IP over ATM, DWDM

• IPoA(IP over ATM)
  IPoA는 구조가 다른 ATM과 TCP/IP의 접속을 위한 프로토콜로서, 고속 ATM망에서 라우터의 병목 현상을 해결할 수 있는 기술

IP	ATM
비연결형 IP 패킷별로 망의 혼잡도에 따라 전송 경로 선택을 달리 할수 있음 패킷의 길이가 상대적으로 길고 가변적임 라우팅 테이블을 조회하는 L3 Forwarding 방식이므로 속도가 느리고 가변적임	연결 지향형 제어 신호를 이용해 사전에 전송 경로(VC)를 설정 경로를 개설하는 오버헤드가 있지만, 복잡한 테이블의 조회없이 거의 자동적으로 교환 처리하는 L2 스위칭 방식 짧고 고정된 길이의 셀을 고속 전송

   

• IP와 ATM의 연동 방식
  • 오브레이(Overlay) 모델
    • 기존의 두 체계(IP, ATM)의 틀을 그대로 유지(고유한 주소 체계, 라우팅/스위칭 방식)
    • 주소 변환 과정을 거쳐야 함
    • 라우팅 루프가 발생할 수 있고, 전송 경로상에 문제가 발생한 경우 두 프로토콜의 독립적인 운영으로 결함의 위치 파악이 어려움
    • 효과적인 IP 멀티캐스팅 지원이 어려움
    • Classical IPoA, NHRP, LANE, MPOA 등이 존재
  • 대등형(Peer) 모델
    • 두 체계의 장비들이 정보를 공유하며 통합적인 체계하에서 조정됨
    • ATM 종단점의 식별이 IP 주소에 의해서도 가능하므로, 주소 변환 과정이 불필요
    • ATM의 스위칭 기능과 IP의 라우팅 기능이 함께 제공되어야 하므로, 스위치의 제어 소프트웨어가 복잡함
      예) MPLS
       
• 오버레이형 IPoA 기술
  • Classical IP over ATM
    • 하나의 주소 변환 서버(ARP 서버)가 관리하는 IP 서버넷 구간을 LIS(Logical IP Subnet)라 부르고, 전체 ATM망은 여러 개의 LIS로 구성
    • 동일한 LIS 내의 IP 호스트 간에는 직접 VC 연결이 가능
    • IP 호스트들이 서로 다른 LIS에 속해 있으면 LIS간의 경계 라우터까지 VC 연결을 설정하여 VC 연결이 여러 개 이어지는 모양이 됨
  • NHRP(Next Hop Resolution Protocol)
    • 소속된 LIS가 다른 경우에도 하나의 VC 연결로 서비스 받을 수 있도록 문제점을 해결한 주소 변환 프로토콜
    • LSI별로 NHS(Next Hop Server)라는 서버를 두고 주소 정보 교환을 수행
  • LANE(LAN Emulation)
    • 비연결형이면서 브로드캐스팅과 멀티캐스팅이 공유 매체를 통해 쉽게 제공되는 LAN 서비스를 ATM망에서도 효과적으로 지원하기 위한 표준
    • LEC(LAN Emulation Client)라는 LAN/ATM 인터페이스를 통해 LAN간의 IP 패킷 전송을 ATM망의 VC를 설정하여 고속으로 처리
  • MPoA(Multi-Ptotocol over ATM)
    • MpoA는 ATM 서비스와 이더넷, 토큰링 및 TCP/IP 프로토콜을 사용하는 기존의 LAN이 통합될 수 있게 하는 ATM포럼의 규격
    • MpoA의 목표는 다른 근거리 통신망들이 ATM백본을 통해 각자에게 패킷을 보낼 수 있도록 하는 것으로 , OSI 참조모델의 계층 2에서 운영되는 LANE 등 다른 기술과는 달리 MpoA는 계층 3에서 운영됨
         
• MPLS(Multi-Protocol Label Switching)
  • L2 라벨 교환 기법을 활용하여 IP 패킷을 ATM망을 통해 고속으로 전달하기 위한 IP over ATM 기술 방안으로, IP 라우팅의 확장성과 유연성을 살리면서 IP의 단점을 ATM과 같은 연결 지향형 프로토콜의 장점을 이용하여 해결한 방식
  • 패킷의 목적지로 IP 주소를 철저히 명시하지 않고 짧은 고정 길이의 식별자인 라벨로서 간접적으로 표기
  • MPLS 라우터는 입력 패킷의 라벨과 완전히 일치하는 엔트리를 LIB(Label Information Base) 테이블에서 검색하고, 명시된 대로 라벨을 바꾸고(label swapping), 지정된 링크 방향으로 포워딩을 수행
  • MPLS 망에서 동일하게 전달 처리되는 패킷 그룹을 FEC(Forward Equivalent Class)라하며, 이것의 식별자가 라벨이 됨
  • 최종적인 출발지와 목적지가 다를 수 있지만 요구하는 전송 품질이 같은 수준이고, MPLS망 내에서는 공통의 경로로 전송되는 IP 패킷들의 집합이 하나의 FEC를 구성
  • 망의 경계에 위치하고 IP라우팅의 기능까지 갖춘 LER(Label Edge Router)과 망 내부에 있는LSR(Label Switching Router)로 구성되며, LER 간 2계층 터널링 구축으로 VPN 지원이 용이
  • 하나의 FEC에 속한 패킷들은 입구의 LER에서 공통의 라벨을 배정받고, 내부의 LSR(스위치)을 거칠 때마다 지정한 형태로 라벨을 바구어가면 MPLS 망을 관통함
  • 동일한 FEC의 패킷들이 전달되는 경로를 LSP(Label Switched Path)라고 함
  • ATM망에서는 VPI/VCI와 같이 링크 계층 식별자를 그대로 이용하지만, 일반 IP망에서는 패킷의 L2헤더와 L3 헤더 사이에 20비트의 라벨을 삽입하여 이용
       
• 기타 IP 전달 기술(Non IP-over-ATM)
  • IP over ATM over SDH over WDM
    • IP 패킷을 ATM셀로 매핑할 때의 오버해드는 평균 SDH대역폭의 25%에 달함
    • 전송자원의 낭비와 처리 지연이 심함
  • IP over SDH over WDM(IPoS)
    • IP 패킷을 PPP로 캡슐화 한 후 SDH프레임에 싣기 위해 HDLC 패킷으로 재구성하며, 이 패킷을 POS(Packet Over SONET/SDH)라고 함
    • 오버해드는 평균 2~3% 수준으로 양호하지만, SDH가 양방향 대칭형 용량을 가진 디지털 체계이므로, 비대칭적인 인터넷 트래픽을 수용하는 데는 여전히 비효율적임
  • IP over WDM(IPoW)
    • IP over SDL(Simple Data Link) over WDM
    • IP over Gigabit Ethernet over WDM