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網(wǎng)絡(luò)熱點技術(shù)快遞
網(wǎng)絡(luò)熱點技術(shù)快遞
隨著因特網(wǎng)如火如荼地發(fā)展，支撐因特網(wǎng)的各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也是不斷地走向成熟，下面筆者就對時下流行的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作一個簡單的素描。
1、視頻應(yīng)用中的多播
多播（Multicast）主要用于視頻會議等應(yīng)用場合，這種應(yīng)用需要將一份數(shù)據(jù)同時發(fā)送給多個用戶。而多播技術(shù)具有帶寬利用率高、減輕主機/路由器的負擔、避免目的地址不明確所引起的麻煩等優(yōu)點，從而滿足這種應(yīng)用。
多播包的目的地址使用D類IP地址，即從224.0.0.0到239.255.255.255的多播地址。每個多播地址代表一個多播組，而不是一臺主機。IGMP（Internet組管理協(xié)議）用于控制用戶加入或離開多播組，多播路由協(xié)議則用于建立多播路由表或稱多播樹。
如果一個局域網(wǎng)中有一個用戶通過IGMP宣布加入某多播組，則局域網(wǎng)中的多播路由器就將該信息通過多播路由協(xié)議進行傳播，最終將該局域網(wǎng)作為一個分枝加入多播樹。當局域網(wǎng)中的所有用戶退出該多播組后相關(guān)的分枝就從多播樹中刪掉。
多播網(wǎng)中可能有不支持多播的路由器，此時多播路由器使用“IP over IP”的隧道方式將多播包封裝在單播IP包中透傳給相鄰的多播路由器，相鄰的多播路由器再將單播IP頭剝掉，然后繼續(xù)進行多播傳輸。
2、融合IP和ATM的MPLS
MPLS（Multiprotocol Label Switching）即多協(xié)議標記交換。傳統(tǒng)的IP技術(shù)是無連接的，報文的傳遞依靠逐條查路由表，速度慢，實現(xiàn)QoS、流量工程等比較困難。ATM和幀中繼使用虛電路技術(shù)，速度快，易于實現(xiàn)QoS。用ATM網(wǎng)絡(luò)承載IP協(xié)議，即IP over ATM，是近年來通信領(lǐng)域研究的熱點問題，先后出現(xiàn)了多種解決方案，如Classical IPOA、 LANE、 MPOA及IP Switch等，但都存在著一定的缺點，沒有得到廣泛的應(yīng)用。MPLS技術(shù)將ATM與IP自然地融合在一起，被認為是目前IP over ATM的最佳方案，同時并不局限于在ATM網(wǎng)絡(luò)中使用。
與ATM類似，MPLS在開始傳輸數(shù)據(jù)之前先建立“虛電路”LSP（標簽交換路徑）。MPLS使用LDP（標簽分配協(xié)議）建立LSP。MPLS網(wǎng)的邊緣路由器稱為LER，當IP包進入MPLS網(wǎng)時LER首先進行QoS的分類和標記工作，然后轉(zhuǎn)發(fā)并提供相應(yīng)的QoS。當IP包離開MPLS網(wǎng)時LER負責將標簽剝離。MPLS網(wǎng)的核心路由器稱為LSR，LSR根據(jù)標簽進行交換并根據(jù)標簽提供相應(yīng)的QoS。很明顯LER的工作比LSR更復(fù)雜，CPU占用率更高。
3、IP接入進軍寬帶
接入技術(shù)的發(fā)展方向是寬帶化。由于需求的多樣性及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的歷史原因造成數(shù)據(jù)網(wǎng)的接入方式非常繁多，僅國內(nèi)常見的就有以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)、PSTN、ISDN、DDN、X.25、幀中繼、ATM 、POS、ADSL、Cable等。
PSTN的覆蓋范圍非常廣，這種接入方式可以延伸到其他網(wǎng)絡(luò)所不能到達的地方，但這種方式存在以下缺點：
A、需要撥號，調(diào)制解調(diào)器的協(xié)商時間較長（ISDN要快一些）；
B、帶寬受限，模擬調(diào)制解調(diào)器的速率是瓶頸；
C、需要嚴格的驗證方法確認對方身份；
D、動態(tài)路由協(xié)議對撥號的支持較困難等。
DDN的優(yōu)點是延遲小，帶寬比PSTN略高一些，可以達到2M。DDN的覆蓋范圍不及PSTN，但也相當可觀，能夠覆蓋大部分城市，其主要缺點是通信費用昂貴。
幀中繼和ATM可以提供更高的帶寬，并且非常適于局域網(wǎng)互聯(lián)等突發(fā)性業(yè)務(wù)。局域網(wǎng)互聯(lián)主要是針對計算機通信，這種業(yè)務(wù)往往是平時只有很少的通信量，業(yè)務(wù)突發(fā)時又需要很高的帶寬。
ADSL和Cable都是比較新的接入技術(shù)。ADSL使用普通電話線作為傳輸介質(zhì)，是一種非平衡DSL技術(shù)，非常適用于Internet訪問、點播等業(yè)務(wù)。這種業(yè)務(wù)的特點是下行數(shù)據(jù)量遠遠大于上行數(shù)據(jù)量。ADSL的速率可以到幾兆，通常是用ADSL Modem和DSLAM進行通信，也可以集成在路由器上。Cable則使用廣播電視電纜作為傳輸介質(zhì)，通常使用Cable Modem和CMTS進行通信，也可以集成在路由器上。與幀中繼和ATM相比，ADSL和Cable的覆蓋范圍要廣泛得多。ADSL和Cable的主要目的是要面向個人用戶，但由于設(shè)備比較昂貴在國內(nèi)遲遲得不到廣泛使用。
4、交換路由是方向
首先對路由器處理能力提出要求的是公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的骨干網(wǎng)，如Internet骨干網(wǎng)。Internet提供的業(yè)務(wù)越來越豐富，用戶數(shù)目也以幾何級數(shù)的方式迅速增長，驅(qū)使骨干網(wǎng)的帶寬速率越來越高。另外在具體的業(yè)務(wù)形式中，多媒體應(yīng)用也越來越廣泛，如VOD（視頻點播）、遠程醫(yī)療、電子商務(wù)等逐漸融入大眾生活，這些應(yīng)用對IP網(wǎng)絡(luò)有著更苛刻的要求。同時，傳統(tǒng)的局域網(wǎng)互聯(lián)也對骨干網(wǎng)提出了更高的要求。這些都推動IP網(wǎng)絡(luò)路由器的不斷革命，不斷提高接口帶寬及處理能力。
同時，Internet骨干網(wǎng)設(shè)備對處理能力要求加大，需要千兆線速甚至更高。線速的概念可以簡單地理解為對于路由器的所有端口的任意輸入情況都能夠無延遲（嚴格說是低延遲）、無丟失地轉(zhuǎn)發(fā)。RFC建議以64字節(jié)為最短報文來測試路由器的吞吐量。比如，一臺路由器有兩個10M同步口，一個用于上行，另一個用于下行，則其吞吐量只要達到10M/8/64=19531pps，即每秒處理19531個64字節(jié)報文就可以達到線速處理能力。實際上RFC對線速的定義要低一些，對于上述情況只要達到14000pps就可以稱為線速了。一般情況下可以通過下列方法提高路由器吞吐量：改造路由表、采用Cache、采用分布式處理、高層交換、硬件（FPGA/ASIC）轉(zhuǎn)發(fā)等。
交換式路由器（Switch Router）就是這些技術(shù)的結(jié)晶，目前，有眾多廠家推出了交換式路由器，其中華為提供全系列的低、中、高端路由器，Quidway NetEngine系列路由器吞吐量在百萬pps級，并不斷向更大交換容量、更高端口速率方向發(fā)展，滿足電信級數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的建設(shè)需求。
5、保證網(wǎng)絡(luò)靈活的VPN
VPN（Virtual Private Network）是一種在公共數(shù)據(jù)網(wǎng)上構(gòu)造私有網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，與之相對應(yīng)的是用DDN、PSTN長途撥號等組建的私有網(wǎng)絡(luò)。用戶租用ATM或幀中繼PVC組建私有網(wǎng)絡(luò)也是一種VPN技術(shù)，但本文主要介紹在IP公網(wǎng)上組建私有網(wǎng)絡(luò)的方法-IP VPN。
用VPN構(gòu)造數(shù)據(jù)網(wǎng)可以降低用戶的網(wǎng)絡(luò)管理費用，用戶可以把網(wǎng)絡(luò)管理工作交給有專業(yè)水平的運營商，把力量有效地集中在自身所從事的業(yè)務(wù)上。VPN的通信費用低于DDN，沒有能力組建私有網(wǎng)絡(luò)或不能承擔DDN通信費用的中小公司可以使用VPN組建自己的數(shù)據(jù)網(wǎng)。VPN的另一個優(yōu)點是靈活，用戶機構(gòu)變化時VPN技術(shù)可以使用戶和運營商能夠迅速地完成網(wǎng)絡(luò)改造。
IP VPN用隧道技術(shù)在無連接的IP網(wǎng)上為用戶建立安全的數(shù)據(jù)通路。比較流行的隧道技術(shù)有GRE、L2TP、IPSec和MPLS。IP VPN按照組建目的可分為Remote Access VPN、Intranet VPN、Extranet VPN。
Remote Access VPN是通過撥號接入Internet，然后由Internet的接入服務(wù)器提供到公司總部的隧道連接，并可以提供星型的隨機連接網(wǎng)絡(luò)。Intranet VPN可用以構(gòu)建公司的Intranet，所以稱為Intranet VPN。GRE、L2TP和IPSec所提供的方法是用多個固定的點對點連接組建網(wǎng)狀VPN，但這種方法仍不方便，用戶需要維護Home Gateway，而且當用戶增加一個網(wǎng)點時需要與相關(guān)機構(gòu)逐條建立點對點連接。MPLS VPN提供更靈活的組網(wǎng)方法，把VPN網(wǎng)關(guān)也放置在運營商處，由運營商進行管理，進一步降低了用戶的網(wǎng)絡(luò)管理費用。用戶增加網(wǎng)點時只要向運營商申請從新網(wǎng)點到本地的VPN網(wǎng)關(guān)的物理連接，然后提供恰當?shù)挠脩魳俗R就可以完成。
除此之外，還有很多其它異彩紛呈的新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，作為IT工作者要不斷地學習、不斷創(chuàng)新才能引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展的潮流。中國的Internet起步較晚，計算機的普及率及國民對IT知識的掌握比起發(fā)達國家來還有相當大的差距，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)也比較薄弱。但我們可喜地看到中國已有相當數(shù)量的IT廠商如華為、聯(lián)想、實達、巨龍等在網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品上不斷取得進展，類似當年程控交換機的群體突破一樣指日可待。
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