Classical IP over ATM

Технология регламентируется документом IETF RFC 2225, описывающим как инкапсуляцию IР-трафика в ячейки АТМ на уровне АAL5, 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 СВR. rtVВR. nrtVBR или UBR.

Данная технология предназначена для поддержки протокола IР в одной логической подсети (Logical IP Subnet, LIS) сети АТМ. Логическая подсеть представляет собой группу устройств, подключенных к одной сети АТМ и использующих единый номер сети подсети и маску подсети.

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

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

Classical IP оvег АТМ имеет ряд недостатков. Поскольку серверу АТМАRР доступна только одна IР-подсеть, узлы IР могут напрямую взаимодействовать только с узлами IР, расположенными в той же подсети. Чтобы посылать пакеты узлу IР, находящемуся в другой виртуальной подсети, передающий узел IР должен направлять их через маршрутизатор.

Рис. 2.8. Схема работы протокола Classical IP оvеr АТМ

Передающий узел IР использует для соединения с маршрутизатором один виртуальный канал, а маршрутизатор применяет для соединения с узлом IР, являющимся адресатом, другой виртуальный канал. В этой цепи маршрутизаторы создают «узкое место», поскольку, как правило, работают медленнее коммутаторов. Кроме того, Classical IP оvег АТМ может маршрутизировать только IР-пакеты. Он не решает проблем задержек и перегрузки сети, поскольку не может использовать преимущества качества сервиса сетей АТМ. И, наконец, Classical IP оvег АТМ 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 технологии LАNЕ АТМ Forum была разработана технология Multiprotocol over АТМ — МРОА (AF-МРОА-0114.000), позволяющая более эффективно работать коммутаторам 3-го уровня различных протоколов (в том числе IР) через АТМ. МРОА дает возможность маршрутизировать протоколы типа IР из традиционных ЛВС по коммутируемой АТМ-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 IР-трафик в сети АТМ.

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 АТМ, или сетевые интерфейсные платы, передающие пакеты и ячейки между подключенными к АТМ устройствами и сетями АТМ.

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 АТМ устройством, она посылает пакет клиенту МРОА (оконечному устройству), которое запрашивает соответствующий АТМ-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 АТМ, 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 АТМ. 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 АТМ-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 IР механизмы, обеспечивающие гарантированное качество услуг, такие как RSVP, в базовой коммутирующей структуре АТМ. Технология МРОА позволяет объединить существующие подсети с магистралями АТМ без назначения новых адресов IР.