一九六九年底，美國實驗的分組交換網ARPENET正式投入使用，標志著計算機的發展進入了一個全新的時代。盡管最初的分組交換網只適用于大學、研究機構和政府部門，但它的規模卻在迅速增長。

20世紀90年代初，互聯網開始商業化，IP業務發展迅速。特別是90年代中期，歐洲原子核工業組織CERN開發的WWW問世，以互聯網為代表的數據業務年增長率為25%~30%，業務量每6~12個月翻一番，遠遠超過電信網主導業務的5%~10%。

IP。

網絡業務量的快速增長，尤其是經過與知識產權的競爭，經過市場洗禮的知識產權技術被業界認定為未來組網的核心技術，這對整個網絡的結構和業務節點的功能實現產生了深遠的影響。因此，如何實現知識產權業務的高速、傳輸和快速交換已經成為當前網絡的研究熱點。

另一方面，自20世紀80年代以來，SDH、ATM、MPLS、WDM、OPS、軟交換等技術相繼出現在數據分組傳輸中，從不同方面滿足了運營商和客戶的需求，IP技術與他們的結合產生了不同的網絡。

經過近十年的發展，目前的網絡呈現出業務數據化、網絡技術分組化、傳輸技術光纖化、傳輸安全高速化、業務種類多樣化的發展趨勢。

本文旨在闡述SDH、ATM、MPLS、WDM(DMDM)、OPS等技術的基本原理及其特點，并在現有各種網絡方案性能比較的基礎上指出網絡的發展趨勢。

SDH。

同步數字傳輸系統(SDH,SynchronousDigital)

Hierarchy)是國際電信聯盟標準化部門(-T，原國際電報電話咨詢委員會CCITT)于1988年接受SONET概念并重新命名的，以同步再利用、動態指針調整和網絡靈活性為特征，歐洲、北美、日本三個地區標準在STM-1級統一。

采用光接口標準化，實現了多家廠商產品的橫向兼容；采用豐富的開銷比特，提高了網絡OAM能力(如故障檢測、端到端性能監控等)。

此外，SDH還可以通過使用終端復器(TM)、分插復用器(ADM)和數字交叉連接器(DXC)等網元，非常方便靈活地構成線型、星型、環型等網絡拓撲結構，上/下路靈活，而且網絡本身具有很高的生存能力(具有很強的保護性和自愈性)。

IPoverSDH通常采用IP/PPP/HDLC三幀結構。

第一，在IP數據包的外部加上PPP封裝，示內部是IP數據組；

然后，進行HDLC封裝，添加相應的標志位置、地址位置、控制字符和幀檢查序列等，提供相應的幀錯誤控制功能，解決幀定義等問題

最終，將面向比特的HDLC以字節同步的方式映射到SDH中。

針對這個方案，ITU-T定義了專門用于IPoverSDH的LAPS

Protocol-SDH)鏈路層規則進一步簡化了費用字節。

實踐證明，IPoverSDH保留了互聯網面向無連接的特點，簡化了系統結構，提高了傳輸效率，降低了成本，但IPover。

SDH缺乏QoS支持，網絡流量和擁塞控制能力弱，不支持。

ATM。

異步傳輸模式(ATM,AsynchronousTransfer)

作為B-ISDN網絡的最終解決方案，Mode被CCITT提出。通過固定長度的信元Cell(53Bytes)以連接方式工作，不同類型的業務通過不同的AAL協議(AAL1,AAL3/4,AAL5)與ATM層相匹配，最終通過連接接納控制CAC。

AdmitionControl和UPC(UsageParameterControl)用于實現ATM網絡業務訪問和網絡流量管理和控制。

IPoverATM的工作方式如下:IP數據包在ATM或ATM交換中轉時，首先通過地址分析協議分析IP數據包頭，確定下一個ATM地址；

通過信令交換，建立ATM連接，然后將AAL層數據通過SAR(Segmentationand)。

Reassembly)安裝在信元Cell中，并添加相應的業務服務等級和參數控制；

最后，在建立的連接基礎上，實現數據的安全快速傳輸和轉換。
IP over
ATM組網技術適用于多業務應用環境，能支持QoS要求較高的業務，并支持VPN，但其最大問題是帶寬利用率低，尤其是在信元不能完全填充時，利用率更低。另外，ATM本身的技術復雜性也大大增加了組網的成本。
MPLS
多協議標記交換(MPLS，-protocol Label Switching)是在IP over
ATM之后，經過模型重疊，模型集成演變過程，最終由IETF于1997年制定的標準，是IP網絡的廣泛應用與ATM組網技術成熟性相結合的產物，被業界認為是當今數據網絡領域內發展最有前途網絡解決方案之一，并被評選為美國電信雜志(Telecommunications)評出的“99年十大熱門技術”之一。
MPLS在OSI模型中位于IP層和數據鏈路層之間，屬于2.5層技術，它根據網絡層傳遞下來的IP數據包包頭，將其歸入相應的轉發等價類FEC(Forwarding
Equivalence Class)，并加入相應的標記(Label)，憑此在第2.5層實現分組交換，從而實現快速有效的轉發。
MPLS實用價值在于它能夠為IP這樣面向無連接型網絡提供面向連接的服務，其基本內核就是將IP業務加到面向連接的ATM或幀中繼基礎設施上。
IP over MPLS組網方案的核心設備是標記交換路由器LSR(Label Switching
Router)，LSR依據標簽索引，進行IP數據包的快速交換。
其中，LSR的標簽綁定工作既可采用捎帶分發的方法來實現，也可通過BGP(Border Gateway Protocol)、(Interior
Gateway Protocol)、OPFS(開放路徑最短)、LDP等協議實現標簽分發。
由于IP over MPLS是在IP over ATM基礎上提出的，ATM交換機和ATM路由器只要通過簡單的設備升級，即可實現IP over
MPLS的功能，因此，IP over MPLS具有IP over
ATM的所有優點，同樣，它仍然無法擺脫“電子瓶頸”問題的束縛;另外，它有較大的信頭開銷，最大時可達36%，造成網絡資源的極大浪費。
DWDM
密集波分復用(DWDM，Dense Wavelength Division
Multiplexing)是在網絡的傳輸帶寬隨網絡新業務的不斷增加而即將“耗盡”的情況下，伴隨光子技術的不斷進步，光主要器件(如光分插復用器OADM、OXC、光轉發器、光再生器OUT、寬帶放大器、高速可調激光器和路由器等)性能不斷提高而提出的倍受運營商青睞的新技術。
WDM(DWDM)技術對網絡升級擴容，發展寬帶新業務，充分挖掘和利用光纖帶寬，提高系統性價比和經濟性，滿足不斷增長的電信網絡和Internet業務的需求，實現超高速通信具有十分重要的意義。經分析表明，在擴容相同條件下，應用WDM(DWDM)技術比單純的依賴增加光纖數量可減少成本30%～50%。

IPover

DWDM是將IP數據報告直接映射到DWDM的光層，通過光通道在光域實現數據的高速傳輸的技術。根據各段建立光通道的波長是否一致，可以將光通道分為連續波長通道(WP、Wavelength)。

Path和虛波長通道(VWP,VirtualWavelength)。

使用VWP可以提高系統的靈活性、信道利用率和阻塞率。利用WDM傳輸IP數據包，可以實現數據速度和幀格式的透明傳輸，從根本上擺脫電子瓶頸的束縛，提高交換節點的吞吐量和系統傳輸交換速度，減少延遲。目前，DWDM網絡正逐漸從骨干網絡向城市網絡和接入網絡推進，相信在不久的將來會實現。

其他組網方案。

IPoverMPLambdaS技術是將MPLS應用于光網絡的新型網絡方案，是MPLS和波長交換技術相結合的產物。第三層IP。

地址映射成光通道識別符(OVPI,OpticalVirtualPath)。

Identifier)，網絡的核心節點主要是根據OVPI轉發包裝在凈負荷中的IP包，通過標簽索引實現IP包的快速轉發。

光組交換(OPS,OpticalPacket)

Swithing(Swithing)是一種以光分組的形式承載IP業務數據，分組中的凈荷載部分在光域中完成端到端的傳輸，而控制部分(即信頭)可以通過O/E/O轉換到電域進行處理。這是針對IP的。

overDWDM粒度過大，無法實現靈活的流量管理和資源利用。利用OPS技術，可以實現資源共享，降低數據交換粒度，提高系統靈活性。

特別是它可以進一步實現光突發交換機制(OBS)，即將一段時間內到同一個信宿的多個分組封裝成一個大型突發包，共同進行路由和控制，實現IP數據包的高速傳輸。

此外，光分組網絡OPN與DWDM相同，對數據速度、幀格式和高層協議都是透明的，可以從根本上解決電子瓶頸問題，滿足多種業務需求。

此外，在當今的接入網絡中，還存在著IPoverEthernet和IPover等多種組網方式。

綜上所述，IP組網方案多種多樣，性能各異，每種組合都有一定的優勢。在一定時期和特定環境下，滿足了客戶和網絡運營商對網絡性能的要求。

無論是從IPoverATM到IPoverATMoverSDH，還是從IPoverMPLS到IPover。

DWDM，整個網絡行業不斷思考，不僅創新，而且不斷前進。人們在尋找未來網絡的最佳解決方案；然后是IPoverDWDM和IPover。

MPLambdaS和IPover。

OPS等網絡方案的實現和網絡性能的改善需要光子設備性能的進一步提高，網絡性能向光域的深度已經成為網絡發展的必然。

《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的多种IP网络技术的原理和特点的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。