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在对IP和以太网的一片赞歌之中,ATM并没有死。
从市场情况来看,2002年ATM交换机的市场容量在106亿美元左右,而路由器的市场总额是40亿美元左右。
在网络中,核心支撑与边缘接入受到不同的技术和成本模型的控制,核心网络技术需要相对较高的稳固性、先进性和可管理性,而较少受到成本的制约。ATM(异步传输模式)是为适应突发性数据和宽带业务而提供统计复用的传输技术,其本意是涵盖网络接口和网络核心,成为未来宽带综合业务网络(B-ISDN)的中坚支撑技术,可以支持各种实时和非实时业务。ATM诞生之后立刻获得了大规模使用,如美国早期的Internet骨干节点都是ATM交换机。这是因为ATM提供了复杂完善的连接允许控制和访问允许控制,这个问题是TCP/IP网络至今也未能很好解决的。接入网络则完全相反,成本因素具有决定性作用,因此像以太网这样的简便型技术会成为主流技术。
ATM用于接入网的例子也不是没有,如ADSL(以及HFC)就是,与ATM在核心的功能一样,在ADSL方面,ATM也是作为一种承载技术,用户侧协议仍使用以太网,但对于运营商来说,ATM蕴含着更为直接的业务流控制,如对于用户带宽占有率的干预和限制,以及未来实时业务(如细粒度电路仿真业务)提供的支持等。所以,ATM仍然存在并继续坚强存在的原因是,它可以对业务流进行严格的控制,从而支持更定量化的网络管理;此外,它还能一如初衷,可创建各种各样的用户层业务,这正是IP网络所缺乏的。
提供业务是根本道理
与代表性的以太网和传统的电话网不同,ATM技术发展之初就已经量化地考虑了各种业务,尤其是宽带业务,如视频和音频业务,从业务数据流到达模型、ATM交换机结构、QoS参数规范等方面都进行了经验性和开创性的研究和标准化工作。就经验性而言,主要是电话网的百年发展使得人们对于语音业务的业务模型有了清楚的认识,ATM技术充分继承了电话网发展所取得的经验,这反映在虚联接方式的统计复用连接控制上,即在数据传输之前需要预先建立连接,从而对QoS提供了硬性保证。但电话业务的统计特性不能很好地描述突发性数据业务,具体讲,电话业务的负载到达分布基本上可用泊松分布来描述,而数据业务的突发性和相关性更强,并且具有以前未曾遇到的统计特性,如自相似性等。所以,ATM的连接允许控制考虑的情况要涵盖所有可能的业务统计特性,用户在使用某种业务时需要提供一套参数的定义,对ATM专家来说,这不算什么,但对普通用户来说就是很严重的挑战,这当然不如IP网的随时网络连接性来得方便,因此ATM在商业上的失败却是源于其技术上考虑的全面性和复杂性。
但事物都具有两面性。ATM网络虽然没有到达终端用户,但ATM对于运营商来说,具有提供业务能力这个独一无二的优势,这是创造利润的根本。从数据网络角度讲,高端路由器所构成的核心IP网仍然需要使用既有的电信基础设施,但IP协议族本身提供定量业务的工具并不成熟,例如MPLS、RSVP等,大多数运营商基本没有施用的计划。这样,运营商在考虑开通新业务时,首先考虑的技术仍然是ATM,IP仅是提供基本数据业务的一个选择,当然,这是一个成本最低的选择。假如有一天,纯粹的IP技术可以发展到灵活创建新业务的阶段,那么IP统一网就能获得最终的胜利。这是有可能的,IP协议具有很好的可扩展性,譬如可以在视频流传输过程中引入自适应性(像IPv6所考虑的那样),从而选择最优的压缩和解压算法,这个过程对用户是透明的,从而最小化用户干预。
传统和发展的融合
电信级的IP网络在城域网已经获得初步的应用,例如,在我国上海等九个城市进行的城域宽带网的实施。这种IP网与过去的IP网相比,更强调了电信级别业务的提供,如高可用性和快速可恢复性,当然还有丰富的用户业务。目前这些宽带IP网的主要功能还是解决宽带接入,提供更高级的宽带业务还具有很大局限性,不具备推广性,如视频点播,只限于较小的范围,是靠低利用率地使用带宽而获得了端到端的QoS,其实这归根到底还是由于IP网底层工具集的贫乏。IP目前在QoS方面种种力有不逮的表现启发我们,似乎应该继续发掘ATM的潜力,开发IP所不能提供的增值业务。
ATM的主要任务之一是要简化其应用方法。今后的应用还是继续集中在核心网络方面,不过随着网络在社会生活各个层面应用的逐步成熟,运营商更加注意业务提供的多样性,ATM技术将不仅仅局限于网络的核心,也会向边缘拓展,但带宽等参数的管理则由运营商承担,对用户来说是透明的。ATM会成为更加牢固的底层支撑技术,普遍看好的MPLS技术也需要ATM技术所提供的底层支持,并非像某些分析家所说的,IP+MPLS会取代ATM。MPLS更适合于粘贴IP和ATM的接口层,使得IP能更直接地通过“标签”而获得到ATM虚联接的映射,从而使用ATM所提供的QoS支持,进而保证用户业务质量,这一切都是为了提供创建综合用户业务的平台,运营商利用此平台,能够创建能带来利润的业务。
我国从1996年前后,京津沪粤等地开始了ATM网络的规划和建设,并在1998年5月建成四地多媒体试验网,目标是既提供承载业务,也提供增值业务。例如北京电信于1998年12月正式推出了帧中继业务,向集团用户提供低于2M带宽的宽带接入业务,这类似于DDN,但价格是其40%,而且提供更有保障的服务。更高带宽的接入业务则由ATM接口提供(使用ATM集中/复用器),主要为ISP、ICP提供PVC(RFC1483桥接)租赁业务,而各ISP、ICP则使用纯IP技术。总结一点是:传统的电信运营商仍将继续使用ATM技术来保证综合业务,包括IP、帧中继、语音业务;而新型的Internet服务商则采用IP技术。连接二者的主要技术有RFC1483和MPLS等。
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