Protokoly úrovně 3 nad ATM

1. Protokoly úrovně 3 nad ATM Projektování distribuovaných systémů Lekce 2 Ing. Jiří ledvina, CSc

2. Protokoly L3 nad ATM • Přenos nativního protokolu přes ATM síť • Přenos LAN přes ATM síť • Používá IP adres (ne ATM adresy) – požadavky na přenos protokolu L3 – odlišné od ATM (spojované služby kontra nespojované služby, bcast, mcast kontra unicast) • Je nutné řešit dva problémy • Zapouzdření paketu • Resoluce adresy (IP – ATM) Projektování distribuovaných systémů

3. Protokoly L3 nad ATM Existují tři řešení zapouzdření a resoluce adresy • LANE (LAN Emulation) – MAC protokol použitý pro realizaci transparentních LAN služeb nad ATM • Rozšíření LANE je Multiprotocol over ATM (MPOA) • Používá LANE a cut-through směrování ke zlepšení výkonnosti v rozlehlých sítích • Operace v původním režimu (native mode) • Založeno na protokolech definujících IP konektivitu nad ATM s použitím • Zapouzdření IP nad ATM (obecně protokol L3) • Resoluce ATM adresy ze síťové adresy (IP) • Tomuto řešení se říká Classical IP and multiprotocol Encapsulation over ATM (Classical IP over ATM) • Tag switching – technologie kombinuje výhody směrování s výkonností přepínání a tím nabízí jiné řešení pro přenos IP paketů přes ATM síť Projektování distribuovaných systémů

4. Classical IP and Multiprotocol Encapsulation over ATM • Přenos IP a dalších L3 protokolů přes ATM • Classical IP and ARP over ATM (RFC 1577) • Používá přepínané virtuální okruhy (SVCC) a permanentní virtuální kanály (PVCC) • Specifikuje mechanizmus pro resoluci a vyhledávání adres • Multiprotocol Encapsulation over ATM adaptation layer 5 (RFC 1483) • Definuje zapouzdření různých typů PDU pro transport nad ATM Projektování distribuovaných systémů

5. Projektování distribuovaných systémů

6. RFC 1577 • ATM je použito k přímé náhradě propojení LAN segmentů obsahujících stanice s IP adresami a IP směrovači • Tyto LAN segmenty se nazývají Logical IP Subnets (LIS) a jsou identické s konvenčními LAN subsítěmi • ATM propojené systémy v různých LIS mají různé síťové adresy a mohou komunikovat pouze prostřednictvím směrovačů, i když jsou připojeny do téže ATM sítě • Pro resoluci adres se používá ATMARP a InATMARP (Address Resolution Protocol a Inverse Adress Resolution Protocol) Projektování distribuovaných systémů

7. Mechanizmus ATMARP • V ATM neexistují broadcasty – není možné použít obdobu ARP v broadcast sítích (broadcast může být realizován jako rozesílání kopií v unicast kanálech) • Řešeno ATMARP serverem – obsahuje tabulku IP a ATM adres pro jednu subsíť • Libovolný klient může získat ATM adresu zařízení a navázat přímo spojení Projektování distribuovaných systémů

8. Classical IP-over-ATM • ARP klient registruje svoji IP a ATM adresu v ARP serveru • Klient A hledá ATM adresu pro IPB, server vrací ATM adresu B • Klient vytváří ATM SVCC na klienta B a posílá mu data • Jakmile klient B odpovídá na paket z A, posílá též dotaz na ARP server • Po obdržení ATM adresy A zjišťuje klient B, že SVCC již existuje a další nevytváří • Klient B posílá data do A. • V každé LIS musí být směrovač, konfigurovaný jako ATMARP klient nebo lépe ve směrovači může běžet ATMARP server. Projektování distribuovaných systémů

9. Mechanizmus InATMARP • V tomto případě není třeba funkce ATM serveru • Klienti si vyměňují informaci a vyhledávají ostatní protokolové adresy • K vyhledání protokolové (IP) adresy na druhém konci spojení pošle klient InATMARP dotaz po existujícím spojení Projektování distribuovaných systémů

10. RFC 1483 • Multiprotocol Encapsulation over ATM • Mechanizmus zahrnuje i přenos jiných rámců než jsou IP pakety • Existují 2 možnosti jak to zařídit • LLC/SNAP zapouzdření – různé protokoly mohou být přenášeny jedním ATM spojením a identifikovány standardním LLC/SNAP záhlavím • Multiplexování virtuálního spojení – přes ATM spojení je přenášen pouze jeden protokol – protokol je implicitně dán při vytváření spojení Projektování distribuovaných systémů

11. Možné kombinace RFC 1483 a RFC 1577 • SVCC a ATMARP • Zapouzdření IP datagramů nad ATM (routed IP formát) • Použití ATM ARP k mapování IP na ATM adresu • PVCC a InATMARP • Mezi síťovými zařízeními jsou konfigurovány staticky cesty (PVCC) • Rozpoznání IP adresy se děje pomocí ATM adresy koncového uzlu a InATMARP • IP pakety jsou přenášeny ve SNAP Projektování distribuovaných systémů

12. SVCC a ATMARP Projektování distribuovaných systémů

13. SVCC a ATMARP • Zapouzdření IP datagramů nad ATM (routed IP formát) • Použití ATM ARP k mapování IP na ATM adresu • Výhody: • Pro propojení IP subsítě je jednodušší než LANE • Jednoduchá konfigurace pro malé sítě (adresa ATMARP serveru) • Podpora ATMARP od mnoha výrobců Projektování distribuovaných systémů

14. SVCC a ATMARP • Omezení: • Nemá podporu multicastu • Podporuje pouze IP • Není možnost ořezat tok dat ve směrovačích • Při přenosu přes více LIS se musí použít směrovače i když přenosy probíhají v jedné ATM síti • ATMARP server je úzké místo v systému • Ve velkých sítích nebezpečí chybné konfigurace ATMARP serverů (musí být ve všech klientech) Projektování distribuovaných systémů

15. PVCC a InATMARP • Mezi síťovými zařízeními jsou konfigurovány staticky cesty (PVCC) • Rozpoznání IP adresy se děje pomocí ATM adresy koncového uzlu a InATMARP • IP pakety jsou přenášeny ve SNAP • Výhody: • InATMARP je podporováno mnoha výrobci • Konfigurace pro propojené IP subsítě je jednodušší než LANE Projektování distribuovaných systémů

16. PVCC a InATMARP • Omezení: • Nemá podporu multicastu • Podporuje pouze IP • Není možnost ořezat tok dat ve směrovačích • Při přenosu přes více LIS se musí použít směrovače i když přenosy probíhají v jedné ATM síti • Ve velkých sítích nebezpečí chybné konfigurace ATMARP serverů (musí být ve všech klientech) Projektování distribuovaných systémů