Лекции (989962), страница 40
Текст из файла (страница 40)
Здесь необходимо отметить, что, теоретически, прямые соединения между компьютерами из разных LIS возможны, т.к. все ониподключены к одной сети ATM, однако протокол Classical IP запрещает это делать, требуя, чтобы трафикмежду двумя разными LIS проходил только через маршрутизатор. Это позволяет логически структурироватьсеть на более мелкие подсети и легче контролировать трафик между подсетями в привычной для системныхадминистраторов форме – используя межсетевые экраны (firewall) на маршрутизаторе.Рис. 7.7. Разделение сети ATM на логические IP-подсети (LIS) в протоколе Classical IP.Маршрутизатором, в данном случае, является сетевое устройство, подключенное к сети ATM при помощиодного физического интерфейса, но этот физический интерфейс имеет несколько IP-адресов – по одному IPадресу в каждой из LIS.
Маршрутизатор также может быть совмещен с сервером ATMARP, который выполняет функции протокола ARP обычных IP-сетей (см. лекции ранее). В обычных IP-сетях протокол ARP отвечает за нахождение соответствия "IP-адрес компьютера" – "MAC-адрес сетевой карты компьютера" и работает широковещательно, т.е. ARP-запросы направляются "всем подряд" в расчете на то, что нужный компьютер распознает свой IP-адрес и сообщит свой MAC-адрес. В сети ATM широковещательные запросы непредусмотрены, поэтому для централизованного хранения информации о соответствии "IP-адрес компьютера" – "ATM-адрес компьютера" выделяется отдельный ATMARP-сервер, который строит свои таблицыавтоматически.
Если какой-либо компьютер обращается с запросом к ATMARP-серверу, то ему направляется встречный инверсный запрос ATMARP, чтобы выяснить IP- и ATM-адреса этого компьютера изарегистрировать его в таблицах ATMARP-сервера.Компьютеры конфигурируются традиционным образом: для них задается их собственный IP-адрес,маска подсети, IP-адрес маршрутизатора по умолчанию и ATM-адрес (или номер VPI/VCI для постоянноговиртуального канала) сервера ATMARP. Если компьютер-отправитель хочет отправить пакет компьютеруполучателю из той же LIS, то он пошлет IP-адрес компьютера-получателя на сервер ATMARP, сервер просмотрит свою базу данных и вернет ATM-адрес компьютера-получателя, после чего компьютер-отправительустановит с компьютером-получателем прямое соединение, используя средства сети ATM. Если же компьютер-получатель находится в другой LIS (что видно по маске подсети), то пакет будет направлен не напрямую, а на маршрутизатор, который и займется дальнейшей доставкой пакета.Использование технологии ATM в локальных сетях – спецификация LAN Emulation (LANE).Рассмотренная выше схема Classical IP требует полной замены сетевого оборудования на оборудованиеATM-сети.
Это приемлемо в глобальных сетях, где основную стоимость составляют оптоволоконные линиибольшой длины, так что замена старого оборудования на коммутаторы ATM будет экономически оправдана.Однако в локальных сетях внедрение технологии ATM по затратам равнозначно созданию новой сети.Поэтому хотелось бы иметь возможность не полностью заменять уже купленное и работающееоборудование, а постепенно "внедрять" высокоскоростные коммутаторы ATM в уже работающую сеть.Такая возможность реализована в спецификации LANE (LAN Emulation - эмуляция локальных сетей).Составитель: Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 годТехнология LANE позволяет на канальном уровне объединить между собой различные физическиесегменты, при помощи коммутаторов ATM (см.
рис. 7.8.). Необходимо отметить, что для протокола IP (илидругого протокола сетевого уровня) такая "объединенная" сеть будет выглядеть как единый сегмент сетиканального уровня. Для объединения нескольких сегментов LANE между собой на сетевом уровне необходимо использовать обычные маршрутизаторы локальных сетей.В спецификации LANE предполагается, что каждый из физических сегментов сети подключен ккоммутаторам ATM при помощи специальных конвертеров, которые преобразуют кадры и адреса Ethernet(или других протоколов канального уровня) в кадры и адреса ATM.
В конверторы встроено специальноепрограммное обеспечение LEC (LAN Emulation Client, клиент LANE). Также имеется сервер LES (LANEmulation Server), который ведет общую таблицу, где указывается соответствие "MAC-адрес компьютера" –"ATM-адрес конвертора, через который к сети ATM подключен данный компьютер". Если компьютеротправитель хочет направить пакет компьютеру-получателю из другого физического сегмента, то этот пакетпопадет на конвертор (клиент LEC), который передаст на сервер LES MAC-адрес компьютера-получателя изапросит ATM-адрес конвертера, к которому подключен компьютер-получатель. После получения ATMадреса конвертера - получателя, конвертер-отправитель установит с ним виртуальный канал средствамисети ATM и дальнейшее взаимодействие между компьютером-отправителем и компьютером-получателембудет идти через виртуальный канал и соответствующие конверторы, которые будут преобразовывать кадрыEthernet в ячейки ATM и наоборот.Рис. 7.8.
Технология LAN Emulation.Помимо сервера LES, в спецификации LANE также определен сервер BUS (Broadcast and Unknown Server)для эмуляции в сети ATM широковещательных пакетов локальных сетей, а также пакетов с неизвестнымиадресами. Этот сервер распространяет такие пакеты во все пограничные коммутаторы (и, соответственно, вовсе конверторы). Если на канальном уровне необходимо объединить между собой несколько эмулируемыхсетей, аналогичных приведенным на рис. 7.8., то для каждой такой сети создаются собственные серверыLES и BUS, а в пограничных коммутаторах активизируют по одному элементу LEC для каждой эмулируе-Составитель: Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 годмой сети, а также вводят дополнительный сервер конфигурации LEGS (LAN Emulation Configuration Server)для хранения информации о количестве объединяемых эмулируемых сетей и об ATM-адресах серверов LESи BUS в каждой из этих сетей.
Еще раз напомню, что для объединения нескольких эмулируемых сетей насетевом уровне применяются обычные маршрутизаторы.Будущее технологии ATMТехнология ATM внедряется не очень быстро, но планомерно: ежегодный прирост числа сетей ATM составляет 20-30 %. Сегодня основной потребитель коммутаторов ATM — это Internet. Сети ATM оказались болеевыгодной средой соединения IP-маршрутизаторов, чем выделенные каналы SDH, так как использование техники виртуальных каналов позволяет оплачивать только ту пропускную способность и качество обслуживания, которые действительно нужны (это же реализуется и в сетях Frame Rlay, но скорость передачи данныхв них ниже, да и качество обслуживания проработано слабо).В локальных сетях технология ATM применяется обычно на магистралях, где необходима высокаяскорость передачи данных, однако тут у нее есть серьезный соперник — технология Gigabit Ethernet. Онапревосходит ATM в скорости передачи данных — 1000 Мбит/с по сравнению с 622 Мбит/с, а также в денежных затратах на единицу скорости.
Там, где требуется только высокая скорость передачи данных, технологию ATM, очевидно, заменит технология Gigabit Ethernet. Там же, где качество обслуживания важно(видеоконференции, трансляция телевизионных передач и т. п.), технология ATM останется. Для объединения настольных компьютеров технология ATM, вероятно, еще долго не будет использоваться, в основномиз-за дороговизны.7.2.4. Сети TCP / IP (сеть Internet).Принципы построения и функционирования сетей TCP/IP уже подробно рассматривались ранее (см.
лекции"Принципы функционирования ЛВС: протоколы и адресация" и "Сетевое оборудование"). Сразу хочетсяотметить, что, в отличие от всех рассмотренных выше сетей, сеть TCP/IP не работает с установлениемвиртуального канала. Маршрутизация осуществляется не на основании номера виртуального канала, а наосновании полного IP-адреса, помещаемого в пакет. Протокол IP работает без установления предварительного соединения и не гарантирует доставку пакета. Подтверждение приема пакета и повторная передачаутерянных пакетов – дело протоколов более высокого транспортного уровня (TCP), которые, тем не менее,все равно "передают" повторные пакеты "ненадежному" протоколу IP . Если в сетях ATM пропускнаяспособность и качество обслуживания гарантированы, то в сети TCP/IP (IPv4) таких механизмов нет.
Всепакеты сети TCP/IP доставляются в режиме, аналогичном режиму UBR (не задана битовая скорость,доставка "по возможности") сетей ATM.Поскольку принципы функционирования сетей TCP/IP были достаточно подробно рассмотреныранее, то здесь мы дадим только краткий обзор самой популярной глобальной сети TCP/IP – сети Internet.Причем обзор этот будет выполнен с точки зрения рядового пользователя, подключающегося к провайдеруInternet с домашнего компьютера, на котором установлен модем (dial-up access). Однако для начала немногоистории.Глобальная компьютерная сеть Internet начиналась с сети ARPAnet - оборонного проекта, которыйфинансировался Агентством Перспективных Исследований Министерства Обороны США (AdvancedResearch Projects Agency, ARPA). Целю проекта являлась разработка компьютерной сети, призванной обеспечить устойчивое функционирование системы управления страной в условиях ядерной войны.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
