【正文】 FDDI ATM交換機(jī) 持續(xù)時(shí)間長(zhǎng) 、 業(yè)務(wù)量大的用戶數(shù)據(jù)流 圖 IP交換機(jī)分類傳輸兩類用戶數(shù)據(jù)流 二、 IP交換的工作原理 IP交換的基本概念是流的概念， 一個(gè)流是從 ATM交換機(jī)輸入端口輸入的一系列有先后關(guān)系的 IP包。 其核心是對(duì)流分類傳送。 IP交換 IP交換 二、 IP交換的工作原理 持續(xù)時(shí)間短 、 業(yè)務(wù)量小呈突發(fā)分布的用戶數(shù)據(jù)流 IP交換 IP路由軟件 IP交換 網(wǎng)關(guān) 10/100Mbit/s 以太網(wǎng) FDDI ATM交換機(jī) 持續(xù)時(shí)間長(zhǎng) 、 業(yè)務(wù)量大的用戶數(shù)據(jù)流 圖 IP交換機(jī)分類傳輸兩類用戶數(shù)據(jù)流 IP交換 IP交換的基本概念是流的概念， 一個(gè)流是從 ATM交換機(jī)輸入端口輸入的一系列有先后關(guān)系的 IP包。 其核心是對(duì)流分類傳送。 包括： 域名服務(wù)器查詢、簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議（ SMTP）數(shù)據(jù)、簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（ SNMP）查詢等； 由 IP交換機(jī)控制器中的 IP路由軟件進(jìn)行處理，與傳統(tǒng) IP路由器的處理方式一樣，按 一跳接一跳（ hop— by— hop） 和存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)發(fā)送的。 二、 IP交換的工作原理 持續(xù)時(shí)間短 、 業(yè)務(wù)量小呈突發(fā)分布的用戶數(shù)據(jù)流 IP交換 IP路由軟件 IP交換 網(wǎng)關(guān) 10/100Mbit/s 以太網(wǎng) FDDI ATM交換機(jī) 持續(xù)時(shí)間長(zhǎng) 、 業(yè)務(wù)量大的用戶數(shù)據(jù)流 圖 IP交換機(jī)分類傳輸兩類用戶數(shù)據(jù)流 IP交換 IP交換的基本概念是流的概念， 一個(gè)流是從 ATM交換機(jī)輸入端口輸入的一系列有先后關(guān)系的 IP包。 其核心是對(duì)流分類傳送。 包括：文件傳輸協(xié)議（ FTP）數(shù)據(jù)、遠(yuǎn)程登錄（ Tel）數(shù)據(jù)、多媒體音頻、視頻數(shù)據(jù)、超文本傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)等； 由 ATM交換機(jī)進(jìn)行直接交換。 IP交換 二、 IP交換的工作原理 （ a）傳統(tǒng)路由器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式 IP路由軟件 IP路由軟件 hopbyhop 路由 路由器 路由器 圖 IP交換機(jī)與傳統(tǒng)路由器的數(shù)據(jù)發(fā)送方式的比較 （ b） IP交換機(jī)上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式 IP路由軟件 IP路由軟件 hopbyhop 路由（ A） + 直接路由（ B） IP交換 IP交換 ATM 交換矩陣 ATM 交換矩陣 多媒體業(yè)務(wù) （ A） （ B） IP交換 圖 IP交換工作原理 IP交換機(jī) 控制器 ATM 交換機(jī) ① （ a） 缺省操作 上游節(jié)點(diǎn) ① ： IP交換機(jī) ATM輸入端口接收上游節(jié)點(diǎn)輸出的用戶業(yè)務(wù)流，根據(jù)用戶業(yè)務(wù)流的 TCP或 UDP分組頭的端口號(hào)對(duì)業(yè)務(wù)流進(jìn)行分類，IP交換機(jī)分類傳輸用戶業(yè)務(wù)流。 IP交換 IP交換 圖 IP交換工作原理 IP交換機(jī) 控制器 ATM 交換機(jī) ① （ a） 缺省操作 上游節(jié)點(diǎn) ③ IP交換機(jī) 控制器 ATM 交換機(jī) 上游節(jié)點(diǎn) ② （ b） 作了標(biāo)記的上游業(yè)務(wù)流 ③ ：上游節(jié)點(diǎn)同意建立虛信道，并將該業(yè)務(wù)流從虛信道上傳送。 ② ： 用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流被識(shí)別為持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、業(yè)務(wù)量大而需要建立直接的連接（即直接 ATM交換），則 IP交換機(jī)控制器要求上游節(jié)點(diǎn)將該用戶業(yè)務(wù)流放在一條新的虛信道上。 圖 IP交換工作原理 ③ IP交換機(jī) 控制器 ATM 交換機(jī) 上游節(jié)點(diǎn) ② （ b） 作了標(biāo)記的上游業(yè)務(wù)流 IP交換機(jī) 控制器 ATM 交換機(jī) ① （ a） 缺省操作 上游節(jié)點(diǎn) ④ IP交換機(jī) 控制器 ATM 交換機(jī) （ c） 作了標(biāo)記的下游業(yè)務(wù)流 下游節(jié)點(diǎn) ⑤ ④ ： 與此同時(shí)，下游節(jié)點(diǎn)也將要求 IP交換機(jī)控制器為該業(yè)務(wù)流建立一條呼出虛信道。 ⑤ ： 為該業(yè)務(wù)流分配特定的呼入虛信道和呼出虛信道。 IP交換 圖 IP交換工作原理 ③ IP交換機(jī) 控制器 ATM 交換機(jī) 上游節(jié)點(diǎn) ② （ b） 作了標(biāo)記的上游業(yè)務(wù)流 ④ IP交換機(jī) 控制器 ATM 交換機(jī) （ c） 作了標(biāo)記的下游業(yè)務(wù)流 下游節(jié)點(diǎn) ⑤ IP交換機(jī) 控制器 ATM 交換機(jī) （ d） 完成直接交換 下游節(jié)點(diǎn) 上游節(jié)點(diǎn) ⑥ IP交換機(jī) 控制器 ATM 交換機(jī) ① （ a） 缺省操作 上游節(jié)點(diǎn) IP交換 ⑥ ： 通過(guò)旁路路由， IP交換機(jī)控制器指示 ATM交換機(jī)完成直接交換。 圖 IP交換網(wǎng)結(jié)構(gòu) IP交換機(jī) GSMP IFMP IP交換機(jī) GSMP IFMP IP交換機(jī) GSMP IFMP IP交換 網(wǎng)關(guān) IFMP IP交換 網(wǎng)關(guān) IFMP ATM ATM ATM FDDI 以太網(wǎng) 令牌網(wǎng) IP交換 網(wǎng)關(guān) IFMP 在 IP交換機(jī)控制器中使用通用交換機(jī)管理協(xié)議（ GSMP）軟件，完成 IP的直接交換。 三、 IP交換網(wǎng)關(guān) IP交換 三、 IP交換網(wǎng)關(guān) IP交換 圖 IP交換網(wǎng)結(jié)構(gòu) IP交換機(jī) GSMP IFMP IP交換機(jī) GSMP IFMP IP交換機(jī) GSMP IFMP IP交換 網(wǎng)關(guān) IFMP IP交換 網(wǎng)關(guān) IFMP ATM ATM ATM FDDI 以太網(wǎng) 令牌網(wǎng) IP交換 網(wǎng)關(guān) IFMP (1)IP交換網(wǎng)關(guān)是其它網(wǎng)絡(luò)與 IP交換網(wǎng)內(nèi)相連接的接口設(shè)備。 (2) 在 IP交換網(wǎng)關(guān)中，使用 IP流量管理協(xié)議（ IFMP）， 完成將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò) （如以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)、 FDDI等） 接入到IP交換網(wǎng)內(nèi) 。 三、 IP交換網(wǎng)關(guān) IP交換 圖 IP交換網(wǎng)結(jié)構(gòu) IP交換機(jī) GSMP IFMP IP交換機(jī) GSMP IFMP IP交換機(jī) GSMP IFMP IP交換 網(wǎng)關(guān) IFMP IP交換 網(wǎng)關(guān) IFMP ATM ATM ATM FDDI 以太網(wǎng) 令牌網(wǎng) IP交換 網(wǎng)關(guān) IFMP (1) IP交換的核心是針對(duì)用戶輸入數(shù)據(jù)流的不同而提供不同的信息交換機(jī)制。 (2) IP交換網(wǎng)關(guān)也必須能根據(jù)用戶輸入數(shù)據(jù)流的不同提供不同的信息通路： 快速通道 和 慢速通道 。 在快速通道中 ，輸入 IP交換網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)把 IP分組封裝成 ATM信元、分段 IP信頭、路由選擇、在直接虛信道（ VC）上發(fā)送 IP幀等功能，即 提供直接虛信道（ VC） 。 在慢速通道中 ，輸入 IP交換網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)把 IP分組封裝成 ATM信元、分段 IP信頭、路由選擇和發(fā)送 IP幀等功能，即 提供 HopbyHop。 三、 IP交換網(wǎng)關(guān) IP交換 圖 IP交換網(wǎng)結(jié)構(gòu) IP交換機(jī) GSMP IFMP IP交換機(jī) GSMP IFMP IP交換機(jī) GSMP IFMP IP交換 網(wǎng)關(guān) IFMP IP交換 網(wǎng)關(guān) IFMP ATM ATM ATM FDDI 以太網(wǎng) 令牌網(wǎng) IP交換 網(wǎng)關(guān) IFMP IP交換的最大特點(diǎn) 是對(duì)用戶輸入的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流進(jìn)行了分類，有針對(duì)性的提供不同的交換機(jī)制。 對(duì)于持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、業(yè)務(wù)量大的用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流 ，采用直接 ATM交換，省下了建立 ATM虛信道的開(kāi)銷，提高了傳輸效率。 但對(duì)于持續(xù)時(shí)間短、業(yè)務(wù)量小、呈突發(fā)分布的用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流 ，其效率并沒(méi)有得到明顯提高。 圖 標(biāo)記交換示意圖 ATM交換機(jī) 路由處理器 數(shù)據(jù)單元 數(shù)據(jù)單元 ATM鏈路 ATM鏈路 邊緣 路由器 邊緣 路由器 作了標(biāo)記 的信元 作了標(biāo)記 的信元 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 標(biāo)記交換 一、 標(biāo)記交換的基本原理 (1) 在位于交換網(wǎng)系統(tǒng)邊緣的路由器中，先將每個(gè)輸入數(shù)據(jù)單元（ IP幀）的第三層地址（ IP地址）映射為簡(jiǎn)單的標(biāo)記（ Tag），然后將帶有標(biāo)記的數(shù)據(jù)單元（ IP幀）轉(zhuǎn)化為打了標(biāo)記的 ATM信元。 標(biāo)記交換 一、 標(biāo)記交換的基本原理 圖 標(biāo)記交換示意圖 ATM交換機(jī) 路由處理器 數(shù)據(jù)單元 數(shù)據(jù)單元 ATM鏈路 ATM鏈路 邊緣 路由器 邊緣 路由器 作了標(biāo)記 的信元 作了標(biāo)記 的信元 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) (2) 帶有標(biāo)記的 ATM信元被映射到 ATM虛電路上，由 ATM交換機(jī)進(jìn)行標(biāo)記交換。 (3) 與 ATM交換相連的路由處理器用來(lái)保存標(biāo)記信息庫(kù)（即路由表），以尋找第三層路由。 圖 標(biāo)記交換示意圖 ATM交換機(jī) 路由處理器 數(shù)據(jù)單元 數(shù)據(jù)單元 ATM鏈路 ATM鏈路 邊緣 路由器 邊緣 路由器 作了標(biāo)記 的信元 作了標(biāo)記 的信元 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) (4)這些信元在另一個(gè)（或一些）邊緣路由器中，經(jīng)過(guò)一個(gè)逆過(guò)程，恢復(fù)出原始的數(shù)據(jù)單元，再發(fā)送給接收用戶 。 標(biāo)記交換 一、 標(biāo)記交換的基本原理 標(biāo)記交換 圖 標(biāo)記交換示意圖 ATM交換機(jī) 路由處理器 數(shù)據(jù)單元 數(shù)據(jù)單元 ATM鏈路 ATM鏈路 邊緣 路由器 邊緣 路由器 作了標(biāo)記 的信元 作了標(biāo)記 的信元 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 邊緣標(biāo)記路由器： 邊緣標(biāo)記路由器位于標(biāo)記交換網(wǎng)絡(luò)核心的邊緣，提供網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)，負(fù)責(zé)將標(biāo)記加到數(shù)據(jù)包（ IP包）上。 基本部件主要有： 邊緣標(biāo)記路由器 標(biāo)記交換機(jī) 標(biāo)記分發(fā)協(xié)議（ TDP） 二、 標(biāo)記交換網(wǎng)中的部件 標(biāo)記交換 二、 標(biāo)記交換網(wǎng)中的部件 圖 標(biāo)記交換示意圖 ATM交換機(jī) 路由處理器 數(shù)據(jù)單元 數(shù)據(jù)單元 ATM鏈路 ATM鏈路 邊緣 路由器 邊緣 路由器 作了標(biāo)記 的信元 作了標(biāo)記 的信元 局域網(wǎng) 局域網(wǎng) 標(biāo)記交換機(jī)： 標(biāo)記交換機(jī)根據(jù)攜帶的標(biāo)記信息和交換機(jī)中保存的標(biāo)記傳遞信息（信元標(biāo)記或信元）進(jìn)行交換。 基本部件主要有： 邊緣標(biāo)記路由器 標(biāo)記交換機(jī) 標(biāo)記分發(fā)協(xié)議（ TDP） TDP： 提供了標(biāo)記交換機(jī)與標(biāo)記邊緣路由器進(jìn)行標(biāo)記信息交換的方式。 標(biāo)記交換 三、 標(biāo)記交換舉例 出口 標(biāo)記 入口 標(biāo)記 地址 前綴 輸出 端口 鏈路層 信息 4 . . 1 1 出口 標(biāo)記 入口 標(biāo)記 地址 前綴 輸出 端口 鏈路層 信息 9 4 5 . . 0 1 標(biāo)記信息庫(kù) （ TFIB） 圖 IP分組的標(biāo)記交換流程 Data Data 4 Data Data 9 0 1 1 RTA RTB RTC 未作標(biāo)記的 IP 數(shù)據(jù)包 標(biāo)記分組 標(biāo)記分組 恢復(fù)成無(wú)標(biāo)記的 IP數(shù)據(jù)包 舉例： 通過(guò)標(biāo)記交換網(wǎng)絡(luò)傳送目的地址為 無(wú)標(biāo)記 IP數(shù)據(jù)包 （ 1） 輸入端標(biāo)記邊緣路由器 （ RTA） 從源主機(jī) 接收未打上標(biāo)記的 IP數(shù)據(jù)包， 查詢 TFIB， 找到 目的地址前綴為 ， 取得 下一跳 RTB的 出口標(biāo)記 4和 輸出接口號(hào) 1。 （ 2） 將 標(biāo)記分組 從輸出接口 1發(fā)送到核心標(biāo)記交換網(wǎng)中。 目的地址為 無(wú)標(biāo)記IP數(shù)據(jù)包 到達(dá)路由器 A（ RTA）。 標(biāo)記交換 三、 標(biāo)記交換舉例 出口 標(biāo)記 入口 標(biāo)記 地址 前綴 輸出 端口 鏈路層 信息 4 . . 1 1 出口 標(biāo)記 入口 標(biāo)記 地址 前綴 輸出 端口 鏈路層 信息 9 4 5 . . 0 1 標(biāo)記信息庫(kù) （ TFIB） 圖 IP分組的標(biāo)記交換流程 Data Data 4 Data Data 9 0 1 1 RTA RTB RTC 未作標(biāo)記的 IP 數(shù)據(jù)包 標(biāo)記分組 標(biāo)記分組 恢復(fù)成無(wú)標(biāo)記的 IP數(shù)據(jù)包 舉例： 通過(guò)標(biāo)記交換網(wǎng)絡(luò)傳送目的地址為 無(wú)標(biāo)記 IP數(shù)據(jù)包 （ 3） RTB收到 標(biāo)記分組（標(biāo)記為 4，目的地址前綴為 ）， 用標(biāo)記作為索引查詢 它的 TFIB。 （ 4）找到 它的下一跳 RTC的