IP/ATM网络模型

传统IP网络模型是基于ATM技术的交换虚电路（SVC）建立的。在此模型中，ATM交换网络可以在不定数目的主机群中支持任两个主机之间建立连接，从而构成共享同一IP层（网络层）网络前缀，可以作为同一域加以管理的逻辑IP子网（LOGICAL IP SUBNET）。这些逻辑IP子网可以与实际的ATM交换网络一一对应，也可以多个逻辑IP子网共存于一个实际的ATM交换网络中。多个逻辑IP子网通过IP级的路由器在各个逻辑IP子网边界上连接起来，便形成了一种基于ATM交换虚电路，可以转发IP分组并为其寻找路由的传统IP网络模型。在此网络模型中，IP分组的路由和转发可以采用目前已经成熟的各种技术和协议。对上述的ATM交换网络，IP主机可以不管它的具体含义，它可以是一个基于交换虚电路的ATM局域网，也可以是一个基于交换虚电路的ATM广域网（跨越多个NNI边界）。

在上述的传统IP网络模型的实现中，一些必须解决的问题是：要定义一定的IP分组在AAL层上的封装方案以及相关的虚电路复用方案，同时要解决传统IP机制中不可缺少的地址解释问题；更重要的是需要定义一种信令支持实体，负责将IP分组的无连接通信模式通过它转换为ATM技术的面向连接通信模式。

采用符合ISO标准的网络层构造技术，在ATM交换网络之上构造传统IP网络模型，可以比较有效地借助于现有的网络技术，较易于基于ATM技术的运输层平台之构成；而且与现有的网络互连环境也易于兼容，是一种先进技术与传统技术结合的折衷方案。

作者认为：ATM技术本身还正在走向成熟（包括ATM技术、理论和ATM技术的标准化工作），特别是完全的ATM网络互连从理论上还要解决许多问题。这都需要一定的时间。在现阶段，虽然理论上可以有比传统IP网络模型更能发挥ATM技术特长的其它模型，但从实现的角度来看，传统IP网络模型仍不失为一个较为平稳的过渡性方案。

本模型的主要组成部分包括：

1、IP协议分组对ATM AAL5层的封装

IP协议及其扩展与AAL 5层的交界处进行。这里的封装可以根据IETF的建议标准RFC1483进行。在RFC1483中定义了一种加上LLC/SNAP头的机制，称为LLC/SNAP封装。在LLC/SNAP头中包含了三字节的LLC，三字节的OUI和两字节的PID（后两部分组成SNAP头）。LLC头指明负载的协议类别（如0xAA-AA-03表明路由的非ISO协议数据单元），SNAP头指明协议的管理组织和具体协议（如0x00-00-00-08-00表示以太类型的IP分组）。定义了此封装之后，便可以在单个ATM虚电路上建立起多协议的复用/解复用机制。

2、ATM网络地址与IP地址之间的地址解释机制

在ATM网络地址与IP地址之间需要一种地址解释机制。上述要求可以通过在IP协议及其扩展中实现一种ARP协议机制来满足。通过如RFC1577中所描述的那样在每个逻辑IP子网中设立ARP服务器，IP主机在请求地址解释时以客户的身份向ARP服务器发出地址解释请求，进行随后的交互，得到所查询的ATM网络地址与IP地址之间的对应关系。同时更新IP主机中的映射表，以备下次查询在IP主机本地完成，从而提高效率。ARP服务器通过在与客户IP主机建立连接时发起反向ARP请求，了解和更新客户主机ATM网络地址、IP地址及它们的对应关系映射表。

3、ATM信令支持的方式

IP OVER ATM的信令实体支持在ATM端点与网络之间运行的ATM呼叫/连接控制信令协议，建立、释放呼叫和连接，进行在连接时预留网络资源等功能。目前的相关标准是IETF定义的RFC1755。这里面有很多尚待进一步讨论的问题，如传统连接的双向特性与ATM虚电路的单向特性如何协调，如何解决由于通信模式转换造成时延而带来的传输机制调整问题，动态的连接特性如何通过信令支持实体的支持加以实现等等。

4、对多点投递服务的支持

传统的IP协议并不支持多点投递功能。这一要求可以参考RFC1112等有关文献的进行IP协议的扩展。在RFC2202中提出的原理性模型是基于ATM的UNI接口，在ATM层通过实现多点投递服务器作为多点投递发送方的代理，负责单个发送方到一组多点投递接收方的多点投递流的发送；同时以类似ARP服务器的形式，实现多点投递地址解释服务器（MARS），来进行多点投递时的多点投递地址解释和进行多点投递的群管理（Group Management）工作。当多点投递发送方需要进行多点投递时，它要首先向MARS登记，并得到‘群地址’和各接收方的地址；此‘群地址’是一个被MARS所‘伪造’的多点投递服务器的‘化名’。当发送方以‘群地址’实际向群中发送多点投递数据时，它首先到达该多点投递服务器，然后由它发往各真正的接收方。毫无疑问，此ATM层的多点投递机制完全可以用来作为支持IP层多点投递的基础。