技术和第三层路由技术结合起来，能充分利用 ATM 的 QOS 特性、支持多种上层协议，是一种性能比较优越的 IP 和 ATM 结合技术。在标记交换网络中，处于边缘的路由器将每个输入帧的第三层地址映射为简单的标记，然后把帧转化为打了标记的 ATM 信元;打了标记的信元被映射到虚通道上，在网络核心由 ATM 交换机进行标记交换，并使用
28、路由器与交换机直连，用于保存标记信息，实现寻找第三层路由的功能;最后，目的地的边缘路由器去掉信元中的标记，把信元转换为帧并将其送往接收用户。在标记交换网络中的边缘路由器主要根据下列信息对 IP 包加上标记：(1)目的地址前缀：以路由表中的路由为基础，允许来自多个源地址的 IP包向同一个目的地址发送时共享同一个标记，从而节省了标记资源。(2)边界路由：对标记交换系统的边缘路由器进行标记分配。在某些情况下，这种技术使用的标记比使用目的地址前缀技术少。(3)业务量调节：使 IP 包沿着指定的且与路由算法选择的不同的路径流动，从而允许网络管理人员平衡中继线路上的负荷。(4)应用业务流：同时考虑 IP
29、包的源地址和目的地址，以提供对诸如 QOS等特性更精确的控制。标记交换的关键在于采取基于拓扑结构的选路方式。它使用标记分配协议(TDP)与第三层路由协议，在标记交换网络的各设备间分发标纪信息，共同建立合适的直通路由。采用此种技术，使得只有在网络拓扑结构发生变化时，才需要使用 TDP 重新计算节点的标记，从而大幅度地了降低了整个网络的开销。标记交换的主要优点是：标记交换不依赖于路由过程中使用的特定网络层协议，因此标记交换技术支持不同的路由协议(如 OSPE、BGP、OSIISIS 等)以及各种网络层协议(如 IP、IPX 等);标记交换还借助标准的多点广播协议，利用ATM 交换机现有的广播硬件支
30、持多点广播功能;另外，通过为不同的服务质量等级分配不同的标记，并在标记交换机中使用排队和缓冲机制加以控制，使得标记交换可以保证具有一定服务质量要求的用户数据的传送;在网络内部，标记交换机按照信元上的标记进行寻路，不再依赖于特定的第三层地址(如 IP 地址)，使得网络的分级组织容易实现，网络的扩展能力较强。标记交换技术实际上已将 ATM 交换机用作多协议路由器，从而形成了更加统一的网络模型并增加了网络间配置的共同性。标记交换虽然有很多优点，但由于标记交换是 Cisco 的专有技术，要求网络中端到端都有 Cisco 的设备才能完成通信，推广使用受到了限制。5.MPLS(多协议标记交换)近来 MPL
31、S 越来越引起人们的关注，人们普遍看好 MPLS 在广域网中的应用。作为一种 ATM 与 IP 相结合的技术，MPLS 是在标记交换的基础上发展而来，并正成为集成技术的标准模型。目前，IETF 已制定了 MPLS 标准草案。MPLS 网络由核心部分的标签交换路由器(LSR)和边缘部分的标签边缘路由(LER 组成)。LER 位于 ATM 骨干网络的边缘并作为 MPLS 的入口/出口路由器。LER 执行全部的第三层功能;运行标签分发协议(LDP)，实现标签的分配、绑定功能。LSR 执行的标准交换可以看作 ATM 交换机和传统路由器的结合，具有第三层转发分组和第二层交换分组的功能。MPLS 的基本思
32、想是采用标记交换的机理，是一种基于拓扑结构的选路机制，MPLS 网络的工作过程一般包括以下 4 个步骤：(1)使用现有的路由协议，例如 OSPF、IGRP 等建立到终点网路的连接，同时使用 LDP 完成标签到终点网路的映射。(2)输入端 LER 接收到分组，完成第三层功能，并对分组进行标签粘贴。(3)LSR 对带有标签的分组不再进行任何第三层处理，只依据分组上的标签进行交换。(4)由输出端的 LER 去掉标签，并传送分组给终端用户。要在 MPLS 中执行标记交换，第一步就先要进行标记分配和分发。MPLS 规定采用下游标记分配，也就是标记是沿着数据流传输的逆方向进行分配和分发。每个 LSR 本地
33、分配输入标记，将标记分配给特定的 FEC，然后将此绑定信息告知上游，作为上游节点的输出标记，即标记按下游至上游的方向分配和分发。标记分配是每个 LSR 随机自动生成的，每个 LSR 可以使用的标记一共有 220 个，其中 015 由系统保留，可分配的标记从 16 到 1048575。上游(upstream)和下游(downstream)是根据数据流的流向而定的。一个分组由一个路由器发往另一个路由器时，发送方的路由器为上游路由器，接收方为下游路由器。RU 和 RD 分别表示上游 LSR 和下游 LSR。下游是路由的始发者。两个LSR 之间利用标记分发协议 LDP 进行标记分发。标记分配和标记分发
34、主要有两种方式：1. 下游自主方式 DU下游自主方式 DU(Downstream Unsolicited)参见图 6.7，每个 LSR 不需要上游请求即可主动为所选的 FEC 分配标记并周期地向上游分发，优点是分配速度快。2.下游按需方式 DoD下游按需方式 DoD(Downstream-on-Demand)参见图 6.8，每个 LSR 只有在收到上游 LSR 发来的请求时才为该 FEC 分配标记并反馈给上游，优点是利于路由信息和标记绑定的同步。MPLS 的主要特点是：MPLS 在网络中的分组转发是基于定长标签，由此简化了转发机制，使得转发路由器容量很容易扩展;充分采用原有的 IP 路由，在此
35、基础上加以改进，保证了 MPLS 网络路由的灵活性;采用 ATM 的高效传输变换方式，抛弃了复杂的 ATM 信令，无缝地将 IP 技术的优点融合到 ATM 高效硬件转发中;MPLS 网络的数据传输和路由计算分开，是一种面向连接的传输技术，它同时支持 X.25、帧中继、ATM、PPP、SDH、DWDM 等，保证了多种网络的互联互通，将各种不同的网络传输技术统一在同一个 MPLS 平台上，即 MPLS 垫层;MPLS 支持大规模层次化的网络拓扑结构，具有良好的网络扩展性;MPLS 的标签合并机制支持不同的数据流的合并传输，提高了网络传输效率;MPLS 网络中显示路由的直接使用，使得流量工程的应用变
36、得简单，增强了 IP 网络流量控制和自愈恢复能力，为支持更多的新业务提供了保障;同时 MPLS 在保证连接可靠性的条件下取消了专线连接的要求，使得各种新业务可以在基于 MPLS 的 IP 网上实现;MPLS 技术进一步促进了网络功能的划分，它将复杂的事务处理推到网络边缘去完成，核心网只负责完成传送功能，这有利于在一个规模庞大的网络中维护 IP协议的扩展性;MPLS 网络中标签堆的使用将庞大的路由表变得很小，极大地改善了路由扩展能力。此外，MPLS 还具备以下优势：首先是将先进技术迅速转化为实际的应用产品的问题。一方面在于 MPLS 在定长标签的严格区配下简化了转发过程，而且这个转发的硬件基础是
37、便宜、成熟的 ATM 交换技术，这大大减少了设备制造商的研发投资，加快了 MPLS 设备的面市时间和产品的成熟稳定性。另一方面由于MPLS 将路由与分组转发从 IP 网中分离开来，这使得在 MPLS 网中可以通过修正转发方法来推动路由技术的演进，新的路由技术可以在不间断网络运行的情况下直接应用到网络中，而不必改动现有路由器上的转发技术，这是目前的各种网络技术不易做到的。其次，MPLS 简化了 ATM 与 IP 的集成技术，推动了它们的统一，从而起到平衡用户在 ATM 和 IP 网上的巨大投资，消除了现有网络的限制，由此减少了网络维护成本和扩展性问题。总之，MPLS 可用于多种链路层技术，做到对下层与上层的多协议，最大限度地兼顾了原有的各种技术，保护了现有投资和网络资源，促进了网络互连互通和网络的融合。交换功能与路由功能的结合是当网络技术发展的一种趋势。ATM 技术与 IP技术为目前两大最优秀的网络技术，必将不断融合，终实现统一。现在交换技术已经是比较成熟的技术了，未来发展的方向是光交换和软交换技术，相信 IP交换技术只是这一时代的过客。未来交换技术发展的会更好更快。参考文献：1.现代交换原理与通信网技术 卞佳丽 北京邮电大学出版社2.现代电信交换技术与通信网 尤克, 黄静华, 陈鸽编著 北京航空 航天大学出版社
