Протокол сигнализации PNNI

Вторая часть протокола PNNI – протокол сигнализации – управляет установлением и завершением коммутируемых виртуальных соединений точка-точка и точка-группа. Соединение точка-точка является двунаправленным соединением между двумя конечными системами в сети ATM.

Протокол сигнализации PNNI базируется на спецификациях UNI 3.1 и UNI 4.0, добавляя механизм маршрутизации запросов на соединение и определения альтернативных маршрутов в случае неудачи первого запроса.

Протокол сигнализации PNNI базируется на маршрутизации от источника: коммутатор, ближайший к отправителю (входной коммутатор), вычисляет маршрут через всю сеть ATM до коммутатора, ближайшего к получателю (выходного коммутатора), который объявил о доступности адреса получателя. Для маршрутизации от источника требуется создание списка промежуточных коммутаторов в пути следования запроса. Этот список создается входным коммутатором и называется транзитным списком (Designated Transit List, DTL). Коммутаторы внутри сети не принимают решения о дальнейшей маршрутизации, а просто передают запрос в соответствии со списком DTL. (Этим маршрутизация от источника отличается от традиционной маршрутизации, применяемой, например, в Internet.) Список DTL включается в запрос на установление виртуального соединения. Запрос передается через все узлы на маршруте до получателя, а список DTL указывает промежуточным узлам дальнейший путь передачи.

Маршрутизация от источника удобна тем, что все вычисления производятся на одном коммутаторе, тем самым снижается нагрузка на остальные. Повышается гибкость сети, так как различные коммутаторы могут реализовывать разные алгоритмы вычисления маршрута. Практически исключаются петли маршрутизации (вычисляющий коммутатор «увидит» петлю и просто не будет использовать соответствующий маршрут).

Следует отметить, что алгоритм вычисления маршрута не является частью спецификации протокола PNNI. Та или иная его разновидность должна поддерживаться всеми коммутаторами в сети, но какая именно реализация будет поддерживаться – это дело производителя коммутатора.

Для определения каналов связи в сети, которые могут предоставить требуемое качество обслуживания, используется специальный алгоритм GCAC (Generic Call Admission Control, общий протокол контроля за принятием вызовов). При вычислении маршрута учитываются только те каналы связи, которые прошли проверку алгоритмом GCAC.

Для установления соединения точка-точка запрос передается по маршруту, указанному в списке DTL. Когда узел получает запрос, он использует алгоритм GCAC для определения наличия ресурсов для поддержания данного запроса. Если ресурсов достаточно, то их необходимая часть резервируется, а вызов передается следующему узлу в соответствии со списком DTL. В случае отсутствия требуемых ресурсов протокол PNNI включает Специальный механизм блокирования (crankback), который возвращает запрос обратно тому узлу, который создал список DTL, с указанием причины блокировки запроса. Используя эту информацию, данный узел может вычислить новый маршрут в обход узла или канала связи, не способных предоставить требуемые ресурсы. Это увеличивает вероятность успешного установления виртуального соединения по другому маршруту.

В ответ на запрос отправителя ему приходит уведомление, подтверждающее возможность установления соединения. При этом маршрут передачи запроса и его подтверждения один и тот же.

Для завершения соединения с любой из сторон могут быть посланы специальные сообщения. При получении этих сообщений ресурсы коммутаторов, выделенные для данного соединения, освобождаются.

Рассмотрим пример (рис. 12.9). Предположим, что запрос от конечной системы U1, подключенной к узлу А.1, посылается конечной системе U2, подключенной к узлу А.4. Основываясь на запрошенных параметрах качества обслуживания и текущей информации о топологии, узел А.1 формирует список DTL, содержащий узлы А.1, А.2, А.З и А.4.

Узел А.1 передает запрос на установление соединения узлу А.2, который определяет, что по некоторым причинам канал связи между ним и А.З не годится (например, из-за нехватки пропускной способности). Узел А.2 вернет запрос обратно узлу А.1, указав, что вызов блокирован (плохой канал). Узел А.1 вычислит новый маршрут в обход этого канала связи. При этом будет сформирован новый список DTL, содержащий узлы А.1, А.З и А.4 и, если ресурсов достаточно, этот запрос будет успешно обработан и виртуальное соединение установлено.

Виртуальное соединение точка-группа является однонаправленным соединением от корневого узла до остальных узлов, называемых листьями. Поток данных следует только от корня, который устанавливает соединение, до листьев. Изначально корневой узел устанавливает соединение точка-группа с одним листом. При этом процедура установления соединения аналогична той, что применяется в соединениях точка-точка. Остальные узлы затем добавляются к существующему соединению. Для добавления листьев корень формирует специальный список DTL. Первая часть списка DTL может описывать общую часть маршрута до всех получателей. Вторая часть списка указывает оставшуюся часть маршрута, свою для каждого получателя.

В заключение нашего рассмотрения протокола PNNI следует отметить, что предшественником PNNI был протокол IISP (Interim Interswitch Protocol), разработанный Форумом ATM в 1995 году. IISP – это очень простой протокол сигнализации. Он требует ручной настройки таблиц адресных префиксов на каждом коммутаторе. Он не масштабируем и не поддерживает качество обслуживания.

Для использования протокола PNNI в сетях IP Форум ATM разработал протокол I-PNNI (Integrated PNNI). Рассмотренная выше модель работы протокола PNNI подразумевает, что маршрутизаторы вне сети ATM продолжают использовать традиционные протоколы маршрутизации. Протокол I-PNNI вместо этого предлагает использовать протокол PNNI как коммутаторам в сетях ATM, так и маршрутизаторам в IP-сетях. Это предложение основывается на лучшей производительности и масштабируемости протокола PNNI.

Протокол I-PNNI очень важен для широкого распространения ATM. Он расширяет возможности традиционных сетевых протоколов за счет сильных сторон технологии ATM, таких как масштабируемость и качество обслуживания. Кроме того, протокол обеспечивает эффективный механизм взаимодействия сетей IP с сетями ATM, что упрощает переход к коммутируемым сетям.

Маршрутизаторы, поддерживающие протокол I-PNNI, могут работать в иерархических системах, выбирать лидера группы и т. д. Элементы PTSE также доступны таким маршрутизаторам, что позволяет им определить оптимальный маршрут из конца в конец объединенной маршрутизирующей и коммутирующей системы. Протокол I-PNNI предусматривает механизмы взаимодействия с популярными протоколами маршрутизации, такими как OSPF и RIP. Это позволяет использовать протокол I-PNNI в той части сети, где он необходим, не затрагивая ее остальные фрагменты.

Дата добавления: 2015-07-13