通信IP交換技術(shù)有哪些？

通信IP交換技術(shù)是一種結(jié)合了先進(jìn)的ATM（異步傳輸模式）交換技術(shù)和普及的IP（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）技術(shù)的交換技術(shù)，這種技術(shù)主要關(guān)注于提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎挽`活性，同時(shí)保持對QoS（服務(wù)質(zhì)量）的支持。以下是關(guān)于通信IP交換技術(shù)的詳細(xì)介紹：

一、IP交換技術(shù)概述

IP交換技術(shù)通過融合ATM交換技術(shù)和IP技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對數(shù)據(jù)流的高效傳輸。它基于IP交換機(jī)，這種交換機(jī)可以被看作是IP路由器和ATM交換機(jī)的組合體，其中ATM交換機(jī)去除了ATM信令和路由協(xié)議，并受IP路由器的控制。IP交換技術(shù)提供了兩種主要的信息傳送方式：ATM交換式傳輸和基于hop-by-hop方式的傳統(tǒng)IP傳輸。

二、IP交換技術(shù)的核心思想

IP交換技術(shù)的核心思想是對用戶業(yè)務(wù)流進(jìn)行分類，并根據(jù)業(yè)務(wù)流的特性選擇最合適的傳輸方式。對于持續(xù)時(shí)間長、業(yè)務(wù)量大、實(shí)時(shí)性要求較高的用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，直接采用ATM交換式傳輸，利用ATM虛電路進(jìn)行高速傳輸；而對于持續(xù)時(shí)間短、業(yè)務(wù)量小、突發(fā)性強(qiáng)的用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流，則使用傳統(tǒng)的分組存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式進(jìn)行傳輸。

三、IP交換技術(shù)的主要模型

實(shí)現(xiàn)IP與ATM融合的模型主要有重疊模型和集成模型兩大類：

重疊模型：在重疊模型中，IP運(yùn)行在ATM之上，IP選路和ATM選路相互獨(dú)立。系統(tǒng)需要IP和ATM兩種選路協(xié)議，使用IP和ATM兩套地址，并要求地址解析功能。這種模型使用標(biāo)準(zhǔn)的ATM論壇/ITU-T的信令標(biāo)準(zhǔn)，與標(biāo)準(zhǔn)的ATM網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)兼容，但存在網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性不強(qiáng)、不便于管理、IP分組傳輸效率較低等問題。

集成模型：集成模型只需要一套地址和一種選路協(xié)議，不需要地址解析協(xié)議。它將逐跳轉(zhuǎn)發(fā)的信息傳送方式變?yōu)橹蓖ㄟB接的信息傳送方式，因此傳送IP分組的效率高。然而，它與標(biāo)準(zhǔn)的ATM融合較為困難。一些典型的集成模型包括Ipsilon公司的IP交換、Cisco公司的標(biāo)記交換、IBM的ARIS和IETF的MPLS等。

四、IP交換機(jī)的結(jié)構(gòu)

IP交換機(jī)的結(jié)構(gòu)通常由IP交換控制器和ATM交換器兩部分構(gòu)成：

IP交換控制器：實(shí)際上是一個(gè)運(yùn)行了標(biāo)準(zhǔn)的IP選路軟件和控制軟件的高性能處理機(jī)。控制軟件包括流的判識軟件、Ipsilon流管理協(xié)議和通用交換機(jī)管理協(xié)議等。流的判識軟件用于判定數(shù)據(jù)流，以確定采用哪種傳輸方式。

ATM交換器：去除了ATM高層信令（AAL以上）、尋址、選路等軟件，并具有GSMP（通用交換機(jī)管理協(xié)議）處理功能的ATM交換機(jī)。它的硬件結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的ATM交換機(jī)相同，只存在軟件上的差異。

五、IP交換的工作過程

IP交換的工作過程可分為以下四個(gè)階段：

封裝與傳輸：在系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)，IP數(shù)據(jù)分組被封裝在信元中，通過默認(rèn)通道傳送到IP交換機(jī)。

存儲轉(zhuǎn)發(fā)與流判識：當(dāng)封裝了IP分組數(shù)據(jù)的信元到達(dá)IP交換控制器后，被重新組合成IP數(shù)據(jù)分組，在第三層按照傳統(tǒng)的IP選路方式進(jìn)行存儲轉(zhuǎn)發(fā)。同時(shí)，流判識軟件對數(shù)據(jù)流進(jìn)行判別，以確定是否建立ATM直通連接。

建立ATM直通連接：對于需要建立ATM直通連接的數(shù)據(jù)流，IP交換控制器會分配一個(gè)空閑的VCI（虛電路標(biāo)識符），并向上游節(jié)點(diǎn)發(fā)送改向消息，通知上游節(jié)點(diǎn)將屬于該流的IP數(shù)據(jù)分組在指定端口的VC上傳送到IP交換機(jī)。

轉(zhuǎn)發(fā)與連接管理：在ATM連接上建立后，屬于該數(shù)據(jù)流的信元就會在ATM連接上以ATM交換機(jī)的速度在IP交換機(jī)中轉(zhuǎn)發(fā)。同時(shí)，IP交換控制器通過GSMP消息與ATM交換器進(jìn)行連接管理、端口管理、統(tǒng)計(jì)管理、配置管理和事件管理等操作。

六、IP交換技術(shù)的優(yōu)勢

IP交換技術(shù)具有以下優(yōu)勢：

高效性：通過對用戶業(yè)務(wù)流進(jìn)行分類和選擇合適的傳輸方式，IP交換技術(shù)能夠顯著提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/p>

靈活性：IP交換技術(shù)能夠支持多種傳輸方式和協(xié)議，滿足不同業(yè)務(wù)場景的需求。

可擴(kuò)展性：隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大和業(yè)務(wù)需求的增加，IP交換技術(shù)能夠靈活地?cái)U(kuò)展網(wǎng)絡(luò)容量和功能。

QoS支持：IP交換技術(shù)能夠提供對QoS的支持，確保關(guān)鍵應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)能夠得到及時(shí)的傳輸和處理。

綜上所述，通信IP交換技術(shù)是一種結(jié)合了ATM交換技術(shù)和IP技術(shù)的高效、靈活的交換技術(shù)。它通過對用戶業(yè)務(wù)流進(jìn)行分類和選擇合適的傳輸方式，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝院挽`活性，并提供了對QoS的支持。