隨著路由行業(yè)的發(fā)展，路由器技術(shù)也在不斷的更新升級(jí)，這里主要分析了寬帶核心網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程和未來(lái)發(fā)展方向。近年來(lái)，IP業(yè)務(wù)在全世界的爆炸性增長(zhǎng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬造成了巨大的需求，IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬要求每6個(gè)月翻一番，超過(guò)了著名的CPU摩爾定律。

目前國(guó)際上已有多家通信運(yùn)營(yíng)商的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量超過(guò)了話(huà)音業(yè)務(wù)，預(yù)計(jì)在今后的幾年內(nèi)全世界通信網(wǎng)的IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將超過(guò)話(huà)音業(yè)務(wù)。將來(lái)話(huà)音業(yè)務(wù)甚至?xí)H僅成為一種附屬業(yè)務(wù)，IP已經(jīng)成為未來(lái)“三網(wǎng)合一”無(wú)可爭(zhēng)議的統(tǒng)一平臺(tái)。眾所周知，人類(lèi)現(xiàn)有的通信網(wǎng)是為傳送某種具體業(yè)務(wù)而建設(shè)的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)，因而網(wǎng)絡(luò)的路由器技術(shù)也有多種，主要有數(shù)據(jù)通信采用的以太網(wǎng)、電信網(wǎng)的ATM、SDH、DWDM等。在向未來(lái)統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)演變過(guò)程中，既必須盡量保護(hù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)投資，又肯定會(huì)有創(chuàng)新，下面是對(duì)現(xiàn)有的以及將來(lái)要采用的核心路由器技術(shù)的簡(jiǎn)單介紹。

IP over ATM

ATM曾被認(rèn)為是一種十分***的、用來(lái)統(tǒng)一整個(gè)通信網(wǎng)的技術(shù)，未來(lái)的所有話(huà)音、數(shù)據(jù)、視頻等多種業(yè)務(wù)均通過(guò)ATM來(lái)傳送。國(guó)際上，特別是電信標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)對(duì)該項(xiàng)路由器技術(shù)進(jìn)行了多年的研究，而且也得到了實(shí)際應(yīng)用。但事與愿違，ATM沒(méi)有能夠達(dá)到原來(lái)所期望的目標(biāo)。與此同時(shí)，IP的發(fā)展速度大大出乎人們的預(yù)料，但一方面在若干年前自始至終沒(méi)有一種獨(dú)立的IP骨干網(wǎng)路由器技術(shù)，另一方面，IP在高速發(fā)展的同時(shí)確實(shí)有一定的缺陷，如QoS不高等。因此，在寬帶IP骨干網(wǎng)中首先產(chǎn)生的是IP over ATM(IPOA)技術(shù)。

IP over ATM的基本原理是將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）方式傳輸而下載經(jīng)過(guò)路由器，從而有效地解決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。IP over ATM技術(shù)的難點(diǎn)是如何將IP的無(wú)連接與ATM的面向連接的路由器技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。IP over ATM技術(shù)很多，可以分為兩種模型: 重疊模型和集成模型。

（1） 重疊模型

重疊模型的實(shí)現(xiàn)方式主要有：IETF的IPOA 、CIPOA（C1assic IP over ATM）、 ATM Forum的LANE（局域網(wǎng)仿真）和MPOA（Multi-Protocol over ATM）等。重疊技術(shù)的主要思想是：IP的路由功能仍由IP路由器技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，需要地址解析協(xié)議ARP實(shí)現(xiàn)MAC地址與ATM地址或IP地址與ATM地址的映射。而其中的主機(jī)不需要傳統(tǒng)的路由器，任何具有MPOA功能的主機(jī)或邊緣設(shè)備都可以和另一設(shè)備通過(guò)ATM交換直接連接，并由邊緣設(shè)備完成包的交換即第三層交換。此種技術(shù)信令標(biāo)準(zhǔn)完善成熟，采用ATM Forum／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)路由器技術(shù)，因而對(duì)廣播和多發(fā)業(yè)務(wù)效率較低。

（2） 集成模型

集成模型的實(shí)現(xiàn)技術(shù)主要有：Ipsilon公司提出IP交換（IP Swtich技術(shù)）、Cisco公司提出的標(biāo)記交換（Tag Swtich）技術(shù)和IETF推薦的MPLS路由器技術(shù)。集成模型的主要思想是: 將ATM層看成IP層的對(duì)等層，將IP層的路由器技術(shù)與GN 層的交換功能結(jié)合起來(lái)，使IP網(wǎng)絡(luò)獲得ATM的選路功能，ATM端點(diǎn)只需使用IP地址標(biāo)識(shí)，從而不需要地址解析協(xié)議。由于IP over ATM的開(kāi)銷(xiāo)很大，高達(dá)24％，再加上其他如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本、網(wǎng)絡(luò)帶寬擴(kuò)展等原因，目前IP over ATM一般只用在網(wǎng)絡(luò)的邊緣。

IP over SDH

IETF定義的POS的基本思路是將IP數(shù)據(jù)報(bào)通過(guò)點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議(PPP)直接映射到SDH幀，省掉了中間復(fù)雜的ATM層，這樣可大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)的投資。具體作法是先把IP數(shù)據(jù)報(bào)封裝進(jìn)PPP，然后利用高層數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)成幀，再將字節(jié)同步映射進(jìn)虛容器(VC)包封中，***加上相應(yīng)的SDH開(kāi)銷(xiāo),置入STM-N幀內(nèi)。IP over SDH在OSI(開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián))模型中層次分布。在該方案中，PPP協(xié)議提供多協(xié)議封裝和差錯(cuò)控制及鏈路初始化控制等功能，而HDLC幀格式負(fù)責(zé)同步傳輸鏈路上的PPP封裝的IP數(shù)據(jù)幀的定界。IP以包的形式出現(xiàn)在OSI的第三層; PPP以幀的形式出現(xiàn)在OSI第二層; SDH以幀的形式出現(xiàn)在OSI的第1～1.5層。

PPP是點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議的簡(jiǎn)稱(chēng)，標(biāo)頭只有兩個(gè)字節(jié)，沒(méi)有地址信息，是面向非連接的。這個(gè)協(xié)議可將太長(zhǎng)的IP包切短(IP包長(zhǎng)短是不穩(wěn)定的)成PPP幀，以適應(yīng)映射到SDH幀的要求，它提供了多協(xié)議封裝、差錯(cuò)控制和鏈路初始化控制的特性。

HDLC的主要功能是區(qū)分通過(guò)同步傳輸網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)摹⑹褂肞PP封裝的IP數(shù)據(jù)報(bào)。這種區(qū)分是通過(guò)字節(jié)填充(Byte Stuffing)來(lái)完成的，每一個(gè)HDLC幀以字節(jié)標(biāo)志0x7e開(kāi)始，也以0x7e結(jié)束。在發(fā)射端，為了標(biāo)志序列和填充序列，HDLC幀被監(jiān)控，如果標(biāo)志序列發(fā)生在HDLC幀的信息域，它被改變成0x7d和0x5e序列；相反，在填充序列中，0x7d改變成0x7d 0x5e。在接收端，填充的信息被丟掉只剩下原來(lái)的信息域，而且在空閑期間，當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)報(bào)被傳送時(shí)，HDLC的標(biāo)志被作為幀間填充傳輸。