Classical ip over atm

Технология регламентируется документом IETF RFC 2225, описыва­ющим как инкапсуляцию IP-трафика в ячейки ATM на уровне AAL5, так и функции преобразования адресов для постоянных и коммутируемых виртуальных соединений. При реализации данного метода обязательно должна поддерживаться инкапсуляция LLC/SNAP. Спецификация не указывает параметры трафика, качества обслуживания и требуемую кате­горию услуг CBR, rtVBR, nrtVBR или UBR. Данная технология предназначена для поддержки протокола IP в одной логической подсети (Logical IP Subnet, LIS) сети ATM. Логичес­кая подсеть представляет собой группу устройств, подключенных к од­ной сети ATM и использующих единый номер сети/подсети и маску подсети.

В качестве протокола распознавания адреса используются протоко­лы распознавания адресов ATM ATMARP и InATMARP (инверсный ATMARP). Протокол ATMARP базируется на протоколе ARP, но вклю­чает ряд дополнений, необходимых для работы в нешироковещательной сети. Каждая LIS имеет один сервер ATMARP. Основная задача серве­ра заключается в управлении специальной таблицей, записи которой содержат пары соответствующих IP- и ATM-адресов устройств. Каждое устройство (клиент LIS) в логической подсети настраивается на уникаль­ный ATM-адрес этого сервера.

У каждой конечной станции есть адрес ATMARP-сервера. В какой-то момент клиент посылает ему запрос, и в ответ сервер, послав свой зап­рос, узнает его IP- и ATM-адреса и добавляет их в свою таблицу, после чего обрабатывается запрос клиента. (В отличие от стандартного ARP, в случае, если адрес не найден, посылается явный отрицательный ответ.) Затем конечная станция (А), получив ATM адрес соседа (конечной стан­ции В), по логической сети устанавливает с ним коммутируемое вирту­альное соединение и передает данные. Схема взаимодействия узлов по протоколу Classical IP over ATM приведена на рис. 2.8.

Рис. 2.8. Схема работы протокола Classical IP over ATM

Classical IP over ATM имеет ряд недостатков. Поскольку серверу ATMARP доступна только одна IP-подсеть, узлы IP могут напрямую вза­имодействовать только с узлами IP, расположенными в той же подсети. Чтобы посылать пакеты узлу IP, находящемуся в другой виртуальной подсети, передающий узел IP должен направлять их через маршрутизатор. Передающий узел IP использует для соединения с маршрутизато­ром один виртуальный канал, а маршрутизатор применяет для соедине­ния с узлом IP, являющимся адресатом, другой виртуальный канал. В этой цепи маршрутизаторы создают «узкое место», поскольку, как пра­вило, работают медленнее коммутаторов. Кроме того, Classical IP over ATM может маршрутизировать только IP-пакеты. Он не решает проблем задержек и перегрузки сети, поскольку не может использовать преиму­щества качества сервиса сетей ATM. И, наконец, Classical IP over ATM не поддерживает многоадресную рассылку. Основным достоинством данного стандарта является гибкая конфи­гурация сети благодаря возможности объединения в одну виртуальную подсеть конечных станций из физически независимых локальных сетей.

МРОА

На основе технологи LANE ATM Forum была разработана техноло­гия Multiprotocol over ATM — МРОА (AF-MPOA-0114.000), позволяю­щая более эффективно работать коммутаторам 3-го уровня различных протоколов (в том числе IP) через ATM. МРОА дает возможность маршрутизировать протоколы типа IP из традиционных ЛВС по коммутиру­емой ATM-магистрали. Подход МРОА в основном заключается в разде­лении традиционной роли маршрутизатора на две функции, одна из которых обслуживает непосредственную связь с пользовательскими ус­тройствами, а другая отвечает за сетевой сервис, такой, как определение маршрута. МРОА отделяет пересылку пакетов от других функций мар­шрутизатора, определяя для пакетов кратчайшие пути, что существен­но ускоряет IP-трафик в сети ATM.

МРОА состоит из следующих компонентов:

• серверов маршрутизации (Route Servers), которые также называ­ют серверами МРОА. Они поддерживают таблицы маршрутизации и вычисляют маршруты для оконечных устройств, а также взаимодействуют с традиционными маршрутизаторами и другими серверами маршрутизации. Серверы маршрутизации не обязатель­но выполнены в виде единого устройства, их функции могут встра­иваться в существующие маршрутизаторы и коммутаторы;

• оконечных устройств (Edge Devices), иначе называемых клиентами МРОА. Ими могут служить интеллектуальные коммутаторы, которые пересылают пакеты и ячейки между ЛВС и ATM, или сетевые интерфейсные платы, передающие пакеты и ячейки между подключенными к ATM устройствами и сетями ATM.

Вместе серверы маршрутизации и оконечные устройства действуют как распределенные маршрутизаторы: серверы маршрутизации опреде­ляют, куда необходимо посылать пакеты, а оконечные устройства их пе­редают.

Когда конечной станции в ЛВС необходимо связаться с подключен­ным к ATM устройством, она посылает пакет клиенту МРОА (оконеч­ному устройству), которое запрашивает соответствующий ATM-адрес у сервера маршрутизации. Если сервер маршрутизации знает АТМ-адрес, то просто выдает запрошенную информацию; в противном случае для определения этого адреса он может, используя один из протоколов мар­шрутизации, связаться с другими маршрутизаторами — как с традиционными, так и с остальными серверами маршрутизации. Узнав АТМ-адрес, оконечное устройство устанавливает виртуальный канал с соответствующей конечной станцией получателя. На рис. 2.9 приведена схема взаимодействия устройств МРОА.

Рис. 2.9. Схема работы МРОА

Стандарты МРОА рассчитаны на максимальное использование пре­имуществ ATM, в том числе на возможность динамического изменения полосы пропускания сети с использованием прямых коммутируемых виртуальных каналов и гарантированного качества обслуживания.

Поскольку МРОА — это технология сетевого уровня, она имеет до­ступ к информации сетевого уровня, такой, как характеристики трафи­ка и параметры качества сервиса ATM. При установлении соединения оконечное устройство может использовать эту информацию для опреде­ления оптимального маршрута к конечной станции адресата в зависимо­сти от уровня QoS, запрашиваемого передающей конечной станцией. Кроме того, МРОА предоставляет дополнительные возможности марш­рутизации. С помощью МРОА можно осуществлять маршрутизацию между традиционными ЛВС, соединенными ATM-магистралью, созда­вая таким образом высокоскоростное межсетевое соединение без «узких мест» в виде традиционных маршрутизаторов. Можно также использо­вать маршрутизацию типа «one-hop» или «hop-by-hop» для оптимизации коротких и длинных передач.

МРОА позволяет использовать разработанные для IP механизмы, обеспечивающие гарантированное качество услуг, такие как RSVP, в базовой коммутирующей структуре ATM. Технология МРОА позволяет объединить существующие подсети с магистралями ATM без назначения новых адресов IP.