技术在发展中发展 ATM与IP的详细技术分析

ATM曾经也是远程网络交换的宠儿，如今却似乎处处都是拥戴IP的呼声。那么，未来的路由交换领域，究竟谁更胜任？抑或ATM和IP如何担当好各自的角色，业界还需拭目以待。

和许多事物的发展一样，ATM技术的发展，走过了一条曲折的路。从它诞生之日起到现在，一波三折，人们对于ATM的态度，可以说先是顶礼膜拜，后是打入冷宫，现如今好象又发现了它的内在价值。

事实上，近年来，ATM在与IP的较量之中，确实落于下风，尤其是在局域网领域，千兆和万兆以太网此起彼伏地交响，几乎已经淹没了ATM的所有声音。但从市场情况来看，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;从网络建设的情况看，一此电信运营商还在投资建设ATM网。这些方面说明ATM并没有死，也没有被替代。它仍然在网络建设中占据着应有的份额。在这种情况下，应当如何来看待ATM技术的发展呢?

ATM曾有泡沫

ATM是八十年代中期作为一种广域网技术提出来的，由于ATM具备高带宽、低延时等特性而备受青睐。九十年代，众多网络设备供应商纷纷推出商用化的ATM设备，许多网络运营商也纷纷采用这一技术，ATM技术一度成为网络建设的主流。当时，许多人认为，ATM将是各种协议的终结者，ATM将会一统语音和视频、公网与专用网、广域网与局域网，形成一个覆盖全球的集成网络。在这个集成网络中，从包括最终用户桌面上的打印机到运营商主干网上的巨型交换机在内的所有设备都将基于同一协议。然而，时至今日，ATM不仅没有实现一统网络的梦想，反而将越来越多的市场空间让给了以太网。IP与以太网的无缝融合挡住了ATM向桌面的扩张。北邮宽广电信研究中心雷振明主任说：“当时，由于技术的局限性，许多人对ATM理解是不客观的。一些设备供应商的虚张宣传也是一个重要原因，其实，ATM技术确实有它的固有优势，比如：灵活的带宽分配、完善的服务质量控制以及低时延、高安全特性等;但它也有其固有的缺陷，如高昂的部署成本，复杂的分层和操作技术等等，这种缺陷决定了ATM的局限性。因此，当初对ATM的宣传和预测是有泡沫的”。

ATM是一种成熟的技术

ATM技术经过近二十年的应用和发展，无论是标准协议，还是硬件产品都得到了不断完善。并且经受了大量实践的考验。雷振明认为：“关于ATM技术，有两点应当注意，一是ATM本身已经溶入到现代网络的各个方面，在早期有两种技术，SDH和IP，ATM是介于这两种技术中间的一种技术，ATM出现之后，提出了许多新的概念，如快速的硬件交换、服务质量控制和服务质量保证等等，这些概念在现代网络中已经被广泛应用。二是ATM本身影响了网络的发展，这一点可从已建网络和网络设备中找到例证，国内也有许多地区的主干网，都采用了这项技术。从这两个方面来看，ATM目前已经是一种成熟的网络技术”。他强调说：“ATM技术不是过时了，而是以一种更务实的姿态进入实用中，对ATM技术的理解也应在思想上更新。ATM技术是最有效的、最容易扩展的组网技术。与扩容方便、服务质量的保证和动态的用户管理能力相比，ATM的开销是值得的”。

IP真的能赢吗

IP技术是互联网的核心，在互联网中对于高层协议而言，通过统一的IP协议层屏蔽了各种低层协议和物理网络技术(如X.25、DDN、以太网、令牌环、帧中继、ATM、SDH、WDM)的差异，实现了“IPovereverything”的目标。目前互联网的另一个目标是实现“everythingonIP”，其中的everything是指所有业务，包括数据、图像和话音等，这些业务既有实时的，也有非实时的。对于IP技术的广泛应用，雷振明认为：“IP技术成功的关键是其概念、方法与思想，例如其层次结构的包容性与开放性，以及简单、实用、有效的原则。但要实现everythingonIP这样的目标，对于目前的IP技术来说是有相当大的困难的，需要其它技术来帮助解决”。

目前有一种观点认为：随着IP技术和互联网的发展，未来的电信网将由IP技术一统天下，而ATM技术将退出历史舞台。对于这个问题，雷振明主任认为：“静止地、孤立地看一种技术是不恰当的。技术因素和市场需求都有可能成为技术发展的动力。在多元化发展的趋势下，求同不成则存异，指望一种技术包打天下的想法是不切实际的”。北电网络公司产品部经理郑燕翔认为：“其实只要仔细分析和研究IP技术和ATM技术各自的特点，就不难发现这种观点是片面的。对于网络建设而言，它的发展是不会随着新技术的出现而发生突变的，而只能是逐步演进。现有电信网已形成的资源十分庞大，不可能一夜消失。而且现有的IP网络虽然通过采用新技术，如：IPoverSDH或IPoverWDM，在一定程度上解决了传送带宽的瓶颈问题，但仍然还是传统的路由器加专线的组网方式，存在逐条寻址与转发等问题，不能保证服务质量和信息安全。ATM技术所具有的端到端QoS保证、完善的流量控制和拥塞控制、灵活的动态带宽分配与管理、支持多业务，以及技术综合能力等方面的优势，目前仍是IP技术所不及的”。他说：“有一点是肯定的，世上没有一种万能的技术。由于IP与ATM都是基于分组(包)交换的技术，而且都有各自的优势，因此，在电信网与互联网融合与演变的过程中都将发挥作用。目前IP技术的优势在于提供统一的数据应用平台，而ATM技术的优势在于提供统一的网络平台”。

需求是ATM的生命

ATM在与以太网的较量中，之所以能生存下来，一定有其内在的原因。雷振明认为：“需求是ATM的生命。ATM就像高档汽车、名牌西服、法国香水一样，它有它的客户群。价格不是ATM发展的障碍，因为，价格只是一个很小的因素，人们关心的是ATM是否物有所值。对于一个客户，他并不一定要买最便宜的产品，他要的是更适合他的产品。生活当中这样的例子比比皆是，买名牌西服、高档轿车，目的是要货真价实、稳定可靠、适合身份、经久耐用……。在ATM的发展中，我们看到，人们对通信的需求是各种各样的，各种各样的需求到最终用户用一个平台来支撑不一定是好事，就像人的分工一样，有些人适合做这些工作，有些人则适合做那些工作。实际上，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。而边缘接入需要人性化、低成本和可操作性，从而受到价格成本的制约。从这个方面来看，ATM和以太网有不同的客户群，就像高档汽车为什么有人买是一样的道理”。

在谈到ATM究竟适合哪些用户时，雷振明说：“用户的需求越来越务实和理智。对网络要求认可到好用是个必然趋势。随着可用带宽的进一步增加，一些实时性强的应用，如远程医疗、远程教学、远程监控、远程办公、WebTV等都会走进网络，这些恐怕是以太IP难以令人满意地支持的”。郑燕翔经理认为：“ATM网络虽然没有到达终端用户，实现端到端的ATM连接，但在核心网和边缘接入网中，ATM对于运营商来说，提供业务的能力具有独一无二的优势，这是创造利润的根本。因此，运营商在考虑开通新业务时，首先考虑的技术仍然是ATM，这也是为什么目前还有运营商在建ATM网络的真正原因”。

ATM演进的方向

ATM会如何发展，这是一个许多人都关心的问题，尤其是在千兆、万兆以太网的步步紧逼之下，人们对ATM的业务提供能力、投资价格取向以及应用前景更为关心。对于这个问题，雷振明主任说：“就ATM技术本身，从它的提出到现在，所走过的路就是一个很好的例证。从目前的情况看，它已经是网络技术的基础，不会轻而易举地消失，或者被其它技术所替代。并非像某些分析家所说的，IP+MPLS会取代ATM”。他强调指出：“ATM未来的发展，主要取决于客户的需求。有两种可能：一种是技术融合的趋势，实际上，ATM已经融合了其它许多技术，如MPLS等，这种融合的趋势，会使未来网络变成多技术的集成。另一种是并存的趋势。也就是说将来ATM核心网络、IP核心网络和光网络会是相互并存的，未来的核心网络还会有ATM，只不过在ATM上运行的业务是ATM适合提供的业务”。