Технология эмуляции локальной сети — LANE

Передача IP-дейтаграмм в кадрах SONET

С ростом популярности протокола IP в глобальных сетях многие операторы усиленно пытаются снизить накладные расходы, которые возникают в этом слу­чае при использовании технологии ATM в качестве магистрали. Напомним, что в соответствии с моделью ATM, в качестве одной из возможных спецификаций физического уровня используется SONET, располагающийся ниже уровня ATM (рис. 16.17). При этом, как видно из приведенных выше таблиц, накладные рас­ходы составляют более 10 %.

	Видео	Голос	Данные
	Протокол IP
ATM
SONET
Физический уровень

Рис. 16.17. Стандартная схема передачи дейтаграмм

Выход состоит в передаче IP-дейтаграмм непосредственно в кадрах SONET без посредника в лице ATM. Эта технология становится все более популярной, так как она позволяет значительно снизить накладные расходы (рис. 16.18). На­пример, по данным фирмы Cisco выигрыш может составлять 25-35 % за счет того, что устраняются такие процедуры, как сегментация и сборка ячеек. Если исключить технологию ATM и упаковывать дейтаграммы напрямую в кадры STS-Зс (скорость передачи 155 Мбит/с), можно получить эффективную ско­рость передачи 135 Мбит/с. Сравните это значение со скоростью 123 Мбит/с — максимально возможной при использовании ATM.

Видео	Голос	Данные
Протокол IP
SONET
Физический уровень

Рис. 16.18. Технология ATM исключается из процесса передачи дейтаграмм

Учитывая, что продукты и услуги ATM становятся в настоящее время все более доступными для широкого круга пользователей, менеджеры по информацион­ным технологиям ищут пути обновления сетей своих организаций. Менеджеры и администраторы сетей хотели бы сделать такую модернизацию направленной на интеграцию с технологией ATM и контролируемой на всех этапах построения новой сети. Такая модернизация выгодна тем, что обеспечивает все достоинства технологии ATM с сохранением наилучших, наработанных в процессе долгой эксплуатации, качеств существующих сетей. Для плавной интеграции техноло­гии ATM с существующими сетями и сетевыми технологиями Форум ATM раз­работал спецификацию, названную эмуляцией локальной сети (LAN Emulation, LANE). Дело в том, что многие сетевые приложения, операционные системы, программно-аппаратные комплексы контроля за сетью и т. д. неспособны непос­редственно работать с технологией ATM. В то же время пользователи, хотя и заинтересованы во внедрении ATM, не могут сразу же отказаться от существу­ющей сетевой инфраструктуры и наработанных приложений.

Основу метода, предложенного Форумом ATM для решения этой проблемы, составляет упаковка кадров Ethernet в ячейки ATM без изменения специфика­ций существующих драйверов и интерфейсов. При использовании такого метода не требуется обновление существующих приложений, так как они смогут про­зрачно работать с сетью ATM как с традиционной локальной сетью. Применяя оборудование, поддерживающее технологию LANE, можно уже сегодня гибко адаптировать существующие сети к передовой технологии ATM. На рис. 16.19 показана схема упаковки IP-дейтаграмм с использованием технологий LANE и Классический IP.

Технология эмуляции локальной сети использует ATM для взаимодействия между сетями. Она регламентирует соединения между конечными станциями ATM, функционируя на канальном уровне эталонной модели OSI в соответст­вии с существующими стандартными протоколами локальных сетей. Программ­ное обеспечение LANE совместимо с протоколами сетевого уровня (IP и IPX) и ориентировано на установление коммутируемого виртуального соединения между конечными станциями, поддерживающими LANE и нуждающимися в обмене данными. Благодаря этому любой протокол сетевого уровня, отвечающий требованиям модели OSI, может передавать пакеты по сети ATM без каких-либо дополнительных настроек. Это, в свою очередь, позволяет пользователям рабо­тать со своими приложениями в сети ATM так же, как и в традиционной локаль­ной сети.

Технология эмуляции локальной сети предусматривает управление промежу­точными устройствами в сети: маршрутизаторами, коммутаторами и т. д. За счет этого она позволяет использовать технологию ATM в качестве базовой сети для локальных сетей, построенных на этих устройствах.

То, что для согласования ATM с традиционными локальными сетями и их эмуляции потребовался специальный тщательно разработанный стандарт, не­удивительно. ATM в корне отличается от существующих технологий локальных сетей. ATM ориентирована на установление соединения, по которому и про­исходит обмен данными между двумя конечными станциями, а большинство функционирующих сегодня локальных сетей работают без установления соеди­нения.

Хотя многие производители могли бы самостоятельно предложить средства обеспечения необходимого взаимодействия, большинство пользователей (реаль­ных или потенциальных заказчиков) предпочитают стандартизованные решения. Поэтому Форум ATM проделал большую работу по стандартизации механизмов взаимодействия с существующими сетями. В частности, был выработан ключе­вой интерфейс LUNI (LAN Emulation User Networks Interface). Этот интерфейс позволяет подключенным к сети АТМ-устройствам и граничным устройствам ATM/LAN контролировать виртуальные соединения, требующиеся для переда­чи. Кроме того, он позволяет эмулировать режим без установления соедине­ния — по сути, в этом и состоит LAN Emulation.

Технология LANE предусматривает также создание виртуальной локальной сети (эмулируемой сетью ATM). При этом наиболее интенсивно обмениваю­щиеся между собой пользователи могут быть объединены в одну виртуальную локальную сеть. Кроме того, для более эффективного использования полосы пропускания технология LANE позволяет создавать в одной сети ATM несколь­ко виртуальных локальных сетей.

Пользователи могут быть объединены в сеть по какому-либо признаку, на­пример, использованию протокола IP или IPX. Такая «сегментация» позволяет изолировать различные группы пользователей друг от друга. По аналогии с ло­гической подсетью, образуемой классическим IP, эмулированная локальная сеть образует логический сегмент, в состав которого входят объединенные через ма­гистраль ATM конечные станции, которые могут принадлежать к различным эмулируемым сетям (рис. 16.20).

В соответствии со спецификацией LANE 1.0, «основная цель технологии эму­ляции локальной сети состоит в том, чтобы позволить существующим приложе­ниям получить доступ к сети ATM с помощью стандартных стеков протоколов, как если бы они работали в традиционных локальных сетях».

Чтобы сделать стандартизованную технологию доступной как можно скорее, при проектировании первой версии LANE Форум ATM несколько сузил набор предоставляемых возможностей. LANE 1.0 определяет схему, построенную по архитектуре клиент-сервер, которая подробно описывает, как клиент (LAN Emu­lation Client, LEC) взаимодействует с сервисом LANE через интерфейс UNI. Однако эта спецификация не определяет детали реализации различных функ­ций внутри самого сервиса LANF

Средства эмуляции локальных сетей функционируют поверх одного из двух стандартных интерфейсов — UNI 3.0 или UNI 3.1. Напомним, что интерфейс UNI регламентирует формирование коммутируемых виртуальных соединений, а также способы регистрации сетевыми устройствами своих адресов на коммута­торе. «Участники» технологии LANE (клиенты и сервера) должны зарегистри­роваться при помощи интерфейса UNI до того, как они начнут выполнять свои функции в эмулированных сетях.

Спецификация LANE 1.0 состоит из двух основных составляющих:

q Клиента (LEC);

q Набора услуг эмуляции локальной сети, который, в свою очередь, состо­ит из:

o сервера эмуляции (LAN Einulation Server, LES),

o сервера широковещательных и нераспознанных сообщений (Broadcast and Unknown Server, BUS),

o сервера конфигурации LANE (LAN Emulation Configuration Server, LECS).

На рис. 16.21 показана общая схема взаимодействия перечисленных выше основных составляющих технологии LANE.

Связь 1 (рис. 16.21) происходит при получении клиентом от сервера конфи­гурации LECS адреса сервера LES. Связь 2 задействуется в том случае, когда клиенту требуется выслать серверу LES запрос для определения возможности подключения к эмулированной локальной сети и получения о ней необходимой информации. Связь 3 необходима для предоставления сервером BUS услуг ши­роковещательной и групповой рассылки всем устройствам в эмулированной ло­кальной сети.

Перечисленный набор услуг эмуляции локальной сети может быть реализо­ван как централизованно, на одной из конечных станций или коммутаторе ATM, так и распределенным образом — на нескольких устройствах. Сервера могут дублироваться в сети, обеспечивая резервирование и повышая, тем самым, на­дежность.

Версия LANE 1.0 гарантирует взаимодействие всех стандартных реализаций серверов LES, но способы этого взаимодействия не регламентированы. Вторая версия LANE определяет протокол взаимодействия серверов, повышая таким образом надежность и масштабируемость эмулированных сетей.

Версия LANE 2.0 позволит уменьшить широковещательный трафик и сможет поддерживать до двух тысяч пользователей в одной эмулированной локальной сети. В этой версии станет возможным включение в эмулированную локальную сеть до двадцати серверов LES с организацией связи между ними и взаимным резервированием. Вторая версия полностью совместима с первой, повышая спо­собность к взаимодействию, масштабируемость и качество обслуживания.

Дата добавления: 2015-07-13