IP网络的发展之道

而且，为便利语音传输而制定的53字节的帧结构，使绝大多数的IP包都要进行拆分和重组，53字节中有5个字节是ATM头，加大了IP报文的传输开销，被称为"ATM税"。SAR是ATM中进行拆分和重组的部件，成为ATM提高速度的瓶颈，并且比较复杂和昂贵。ATM在90年代末被淘汰出Internet骨干网，ATM交换机通信速度的提升也比IP路由器和以太网的提升速度慢很多，其中ATM的复杂性是一个很重要的原因。其实，即使在ATM鼎盛时期，其所有复杂的控制协议也只被用了不到1/3，在中国的很多城域ATM网中，只用永久虚电路（PVC），把ATM当传输通道来用。

　　很有意思的是，由于ATM不能很好地支持IP通信，导致了MPLS技术的前身IPswitch的出现。该方案的特点是，摈弃ATM控制协议，采用该技术提供的"IP交换"控制协议；"IP交换"系统使ATM交换机可以执行路由器的功能，ATM交换机实际上只提供交换能力。IPswitch很好地改善了ATM对IP的支持，在当年取得了轰动性的商业成功。现在，MPLS是ATM交换机的必配项，是legacy的ATM融入到IP网络的关键技术。

2、对数据网络发展历程的分析与思考

　　数据通信的发展历史非常清晰地表明，无连接的通信方式具有很高的通信性能，通信方式简单，使得通信设备的性价比高、能够不断快速地提速升级，跟上数据通信高速增长的需求（全球通信量一般是每年翻一倍，Internet发展高峰时曾达到4倍以上），而且它还具有非常好的网络互联扩展性。

　　为每个用户或应用在网络层建立一个连接，将导致骨干网节点要对数以百万、千万计的连接保持连接状态信息和进行连接处理，这会使骨干节点的控制非常复杂、设备昂贵、速度难以提高，这在高速数据通信的环境下是不可行的。

　　还有一个例证，就是IP网络的一个QoS方案--集成服务（Interserv）。当用户需要进行实时通信（如语音通信）时，Interserv就模仿传统语音通信的模式，先建立连接并在网络上每个路过的节点都预留资源以保证QoS，这就会面临上述的通信难题，因此该方案还没有真正应用就被淘汰了。现在主流的QoS方案是基于无连接的区分服务（diffserv）方案。

　　IP网络是以IP为核心的一系列协议组成的，采用分层结构，在网络层采用无连接的IP协议完成端到端的数据传输，但在第四层则以面向连接的TCP和RTP为主。很多主流计算机应用（如FTP、E-mail和WWW），都是面向连接的应用，采用TCP连接，通过流控机制和差错扩展机制以保证无差错的有序传输；语音应用则采用RTP，也是面向连接的。因此，对于应用来讲，IP网络既是无连接的，也是有连接的。IP网络采用第三层无连接、第四层有连接的方式，既保证了通信的高效，又具有面向连接通信方式的一些优点，并为上层应用提供有连接的通信服务。

3、IP网络的发展之道

　 IP网络也一直在不断发展。虽然无连接在网络层具有非常高效的优势，但面向连接的通信方式也是有其优点和特色的。因此，面向连接的MPLS的出现，就是近期对IP网络的一个非常重要的改进和增强。MPLS是对IP的一个补充和改良，而不像ATM是对IP的一次革命。它继续采用IP的地址、路由方式和有关的协议，将面向连接的方式融入到IP网络中。按照分层原理，它不是一个独立的层，而是在IP层和二层之间，相当于二层半的一个垫层。它将面向连接通信的优点带入IP网络，主要在以下方面对IP作了改进：

　　a）使IP网络开始具有流量工程的能力，提高了网络对数据流量的管理和控制能力，从宏观上改善了IP网络的QoS。

　　b）VPN都是通过面向连接的隧道技术来实现的，面向连接的MPLS提供了新的IP VPN的实现方式，具有更好的安全性（和ATM一样的安全）。

　　c）对IP QoS方案进行了增强，丰富了QoS提供的方式，MPLS的DS-TE将有连接的Interserv和无连接的Diffserv进行了融合。

　　另一方面，MPLS的扩展协议GMPLS将IP的优点带入了面向连接的光网络，产生了自动交换光网络（ASON），下一代主流光纤网络技术。

　　当前有关IP网络以及有连接通信和无连接通信方面，有两种比较偏激的观点。

a）传统的电信网络主要是提供语音服务，采用面向连接的通信方式，具有很好的服务质量和安全、管理性能。因此，一些专家（主要来自传统电信领域）认为，所有的通信方式都应该是面向连接的，当前IP网络的问题都是因为其采用无连接通信方式造成的，认为采用传统电信的原理和面向连接的通信方式来取代IP的无连接通信方式，才是IP网络的发展方向。但由数据通信的历史和对上述技术的分析清楚地表明，完全采用面向连接的网络技术是不适合高速数据通信的，也已经在实践中被完全淘汰，相反，传统的电信语音网络正在被VoI