因為LANE提供與現有MAC協議給網絡層提供的驅動相同的服務接口，不需要改變該驅動，這將加速ATM的發展和應用。但是，LANE的功能是使ATM的特性對高層協議透明，因此它使高層協議不能利用ATM固有的優點，尤其是其服務質量保證。新完成的LANE2.0版為ATM端系統間的通信提供局部管理的服務質量，該協議提供機制以確定是否支持期望的服務質量。每種局部定義的服務質量可以包含信息以指示以該服務質量建立的VCC是否可以被其他協議或應用所共享。

盡管LANE提供在ATM網絡子網內橋接的有效方式，但子網間的業務仍需要通過路由器轉發，因此，ATM路由器很可能成為瓶頸，下面談到的MPOA將解決子網間通信的效率問題。

三、CLIP(Classical IP over ATM)

1、原理

為了在ATM網絡上運行IP，IETF采用了邏輯獨立IP子網(LIS)的概念。象通常的IP子網一樣，一個LIS包含一組連接到單一ATM網絡的IP節點（如主機或路由器），它們屬于同一IP子網。ATM LIS的行為很象傳統的IP子網，為了在LIS內解析節點的地址，每個LIS提供一個ATMARP服務器，該LIS內的所有節點(LIS客戶)被配置以該ATMARP服務器的ATM地址。當LIS中一個節點出現時，它首先建立與ATMARP服務器的連接。一旦ATMARP服務器檢測到一個新的LIS客戶的連接，它就向該客戶發送一個反向ARP請求，詢問該節點的IP地址和ATM地址，并保存在其ATMARP表中。隨后，LIS中的任意想解析目的IP地址的節點將向該服務器發送ATMARP請求，如果地址映射被找到，則服務器返回ATMARP回應，否則，它返回一個ATM_NAK響應以表示沒有該映射，服務器定期清除地址映射表，除非客戶對其周期性的反向ARP請求給予響應。一旦LIS客戶獲取了與IP地址相對應的ATM地址，它就可以與該地址建立連接。分組封裝和地址解析的協議分別在RFC1483和RFC1577中定義。

然而，因為RFC1577中定義的地址解析協議保留了主機對于向子網外站點發送分組必須經過缺省路由器的要求，所以捷徑VCC只能在同一子網內的節點間建立，否則源站點必須把分組轉發給缺省路由器，即使源、目的站點在同一ATM網絡內也是如此。這樣，ATM路由器就成了瓶頸，且服務質量無法實現。

與LANE相比，RFC1577只支持IP，而不支持其它網絡層協議，如IPX、AppleTalk。此外，CLIP也不支持組播，這也是RFC1577的重要缺點。

2、CLIP的擴展

2.1、NHRP(Next Hop Resolution Protocol)

為了在同一ATM網絡、不同子網間的站點間提供捷徑路由，IETF提出了名為NHRP的協議，NHRP建立在CLIP模型之上，但是用非廣播多路訪問網絡(NBMA)的概念取代了LIS的概念，NBMA意味著允許多個設備連到同一網絡，但可以配置到不同的廣播域，并且支持不同LIS中主機間的直接通信。幀中繼和X.25就是NBMA網絡的例子。

NHRP用NHS(NHRP服務器)的概念替換ARP服務器，每個NHS中含有“下一跳解析”緩存表，其內容為與該NHS相關的所有節點的IP到ATM的地址映射。節點配置含NHS的ATM地址，并將自己的ATM地址和IP地址用登記包在NHS登記。

協議處理過程如下：當一個節點想通過NBMA網絡發送分組，即需要解析特定的ATM地址時，它生成并向NHS發送NHRP請求包，這樣的請求以及所有的NHRP信息通過IP包發送。如果目的站點由該NHS服務，NHS就通過NHS回應包返回其地址，否則NHS查找其路由表以決定到達該目的的下一個NHS并轉發該請求。在下一個NHS處執行同樣的算法直到真正知道所請求的映射的NHS，目的節點返回一個NHRP回應，以相反的順序經過同樣的一系列NHS，到達請求節點，請求節點就可以建立一個直接數據連接。從而可以越過子網邊界建立ATM VCC，使得子網間可以不通過路由通信。

2.2、 組播

有兩種支持組播的方法。

第一種是通過組播服務器，所有想發送組播信息的節點與之建立點到點的連接，它與所有接收節點通過點到多點連接相連。組播服務器通過該點到點連接接收數據，通過點到多點連接重發數據。這種方法可以用于大型網絡，但組播服務器可能最終成為瓶頸。

第二種方法稱為組播網，該組中每個節點與其它節點建立點到多點連接。這樣，所有的節點都可以向其它節點發送和從它們接收數據。對于一個含N個節點的組來說，將需要N個點到多點連接，不適于含節點數目很多的組。

這兩種方法都用于Armitage建議的組播地址解析服務器(MARS)。MARS服務于一簇節點，一簇中所有的端系統配置以MARS的ATM地址。當一個端系統想向特定的組播群發信息時，它建立與MARS的連接，發出MARS_REQUEST信息，MARS返回MARS_MULTI信息，此信息含有該組的組播服務器的地址或組成員的地址，如果該組支持組播服務器，請求節點就建立與該服務器的連接，將數據發送給該服務器，由該服務器將數據轉發給組中的節點；在組播網方案中，請求節點與組中的節點建立點到多點連接并通過該連接發送數據。

四、MPOA

1、MPOA的原則

MPOA的目的是在LANE環境中有效地傳輸子網間的unicast數據。MPOA集成了LANE和NHRP以保留LANE，同時通過旁路路由器提高子網間通信的效率。MPOA允許網絡層路由記算和數據傳送物理地分離，這稱為虛擬路由。路由計算由位于路由器中的服務器--即MPS--執行，數據傳送由邊緣設備中的客戶--即MPC--執行。

在入口點，MPC檢測通過ELAN傳送給含有MPS的路由器的數據流，當它發現能夠旁路當前路由路徑的捷徑時，它使用基于NHRP的協議請求與目的節點建立捷徑，如果可行，該MPC在其入口表中記錄下該信息，建立捷徑VCC，通過該捷徑VCC發送幀。對于使用捷徑的分組，MPC從分組中去掉數據鏈路層(DLL)封裝。

在出口點，MPC從其它MPC接收網絡數據，對于通過捷徑接收到的幀，該MPC加上適當的DLL封裝把它們傳送給上層協議。該DLL封裝信息由MPS提供并存貯在出口緩存中。

MPS是路由器的邏輯成分，給MPC提供網絡層轉發信息，它包含NHRP中定義的完整的NHS。MPS與本地NHS和路由功能交互以回答入口MPC的MPOA請求，并給出口MPC提供DLL封裝信息。

下面是ELAN內和ELAN間通信過程的簡單描述。

ELAN內通信從一個MPOA主機或LAN主機到同一ELAN的另一MPOA主機或LAN主機，這些數據流使用ELAN做地址解析和數據傳輸。ELAN間通信從一個MPOA主機或LAN主機到不同ELAN的MPOA主機或LAN主機，短數據流使用缺省的路徑，長數據流使用捷徑，缺省的路徑利用ELAN和路由器，捷徑使用LANE和NHRP做地址解析和捷徑。捷徑是這樣工作的：如果源節點和目的節點不在同一個MPS的管理域，入口MPS將MPOA解析請求翻譯成NHRP解析請求，通過NHRP將該請求轉發給出口MPS，當出口MPS收到出口MPC的回應后，它生成NHRP解析回應并把它發回給入口MPS，當入口MPC得到入口MPS的MPOA解析回應后，它與出口MPC之間就可以建立捷徑了。

2、MPOA的優點和限制

MPOA從根本上將數據傳送和路由計算分開，將功能分布到不同的設備，從而減少了參與路由計算的設備數目和端設備的復雜性。它可以以統一的方式支持二層和三層網絡互連，因此保證了ATM環境中大規模的互連。它可以同時有效地處理突發數據和長期的數據流，但是，MPOA的復雜性有很大的爭議。

五、IP交換

IP交換的目的是在快速交換硬件上獲得最有效的IP實現，將非連接的IP和面向連接的ATM的優點互補。IP交換是標準的ATM交換加上連接于ATM交換機端口上的智能的軟件控制器，即IP交換控制器。IP交換機將數據流的初始分組交給標準的路由模塊(IP交換機的一部分)處理，當IP交換機看到一個流中足夠的分組，認為它是長期的，就同相鄰的IP交換機或邊緣設備建立流標記，后續的分組就可以高速地標記交換，將緩慢的路由模塊旁路。特別的IP交換網關或邊緣設備負責從非標記分組向標記分組和分組到ATM數據的轉換。

每個將現有網絡設備連到IP交換機的IP交換網關或邊緣設備在啟動時建立一個到IP交換控制器的虛信道作為缺省的轉發信道，從現有網絡設備接收到分組時，邊緣設備通過缺省轉發信道將分組傳送給IP交換控制器。

IP交換控制器執行傳統的路由協議，如RIP、OSPF和BGP，將分組以正常的方式通過缺省轉發信道轉發給下一個節點，這可能是另一個IP交換機或邊緣設備。IP交換控制器還執行數據流分類，它識別長期的數據流，因為這樣的數據可以用ATM硬件的cut-through交換來優化，其余的通信仍然使用缺省的方式，即點到點的存貯轉發路由。

當長期的數據流被識別，IP交換控制器要求上一節給之打標記，使用新的虛信道，如果源邊緣設備同意，該數據流就通過新的虛信道流向IP交換控制器。下一節點也執行同一動作。當該流獨立使用特殊的輸入信道和輸出信道，IP交換控制器指示交換機建立適當的硬件端口映射，旁路路由軟件和相關的處理開支。這個過程繼續下去，該流的前面幾個分組使從源邊緣設備到目的邊緣設備建立直接的連接。此設計使IP交換機以僅受交換引擎限制的速率轉發分組。第一代IP交換機支持高達每秒5.3M分組的吞吐量。此外，因為不需要將ATM信元封裝到中介IP交換機的IP分組中，IP網中的吞吐量也得到了優化。

Ipsilon給IETF提出了兩種協議。通用交換管理協議(GSMP, RFC1987)允許IP交換機控制器訪問交換機硬件并動態轉變交換模式：存貯轉發或cut-through。Ipsilon流量管理協議(IFMP, RFC1953)用于在邊緣設備和IP交換控制器間交換控制信息并將IP流與ATM虛信道聯系起來。

IP交換的一個重要特性是流的分類和交換在本地執行，而不是基于端到端的基礎上，這保留了IP的非連接本質，并允許IP交換機繞過失效節點路由而不需要從源主機重新建立通道。

此外，流分類使IP交換同樣有效地支持長期和突發數據。

然而，IP交換是基于流的，在大型網絡中其伸縮性是值得質疑的，在很大的網絡中流的數目可能最終超過可用的虛通道數。

有五家公司正式宣稱支持Ipsilon的IP交換，它們是：Ericsson、General Datacomm、Hitachi America Ltd. 、NEC America Inc. 和DEC Ipsilon。它們試圖使此技術成為事實上的標準--MPLS。