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.

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.