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1.高速進(jìn)展的ip網(wǎng)
由于互聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)指數(shù)增長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)的性能迅速提高?；ヂ?lián)網(wǎng)上多媒體應(yīng)用加多，使IP互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)和其他IP業(yè)務(wù)爆炸式的增長(zhǎng)。在北美骨干網(wǎng)上的業(yè)務(wù)量已達(dá)到6~9個(gè)月左右翻一番，比著名的CPU性能進(jìn)展的摩爾定律18個(gè)月翻一番還要快2~3倍。隨著IP業(yè)務(wù)的持續(xù)指數(shù)增長(zhǎng)，用不了幾年IP協(xié)議最終將在互聯(lián)網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和電話網(wǎng)中主導(dǎo)未來。
近年來由于各國(guó)政府的倡導(dǎo)和介入促使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到盡快的發(fā)展。例如，1996年美國(guó)政府支持的信息高速公路計(jì)劃，包括兩個(gè)組成部分：1997年開始的下一代互聯(lián)網(wǎng)（NextGenerationInternet）和1996年開始的互聯(lián)網(wǎng)2（Internet2）。下一代互聯(lián)網(wǎng)計(jì)劃目標(biāo)有3個(gè)：
（1）發(fā)展網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，包括提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性、魯棒性、安全性、服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)管理。為此要建立兩個(gè)測(cè)試床。測(cè)試床建立在政府網(wǎng)如國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)（NSF）和MCI的VBNS網(wǎng)、國(guó)家航空航天局（NASA）的NREN網(wǎng)、國(guó)防部（DOD）的DREN網(wǎng)以及能源部（DOE）的ESNET網(wǎng)（1999年啟動(dòng)）。網(wǎng)絡(luò)速度比現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)速度快100倍，接入的大學(xué)和研究所超過100個(gè)。
（2）提高網(wǎng)絡(luò)能力，建設(shè)速度為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)速度的1000倍。如VBNS在2000年以前速度達(dá)到2.4Gb/s.
（3）加強(qiáng)應(yīng)用研究，包括虛擬實(shí)驗(yàn)室、數(shù)字圖書館、分布式計(jì)算、遠(yuǎn)程教育和遠(yuǎn)程醫(yī)療等。
互聯(lián)網(wǎng)2（Internet2）是由政府支持的大學(xué)的研究發(fā)展網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)的傳輸依靠VBNS.工程建設(shè)叫GiGaPoP,用以將大學(xué)接入VBNS.截止1999年4月接入大學(xué)已達(dá)135所。接入點(diǎn)的速率可達(dá)OC192（10Gb/s）。1998年互聯(lián)網(wǎng)2（Internet2）在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的研究課題有以下九個(gè)：IPV4向IPV6過渡、路由、QoS（服務(wù)質(zhì)量）、網(wǎng)絡(luò)測(cè)量、網(wǎng)絡(luò)管理、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)安全和組播技術(shù)（multicast）。這兩項(xiàng)研究既有相同的部分，又有不同的部分，經(jīng)常召集聯(lián)席會(huì)議，探討理論和技術(shù)問題。
上述研究問題代表當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)界最關(guān)心的研究方向。
2.WDM將成為傳輸?shù)闹髁骷夹g(shù)
IP業(yè)務(wù)如何傳送成為最熱門的話題。目前，采用的現(xiàn)有的電子交換技術(shù)正在走向極限--100Gbps.用光纖作為傳輸媒體并采用WDM技術(shù)已無爭(zhēng)議?，F(xiàn)有的單膜光纖有巨大的帶寬資源。單膜光纖可用帶寬約為25T,所以是理想的傳輸介質(zhì)。傳輸?shù)姆椒ㄊ遣ㄩL(zhǎng)劃分多路技術(shù)（WDM）。
所謂WDM技術(shù)是將不同的輸入光信號(hào)分別調(diào)制在特定的波長(zhǎng)上。調(diào)制后的信號(hào)，經(jīng)過多路復(fù)用器傳送至一根光纖上。信號(hào)到達(dá)目的地址再經(jīng)分波器分離成不同的波長(zhǎng)，或者由各自的檢測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，或者將需要的某些波長(zhǎng)的光信號(hào)連接到其他的WDM波道上，繼續(xù)傳輸。（見）
WDM系統(tǒng)可以加載幾十個(gè)波長(zhǎng)，甚至上百個(gè)波長(zhǎng)。1998年Cien公司做出了在一根光纖上傳輸96個(gè)波長(zhǎng)的系統(tǒng)。今年希望能夠達(dá)到135個(gè)波長(zhǎng)。由于波長(zhǎng)數(shù)很多，彼此較接近，故稱之為高密度波長(zhǎng)劃分多路技術(shù)DWDM.
采用DWDM的光網(wǎng)絡(luò)如何攜帶IP數(shù)據(jù)包的傳輸呢？光網(wǎng)絡(luò)論壇（OpticalNetworkingForum）提出了光學(xué)網(wǎng)絡(luò)的模型。光互聯(lián)網(wǎng)包括數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層、層間適配和層間通道管理層和光網(wǎng)絡(luò)層。（見）
IP
IP適配
光通路
WDM光復(fù)用
WDM光傳輸
客戶數(shù)據(jù)包IPV4或IPV6
IP多協(xié)議封裝，分組定界，
差錯(cuò)檢測(cè)，QoS控制
客戶適配和帶寬管理，連接性證實(shí)〖HJ1]
帶寬復(fù)用，線路故障和保護(hù)
高速傳輸，光放大故障診斷
光互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議棧及功能
給出了光互聯(lián)網(wǎng)分層模型和協(xié)議棧及其功能。
客戶層（IP層）協(xié)議包括IPV4、IPV6等協(xié)議。正如前述數(shù)據(jù)網(wǎng)的速率遠(yuǎn)低于光傳輸網(wǎng)的速率,所以光互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵是：數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)層和光網(wǎng)絡(luò)層的適配。IP數(shù)據(jù)以何種方式成幀在WDM上傳輸是ITU-T和OIF正在研究的問題，其功能應(yīng)當(dāng)包括數(shù)據(jù)網(wǎng)的OAM可以適配到光網(wǎng)的OAM,數(shù)據(jù)網(wǎng)的特定協(xié)議的呼叫如何映射成相應(yīng)的信令消息。適配既可在數(shù)據(jù)網(wǎng)或光網(wǎng)中同時(shí)實(shí)現(xiàn)，也可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于物理接口，要求能將各種類型的業(yè)務(wù)通過光接口接入WDM傳輸網(wǎng)中，因此要對(duì)接口的比特率、協(xié)議、幀結(jié)構(gòu)、開銷字節(jié)、同步及光纖媒質(zhì)特性進(jìn)行恰當(dāng)?shù)囊?guī)范。
層間管理功能，應(yīng)能在數(shù)據(jù)網(wǎng)和光網(wǎng)之間交換狀態(tài)和配置信息。通過控制接口對(duì)業(yè)務(wù)和通路進(jìn)行管理。具體為：保護(hù)和恢復(fù)、故障管理、性能管理、連接管理和會(huì)話管理。
光互聯(lián)網(wǎng)保護(hù)恢復(fù)傾向于在IP層進(jìn)行而不是像SDH在物理層進(jìn)行。眾所周知IP層恢復(fù)靠路由協(xié)議（OSPF和BGP）完成，一般需要幾秒鐘.“新”網(wǎng)絡(luò)配置后的路由表重算，顯然這是比不上物理層的恢復(fù)。雖然不少方法可以改進(jìn)第三層的恢復(fù)速度，但未經(jīng)大網(wǎng)的驗(yàn)證?？扇〉姆椒ㄊ荌P層和物理層協(xié)調(diào)完成。人們相信MPLS（多協(xié)議標(biāo)記交換）采用后，網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)恢復(fù)速度可望與SDH比擬（50ms）。
由于已經(jīng)有了光分插復(fù)用器（OADM）和光交叉連接器（OXCopticalchannelcross-connectswitchs）形成靈活的光節(jié)點(diǎn)，可上下業(yè)務(wù)，構(gòu)成光互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)?；赪DM的OADM和OXC可以兼容不同用戶層信號(hào)，實(shí)現(xiàn)混合組網(wǎng)。傳輸中可用鉺放大器（在各波長(zhǎng)有幾乎相同的放大特性）增加傳輸距離。撿波則采用布拉格光柵（Bragggrating）.1997年就已經(jīng)完成65公里的實(shí)驗(yàn)線路傳輸，帶寬達(dá)到65Gb/s.
光互聯(lián)網(wǎng)推向市場(chǎng)的關(guān)鍵是標(biāo)準(zhǔn)化。目前ITUT和OTF有15個(gè)工作組正在討論各種標(biāo)準(zhǔn)化問題.
3.IP的傳送技術(shù)
如何傳送IP是爭(zhēng)論的焦點(diǎn)，原因是IP采用包交換方式，不是面向連接的技術(shù)。人們希望能夠通過傳送技術(shù)，將面向連接的優(yōu)點(diǎn)賦予IP,這也是推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的強(qiáng)大動(dòng)力。（）列出各種傳送方法，主要是IPoverATM,IPoverSDH和IPoverWDM.技術(shù)上希望達(dá)到層間連接的智能化，提高傳輸效率、改善控制。
3.1IPoverATM
ATM原來是為寬帶ISDN（B-ISDN）設(shè)計(jì)的，是一種數(shù)據(jù)鏈路層的技術(shù)。實(shí)際上它還提供了網(wǎng)絡(luò)層和傳輸層的服務(wù)。
ATM本身關(guān)注的是由信令（Q2931）尋找出一個(gè)虛電路（VCI），然后作出交換的決定。Q2931是一個(gè)信令協(xié)議，它負(fù)責(zé)管理VCI的查詢表。ATM可以提供面向連接的服務(wù)，依靠提供虛電路的個(gè)數(shù)不同，可靠地提供預(yù)定的QoS服務(wù)。也可以提供面向數(shù)據(jù)庫(kù)的服務(wù)。
為了讓IP在B-ISDN上運(yùn)行，先后提出許多辦法，如ClassicIP、NHRP、LANE、MPOA、MARS等所有這些方法從根本上講是建立起IP和電路之間映射關(guān)系。即在IP和Q2931之間加一個(gè)翻譯層。由于IP是包交換方式，Q2931是面向連接的方式，兩者技術(shù)有很大差異，所以上述方法均不太成功。
后來又提出了MPLS（多協(xié)議標(biāo)記交換）。所謂MPLS就是在IP包上添加一個(gè)32位的標(biāo)簽信息，用以改善路由網(wǎng)絡(luò)的效率和控制。路由器可以根據(jù)指定QoS等級(jí)按預(yù)定的路徑發(fā)送數(shù)據(jù)包。在離開MPLS網(wǎng)時(shí)IP包被剝?nèi)ゴ藰?biāo)簽恢復(fù)成原來的長(zhǎng)度。這種方法將第三層的智能靈活性和可擴(kuò)展性，與第二層的交換機(jī)制（不包括面向連接的服務(wù)）結(jié)合起來。AT來自M與路由的結(jié)合依靠?jī)蓚€(gè)條件：（1）帶有MPLS功能的路由器；（2）帶有MPLS功能的交換機(jī)。
IP和ATM共存是一個(gè)比較協(xié)調(diào)的辦法，即在ATM交換機(jī)上，將VCI空間合理的劃出一段給MPLS,另一段給B-ISDN提供ATM面向連接的服務(wù)器。
1997年正式成立了IEFE的MPLS工作組，1999年2月已提出了MPLS的draft04.MPLS把面向連接的組網(wǎng)優(yōu)點(diǎn)帶到路由器的網(wǎng)絡(luò)上，如QoS、業(yè)務(wù)量的工程設(shè)計(jì)、VPN的管理、大型路由表的計(jì)算等。
總之IPoverATM適用于多種業(yè)務(wù)的電信環(huán)境以及服務(wù)質(zhì)量較高的IP業(yè)務(wù)。
3.2IPoverSDH
SDH網(wǎng)的主要特點(diǎn)是同步復(fù)用，標(biāo)準(zhǔn)光接口處強(qiáng)大的網(wǎng)管功能。SDH的復(fù)用結(jié)構(gòu)中定義了容的C和虛容的VC各種業(yè)務(wù)只要裝入容的或虛容的就可以作為一個(gè)獨(dú)立的實(shí)體在SDH網(wǎng)中進(jìn)行傳送。C、VC以及級(jí)聯(lián)和復(fù)幀結(jié)構(gòu)的定義使SDH可以靈活地支持多種電路層業(yè)務(wù)，包括各種速率的異步數(shù)字系統(tǒng)、FDDI、ATM等。段開銷中有大量備用通道，增強(qiáng)SDH網(wǎng)的可擴(kuò)展性。SDH的這種靈活性和可擴(kuò)展性使它成為寬帶數(shù)字網(wǎng)的基礎(chǔ)傳送網(wǎng)絡(luò)。
因?yàn)镾DH是第一層，IP是第三層，1994年提出的（RFC1619）和（RFC1662）選用PPP為第二層，這樣才能將IP和SDH結(jié)合起來。PPP直接映射到SDH幀就可以省掉ATM層，保留了IP網(wǎng)的無連接特性。這樣就簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，提高了傳輸效率。ATM的傳輸效率僅為80%,SDH傳輸效率可達(dá)95%.