ATM与千兆以太网

前言INTERNET是全球最大的计算机国际互联网,通过它用户可以获得大量的信息和资源。同样，INTERNET的发展也导致了INTRANET的出现,INTRANET给各行业带来了全新的生命活力。呈几何比例增长的用户频繁地点击WEB、发MAIL来获取各种信息，使网络流量大量地涌入主干，使得原先的网络流量格局80/20发生了逆转，主干的流量不再是20%。局部的高性能处理器使终端不再是瓶颈。100M的网络方案已远不能满足今天的发展。在5年前，一个每秒达到1000兆位的LAN看起来简直就是浪费，但是在今天，它是一个合理的投资。LAN的应用所产生的业务类型比以往都有更多媒体形式，包括用户间共享更多的图形、影像和动态文件。此变化的另一方向为实时多媒体应用的出现。比如，视像培训即我们身边的常见应用.作为一个基本的要求，事实上------不管是622兆的ATM还是1000兆的Ethernet，必须建造快速主干以满足更快的网络需求。在今天，不同的因素集中在不断扩展的LAN的带宽需求中。网络向高带宽过渡，必须是合理、可靠的。目前校园网主干网的技术是以快速以太网、ATM、FDDI等为主。将FDDI升级，而提供千兆位的带宽成本较高，因而千兆级的校园网的主干技术只有两种选择：用千兆以太网取代快速以太网或采用ATM。自从1992年以来，ATM就开始独占掌握高速LAN的思想，成为主流，即使是交换技术和快速以太网的出现。ATM根本上允许在以SONET的速率处理多种业务类型和拓展，同时ATM发展比较成熟。以太网技术经历了从共享的Ethernet到10兆的交换和100兆快速Ethernet的过程；随着GigabitEthernet的出现，这些庞大的基于Ethernet的设备、适配卡和交换器使得带宽达到1,000Mbps的GigabitEthernet也比较适合作为一个主干核心。那么，在主干之争究竟鹿死谁手呢？下面是GigabitEthernet和ATM的性能比较GigabitEthernet优点价格比较低廉升级比较方便采用许多与Ethernet和FastEthernet相同的管理，不需要追加管理投资缺点工作站和服务器无法获得高吞吐量性能的好处缺少新的交换和路由硬件由于通过的铜线和共享式网络，使其距离受到限制没有服务品质的保障标准目前还没推出ATM优点许多厂商已经推出可用的产品保证服务品质（QoS）可靠地、可扩展的带宽缺点需要重新对管理人员进行培训相对来说比较贵，需要构造新的网络基础设备标准尚待完善我们就上面的几点进行细致地分析：目前，尽管热衷于ATM的支持者开始认同GigabitEthernet，而且GigabitEthernet厂商的产品已经逐步成型，并在第三层交换和QoS方面开始增强；但是ATM方面的MPOA(multiprotocoloverATM)协议已经完成。并且，在ATM交换网络已开始广泛使用PNNI(privatenetwork-to-networkinterface)进行配置。GGigabitEthernetGigabitEthernet是构造园区主干的明智选择。WHY？Ethernet和FastEthernet占据着LAN80%的份额，同时GigabitEthernet在不断的扩展和改善，因此用户选择GigabitEthernet就是一个合乎逻辑的选择。由于具有相同的Ethernet环境，因此不需要为frame和media转换和分组而耗费性能。就可在不同的的LAN类型（Ethernet）之间正常的进行通信。总之，GigabitEthernet可简单地提供高带宽，具有注目的价格和性能。每个switchport低于$2,000，用户具有2Gbit/s的能力，相当具有8个155-Mbit/sATM和2个622-Mbit/sATM的带宽。AATM如果纯粹地从带宽来考虑，那则是gigabitEthernet的一个诡计。但是规划一个较大的园区或企业网主干就必须考虑到：容错、可预测的应用响应时间和用户的低开销。ATM能够做到这一点.，同时ATM已经在数千个园区/企业网主干和服务提供者的环境中配置，在许多比较大的网络（达到或超过300个交换器）中PNNI已得到成功的应用。GGigabitEthernet1997年推出了可用的GigabitEthernet产品，具有第二层交换、线速的路由、简单的设计和低廉的价格的特点。GigabitEthernet具有便宜的带宽，但在拥塞的时候，QoS就变得十分重要了。GigabitEthernet设备以不同的机制去保证高优先级的、时间敏感的业务通过。这些机制允许特殊的VLANs[virtualLANs],、end-stations或应用获得QoS优先级，它们能够通过交换口优先级、VLAN的划分、802.1q[theIEEEdraftstandardforbridgedVLANs]、802.1p[theIEEEdraftstandardfortrafficclassanddynamicmulticastfilteringinbridgedLANs]、RSVP[resourcereservationprotocol]、TCPsocket[Layer4switching]进行控制。AATMGigabitEthernet的所有的QoS的特点尚待实现，而且必须经过升级到基于帧的网络下部构造。ATM提供天生的QoS能力，使预测应用响应时间成为可能，此外，还提供不同的业务类型(constant,variable,available,andunspecifiedbitrates)，ATM也支持PNNI-1，最佳的QoS—动态路由协议。同时，ATM信元比较小，只有53个字节，比较适合于要求比较高的应用，如高品质的VIDEO。‘古典’的Ethernet不能在2个应用间进行识别或提供QoS的识别，因此Ethernet不适合管理和支持多业务类型。GigabitEthernet只是以太网的一种。厂商尝试去构造QoS----使Ethernet具有类似ATM的品质。除了要为QoS做出牺牲外，由于没有统一的标准，在一个非常巨大企业网环境里，这些QoS特性在通过不同厂商的设备上无法作到互操作性。基于ATM的交换机已经被广泛的使用和证明是具有很好的互通性。GGigabitEthernet对于ATM，用户究竟是需要新的协议PNNI、NHRP、[nexthoproutingprotocol],MPOA,andLANE[LANEmulation]加入LAN还是宁愿要‘GOOD’的IP，GigabitEthernet就能够满足IP。AATMGigabitEthernet虽然很好的支持IP，LANE和MPOA是ATM与局域网互连的协议，GigabitEthernet作为一种新的技术，它还是要必须支持ATMLANEandMPOA。同时GigabitEthernet作为一种Ethernet技术要实现多服务、QoS，除了要具备原有的以太网技术，还需要802.1p/q,RSVP,DHCP[dynamichostconfigurationprotocol]、子层管理和综合的服务，象控制负载、保证服务利用率。多协议支持对于大多数环境是必须的.不象第三层GigabitEtherne仅仅支持IP和IPX，ATM提供多协议业务的线速路由。另外，如果在WAN和MAN环境下，使用GigabitEtherne受到限制,而且ATM能够跨越WAN和MAN,而且可以在桌面主机服务器主干的单一构造下具有伸缩性,便于网络的设计和管理.GGigabitEthernet首先,ATM是WAN的技术,而不是一项LAN的技术.比起LAN的带宽来WAN的带宽显得更加昂贵.当你购买了LAN以后,它就属于你自己的,而且不需要太多的投资.而且Ethernet可以有10M100M-1000兆,在未来12个月内,将会达到10-Gbits/S.AATM今天，ATM具有链接T1[1.544-Mbit/s]到OC12[622-Mbit/s]的速率，在1998年能够达到OC48[2.4Gbit/s],在1999年达到OC192[10Gbit/s]，同时不受物理媒介的限制。举例,一般OC12一般可以在40公里.对于GigabitEthernet使用单模光纤和多模光线距离分别能够达到3公里和500米.GGigabitEthernet大体上GigabitEthernet能够实现更有效的数据带宽。因为，它的简单、Ethernet的‘遗迹’和价格在与ATM相比，总体花费比较低，不需要新的培训，边缘设备不需要进行帧和信元的转换。而且，许多ATM的内容还在讨论。网管员不需要在MPOA标准和ATMLANE厂商性能、一个设备的SVC的数量上犯错。同时，他们不关心多址广播和广播在厂商的BUS[broadcastandunknownserver]的过多负载。AATMOK，讲到主干的网络管理了。它是用户重要考虑的对象，GigabitEthernet没有‘out-of-band’的能力去增强管理，没有链接差错诊断、RMON[remotemonitoring]的功能。相反，ATM交换器提供每个链接和每个链路的状况。它也具有合理地去监控标准的基于VLAN的LANE和MPOA服务器的能力。所有的一切在一个集中式网络运行，基于信元的的ATM技术具有F1到F5OAM[operationsandmanagement]流程去增强管理和具备通过不同的流程层的差错管理能力。更大程度上的，ATM能够降低用户的费用。因为ATM网络能够通过园区网、企业网、WAN、MAN的环境下对网络结构和配置进行达到最优化的效果。综述本综述主要是为上述文字进行补充和总结，不做重复赘述。为了在网络主干上实现多元化、高带宽及实时数据传输，使网络主干具有高带宽、高速、低时延和QoS，目前出现了主要的两种技术：ATM技术、GigabitEthernet技术。GigabitEthernet是传统的以太网的发展，同Ethernet和FASTEthernet具有相同的帧格式和长度，速率可达到1Gbit/s。从Ethernet结构的网络和FDDI主干向GigabitEthernet可实现无缝升级，是一种引人注目的主干升级方案。GigabitEthernet标准据说将于1998年6月23日在IEEE会议上通过。GigabitEthernet以太网联盟目前已经有120家支持厂家，能够提供产品的只有20多家，比较有名的有ExtremeNetworks、CISCO、FOUNDRYnetworks等。在技术方面，GigabitEthernet除了与原先的Ethernet相兼容外，在物理层上与Ethernet和FDDI采用相同的FIBREChannel传送标准及8B/10B编码方式，可以与FDDI相兼容但是，标准尚未完全。GigabitEthernet关于双绞线（5类UTP、STP/COAX）传输的标准1000BASE-T仍在制定中，由IEEE802.3AB工作组负责，预计会在1999年3月出台。除此之外，GigabitEthernet的在路由方面必须采取新的技术---第三层交换。在一个GigabitEthernet的Ethernet中继线路上，每个方向每秒可以传输140万帧，而如果联网的话，数据量将超过上述的数倍，相比之下，传统的高端路由器只具备几十万帧能力。目前，第三层交换主要是有基于ASIC芯片的硬件路由、MPOA、IP交换的路由方式，标记交换的路由方式。基于ASIC芯片就是用硬件路由代替软件路由，以较低的投资可以很快见效。IP交换（非公开）是由IPSILIONNETWORKS提出的，不过公司已被NOKIA收购，无法成为标准。在标志交换技术中，有CISCO的标记交换（Tagswitching）、IBM的积累路由式交换（AggregateRouter-baseIPSwitching,ARIS）.3COM的FASTIP。目前IPSwitching由于没有形成统一的标准，所以