Р.Л. Смелянский - Компьютерные сети. Том 2. Сети в ЭВМ (1130083), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Эта архитектура выросла из системы Тая Зтхйсй)пя, предложен+ ной Стасо 3узгешз, однако некоторые идеи были заимствованы у кои-.'1 курирующей технологии 1Р-коммутации, созданной компанией 1рз11оп),' и проекта АК)Б корпорации 1ВМ. В архитектуре МРЕ5 собраны нац'-:.,'. более удачные элементы всех угюмянугых разработок. Можно ожидать;:! что вскоре появится стандарт на эту технологию благодаря усилия '." 1ЕТГ и компаний, заинтересованных в скорейшем продвижении дан:.:! ной технологии на рынок.
Рассмотрим архитектуру МРЕВ 16). 2.6.2. Принцип коммутации В основе МРЕЯ лежит принцип обмена меток. Любой передавае;-";" мый пакет несет метку так называемого класса эквивалентности при., коммутации — ГЕС (Гогвапйця Ег)шха1епсе С1азз). Значение меткя,"," уникально лишь для участка пути между соседними узлами сетй-."; МРЕЯ, которые называются также маршрутизаторами, коммутиру:,'!' ющими по меткам (1.аЬе1 ВвчйсЬ1пя Кои1ег — ЕЗК). Метка передаетс","',- в составе каждого пакета, причем способ ее привязки к пакету за-',.',.'; висит от используемой технологии канального уровня, т.е. от СПД;:";!: Маршрутизатор ЕЗВ получает информацию о топологии сети вь помощью алгоритмов маршрутизации ОКРГ, ВОР и 1Я-1Я. Затем ой,,', начинает взаимодействовать со смежными маршрутизаторами, рае::.
пределяя метки, которые в дальнейшем будут применяться для ком!,:, мутации. Обмен метками может производиться с помощью ка(41 специального протокола распределения меток (ЕаЬе! ОвппЬцйоа,:„ 98 ':.'"„'-';::: Ргогосо! — ЕРР), так и модифицированных версий других протоколов ,;-,,-.. Гйапример, незначительно видоизмененных протоколов маршрути-'": Зации, резервирования ресурсов и др.) Распределение меток между ЕбК-маршрутизаторами приводит к установлению внутри АС множества путей МР) з с коммутацией по меткам (Еабе! В«чйсЬ)пя Ра«Ь — ЕВР). Каждый маршрутизатор ЕВК ' ', содержит таблицу, которая ставит в соответствие каждой паре входной Интерфейс — входная метка вектор (префикс адреса получателя— „:; йыхолной интерфейс — выходная метка>. Получая пакет, ) БК по °;; Номеру интерфейса, на который он пришел, и по значению сопо,."::: ставленной пакету метки определяет для него выходной интерфейс '"; .
13начение префикса применяется лишь для построения таблицы и в :„' самом процессе коммутации не используется.) Старое значение мет",'::::.ки заменяется новым, содержавшимся в поле «Выходная метка» тая;::;.!:блицы, и пакет отправляется к следующему устройству, следуя по пути «-:,!!';,.;ОР Вся операция требует лишь одноразовой идентификации значений ;-,",:;.— ролей в одной строке таблицы. Это занимает гораздо меньше време",„'"-'«:,,«ни, чем сравнение 1Р-адреса отправителя с наиболее длинным адрес;-:.",'1 «ньгм префиксом в таблице маршрутизации, которое используется при .~;::",'традиционной маршрутизации Сеть МРАК подразделяется на две функционально различные :,:-,;.':;:зоны: ядро и граничную 1рис.
2.3б). Ядро образуют устройства, ми',;".-,!з нимальными требованиями к которым являются поддержка МРАК и д)з):.;.участие в процессе маршрутизации трафика для того протокола, в '"",.'",::.;,:,.котором коммутацию осуществляет МРАК. Маршрутизаторы ядра ',:„"...,. занимаются только коммутацией. Все функции классификации па=в'';:-'кетов по различным ГЕС, а также реализацию таких дополнительных :.,:":.,'-'.":::::.,сервисов, как фильтрация, явная маршрутизация, выравнивание на- '-"~~!: грузки и управление трафиком, берут на себя граничные 1 зК.
В ре':,: 'зультате интенсивные вычисления приходятся на граничную область, ,'.;::: а высокопроизводительная коммутация выполняется в ядре, что по;,::-:;",:зволяет оптимизировать конфигурацию устройств МР) Б в зависи,,"';;. Мости от их местоположения в сети Таким образом, главная особенность МРЫ вЂ” отделение про-=' -цесса коммутации пакета от процесса анализа 1Р-адресов в его ",'-„';;:::„'даголовке.
Такое отделение открывает ряд привлекательных возмож--,;:-',костей. Например, очевидным следствием такого отделения является ::"';; то, что очередной сегмент «,5Р может не совпалать с очередным сег,;':, ментом маршрута, который был бы выбран при традиционной марш'; ..Рутизацин. Поскольку на установление соответствия пакетов опреде:;„". ленным классам ГЕС могут влиять не только 1Р-алреса, но и другие Параметры, нетрудно реализовать, например, назначение различных .: .
ЕзР пакетам, относящимся к различным потокам Кз'««Р или имеющим :::: Разные приоритеты обслуживания. Конечно, подобный сценарий :: Удается осуществить и в обычных маршрутизируемых сетях, но ре- 99 ,!ч,; давние на базе МРЮ оказывается проще и к тому же гораздо лучше '::. масштабируется Каждый из классов РЕС обрабатывается отдельно от остальных ," ие только потому, что для него строится свой ЕЯР-путь, но и в целях ;; 'обеспечения доступа к общим ресурсам (полосе пропускания канала и буферному пространству), В результате технология М РЕЯ позволя.:; ет очень эффективно поддерживать требуемое качество обслужива:":;:":,ния, не нарушая предоставленных пользователю гарантий.
В ЕЯК ;,!: .,Предусмотрено использование целого ряда механизмов, которые по,' зволяют оператору сети МР!.Я контролировать распределение ресурсов и изолировать трафик отдельных пользователей Использование явно задаваемого маршрута в сети МРЕБ свобод";: ио от нелостатков стандартной !Р-маршрутизации от источника, ,; поскольку вся информация о маршруте содержится в метке и пакету "'.,~'- не требуется нести адреса промежуточных узлов, что улучшает управ::й-',, ление распределением нагрузки в сети.
2.6.3. Элемеиты архитектуры Метки и способы маркировки Метка — это короткий идентификатор фиксированной длины, :":";,,'. который определяет класс РЕС, т.е. по значению метки определяется "":,::,';:,принадлежность пакета к определенному классу на каждом из участ,в'„';". 'ков коммутируемого маршрута.
Как уже отмечалось, метка должна :-'~ быть уникальной лишь в пределах соединения межлу каждой парой .!.';у логически соседних ЕзК. Следовательно, ЕЯК-маршрутизатор может '~.:::;;.".использовать одно и то же ее значение для связи с различными со.-'!-:-:..'седними маршрутизаторами, если только можно опрелелить, от ка- . ~:,; кого из них пришел пакет с данной меткой. Другими словами, в со;;г.-,".':: единениях типа точка — точка допускается применение одного набора ;.,л меток на интерфейс, а для сред с множественным лоступом необходим :..' один набор меток на все устройство. В реальных условиях угроза ис-'; —;:: черпания пространства меток очень маловероятна Перед включением в состав пакета метка определенным образом -:!;.' кодируется.
В случае использования протокола 1Р она помешастся в ";-:," специальный «тонкий» заголовок пакета, инкапсулирующего 1Р. В дру- ~' тих ситуациях метка записывается в заголовок протокола канального ;;; уровня или кодируется в виде определенного значения в заголовке уровня АТМ (в СПД АТМ). Метка для пакетов протокола! Рчб может .."'; размещаться в поле идентификатора потока Стек меток В архитектуре МРЕЯ вместе с пакетом разрешено передавать не ':";!!;::.,одну метку, а целый стек меток.
Операции добавления!изъятия мет- !О! Граничная область Рнс. 2.37. Компоненты коммутируемого соединения ки определены как операции на стеке (рпз)аврор). Результат комму-:,': тации определяет лишь верхняя метка стека, а нижние метки пере-: даются прозрачно до операции изъятия верхней. Такой подход по--:;. зволяет создавать иерархию потоков в сети МР15 и организовывать;.:, туннельные передачи. Стек состоит из произвольного числа элементов, ...',~ каждый из которых имеет длину 32 бит: 20 бит составляют собственно -!- метку, й бит отводятся под счетчик времени жизни пакета, 1 бит ука-','.
зывает на нижний предел стека, а 3 бит не используются. Метка,':.' может принимать любое значение кроме нескольких зарезервированных. Коммутируемый путь (15Р) одного уровня состоит из послелова- =''. тельного набора участков, коммутация на которых происходит с по- ':-':, мощью метки данного уровня (рис. 2.37). Например, 15Р нулевого"::.'. уровня проходит через устройства 15К О, 15К (, 15К 3, 15К 4 и 15К 5,:: При этом 15К 0 и 15К 5 являются соответственно входным (1пягезз);;-:. и выходным (еягезз) маршрутизаторами для 15Р нулевого уровня, а.„,: 15К 1 и 15К 3 — для 15Р первого уровня. При этом первый из них.,';,."., производит операцию добавления метки в стек, а второй — операцию.':,':: изъятия метки. С позиции трафика нулевого уровня 15Р первого";-'; уровня является прозрачным туннелем. В любом сегменте 15Р мож-,„: но выделить верхний и нижний пути по отношению к графику, На-.'1 пример, для сегмента 15К 4 ...
15К 5 четвертый маршрутизатор будет'., верхним, а пятый — нижним. Привязка и распределение меток Под привязкой понимается соответствие между определенным:.::;; классом РЕС и значением метки для данного сегмента 15Р. Привяз;::", ку всегда осуществляет нижний маршрутизатор 15К, поэтому и инь'ь) формация о ней распространяется только в направлении от нижнего-,:;.
15К к верхнему. Вместе с этими сведениями могут передаваться и'::;- атрибуты привязки. Обмен информацией о привязке меток и атрибутах осуществляет-.':,",~ ся между соседними 15К с помощью протокола распределения меток,:;: Архитектура МР15 не зависит от конкретного протокола. Очень."':! эффективно реализуется КАУР-протокол (см. подразд. 2.3,9) при со-:;.';:, !02 ;."!';'-:.вмещении резервирования ресурсов и организации ЕБР для различных потоков Существуют два режима распределения меток; независимый и ': упорядоченный. Независимый режим предусматривает возможность уведомления верхнего узла о привязке до получения конкретным ЕБК .;.:,!; информации о привязке для данного класса от своего нижнего со,:.*.:-" Седа. Упорядоченный режим разрешает высылать подобное уведомление только после получения указанной информации от нижнего ЕБК, за исключением случая, когда маршрутизатор ЕБК является -'..
выходным для этого класса ЕЕС. Распространение информации о -":", привязке может инициироваться запросом от верхнего устройства ЕБК (г!оя'лз1геаш оп-дешапг)) или осуШествляться спонтанно :!2 (цпзойс11ес( с(оя па1геат). 2.6.4. Построение коммутируемого маршрута Рассмотрим автоматическое создание системой МРЕБ пути ЕБР в ;::"' простейшем случае — с помошью протокола ЕОР (1.аЬе1 Р!з|г!Ьцг!оп Ргогосо1). Архитектура МРЕБ не требует обязательного применения протокола П)Р, однако в отличие от других возможных вариантов он наиболее близок к окончательной стандартизации Сначала посредством многоадресной рассылки Е!3Р-сообщений ':~„,;.:':коммутируюшие маршрутизаторы определяют своих «соседей».
Кро',.'=; —;:".':ме соседства (аг!)асепсу) на канальном уровне протокол Е!)Р может !-"=; устанавливать связь между алогически соседними» 1 БК, не принадлежащими одному каналу. Это необходимо для реализации туннель::."-,-ной передачи. После установления соседства протокол ЕОР откры- ."У,.::::"",;дает ТСР-соединение на транспортном уровне между участниками ':;- "сеанса, по которому передаются запросы на установку привязки и .,":-„'-,-'сама информация о привязке. Кроме того, участники сеанса перио",,-.!:: гдически проверяют работоспособность друг друга, отправляя тестовые -'у , 1::-;,-:,,':.!г сообщения ()геер айне 1пеззайе) Рассмотрим на примере, как происходит заполнение таблиц меток "~:::::--:.по протоколу ЕРР (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
