多媒體通信技術(shù)—多媒體通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課件

第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),第,6,章,,多媒體通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),,第6章 多媒體通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),6.1 多媒體通信對(duì)通信網(wǎng)的要求,6.2 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)對(duì)多媒體通信的支撐情況,6.3 寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）,6.4 基于IP的寬帶多媒體通信網(wǎng)絡(luò),6.5 多媒體通信的實(shí)時(shí)通信協(xié)議,練習(xí)與思考題,第6章 多媒體通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 6.1 多媒體通信對(duì)通信網(wǎng)的要求,,6.1,,多媒體通信對(duì)通信網(wǎng)的要求,多媒體通信對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的要求是相當(dāng)高的。 它要求實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)， 或者多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的實(shí)時(shí)不間斷的信息傳輸。 例如， 在復(fù)雜的多媒體會(huì)議系統(tǒng)中， 參與者能夠隨時(shí)加入或退出， 能夠?qū)崿F(xiàn)分組開(kāi)小會(huì)、 任意兩個(gè)與會(huì)者之間的信息傳遞等復(fù)雜功能。 在多媒體通信系統(tǒng)中， 在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的不再是單一的媒體， 而是多種媒體綜合而成的一種復(fù)雜的數(shù)據(jù)流。,6.1 多媒體通信對(duì)通信網(wǎng)的要求,在這些媒體中， 有速率低至幾百比特的文本信息， 也可能有速率高達(dá)數(shù)百兆比特的高清晰度電視信息。 如何處理好速率相差如此懸殊的信息， 這就對(duì)通信網(wǎng)提出了相當(dāng)高的要求， 它不但要求網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息具有高速傳輸能力， 還要求網(wǎng)絡(luò)對(duì)各種信息具有高效綜合能力， 這些能力歸納起來(lái)有四點(diǎn)。,在這些媒體中， 有速率低至幾百比特的,,1． 吞吐要求,網(wǎng)絡(luò)的吞吐量就是它的有效比特率或有效帶寬， 即傳輸網(wǎng)絡(luò)物理鏈路的比特率減去各種額外開(kāi)銷。 為了簡(jiǎn)便， 在許多情況下直接把吞吐量看成與系統(tǒng)的比特率相等， 而實(shí)際吞吐量可能比這個(gè)值要小。 除上述各種額外開(kāi)銷外， 還有一些其他因素影響網(wǎng)絡(luò)的吞吐量， 如網(wǎng)絡(luò)擁塞、 瓶頸、 緩沖區(qū)容量、 流量控制、 節(jié)點(diǎn)或線路故障等。 多媒體通信對(duì)網(wǎng)絡(luò)的吞吐需求具體有以下三個(gè)方面：,1． 吞吐要求,(1) 傳輸帶寬要求。 由于多媒體傳輸由大量突變數(shù)據(jù)組成， 并且常包括實(shí)時(shí)音頻和視頻信息， 所以對(duì)于傳送多媒體信息的網(wǎng)絡(luò)來(lái)講， 它必須有充足可用的傳輸帶寬來(lái)完成多媒體信息的傳送， 這同時(shí)也意味著網(wǎng)絡(luò)必須具備成倍處理這類信息資源的能力。 在通信擁塞時(shí)， 有效帶寬的不足常常導(dǎo)致端到端延遲的增加及分組的丟失。 同時(shí)多媒體通信業(yè)務(wù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)， 其帶寬要求與通信質(zhì)量密切相關(guān)， 通常高帶寬意味著高質(zhì)量， 但高帶寬也意味著高成本和高代價(jià)， 實(shí)踐中一般根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境采取帶寬與質(zhì)量的折中方案。,(1) 傳輸帶寬要求。 由于多媒體傳,不同的媒體對(duì)通信網(wǎng)的速率要求有所不同， 但一個(gè)多媒體應(yīng)用往往要涉及兩個(gè)以上的媒體， 并常以圖像數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)量大）為核心， 故多媒體網(wǎng)絡(luò)至少要能滿足壓縮圖像傳輸?shù)囊蟆?,(2) 存儲(chǔ)帶寬的要求。 在吞吐量大的網(wǎng)絡(luò)中， 接收端系統(tǒng)必須保證有足夠的緩沖空間來(lái)接收不斷送來(lái)的多媒體信息。 另外， 緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)輸入速率也必須足夠大， 以便容納從網(wǎng)絡(luò)不斷傳來(lái)的數(shù)據(jù)流。 這種數(shù)據(jù)輸入速率有時(shí)被看作緩沖區(qū)存儲(chǔ)帶寬。 ,,不同的媒體對(duì)通信網(wǎng)的速率要求有所不同， 但一個(gè)多媒體,(3) 流量要求。 多媒體通信網(wǎng)絡(luò)必須能夠處理一些諸如視頻、 音頻信息之類的冗長(zhǎng)信息流， 簡(jiǎn)要來(lái)講， 就是網(wǎng)絡(luò)必須有足夠的吞吐能力來(lái)確保大帶寬信道在延長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)的有效性。,例如， 如果用戶要發(fā)送流量為30 Gbit的信息流， 而網(wǎng)絡(luò)只提供給用戶1.5 Mb/s的吞吐能力及5 s的時(shí)間片是肯定不夠的。 但是如果網(wǎng)絡(luò)允許用戶持續(xù)不斷地使用這個(gè)1.5 Mb/s的信道， 則這個(gè)流量要求就能夠得以滿足， 如果網(wǎng)絡(luò)在任何時(shí)刻都存在許多數(shù)據(jù)流， 那么該網(wǎng)絡(luò)的有效吞吐能力就必須大于或等于所有這些數(shù)據(jù)流的比特率的總和。 ,(3) 流量要求。 多媒體通信網(wǎng)絡(luò)必,,2． 實(shí)時(shí)性和可靠性要求,多媒體通信的實(shí)時(shí)性要求， 除了與網(wǎng)絡(luò)速率相關(guān)， 還受通信協(xié)議的影響。 在多媒體通信中， 為了獲得真實(shí)的臨場(chǎng)感， 一般對(duì)實(shí)時(shí)性的要求都很高， 即對(duì)傳輸?shù)臅r(shí)延要求越小越好。 例如， 語(yǔ)音和圖像可以接受的時(shí)延都要求小于0.25 s， 靜止圖像要求小于1 s。 在分組交換中， 組與組之間的延時(shí)小于10 ms時(shí)圖像才有連續(xù)感。 ,,2． 實(shí)時(shí)性和可靠性要求,由于多媒體應(yīng)用在一定程度上是允許傳輸網(wǎng)絡(luò)存在錯(cuò)誤的， 因此若要精確地量化表示多媒體網(wǎng)絡(luò)的差錯(cuò)控制要求是困難的， 容許錯(cuò)誤存在的原因是源于人類感知能力的局限， 比如， 一個(gè)冗長(zhǎng)的視頻流中個(gè)別組塊出了錯(cuò)， 這種錯(cuò)誤通常人眼是感覺(jué)不到的。 音頻傳輸同樣也會(huì)出現(xiàn)類似情況， 但是人的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)對(duì)這類錯(cuò)誤的容忍程度則不同。 同時(shí)由于在多媒體通信系統(tǒng)中對(duì)所傳輸?shù)男畔⒋蠖疾扇×藟嚎s編碼的措施， 為了獲得高的可靠性， 對(duì)網(wǎng)絡(luò)誤碼性能的要求也很高。 如壓縮的活動(dòng)圖像， 可接受的誤碼率應(yīng)小于10,-6,， 誤分組率應(yīng)小于10,-9,； 對(duì)于數(shù)據(jù)的誤碼則要求為0。,由于多媒體應(yīng)用在一定程度上是允許傳輸,不同媒體對(duì)通信網(wǎng)的要求見(jiàn)表6.1,-,1所示。 為了滿足多媒體通信要求， 網(wǎng)絡(luò)要能滿足這些參數(shù)的不同組合。 ,,不同媒體對(duì)通信網(wǎng)的要求見(jiàn)表6.1-1,表6.1,-,1,,不同媒體對(duì)通信網(wǎng)的要求,表6.1-1 不同媒體對(duì)通信網(wǎng)的要求,3. 時(shí)空約束,在多媒體通信系統(tǒng)中同一對(duì)象的各種媒體之間是相互約束、 相互關(guān)聯(lián)的， 它包括空間上和時(shí)間上的關(guān)聯(lián)及約束， 多媒體通信系統(tǒng)必須正確反映它們之間的這種約束關(guān)系。 而信息傳輸又具有串行性， 這就要求采取延遲同步的方法進(jìn)行再合成， 包括時(shí)間合成、 空間合成以及時(shí)空同步等三個(gè)方面。 時(shí)間合成將在時(shí)間軸上統(tǒng)一原來(lái)屬于同一時(shí)間軸上各類媒體的時(shí)序， 使其能在時(shí)間上正確表現(xiàn)； 空間合成則是指在空間上媒體的排放位置， 最后使時(shí)間空間統(tǒng)一成正確的表現(xiàn)。,3. 時(shí)空約束,通過(guò)時(shí)間上的合成、 空間上的合成， 達(dá)到多種媒體的時(shí)空一致的目的。 目前， 在視頻、 音頻系統(tǒng)中， 主要的約束還是時(shí)間上的同步， 實(shí)時(shí)情況下， 網(wǎng)絡(luò)必須以最小的延遲來(lái)傳輸視頻、 音頻信息流， 并且必須同時(shí)到達(dá)， 然而， 借助于緩沖區(qū)技術(shù)， 未必絕對(duì)要求并行的音頻和視頻流同時(shí)抵達(dá)， 當(dāng)兩數(shù)據(jù)流基本上同時(shí)到達(dá)時(shí)， 我們就把它們稱作是同步流 。 ,,通過(guò)時(shí)間上的合成、 空間上的合成， 達(dá)到多種媒體的時(shí),4. 分布處理要求,從用戶角度出發(fā)， 對(duì)通信網(wǎng)期望是高速率和高帶寬、 多媒體化、 個(gè)人通信、 可靠和保密、 智能化等諸多方面。 從技術(shù)角度出發(fā)， 未來(lái)通信是多網(wǎng)合一， 業(yè)務(wù)綜合和多媒體化是其發(fā)展重點(diǎn)， 但目前的現(xiàn)狀是多網(wǎng)共存（如電話網(wǎng)、 計(jì)算機(jī)網(wǎng)、 廣播電視網(wǎng)等）， 媒體各異（聲、 圖、 文等）， 必須針對(duì)這種情況研究如各種媒體信息分布環(huán)境下的運(yùn)行， 通過(guò)分布環(huán)境解決多點(diǎn)多人合作、 遠(yuǎn)程多媒體信息服務(wù)等問(wèn)題。 ,4. 分布處理要求,如此看來(lái)， 現(xiàn)有的高速（寬帶）光纖通信網(wǎng)， 高速計(jì)算機(jī)或工作站應(yīng)該是多媒體通信的理想網(wǎng)絡(luò)。 然而， 問(wèn)題并非如此簡(jiǎn)單， 這里存在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的瓶頸問(wèn)題。 現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議主要是針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸制定的， 所以在很多方面不適合聲音、 圖像信息的傳輸。 此外， 協(xié)議的層次過(guò)多， 額外增加了傳輸開(kāi)銷， 影響傳輸效率； 而且在這種網(wǎng)絡(luò)中， 由聲音和圖像傳輸?shù)耐话l(fā)性引起網(wǎng)絡(luò)擁擠不能有效地排除， 如此等等， 更進(jìn)一步增加了實(shí)現(xiàn)聲音和圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)碾y度。 這種對(duì)實(shí)時(shí)性和同步性的嚴(yán)格要求， 迫使我們必須加緊研制針對(duì)多媒體信息傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。,如此看來(lái)， 現(xiàn)有的高速（寬帶）光纖通,,6.2,,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)對(duì)多媒體通信的支撐情況,目前的通信網(wǎng)絡(luò)大體上分為三類: 一類為電信網(wǎng)絡(luò)， 如公用電話網(wǎng)（PSTN）、 分組交換網(wǎng)（PSPDN）、 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）、 窄帶和寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（N,-,ISDN和B,-,ISDN）等； 一類為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)， 如局域網(wǎng)（LAN）、 廣域網(wǎng)（WAN）、 光纖分布式數(shù)據(jù)接口（FDDI）、 分布列隊(duì)雙總線（DQDB）等； 一類為電視傳播網(wǎng)絡(luò)， 如有線電視網(wǎng)（CATV）、 混合光纖同軸網(wǎng)（HFC）、 衛(wèi)星電視網(wǎng)等。,6.2 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)對(duì)多媒體通信的支撐情況,這些通信網(wǎng)絡(luò)雖然可以傳輸多媒體信息， 但都不同程度地存在著各種缺陷， 因?yàn)檫@些網(wǎng)絡(luò)都是在一定歷史條件下為了某種應(yīng)用而建立的， 有的是網(wǎng)絡(luò)本身的結(jié)構(gòu)不適合傳輸多媒體信息， 有的則是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不能滿足多媒體通信的要求。 從總體上說(shuō)， 一個(gè)真正能為各種多媒體信息服務(wù)的通信網(wǎng)絡(luò)必須達(dá)到數(shù)據(jù)速率大于,,100 Mb/s， 連接時(shí)間從秒級(jí)到幾個(gè)小時(shí)這兩個(gè)主要方面要求。,這些通信網(wǎng)絡(luò)雖然可以傳輸多媒體信息， 但都不同程度地,還需要增加語(yǔ)音、 數(shù)據(jù)圖像、 視頻信息的檢索服務(wù)以及有用戶參與控制和無(wú)用戶參與控制的分布服務(wù)能力； 增加網(wǎng)絡(luò)控制能力以適應(yīng)不同媒體傳輸?shù)男枰?提供多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)以適應(yīng)不同應(yīng)用要求； 提高網(wǎng)絡(luò)交換能力以適應(yīng)不同數(shù)據(jù)流的需要。 根據(jù)這些要求， 下面分析現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)多媒體通信的支撐情況分析。 ,還需要增加語(yǔ)音、 數(shù)據(jù)圖像、 視頻信息的檢索服務(wù)以,,1． 公共交換電話網(wǎng)（PSTN）,PSTN是目前普及程度最高、 成本最低的公用通信網(wǎng)絡(luò)， 它在網(wǎng)絡(luò)互連中有廣泛的應(yīng)用。 PSTN以電路交換為基礎(chǔ)， 即通過(guò)呼叫， 在收、 發(fā)端之間建立起一個(gè)獨(dú)占的物理通道， 該通道有固定的帶寬。 由于路由固定， 延時(shí)較低， 而且不存在延時(shí)抖動(dòng)問(wèn)題， 這對(duì)保證連續(xù)媒體的同步和實(shí)時(shí)傳輸是有利的。 但是電話信道帶寬較窄， 且用戶線是模擬的， 多媒體信息需要經(jīng)過(guò)調(diào)制解調(diào)器（Modem）接入。,1． 公共交換電話網(wǎng)（PSTN）,目前， V.90標(biāo)準(zhǔn)的Modem傳輸速率可達(dá),,56 kb/s， 這給開(kāi)放低速率的多媒體通信業(yè)務(wù)（例如， 低質(zhì)量的可視電話和多媒體會(huì)議）提供了可能性。 當(dāng)然， 可以通過(guò)對(duì)用戶雙絞線作技術(shù)改造（如xDSL、 ISDN等技術(shù)）， 使用戶線帶寬增加到2 Mb/s甚至更高， 基本上可以支撐多媒體通信的所有業(yè)務(wù)。,目前， V.90標(biāo)準(zhǔn)的Modem傳輸速率可達(dá) 56,2． 分組交換公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)（PSPDN）,PSPDN是基于X.25協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)， 它可以動(dòng)態(tài)地對(duì)用戶的信息流分配帶寬， 有效地解決突發(fā)性、 大信息流的傳輸問(wèn)題， 需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在發(fā)送端被分割成單元（分組或稱打包）， 各節(jié)點(diǎn)交換機(jī)存儲(chǔ)來(lái)自用戶的數(shù)據(jù)包， 等待電路空閑時(shí)發(fā)送出去。 由于路由的不固定和線路繁忙程度的不同， 各個(gè)數(shù)據(jù)包從發(fā)送端到接收端經(jīng)歷的延時(shí)可能很不相同， 而且網(wǎng)絡(luò)由軟件完成復(fù)雜的差錯(cuò)控制和流量控制， 造成較大的延時(shí)， 這些都使連續(xù)媒體的同步和實(shí)時(shí)傳輸成為問(wèn)題。,2． 分組交換公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)（PSPDN,隨著光纖越來(lái)越普遍地作為傳輸媒介， 傳輸出錯(cuò)的概率越來(lái)越小， 在這種情況下， 重復(fù)地在鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層實(shí)施差錯(cuò)控制， 不僅顯得冗余， 而且浪費(fèi)帶寬， 增加報(bào)文傳輸延遲。 由于PSPDN是在早期低速、 高出錯(cuò)率的物理鏈路基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的， 其特性已不再適應(yīng)目前多媒體應(yīng)用所需要的高速遠(yuǎn)程鏈接的要求， 因此， PSPDN不適合于開(kāi)放多媒體通信業(yè)務(wù)。 ,,隨著光纖越來(lái)越普遍地作為傳輸媒介， 傳輸出錯(cuò)的概率,3． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）,DDN利用電信數(shù)字網(wǎng)的數(shù)字通道傳輸， 采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)， 提供固定或半永久連接的電路交換型鏈接， 傳輸速率為n×64 kb/s(n=1～31)或更高， 其傳輸通道對(duì)用戶數(shù)據(jù)完全“透明”， 可支持其他協(xié)議。 它的延時(shí)低且固定（在10個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接條件下最大時(shí)延不超過(guò),,40 ms），帶寬較寬， 適于多媒體的實(shí)時(shí)傳輸。 但是， 無(wú)論開(kāi)放點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、 還是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信， 都需要網(wǎng)管中心來(lái)建立和釋放連接， 這就限制了它的服務(wù)對(duì)象必須是大型用戶。 ,,3． 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）,4． 幀中繼網(wǎng)絡(luò)（FR）,FR是一種簡(jiǎn)化的幀交換模式， 由于信息轉(zhuǎn)移僅在鏈路層處理， 因此簡(jiǎn)化了交換過(guò)程和協(xié)議， 具有較高的吞吐量和較低的延時(shí)， 同時(shí)利用統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù)向用戶動(dòng)態(tài)提供網(wǎng)絡(luò)資源， 提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率， 可靠性高， 靈活性強(qiáng)， 對(duì)中高速、 突發(fā)性強(qiáng)的多媒體業(yè)務(wù)極具吸引力。 尤其是利用FR作為多媒體用戶接入方式是經(jīng)濟(jì)有效的方案。 在當(dāng)前LAN迅速發(fā)展以及幀中繼網(wǎng)不斷完善的情況下， 幀中繼網(wǎng)將是開(kāi)放會(huì)議電視業(yè)務(wù)的LAN遠(yuǎn)程互聯(lián)的一種優(yōu)選技術(shù)。 ,4． 幀中繼網(wǎng)絡(luò)（FR）,,5． 交換多兆比特?cái)?shù)據(jù)服務(wù)（SMDS）,SMDS是由遠(yuǎn)程通信運(yùn)營(yíng)者設(shè)計(jì)的服務(wù)， 可滿足對(duì)高性能無(wú)連接局域網(wǎng)互連日益增長(zhǎng)的需求。 SMDS是高速服務(wù)， 用戶利用它可通過(guò)交換SMDS數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行通信。 SMDS是面向無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)， 被交換信息塊長(zhǎng)度可變。 用戶可借助路由器通過(guò)SMDS連接不同的局域網(wǎng)。 為了避免無(wú)連接服務(wù)專用性方面的問(wèn)題， SMDS提供了一個(gè)封閉的用戶組服務(wù)， 可提供多點(diǎn)廣播服務(wù)。 SMDS控制了用戶接口輸出的比特率、 規(guī)定用戶必須服從的速率從,,1.5～45 Mb/s。 SMDS的比特率、 延遲和多點(diǎn)廣播性能適合大多數(shù)多媒體應(yīng)用。 ,5． 交換多兆比特?cái)?shù)據(jù)服務(wù)（SMDS,6． 窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（N,-,ISDN）,N,-,ISDN也是以電路交換為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)， 因此也具有延時(shí)低而固定的特點(diǎn)。 它的用戶接入速率有兩種： 基本速率（BRI）144 kb/s(2B+D)和基群速率（PRI）2.048 kb/s(30B+D)。,,由于ISDN實(shí)現(xiàn)了端到端的數(shù)字連接， 從而可以支持包括話音、 數(shù)據(jù)、 圖像等各種多媒體業(yè)務(wù)， 能夠滿足不同用戶的要求。 通過(guò)多點(diǎn)控制單元建立多點(diǎn)連接， 在N,-,ISDN上開(kāi)放較高質(zhì)量的可視電話會(huì)議和電視會(huì)議是目前最成熟的技術(shù)。,6． 窄帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（N-ISD,7． 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)（LAN）,LAN是在許多范圍內(nèi)（例如大的部門(mén)、 系統(tǒng)及集團(tuán)中）普遍使用的網(wǎng)絡(luò)。 LAN的特點(diǎn)首先是利用一個(gè)單獨(dú)的媒體將所有的端系統(tǒng)連接起來(lái)； 其次是以基帶方式傳輸， 在這種模式中， 時(shí)間片被分給所有站和每個(gè)站的所有通信。 之后， 數(shù)據(jù)流被分成幀， 利用幀進(jìn)行傳輸。 以太網(wǎng)、 令牌環(huán)傳送網(wǎng)和FDDI為3種常見(jiàn)的共享媒體LAN。 ,7． 計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)（LAN）,(1) 100Base,-,T快速以太網(wǎng)： 使用常規(guī)以太網(wǎng)存取共享媒體的模式（CSMA,-,CD）， 但它卻運(yùn)行于100 Mb/s工作段。 現(xiàn)在100Base,-,T快速以太網(wǎng)已有兩種變形： 一種是運(yùn)行在優(yōu)質(zhì)的非屏蔽雙絞線上； 而另一種則適合于低質(zhì)的雙絞線， 這種仍在使用， 并且可以重新加以利用。 ,,(1) 100Base-T快速以太,(2) 100VG,-,AnyLAN： 不同于100Base,-,T， 它僅僅使用以太網(wǎng)的幀格式， 而不是面向連接的CSMA,-,CD媒體的存取方法。 所有的段都被連接到一個(gè)集線器上。 這種技術(shù)有一種支持基于服務(wù)的多媒體應(yīng)用的潛能， 其復(fù)雜點(diǎn)是內(nèi)部集線器的連接容量有可能成為瓶頸。 同步FDDI和令牌環(huán)是完全適合已有硬件的軟件機(jī)制， 它們提供對(duì)環(huán)的有界存取時(shí)間和每個(gè)站的平均比特率的保證， 因此， 提供了一個(gè)不錯(cuò)的對(duì)完全等時(shí)性機(jī)制的近似方法。 ,,(2) 100VG-AnyLAN：,(3) FDDI,-,II： 又稱等時(shí)FDDI。 它是一項(xiàng)完全不同的技術(shù)， 和FDDI不兼容， 用來(lái)處理實(shí)時(shí)多媒體服務(wù)。 它在每信道6 Mb/s的16個(gè)寬帶信道上支持完全的等時(shí)性機(jī)制（這是一種專用帶寬技術(shù)， 設(shè)計(jì)支持等時(shí)的固定位速率(CBR)應(yīng)用）。 這些信道與線路類似而且完全適合要求固定比特率的多媒體應(yīng)用。,(3) FDDI-II： 又稱等,(4) 等時(shí)以太網(wǎng)和FDDI,-,II共同的方面： 它除了提供一個(gè)10 Mb/s的常規(guī)以太網(wǎng)服務(wù)外， 還提供一個(gè)運(yùn)行于被分成96條線路的附加6 Mb/s的信道。 每條這樣的線路仿真一條ISDN的線路， 于是一個(gè)連接于等時(shí)以太網(wǎng)上的站通過(guò)單一連接器可得到常規(guī)數(shù)據(jù)服務(wù)和ISDN服務(wù)。 一個(gè)中心集線器可把局部的站點(diǎn)和外部的公用ISDN服務(wù)互連起來(lái)， 并提供一個(gè)信關(guān)功能使每個(gè)站可以在無(wú)附加連線或裝備的情況下實(shí)現(xiàn)存取功能。,(4) 等時(shí)以太網(wǎng)和FDDI-II共,從上面的LAN技術(shù)可以看出， LAN在其通信機(jī)制下， 實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)連接不成為問(wèn)題， 但是每個(gè)包的延遲時(shí)間不能保證相等， 它與網(wǎng)絡(luò)的擁塞程度有很大的關(guān)系， 這顯然不適合于連續(xù)媒體的實(shí)時(shí)傳輸。 為了解決這個(gè)問(wèn)題， 將目前通信領(lǐng)域中較為先進(jìn)的ATM交換技術(shù)引入LAN的主干網(wǎng)， 解決了主干網(wǎng)的帶寬、 等待時(shí)間和延時(shí)抖動(dòng)等問(wèn)題， 這就是ATM局域網(wǎng)仿真技術(shù)(LANE)， 這種方法允許現(xiàn)有應(yīng)用軟件在ATM局域網(wǎng)上運(yùn)行， 可采用不同的技術(shù)在ATM網(wǎng)上仿真局域網(wǎng)。 LANE支持傳統(tǒng)局域網(wǎng)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)以無(wú)連接模式傳輸， 也支持局域網(wǎng)多點(diǎn)發(fā)送與廣播發(fā)送功能， 還允許ATM局域網(wǎng)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)橋或路由器連接現(xiàn)有的局域網(wǎng)。,從上面的LAN技術(shù)可以看出， LA,在概念上， 這種方法較接近于100 Mb/s交換以太網(wǎng)。 LAN成為集中器和交換設(shè)備的網(wǎng)狀群體， 每個(gè)站有一個(gè)對(duì)最近的集線器點(diǎn)的專用的訪問(wèn)。 它們的差別在于： LANE可提供的設(shè)備范圍以及對(duì)某些多媒體服務(wù)有用的最大存取速度； LANE技術(shù)在用戶端通過(guò)局域網(wǎng)仿真技術(shù)仍然使用原有的無(wú)連接方式的通信協(xié)議， 同時(shí)采取對(duì)實(shí)時(shí)性有要求的數(shù)據(jù)包以高的傳輸優(yōu)先級(jí)等措施， 使改進(jìn)后的LAN可以提供桌面多媒體會(huì)議和其他寬帶多媒體業(yè)務(wù)。 ,,在概念上， 這種方法較接近于100 Mb/s交換以太,,8． Internet網(wǎng),Internet網(wǎng)是路由器和專線構(gòu)成的數(shù)據(jù)網(wǎng)， 它可以通過(guò)電話網(wǎng)、 分組網(wǎng)和局域網(wǎng)接入。 Internet以其豐富的網(wǎng)上資源、 方便的游覽工具和快捷的電子郵件等特點(diǎn)在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展與普及。 另一方面， Internet在發(fā)展初期并沒(méi)有考慮在其網(wǎng)絡(luò)中傳輸實(shí)時(shí)多媒體通信業(yè)務(wù)， 其使用的通信協(xié)議為T(mén)CP/IP， 由于該協(xié)議難以保證多媒體業(yè)務(wù)所要求的實(shí)時(shí)性， 因此， 在Internet網(wǎng)絡(luò)上開(kāi)展實(shí)時(shí)多媒體應(yīng)用存在一定問(wèn)題。 為了解決這個(gè)問(wèn)題， IETF,,(Internet工程任務(wù)組)制定了一些新的補(bǔ)充協(xié)議（例如RSVP和RTP）， 以解決在Internet網(wǎng)上連續(xù)媒體的同步和實(shí)時(shí)傳輸問(wèn)題。 ,8． Internet網(wǎng),9． 有線電視(CATV)網(wǎng),CATV網(wǎng)是已經(jīng)建立起來(lái)的伸展到千家萬(wàn)戶的寬頻帶網(wǎng)絡(luò)， 能否利用這一設(shè)施提供寬帶多媒體服務(wù)自然是人們關(guān)心的問(wèn)題。 但是CATV網(wǎng)是分配型的網(wǎng)絡(luò)， 不具備電信網(wǎng)的交換功能， 因此難以開(kāi)展非分配型(例如多媒體會(huì)議)的多媒體業(yè)務(wù)。 要解決這個(gè)問(wèn)題， 必須對(duì)CATV網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向改造。 當(dāng)光纖鋪設(shè)到小區(qū)后， 結(jié)合經(jīng)雙向改造后的CATV網(wǎng)絡(luò)， 從小區(qū)到用戶的短距離同軸電纜的帶寬可以拓寬到750 MHz以上， 然后通過(guò)頻分多路復(fù)用技術(shù)， 可以實(shí)現(xiàn)電話、 模擬電視廣播和交互式數(shù)字點(diǎn)播電視(VOD)等業(yè)務(wù)共網(wǎng)傳輸，,9． 有線電視(CATV)網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)寬帶多媒體業(yè)務(wù)。 從以上現(xiàn)有各種網(wǎng)絡(luò)對(duì)多媒體通信業(yè)務(wù)支撐情況的分析， 我們可以看到， 無(wú)論哪種網(wǎng)絡(luò)， 或多或少存在一些需要解決的問(wèn)題， 而改造這些網(wǎng)絡(luò)必須采用相應(yīng)的技術(shù)， 這是我們?cè)谙乱徽露嗝襟w通信的接入技術(shù)里要介紹的知識(shí)。 ,,從而實(shí)現(xiàn)寬帶多媒體業(yè)務(wù)。 從以上現(xiàn)有各種網(wǎng)絡(luò)對(duì)多媒,,6.3,,寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B,-,ISDN）,從目前來(lái)看， 寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B,-,ISDN)是多媒體通信的發(fā)展方向之一。 它采用異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)交換技術(shù)， 其特點(diǎn)是傳輸通道帶寬大(155～622 Mb/s)； 以固定長(zhǎng)度(53 byte)的信元進(jìn)行高速交換， 網(wǎng)絡(luò)延時(shí)??； 能夠處理突發(fā)性信息， 可以動(dòng)態(tài)分配帶寬； 收、 發(fā)端通過(guò)虛電路(VC)進(jìn)行連接， 并保證提供網(wǎng)絡(luò)和終端在連接建立時(shí)所商定的服務(wù)質(zhì)量(QoS)， 諸如最小帶寬、 最大延時(shí)、 延時(shí)變化和服務(wù)類型等；,6.3 寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN）,通過(guò)建立多條虛電路可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)連接等等。 這些特點(diǎn)表明， 在目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的條件下， B,-,ISDN是提供綜合多媒體業(yè)務(wù)(窄帶與寬帶， 會(huì)議型與分配型， 實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí))的理想支撐環(huán)境。 它可支持任何速率的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)， 其中可開(kāi)放從語(yǔ)言、 數(shù)據(jù)到視頻等業(yè)務(wù)。 它可在單一的網(wǎng)絡(luò)上提供電話、 數(shù)據(jù)、 電視、 高清晰度圖像等現(xiàn)有的多種通信業(yè)務(wù)， 并能適應(yīng)將來(lái)新業(yè)務(wù)的發(fā)展需要， 能夠支持幾乎所有的多媒體應(yīng)用。 當(dāng)某些業(yè)務(wù)的特性發(fā)生變化時(shí)， 其網(wǎng)絡(luò)不需要任何變化就可適應(yīng)。,通過(guò)建立多條虛電路可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)連接等等。 這些特點(diǎn)表,ATM是支持B,-,ISDN服務(wù)的技術(shù)， 它相當(dāng)于一種分組交換技術(shù)。 選擇它來(lái)支持,,B,-,ISDN是為了優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源， 避免由于連接暫時(shí)空閑時(shí)產(chǎn)生的空時(shí)隙引起帶寬浪費(fèi)， 提供給連接系統(tǒng)吸收它們的通信量突發(fā)的可能性， 而且也不必迫使它們建立與它們平均比特率匹配的線路。 采用固定的信元長(zhǎng)度有利于建立能夠處理成千上萬(wàn)用戶鏈路的快速和模塊化交換機(jī)。,ATM是支持B-ISDN服務(wù)的技術(shù)，,ATM是面向連接的， 也可模仿一個(gè)無(wú)連接服務(wù)。 端系統(tǒng)可以同時(shí)與其他用戶系統(tǒng)建立若干個(gè)虛通路（VC）。 其中一些VC可以合并為虛通道（VP）。 ATM與X.25服務(wù)的主要區(qū)別是， ATM的虛擬連接是同一個(gè)特定的服務(wù)類別相聯(lián)系而建立的。 ,ATM運(yùn)行于一個(gè)數(shù)字傳輸?shù)讓咏Y(jié)構(gòu)上， 該結(jié)構(gòu)可以是PDH或SDH。 ATM也可同模擬傳輸共存。 家庭用戶的接入采取混合方式， 用一條模擬信道來(lái)傳輸模擬電視信號(hào)， 用ATM數(shù)字信道來(lái)傳輸VOD或交互式電視等數(shù)字服務(wù)。 ,,ATM是面向連接的， 也可模仿一個(gè),現(xiàn)在已經(jīng)定義了ATM的四種主要服務(wù)類型： 線路仿真、 具有可變比特率的“異步”連接、 數(shù)據(jù)連接服務(wù)以及無(wú)連接服務(wù)。 ,ATM可用于局域網(wǎng)。 在廣域網(wǎng)環(huán)境中， 關(guān)鍵的問(wèn)題是公用遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)公司為用戶提供哪些服務(wù)。 ATM技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于： 它可以與應(yīng)用需求相符合的服務(wù)建立聯(lián)系。 所規(guī)定的比特率和誤碼率滿足音頻和視頻流的實(shí)時(shí)傳輸要求。 ,現(xiàn)在已經(jīng)定義了ATM的四種主要服務(wù),B,-,ISDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要包括網(wǎng)絡(luò)分層以及虛通路和虛通道的應(yīng)用。 B,-,ISDN網(wǎng)包括物理層、 ATM層以及其上的各層。 ATM傳輸網(wǎng)由ATM層和物理層構(gòu)成。 物理層的傳輸功能被進(jìn)一步分解為傳輸通道、 數(shù)字段和再生段三級(jí)； 而ATM層的傳輸功能被進(jìn)一步分解為虛通路級(jí)和虛通道級(jí)。 虛通路鏈路是兩個(gè)相鄰ATM實(shí)體間傳遞ATM信元的單向通信能力的。 級(jí)連的虛通路鏈路組成虛通路連接。 用戶與用戶、 用戶與網(wǎng)以及網(wǎng)與網(wǎng)之間的信息傳遞是由虛通路連接實(shí)現(xiàn)的。,B-ISDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要包括網(wǎng)絡(luò)分層以及,B,-,ISDN是大型綜合通信網(wǎng)， 支持多終端上多個(gè)用戶的多種通信業(yè)務(wù)， 網(wǎng)中必定會(huì)出現(xiàn)大量的速率不等的虛通路， 在高速環(huán)境下對(duì)這些虛通路進(jìn)行管理必然存在很大的困難。 為了減少管理的復(fù)雜性， 采用了分級(jí)的辦法， 即在物理傳輸層和虛通路之間引入虛通道概念， 虛通道指有相同終點(diǎn)的一束虛通路。 虛通道是考慮到網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)提出的， 它將網(wǎng)的控制管理功能主要局限在由虛通路組成的較少的虛通道上， 可減少控制所需的功能， 從而減少控制所需的成本。,B-ISDN是大型綜合通信網(wǎng)， 支,6.4,,基于IP的寬帶多媒體通信網(wǎng)絡(luò),為了適應(yīng)多媒體通信業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展， 提供一個(gè)可擴(kuò)展的多媒體通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)支撐多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展， 是通信服務(wù)提供者以及相關(guān)技術(shù)人員追求的目標(biāo)。 隨著基于IP的業(yè)務(wù)種類的增加， 采用基于IP的寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立支持多媒體業(yè)務(wù)的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)已經(jīng)成為一種經(jīng)濟(jì)的、 高效率的做法。,6.4 基于IP的寬帶多媒體通信網(wǎng)絡(luò),基于IP的寬帶網(wǎng)絡(luò)是以光纖為傳輸介質(zhì)， 大容量的密集波分復(fù)用(DWDM)為傳輸通道， SDH/SONET、 ATM或千兆以太網(wǎng)為組網(wǎng)模式， 第三層/第四層路由交換機(jī)為交換平臺(tái)， 綜合提供基于IP的各種多媒體業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。 基于IP的寬帶多媒體通信網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)在運(yùn)行實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)時(shí)能保證服務(wù)質(zhì)量的IP網(wǎng)， 各種寬帶多媒體業(yè)務(wù)可以直接在寬帶IP網(wǎng)上運(yùn)行。 這種寬帶IP網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)真正的綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)， 它可以提供數(shù)據(jù)、 語(yǔ)音、 視頻的綜合傳輸業(yè)務(wù)， 并能為企事業(yè)單位以及個(gè)人用戶接入因特網(wǎng)提供多種寬帶接入。,基于IP的寬帶網(wǎng)絡(luò)是以光纖為傳輸介質(zhì),新一代的寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必須建立在當(dāng)前最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸和交換的基礎(chǔ)上。 目前實(shí)現(xiàn)寬帶的IP網(wǎng)絡(luò)的典型技術(shù)有： IP over SDH、 IP over ATM、 IP over WDM、 IP over DWDM等。 ,,新一代的寬帶網(wǎng)絡(luò)技術(shù)必須建立在當(dāng)前最,,6.4.1,,IP over ATM技術(shù),IP over ATM的基本原理和工作方式為： 將IP數(shù)據(jù)包在ATM層全部封裝為ATM信元， 以ATM信元形式在信道中傳輸。 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)接收到一個(gè)IP數(shù)據(jù)包時(shí)， 它首先根據(jù)IP數(shù)據(jù)包的IP地址通過(guò)某種機(jī)制進(jìn)行路由地址處理， 按路由轉(zhuǎn)發(fā)。 隨后， 按已計(jì)算的路由在ATM網(wǎng)上建立虛電路（VC）。 以后的IP數(shù)據(jù)包將在此虛電路VC上以直通,,（Cut,-,Through）方式傳輸， 再經(jīng)過(guò)路由器， 從而有效地解決了IP的路由器的瓶頸問(wèn)題， 并將IP包的轉(zhuǎn)發(fā)速度提高到交換速度。 ,6.4.1 IP over ATM技術(shù),用ATM來(lái)支持IP業(yè)務(wù)有兩個(gè)必須解決的問(wèn)題： 其一是ATM的通信方式是面向連接的， 而IP是面向無(wú)連接的， 要在一個(gè)面向連接的網(wǎng)上承載一個(gè)面向無(wú)連接的業(yè)務(wù)， 有很多問(wèn)題需要解決， 如呼叫建立時(shí)間、 連接持續(xù)期等等； 其二是ATM是以ATM地址尋址的， IP通信是以IP地址來(lái)尋址的， 而IP over ATM是以ATM網(wǎng)絡(luò)來(lái)承載IP數(shù)據(jù)包的， 因此， IP地址和ATM地址之間的映射是一個(gè)很大的難題。 IP over ATM分層模型與封裝示意如圖6.4,-,1所示。 ,,用ATM來(lái)支持IP業(yè)務(wù)有兩個(gè)必須解,圖6.4,-,1,,IP over ATM分層模型與封裝示意圖,圖6.4-1 IP over ATM分層模型與封裝,,1. 迭加模式,迭加模式是指IP網(wǎng)的尋址是迭加在ATM尋址的基礎(chǔ)上的， 通俗一點(diǎn)說(shuō)， 在迭加模式中ATM的尋址方式是不變的， IP地址在邊緣設(shè)備中映射成ATM地址， IP包據(jù)此傳向另一端邊緣設(shè)備。 迭加模式的最大特點(diǎn)是在ATM網(wǎng)中不論是用戶網(wǎng)絡(luò)信令還是網(wǎng)絡(luò)間信令均不變， 對(duì)ATM網(wǎng)來(lái)說(shuō)， IP業(yè)務(wù)只是它承載的業(yè)務(wù)之一， ATM的其他功能照樣存在， 不受影響。 迭加模式的優(yōu)點(diǎn)是采用標(biāo)準(zhǔn)的ATM Forum或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。,,1. 迭加模式,缺點(diǎn)是傳送IP包的效率較低。 迭加模式最典型的有局域網(wǎng)仿真（LANE）、 在ATM上傳送傳統(tǒng)的IP（CIPOA： Classical IP over ATM）和ATM上的多協(xié)議（MPOA： Multiprotocol over ATM）等。 但該技術(shù)對(duì)組播業(yè)務(wù)的支持僅限于邏輯子網(wǎng)內(nèi)部， 子網(wǎng)間的組播需通過(guò)傳統(tǒng)路由器， 因而對(duì)廣播和多發(fā)業(yè)務(wù)效率較低。 ,,缺點(diǎn)是傳送IP包的效率較低。 迭加模式最典型的有局域,,1） Classical IP over ATM(CIPOA),CIPOA的目的是把ATM作為IP的低層數(shù)據(jù)鏈路層， 而應(yīng)用層還是基于傳統(tǒng)的IP。 最初在傳統(tǒng)IP網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)ATM只是用ATM替代了LAN線， 正因如此， ATM網(wǎng)絡(luò)需要分割成不同的邏輯子網(wǎng)（LIS）， LIS之間通信需要路由器。 在ATM網(wǎng)中沒(méi)有廣播功能， 因此， 傳統(tǒng)的廣播地址解析協(xié)議（ARP）被基于客戶/服務(wù)器模式的ATM ARP協(xié)議所取代。,1） Classical IP ov,CIPOA的每個(gè)包需要經(jīng)過(guò)特別封裝后才能在ATM SVC/PVC鏈路上傳輸， 而封裝所遵循的協(xié)議為“路由LLC/SNAP”。 一個(gè)缺省的邏輯鏈路/子網(wǎng)接入?yún)f(xié)議（LLC/SNAP）封裝8字節(jié)段， 用來(lái)在ATM上傳送IP和ATM　ARP包， 這些包用AAL5封裝適配后直接映射到ATM信元中， 這些信元用虛連接（預(yù)定的PVC或交換式的SVC）傳送。 對(duì)于SVC的呼叫建立， 需要ATM論壇的UNI3.1/4.0或ITU,-,T的Q.2931信令。 由于采用了“路由LLC/SNAP”封裝協(xié)議， CIPOA的傳輸效率比“VC Muxing”封裝方式更高， 并且由于使用了SVC或PVC， 因此其組網(wǎng)方式也比較靈活。,CIPOA的每個(gè)包需要經(jīng)過(guò)特別封,當(dāng)然， CIPOA存在不足之處， 主要有兩點(diǎn)： 第一是CIPOA在建立連接和傳輸IP數(shù)據(jù)包的過(guò)程中， 若要跨LIS， 則就要經(jīng)過(guò)路由器， 因此， 如果網(wǎng)絡(luò)的范圍越大， 可能經(jīng)過(guò)的路由器越多， 網(wǎng)絡(luò)延時(shí)就越大。 由于路由器層成為了網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸， 因此， CIPOA僅適合小型ATM網(wǎng)絡(luò)。 其次是CIPOA不支持多址傳遞和廣播業(yè)務(wù)， 若要在ATM網(wǎng)絡(luò)上傳輸IP廣播包， 則不能使用CIPOA。,當(dāng)然， CIPOA存在不足之處，,,2） LANE局域網(wǎng)仿真 ,LANE是ATM論壇推出的用來(lái)在ATM網(wǎng)上仿真Eerthnet/802.3和Token Ring/802.5。 利用局域網(wǎng)仿真， 現(xiàn)有的LAN應(yīng)用能在ATM網(wǎng)上進(jìn)行通信， 就像在傳統(tǒng)的用MAC地址進(jìn)行尋址的LAN上一樣， 可提供組播和廣播數(shù)據(jù)傳送。 LANE運(yùn)行在MAC層， 任何第三層協(xié)議可在其上運(yùn)行， 相反， CIPOA只能運(yùn)行IP協(xié)議。 ,,2） LANE局域網(wǎng)仿真 ,ATM網(wǎng)絡(luò)上提供局域網(wǎng)仿真LANE目的， 是實(shí)現(xiàn)LAN通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互聯(lián)的同時(shí)， 為L(zhǎng)AN從共享媒體到ATM網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)過(guò)渡， 基于這兩點(diǎn)考慮， LANE可以放置于路由器中或者是本地的LAN的服務(wù)器。 LANE設(shè)計(jì)時(shí)有兩個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)： ,,ATM網(wǎng)絡(luò)上提供局域網(wǎng)仿真LANE目,(1) LANE協(xié)議的設(shè)計(jì)不應(yīng)該影響現(xiàn)有的LAN的工作方式， 即在LAN的內(nèi)部不應(yīng)該發(fā)生任何改動(dòng)， LAN的終端用戶仍舊可以使用原有的應(yīng)用程序進(jìn)行工作， 并不需要作任何更改， 保護(hù)原有的硬件和軟件的投資。 ,(2) LANE協(xié)議的實(shí)現(xiàn)不應(yīng)該包含在ATM交換機(jī)中， 因?yàn)長(zhǎng)ANE顯然是一種過(guò)渡策略， 是為ATM網(wǎng)絡(luò)和局域網(wǎng)互聯(lián)設(shè)立的一種協(xié)議方式， 不應(yīng)該進(jìn)入ATM交換機(jī)， 否則隨著時(shí)間的增長(zhǎng)， 不同的適配協(xié)議都將進(jìn)入交換設(shè)備， 使得交換軟件變得非常復(fù)雜和難以管理。 所以在ATM網(wǎng)絡(luò)上的LANE下信息的傳輸應(yīng)該作為無(wú)差別的數(shù)據(jù)。 ,(1) LANE協(xié)議的設(shè)計(jì)不應(yīng)該影響,這樣最直接的方式是將LANE協(xié)議放入路由器中， 不同LAN通過(guò)相應(yīng)的LANE路由器和遠(yuǎn)端的LAN進(jìn)行相連， 這是一個(gè)非常不錯(cuò)的主張。 考慮到LAN通過(guò)路由器可能會(huì)和遠(yuǎn)端的服務(wù)器相連， 同時(shí)在LANE環(huán)境中遠(yuǎn)端服務(wù)器可能還需完成其他以下局域網(wǎng)的操作， 提供多個(gè)局域網(wǎng)互聯(lián)情況下的虛擬局域網(wǎng)VLAN(Virtual Local Area Network)的業(yè)務(wù)， 即多個(gè)LAN中的用戶可以組成虛擬網(wǎng)絡(luò)， 好像他們是在同一個(gè)LAN上工作， 所有遠(yuǎn)端服務(wù)器上還必須運(yùn)行相應(yīng)的LANE的軟件。 圖6.4,-,2給出LANE仿真協(xié)議結(jié)構(gòu)， 在這個(gè)結(jié)構(gòu)中， ATM,-,LAN之間的轉(zhuǎn)換部分并沒(méi)有命名為L(zhǎng)ANE路由器， 是因?yàn)樵摬糠种贿M(jìn)行了MAC協(xié)議轉(zhuǎn)換。,這樣最直接的方式是將LANE協(xié)議放,圖6.4,-,2,,LANE協(xié)議結(jié)構(gòu),圖6.4-2 LANE協(xié)議結(jié)構(gòu),在LANE 運(yùn)行環(huán)境中， 用戶設(shè)備(工作站或計(jì)算機(jī))是直接和傳統(tǒng)的局域網(wǎng)相連的， 局域網(wǎng)通過(guò)LAN/ATM轉(zhuǎn)換設(shè)備與ATM交換機(jī)相連， 然后再和遠(yuǎn)端的ATM主機(jī)相聯(lián)系。 在LAN主機(jī)向ATM主機(jī)傳送信息過(guò)程中， LAN/ATM轉(zhuǎn)換設(shè)備接收到局域網(wǎng)分組后， 去除校驗(yàn)FCS(Frame Check Sequence)， 并加上標(biāo)志頭， 送往AAL5協(xié)議分拆成適合ATM網(wǎng)絡(luò)傳送的信元形式。 在ATM主機(jī)端可以執(zhí)行相逆的操作過(guò)程， 將信元形式的數(shù)據(jù)通過(guò)AAL5重新組裝成LANE形式。 由于LANE是工作在第二層， 可以支持不同上層協(xié)議如IPX、 TCP/IP、 DEC網(wǎng)絡(luò)等， 所以這種方式可以非常方便地建立各種LAN的,,互聯(lián)。,在LANE 運(yùn)行環(huán)境中， 用戶設(shè)備,根據(jù)上面的分析我們可以看到， LANE是已有的局域網(wǎng)、 ATM交換網(wǎng)絡(luò)以及LANE設(shè)備為基礎(chǔ)組成的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)， 這個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)能夠使不同LAN網(wǎng)絡(luò)互通時(shí)傳輸速率大大提高， 而且能夠給用戶提供原有局域網(wǎng)所能提供的所有服務(wù)。 可以認(rèn)為， LANE是在傳統(tǒng)LAN網(wǎng)絡(luò)上疊加一層高速局域網(wǎng)。 ,根據(jù)上面的分析我們可以看到， LAN,LANE協(xié)議采用的是客戶機(jī)/服務(wù)器(Client/Server)模式， 原有LAN主機(jī)運(yùn)行的客戶機(jī)程序， 執(zhí)行簡(jiǎn)單操作； ATM主機(jī)相當(dāng)服務(wù)器， 完成對(duì)整個(gè)LANE網(wǎng)絡(luò)的配置， 執(zhí)行模擬廣播操作等功能。 根據(jù)加載的設(shè)備和運(yùn)行功能的具體功能不同， LANE 協(xié)議可分為： 局域網(wǎng)仿真客戶機(jī)LEC(LAN Emulation Client)、 局域網(wǎng)仿真服務(wù)器LES(LAN Emulation Server)以及局域網(wǎng)仿真配置服務(wù)器LECS(LAN Emulation Server)和廣播未知服務(wù)器BUS(Broadcast and Unknown Server)， 其中最為重要的是LEC和LES兩部分軟件。 LANE的組成邏輯配置如圖6.4,-,3所示， 下面分別介紹LANE的協(xié)議組成。,LANE協(xié)議采用的是客戶機(jī)/服務(wù)器,圖6.4,-,3,,ATM局域網(wǎng)仿真配置結(jié)構(gòu),圖6.4-3 ATM局域網(wǎng)仿真配置結(jié)構(gòu),LEC： 在LANE中組成單元是LAN， LEC是作為L(zhǎng)AN和ATM主機(jī)等LANE的端點(diǎn)系統(tǒng)的代理(Agent)接入LANE網(wǎng)絡(luò)， 主要完成MAC地址和ATM地址的轉(zhuǎn)換， 所以每個(gè)LEC都有相應(yīng)的ATM地址標(biāo)號(hào)， 作為ATM網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行通信的基礎(chǔ)。 ,LES： LES為一個(gè)特定的LANE的控制和管理軟件， 完成動(dòng)態(tài)登錄和MAC地址轉(zhuǎn)換工作， 是LANE在ATM網(wǎng)絡(luò)上順利運(yùn)營(yíng)基礎(chǔ)。 ,LEC： 在LANE中組成單元是LA,LECS： LECS負(fù)責(zé)提供整個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)的配置消息， 包括向LEC提供LES地址。 ,BUS： BUS用于完成廣播(點(diǎn)到多點(diǎn))數(shù)據(jù)傳輸功能, 用于傳送未知目標(biāo)地址信息流或是特定的廣播信息， 對(duì)于前者類似于局域網(wǎng)的廣播傳輸機(jī)制。,,LECS： LECS負(fù)責(zé)提供整個(gè)A,LES、 LECS和BUS作為L(zhǎng)ANE的服務(wù)器軟件， 在整個(gè)LANE中的位置非常靈活， ATM論壇并沒(méi)有規(guī)定這些軟件運(yùn)行的位置， 實(shí)際上它們可以運(yùn)行于ATM交換機(jī)、 ATM主機(jī)和ATM/LAN轉(zhuǎn)換設(shè)備。 為了保證維護(hù)和管理的方便并且提高系統(tǒng)的可靠性， 大多數(shù)廠家需在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上實(shí)施這些服務(wù)器軟件， 而一般不在工作站上實(shí)現(xiàn)。 ,,LES、 LECS和BUS作為L(zhǎng)AN,盡管LANE可以大大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)配置和維護(hù)， 并且支持各種聯(lián)網(wǎng)協(xié)議， 但它仍有許多不足之處： 由于LAN是以支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主， 因此， 其所有發(fā)起的ATM SVC連接都屬于沒(méi)有指定比特率的連接， QoS級(jí)別較低。 所以， 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量較大時(shí)， LAN不適宜于實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的應(yīng)用， 比如話音和視頻等。,盡管LANE可以大大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)配置和維,,3） MPOA,MPOA（Multiple Protocol over ATM）可以認(rèn)為是對(duì)LANE和CIPOA 的進(jìn)一步擴(kuò)展， 目的是提供一種高性能、 低延遲， 并可以承載多種高層協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)技術(shù)， 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和ATM協(xié)議的映射， 建立網(wǎng)絡(luò)層上的VPN(Virtual Private Network)， 從而充分利用ATM提供的各種服務(wù)性能。 為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)， MPOA采用了虛擬路由器（Virtual Router）的概念： 首先， 由于LANE路由器在鏈路層上完成協(xié)議轉(zhuǎn)換， 導(dǎo)致路由器的處理能力低， 所以， MPOA的路由器將基于網(wǎng)絡(luò)層建立地址映射。,3） MPOA,其次， 由于LANE網(wǎng)絡(luò)中存在LES， 可以在ATM網(wǎng)絡(luò)中直接建立LANE路由器之間的互聯(lián)。 顯然， MPOA中應(yīng)該設(shè)置相應(yīng)的路由器RS（Router Server）以完成全網(wǎng)的路由選擇。 最后， 由于RS已具備了尋徑功能， 傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層路由器可退化為信息轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備（稱為邊緣設(shè)備）， 從而降低網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的成本。,其次， 由于LANE網(wǎng)絡(luò)中存在LES， 可以在AT,MPOA克服了CIPOA和LANE的主要缺點(diǎn)之一， 就是不同子網(wǎng)之間通信的中間路由器， 中間路由器需要把信元組裝成第三層的包， 進(jìn)行路由選擇后再把包分段封裝成ATM信元進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)， MPOA允許在不同的子網(wǎng)用戶之間直接建立一條較短的VCC連接， 而不需要中間的重組和分段， 在同一子網(wǎng)內(nèi)， MPOA和LANE相同。,MPOA克服了CIPOA和LANE的主要缺點(diǎn)之一，,MPOA包括MPOA客戶機(jī)和MPOA服務(wù)器。 MPOA客戶機(jī)可以是ATM主機(jī)或通過(guò)邊緣設(shè)備與ATM相連的非ATM網(wǎng)段主機(jī)， 邊緣設(shè)備之間可以進(jìn)行第二層的橋接或第三層的轉(zhuǎn)發(fā)， 通過(guò)短路徑的VCC傳送。 MPOA客戶機(jī)具有監(jiān)視第三層的分組流的功能， 當(dāng)檢測(cè)到去往某一特定目的地的連續(xù)的分組流時(shí)， MPOA客戶機(jī)向MPOA服務(wù)器查詢目的地ATM地址或去往目的地的ATM邊緣設(shè)備的ATM地址， 用來(lái)建立短路徑VCC。,MPOA包括MPOA客戶機(jī)和MPOA,MPOA服務(wù)器用IETF定義的下一跳解析協(xié)議（NHRP）沿著相應(yīng)的路由傳播解析包， 直至到網(wǎng)絡(luò)目的地的出口ATM地址解析到。 MPOA使用分布式虛擬路由技術(shù)， 連接ATM子網(wǎng)和傳統(tǒng)的LAN子網(wǎng)的邊緣設(shè)備類似于虛擬路由器的接口卡， 而與邊緣設(shè)備相連的整個(gè)ATM網(wǎng)則是虛擬路由器的轉(zhuǎn)發(fā)背板。 分組轉(zhuǎn)發(fā)功能和路由計(jì)算功能相分離， 路由計(jì)算由路由服務(wù)器完成， 這種分離與傳統(tǒng)的路由器相比， 提高了轉(zhuǎn)發(fā)效率和吞吐量。 分組使用LANE或LLC/SNAP封裝格式， 用AAL5直接適配成ATM信元， 可使用SVC連接。,MPOA服務(wù)器用IETF定義的下一跳解析協(xié)議（NHR,,2. 集成模式,集成模式是指將IP網(wǎng)設(shè)備和ATM網(wǎng)設(shè)備集成在一起。 在集成模式中， ATM網(wǎng)的尋址已不再是獨(dú)立的， ATM網(wǎng)中的尋址將要受到IP網(wǎng)設(shè)備的干預(yù)。 在集成模式下， IP網(wǎng)的設(shè)備和ATM網(wǎng)設(shè)備是集成在一起的， IP網(wǎng)的控制設(shè)備一般可稱為IPC， 它具有傳統(tǒng)路由器的功能， 能完成IP網(wǎng)的路由功能， 并具有控制建立ATM虛通路的能力。 IPC是一個(gè)邏輯功能塊， 它可以是一個(gè)獨(dú)立的物理設(shè)備， 也可以不是一個(gè)獨(dú)立的物理設(shè)備， 而是ATM交換機(jī)中的一個(gè)功能模塊， 但它是必不可少的。,2. 集成模式,ATM交換設(shè)備一般仍為普通ATM交換機(jī)， 但它也有十分重大的改變， 最大的變化在信令（UNI和NNI）， 它們之間的信令已不再是ATM Forum或ITU,-,T的信令， 而是一套特別的控制方式。 其目的在于能快速建立連接， 以滿足無(wú)連接IP業(yè)務(wù)快速切換的要求。 集成模型的實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要有： Ipsilon公司（已被Nokia收購(gòu)）提出的IP交換（IP Switch）技術(shù)、 Cisco公司提出的標(biāo)記交換（Tag switch）技術(shù)和IETF推薦的多協(xié)議標(biāo)簽交換（MPLS）技術(shù)。 ,,ATM交換設(shè)備一般仍為普通ATM交,1） IP Switch技術(shù),IP Switch技術(shù)的目的是在快速交換硬件上獲得最有效的IP實(shí)現(xiàn)， 將無(wú)連接的IP和面向連接的ATM的優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ)。 IP交換是標(biāo)準(zhǔn)的ATM交換加上連接于ATM交換機(jī)端口上的智能的軟件控制器， 即IP交換控制器。 IP交換機(jī)將數(shù)據(jù)流的初始分組交給標(biāo)準(zhǔn)的路由模塊（IP交換機(jī)的一部分）處理， 當(dāng)IP交換機(jī)看到一個(gè)流中有足夠的分組時(shí)， 認(rèn)為它是長(zhǎng)期的， 就同相鄰的IP交換機(jī)或邊緣設(shè)備建立流標(biāo)記， 后續(xù)的分組就可以高速地標(biāo)記交換， 將緩慢的路由模塊旁路。 IP交換網(wǎng)關(guān)或邊緣設(shè)備負(fù)責(zé)從非標(biāo)記分組向標(biāo)記分組和分組到ATM數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。 ,1） IP Switch技術(shù),為了以無(wú)連接形式操作每一次交換過(guò)程， IP Switch完全改變了ATM的控制軟件， 移走了信令軟件、 ATM路由協(xié)議、 LAN仿真服務(wù)器、 路由服務(wù)器、 地址解析服務(wù)器等。 Ipsilon 開(kāi)發(fā)了一個(gè)簡(jiǎn)明的底層控制協(xié)議GSMP(General Switch Management Protocol： 通用交換管理協(xié)議) ， 允許IP Switch控制器直接訪問(wèn)ATM硬件。 另外， 還開(kāi)發(fā)了IFMP協(xié)議（Ipsilon Flow Management Protocol ： Ipsilon流量管理協(xié)議）， 以便把IP流與ATM的VC(Virtual Channel)關(guān)聯(lián)起來(lái)。 不能劃分為流的IP包在控制器的控制下按傳統(tǒng)路由器的方式轉(zhuǎn)發(fā)， 而IP流則可以在ATM交換引擎中交換。 IP Switch的結(jié)構(gòu)如圖6.4,-,4所示。,為了以無(wú)連接形式操作每一次交換過(guò)程,圖6.4,-,4,,IP Switch的結(jié)構(gòu)示意圖,圖6.4-4 IP Switch的結(jié)構(gòu)示意圖,圖6.4,-,5,,ATM與IP Switch地址映射比較,圖6.4-5 ATM與IP Switch地址映射比較,由于采用了GSMP和IFMP協(xié)議， 允許IP Switch直接控制ATM交換機(jī)硬件并直接處理IP包頭部信息， 因而簡(jiǎn)化了地址映射， 如圖6.4,-,5所示。 而減少地址映射的步驟可以節(jié)約帶寬， 減少延遲和復(fù)雜性， 同時(shí)也使IP流映射到VC交換成為可能。,由于采用了GSMP和IFMP協(xié)議，,IP Switch技術(shù)也支持不同的QoS要求， 當(dāng)然這是“直通”發(fā)生以后， 通過(guò)ATM不同的QoS保證PVC虛電路要求來(lái)實(shí)現(xiàn)的， 具體的QoS實(shí)現(xiàn)由ATM交換機(jī)來(lái)完成。 為了保證端到端的QoS， IP Switch網(wǎng)關(guān)要求支持RSVP協(xié)議， 并可以把RSVP指定的QoS要求映射到IP Switch技術(shù)的QoS級(jí)別上。 盡管IP Switch技術(shù)在保留原IP網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上引入了“直通”技術(shù)， 大大提高了IP網(wǎng)絡(luò)的性能， 但也存在一些不足之處： 首先， 沒(méi)有充分利用ATM網(wǎng)絡(luò)的靈活性（SVC交換虛電路）和動(dòng)態(tài)路由帶來(lái)的好處；,IP Switch技術(shù)也支持不同的,其次， IP Switch對(duì)QoS的支持也是不完全的。 雖然IP Switch技術(shù)可以為不同種類的IP流提供不同的QoS級(jí)別， 但是， 對(duì)于屬于同一IP流種類的各個(gè)連接而言， 其QoS的要求是得不到保證的（因?yàn)榭赡軙?huì)產(chǎn)生“隊(duì)頭阻塞”現(xiàn)象）。 ,,其次， IP Switch對(duì)QoS的支持也是不完全的,2） Tag switch技術(shù),Tag Switch是由CISCO公司提出的一種多層交換技術(shù)。 其主要思想是將第二層ATM交換技術(shù)與第三層路由技術(shù)相結(jié)合， 充分利用ATM的QoS特性， 提高傳輸效率。 與IP Switch不同的是， Tag Switch不是依賴數(shù)據(jù)流的驅(qū)動(dòng)來(lái)建立標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)的， 而是依賴于控制驅(qū)動(dòng)（有一個(gè)相當(dāng)于ATM協(xié)議的控制平面）的， Tag Switch網(wǎng)絡(luò)由 Tag Edge Routers和Tag Switching Routers組成。 IP包在Tag Edge Routers上進(jìn)行標(biāo)記封裝， 下一跳的路由確定依賴標(biāo)準(zhǔn)路由算法（如OSPF、 BGP等）。標(biāo)記的綁定和分布采用標(biāo)記分布協(xié)議（Tag Distribution Protocol， TDP）。,2） Tag switch技術(shù),圖6.4,-,6,,Tag Switch 網(wǎng)絡(luò)工作示意圖,圖6.4-6 Tag Switch 網(wǎng)絡(luò)工作示意圖,Tag Switch網(wǎng)絡(luò)既不運(yùn)送ATM信元， 也不運(yùn)送TCP/IP包， 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部進(jìn)行的只是Tag交換， 即Tag對(duì)貼有標(biāo)記的數(shù)據(jù)包進(jìn)行交換。 Tag交換機(jī)可以看作是路由器和ATM交換機(jī)的結(jié)合體， Tag邊緣路由器既支持Tag Switch， 也支持傳統(tǒng)的IP路由網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 在Tag交換網(wǎng)的外圍， 傳統(tǒng)的IP路由網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)Tag邊緣路由器接入作為骨干的Tag交換網(wǎng)絡(luò)。 Tag Switch 網(wǎng)絡(luò)工作示意圖如圖,,6.4,-,6所示。,Tag Switch網(wǎng)絡(luò)既不運(yùn)送A,,Tag Switch技術(shù)工作過(guò)程為： 首先， 由TDP建立路由和標(biāo)簽映射， 類似于ATM中的PVC的建立。 第二步是Tag邊緣路由器接收傳統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包， 并依據(jù)IP包的目的地址給數(shù)據(jù)包打上不同的標(biāo)記， 發(fā)送給與它相連的Tag交換機(jī)， 同時(shí)， 它也完成一些第三層的增值業(yè)務(wù)。 第三步是Tag交換網(wǎng)絡(luò)中的Tag交換機(jī)依據(jù)數(shù)據(jù)包上的標(biāo)記對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行交換和處理。 最后是出口端的Tag邊緣路由器負(fù)責(zé)移去數(shù)據(jù)包上的標(biāo)記， 并向傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)送出IP數(shù)據(jù)包。 ,Tag Switch技術(shù)工作過(guò)程為,像IP Switch技術(shù)一樣， Tag Switch技術(shù)支持IETF的RSVP協(xié)議， 可以把RSVP指定的QoS要求映射到Tag Switch技術(shù)的QoS級(jí)別上， 從而支持端到端的QoS保證。 Tag Switch技術(shù)可以提高路由器的轉(zhuǎn)發(fā)能力， 從而提高整個(gè)IP網(wǎng)絡(luò)的性能， 但是同樣存在路由器（將被改造為T(mén)ag邊緣路由器）費(fèi)用高和管理復(fù)雜的問(wèn)題， 而且也增加了ATM交換機(jī)（將被改造為T(mén)ag交換機(jī)）的費(fèi)用和復(fù)雜性。,像IP Switch技術(shù)一樣， T,,3） MPLS ,,,MPLS是從Cisco的標(biāo)記交換演變而來(lái)的， 它給數(shù)據(jù)包加上標(biāo)簽， 并根據(jù)標(biāo)簽來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。 標(biāo)簽是一個(gè)短的、 固定長(zhǎng)度的標(biāo)識(shí)符， 僅具有局部意義， 用來(lái)識(shí)別特定的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類。 加到包上的標(biāo)簽標(biāo)識(shí)了這個(gè)包所屬的轉(zhuǎn)發(fā)等價(jià)類（FEC）。 通常， 根據(jù)包的網(wǎng)絡(luò)層目的地址來(lái)決定包應(yīng)該屬于哪個(gè)FEC。,3） MPLS  ,MPLS網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成如圖6.4,-,7所示， MPLS網(wǎng)絡(luò)由標(biāo)簽交換路由器（LSR）和標(biāo)簽邊緣路由器（LER）組成。 LER位于MPLS網(wǎng)絡(luò)的邊界上， 連接著各類用戶網(wǎng)絡(luò)以及其他MPLS網(wǎng)絡(luò)。 LER對(duì)到達(dá)的IP包進(jìn)行分析， 根據(jù)路由表和一定的依據(jù)（如目的地址前綴的匹配、 業(yè)務(wù)類型等）將包劃分為若干FEC， 并為其加上特定的標(biāo)簽， 然后再向下一跳轉(zhuǎn)發(fā)。 MPLS的中間路由器(LSR)就根據(jù)到達(dá)包的標(biāo)簽來(lái)決定其轉(zhuǎn)發(fā)方向， 即根據(jù)到達(dá)包的標(biāo)簽（入標(biāo)簽）檢索得到含有出標(biāo)簽和轉(zhuǎn)發(fā)方向的下一跳標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)項(xiàng)（NHLEF）， 然后根據(jù)該項(xiàng)給出的信息以新的標(biāo)簽來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)包。,MPLS網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成如圖6.4-7所示,這個(gè)新標(biāo)簽取代舊標(biāo)簽的過(guò)程在MPLS中稱為標(biāo)簽互換（Label Swapping）， 各個(gè)中間路由器以相同的方法轉(zhuǎn)發(fā)包， 直到數(shù)據(jù)包到達(dá)離開(kāi)MPLS域的邊緣路由器。 在傳統(tǒng)IP中， 每個(gè)路由器對(duì)同一個(gè)FEC的每個(gè)分組都要進(jìn)行分類和選擇下一跳； 而在MPLS中， 對(duì)于一分組， 只是在它進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)時(shí)進(jìn)行FEC分類， 并分配一個(gè)相應(yīng)的標(biāo)記， 網(wǎng)絡(luò)中的LSR則不再需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)層頭進(jìn)行分析， 直接根據(jù)標(biāo)記進(jìn)行處理。,這個(gè)新標(biāo)簽取代舊標(biāo)簽的過(guò)程在MPL,圖6.4,-,7,,MPLS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),圖6.4-7 MPLS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),LSR之間通過(guò)標(biāo)簽分配協(xié)議（LDP）分配和分發(fā)標(biāo)簽信息。 標(biāo)簽分配協(xié)議是一個(gè)LSR通知其他LSRs關(guān)于標(biāo)記FEC綁定信息的一系列過(guò)程。 一般來(lái)說(shuō)， 由下游節(jié)點(diǎn)向上游節(jié)點(diǎn)分發(fā)標(biāo)記， 連成一串的標(biāo)記就構(gòu)成了LSP。 在單播中， LDP有兩種方式來(lái)進(jìn)行標(biāo)記的分發(fā)： 獨(dú)立方式（Independent）和受控方式（Ordered）。 在獨(dú)立方式中， 任何節(jié)點(diǎn)可以在任何時(shí)候?yàn)槊恳粋€(gè)它認(rèn)識(shí)的流進(jìn)行標(biāo)記分發(fā)； 受控方式中， 一個(gè)流的標(biāo)記分發(fā)從這個(gè)流所屬的出口節(jié)點(diǎn)開(kāi)始， 這樣可以保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)標(biāo)記與流的映射是完整一致的。,LSR之間通過(guò)標(biāo)簽分配協(xié)議（LDP,不論是獨(dú)立還是受控方式， 可以采用自由模式（liberal mode）或保守模式（conservative mode）分發(fā)標(biāo)記。 在自由模式中， 向所有鄰近的LSRs分發(fā)一個(gè)FEC的標(biāo)記， 而不管自己是否是這些節(jié)點(diǎn)在此FEC上的下一跳。 這樣做的優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)路由發(fā)生變化時(shí)， 可以立即使用預(yù)先分發(fā)好的標(biāo)記， 但這將消耗更多的標(biāo)記。 保守模式只分發(fā)給下一跳是自己的那些節(jié)點(diǎn)， 這樣可以節(jié)省標(biāo)記空間。 ,,不論是獨(dú)立還是受控方式， 可以采