Технология мроа
Форум ATM утвердил стандарт МРОА (Multiprotocol Over ATM) в июле 1997 года. Первая версия спецификации на эту технологию была опубликована в документе AF-MPOA-0087.000. Основная цель разработки стандарта заключалась в том, чтобы обеспечить совместимость сетей трех видов: сетей преимущественно с маршрутизацией, сетей с коммутацией третьего уровня и виртуальных сетей, которые построены на базе технологии ATM.
Технология МРОА разработана Форумом ATM совместно с IETF. Она позволяет совместить на стандартных коммутаторах ATM высокую производительность коммутации и масштабируемость маршрутизации. Согласно этому решению маршрутизируемые и коммутируемые потоки трафика проецируются на коммутируемые виртуальные соединения ATM, освобождая таким образом традиционные маршрутизаторы от анализа пакетов. Используя аппаратную часть коммутаторов ATM, МРОА значительно повышает общую производительность и пропускную способность, снижает задержки и минимизирует вариации задержек на всем пути маршрутизируемого трафика. Более того, технология МРОА основывается на сетевом взаимодействии с традиционными маршрутизаторами с использованием стандартных протоколов маршрутизации, таких как RIP и OSPF. Такое взаимодействие позволяет легко осуществить бесшовную интеграцию с широко распространенными традиционными маршрутизаторами.
Технология МРОА нисколько не означает отказ от широко распространенных и знакомых протоколов IP и IPX — наоборот, она еще ярче выявляет их достоинства. Так что эффективность этих услуг еще более повышается за счет применения технологии ATM. Интеграция двух технологий — IP и МРОА — не носит ограничительный характер — они обе предоставляют все самое лучшее, что имеют. В частности, накладные расходы оказываются очень небольшими.
Технология МРОА позволяет менеджерам по информационным технологиям строить смешанные, многопротокольные сети, как частные, так и общедоступные. Достоинствами МРОА являются наличие стандарта и значительная гибкость. Например, возможность технологии ATM выносить процесс сигнализации за полосу передачи данных, возможность гибкого управления и контроля за трафиком предоставляют ощутимые достоинства для построения больших МРОА-систем. Более того, поддержка качества обслуживания в сетях ATM может использоваться мультимедийными приложениями, которые работают с потоками аудио- и видеоинформации, требующими гарантированной пропускной способности. В результате получается маршрутизируемая инфраструктура с гигабитными скоростями, которая полностью удовлетворяет всем требованиям новейших сетевых приложений.
С точки зрения управления, МРОА позволяет, объединяя множество маршрутизирующих узлов, обеспечить единую систему управления всей сетью. Более того, коммутационная аппаратура ATM, ориентированная на установление виртуальных соединений, привела к появлению новой концепции виртуальных сетей, позволив разграничивать логические структуры на сетевом уровне. Такая концепция упрощает сетевое управление и помогает снизить накладные расходы при изменениях сетевой топологии. Для более глубокого понимания принципов работы технологии МРОА необходимо рассмотреть вопросы развития и современного состояния маршрутизации и коммутации, а также интеграцию этих технологий с ATM.
Гибкость технологии МРОА в значительной мере базируется на введенной новой концепции «виртуального маршрутизатора». На рис. 16.35 показана общая концептуальная схема виртуального маршрутизатора. Виртуальный маршрутизатор эмулирует традиционную маршрутизацию в маршрутизируемой сети, но при этом устраняет большинство присущих ей ограничений по производительности.
На рис. 16.36 показана общая функциональная схема виртуального маршрутизатора технологии МРОА. Данная система реализуется в сочетании с протоколом взаимодействия клиентской и серверной частей. Она и начинает работать, когда клиент МРОА (МРОА Client, MPC) формирует запросы к серверу МРОА (МРОА Server, MPS). Заметим, что в схеме виртуального маршрутизатора функции вычисления маршрута сетевого уровня и функции передачи разделены. Каждый компонент виртуального маршрутизатора отвечает за вполне определенные задачи: сервер выполняет вычисление маршрута, клиент действует как распределенный интеллектуальный адаптер, призванный обеспечить высокоскоростную передачу данных. Масштабируемую магистраль, необходимую для работы этого виртуального маршрутизатора, предоставляет сама сеть ATM.
Виртуальный маршрутизатор обеспечивает масштабируемость и управляемость, что, в конечном счете, повышает эффективность работы системы в целом. Следует отметить, что повышение управляемости и масштабируемость здесь взаимосвязаны. Масштабируемость достигается стандартизацией, которая позволяет использовать решения, предлагаемые различными производителями. Например, общую производительность при передаче данных можно повысить, просто подключив дополнительные клиенты МРОА. Аналогично, пропускную способность магистрали можно увеличить, перейдя на следующий уровень иерархии скоростей в технологии ATM.
Модель виртуального маршрутизатора по сравнению с традиционной схемой, в которой маршрутизатор вынесен на границу сети, обеспечивает оптимальное соотношение эффективность/стоимость. С точки зрения сетевого администратора, гораздо легче управлять одним виртуальным маршрутизатором, чем иметь дело со множеством распределенных граничных маршрутизаторов. Более того, количество устройств, участвующих в обмене маршрутной информацией о топологии сети, при использовании модели виртуального маршрутизатора также снижается (рис. 16.37).
Управление адресацией и определение сетевой топологии, например, выполняются сервером МРОА, в то время как за передачу трафика отвечает клиент и коммутаторы ATM. Сервер МРОА обычно реализуется либо на коммутаторах, либо на отдельных серверах, подключаемых к сети ATM, а клиенты располагаются на граничных устройствах и подключенных к сети ATM конечных станциях. Это определяет физическое разделение между устройствами — одни устройства вычисляют маршрут через сеть, а другие непосредственно передают данные. В то время как традиционные маршрутизаторы имеют ограничения по скорости, которые зависят от структуры их внутренней шины, система маршрутизации в технологии МРОА использует стандартные коммутаторы ATM, что позволяет значительно ускорить передачу. В результате получается масштабируемая маршрутизируемая инфраструктура передачи с гигабитными скоростями, идеально подходящая для мощных современных приложений. Кроме того, подобное решение обладает следующими достоинствами:
максимально эффективно используется механизм асинхронной передачи;
минимизируется нагрузка на маршрутизаторы;
уменьшается число устройств, требующихся для вычисления маршрута, что, помимо всего прочего, значительно упрощает систему управления сетью;
становится возможным широкое использование коммутаторов третьего уровня, что позволяет удешевить сеть и одновременно увеличить ее производительность;
то что сетевые протоколы (в частности, IP) отображаются напрямую в ATM, позволяет механизмам предоставления качества обслуживания для протокола IP, например, протоколу RSVP, работать совместно с коммутаторами ATM и соответствующими механизмами качества обслуживания в ATM.
Технология МРОА определяет методы передачи пакетов, реализуемые на сетевом уровне эталонной модели OSI, через магистраль, построенную на базе технологии ATM, и позволяет конечным станциям, расположенным в различных IP-подсетях или виртуальных сетях, взаимодействовать между собой. Для этих целей используется интеграция двух технологий: LANE и NHRP (рис. 16.38).
Как показано на рис. 16.38, существуют три основных типа устройств, поддерживающих технологию МРОА: сервер МРОА, реализованный путем совмещения функций маршрутизатора и сервера NHRP (NHRP Server, NHS), клиент МРОА, который реализуется на граничном устройстве, и клиент МРОА на конечной станции. Все эти устройства также реализуют функции клиента LANE (LEC).
Протокол NHRP, помимо прочего, позволяет избавить промежуточные маршрутизаторы (маршрутизаторы на пути следования пакетов) от выполнения функций маршрутизации пакетов. Протокол NHRP предоставляет расширенные функции по разрешению адресов устройств, которые позволяют клиентам этого протокола посылать запросы между различными логическими подсетями. Запросы передаются с использованием сервера NHS через путь, определенный стандартным протоколом маршрутизации, таким как RIP или OSPF. Это позволяет устанавливать коммутируемое виртуальное соединение через границы подсетей без использования маршрутизаторов.
Технология МРОА опирается на технологию LANE для выполнения трех своих основных функций: автоматической конфигурации, динамического обнаружения устройств и организации связей между подсетями. Первая и вторая функции предназначены для облегчения управления сетями, использующими технологию МРОА. Автоматическая конфигурация позволяет хранить конфигурационные параметры МРОА централизованно, а именно, на сервере конфигурации LANE (LAN Emulation Configuration Server, LECS), а затем рассылать их по требованию. Устройства, поддерживающие технологию МРОА, могут при инициализации получать свои конфигурационные параметры с сервера конфигурации LECS, устраняя таким образом необходимость в индивидуальной настройке.
Технология МРОА позволяет преодолеть некоторые ограничения на производительность и масштабируемость, вносимые технологией LANE. При этом в МРОА интегрирована вторая версия спецификации LANE, которая используется для взаимодействия внутри подсети, в то время как виртуальный маршрутизатор обеспечивает взаимодействие между подсетями.
Динамическое обнаружение устройств также облегчает конфигурацию сети. Устройства, поддерживающие технологию МРОА, не требуют при своей настройке указания информации о соседях. Вместо этого, они динамически узнают о соседях с помощью специального протокола обнаружения. Механизм обнаружения достаточно простой. Устройства включают специальное служебное поле TLV (Type-Length-Value) в служебные сообщения LANE, такие как запросы и ответы LE ARP. Это информационное поле указывает тип устройства (клиент или сервер МРОА) и его адрес ATM. В результате устройства, поддерживающие технологию МРОА, могут определить, какие МАС-адреса присвоены другим устройствам с помощью простой проверки соответствующего поля в полученном сообщении.
Связь между технологиями МРОА и LANE является очень гибкой. На рис. 16.39 показаны разнообразные возможные связи. Следует учесть, что один клиент МРОА может быть представлен одним или несколькими клиентами LANE, множество клиентов LANE может представляться одним и тем же сервером МРОА, и в одной эмулированной локальной сети обслуживать клиентов может множество серверов МРОА.
Сущность МРОА как раз и состоит в тесной интеграции технологий LANE и NHRP. С одной стороны, МРОА расширяет возможности LANE по реализации связи между устройствами, относящимися к одной или разным виртуальным сетям. С другой стороны, протокол NHRP находит кратчайший путь в сети ATM. В результате, МРОА объединяет различные протоколы и технологии на базе технологии ATM.
Установление кратчайшего прямого пути через сеть ATM приводит к значительному повышению производительности по сравнению с сетью, построенной с использованием только маршрутизаторов. При передаче пакетов через прямое соединение не нужно обрабатывать их на каждом переходе, как это происходит в традиционной сети. Помимо повышения производительности, суммарная задержка при передаче становится более предсказуемой.
В тех ситуациях, когда невозможно установить прямой кратчайший путь, трафик между подсетями передается к серверу МРОА с помощью эмулированной локальной сети. Например, трафик между подсетями, передаваемый МРС 1, будет направляться серверу по эмулированной локальной сети 1 (рис. 16.39). Так как большинство граничных устройств, поддерживающих технологию МРОА, поддерживают функции коммутатора локальной сети, такой трафик обрабатывается очень эффективно при помощи коммутации из конца в конец. Использование механизмов динамического обнаружения и функций моста позволяет клиентам МРОА не зависеть от маршрутной топологии сети.
Как сказано выше, кратчайшее соединение между устройствами, совместимыми с МРОА, может быть установлено вне зависимости от их принадлежности к одной IP-подсети. В сущности, технология МРОА позволяет идентифицировать потоки данных и перенаправлять их напрямую в устанавливаемые виртуальные соединения ATM. Такой способ реализации кратчайших путей через сеть ATM часто называют маршрутизацией с нулевым переходом (рис. 16.40).
- Максим Кульгин Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия
- Часть I основы корпоративных сетей.
- 1. Базовые сетевые технологии
- Соединения и каналы
- Технологии b-isdn и atm
- Технология Frame Relay
- Технология isdn
- Плезиохронная и синхронная цифровые иерархии
- Технология sonet
- Технология smds
- Технология Ethernet
- Дальнейшее развитие технологии Ethernet
- Технология 100vg-AnyLan
- 2. Методология построения корпоративной сети
- Сравнение современных технологий передачи данных
- Требования к сети
- Архитектура сети
- Магистраль на базе коммутации ячеек
- Маршрутизация
- Коммутация
- Выделение маршрутов
- Сетевые шаблоны
- Сетевой шаблон глобальной сети
- Сетевой шаблон городской сети
- Шаблон городской сети с технологией sonet/sdh
- Шаблон городской сети с передачей atm поверх sonet/sdh
- Шаблон городской сети, как расширенной локальной сети
- Сетевой шаблон центрального офиса
- Реализация доступа и магистрали
- Критерии выбора технологии
- 3. Качество обслуживания в современных сетях
- Характеристики трафика
- Трафик разных приложений
- Качество обслуживания «на самоокупаемости»
- Обзор технологий качества обслуживания
- Обеспечение перекрывающей пропускной способности
- Приоритетные очереди в маршрутизаторах
- Протокол резервирования ресурсов
- Установление приоритетов в виртуальных сетях
- Качество обслуживания в сетях Frame Relay
- Качество обслуживания в сетях atm
- Рекомендации
- 4. Модель и уровни osi
- Эталонная модель osi
- Протоколы и интерфейсы
- Уровни модели osi Физический уровень
- Канальный уровень
- Сетевой уровень
- Транспортный уровень
- Сеансовый уровень
- Уровень представления
- Прикладной уровень
- Назначение уровней модели osi
- 5. Основные типы сетевых устройств
- Витая пара
- Коаксиальный кабель
- Оптоволоконный кабель
- Сетевые адаптеры
- Концентраторы
- Коммутаторы
- Коммутация «на лету»
- Коммутация с буферизацией
- Бесфрагментная коммутация
- Дополнительные функции коммутаторов
- Протокол stp
- Протокол stp и виртуальные сети
- Протокол stp: заключение
- Маршрутизаторы
- Брандмауэры
- Часть II стек протоколов тср/ip
- 6. Ip и другие протоколы нижнего уровня
- Протокол ip
- Протокол arp
- Протокол 1смр
- Протокол udp
- Протокол rtp
- Адресная схема протокола ip
- 7. Протокол tcp
- Формат заголовка
- Состояние системы
- Блок управления передачей
- Установление и закрытие соединений
- Плавающее окно
- Пропускная способность
- Контроль за перегрузками
- Управление потоком данных
- Политики отправки и приема сегментов
- Таймер повторной передачи
- Адаптивный таймер повторной передачи
- Узкие места в сети
- Протокол tcp в сетях atm
- 8. Маршрутицазия протокола ip
- Автономные системы
- Подсети
- Маска подсети
- Протокол rip
- Маска подсети переменной длины
- 9. Протоколы маршрутизации Протокол ospf
- Протоколы igrp и eigrp
- Протоколы политики маршрутизации egp и bgp
- Протокол igmp
- Алгоритмы построения дерева доставки
- Магистраль mbone
- Протоколы групповой маршрутизации Протокол dvmrp
- Протокол mospf
- Протокол рiм
- Бесклассовая междоменная маршрутизация
- Часть III Технология atm
- 10. Введение в технологию атм
- Появление atm
- Форум atm
- Основные компоненты atm
- Уровни atm
- Уровень адаптации atm
- Уровень atm
- Физический уровень
- Прямая передача ячеек
- Использование транспортных кадров
- Использование plcp
- Интерфейсы atm
- Мультиплексирование в сетях atm
- Инверсное мультиплексирование
- Безопасность в сетях atm
- Сигнализация atm
- 11. Основы технологии атм Соединения atm
- Сети без установления соединения
- Сети с установлением соединения
- Виртуальные соединения в сетях atm
- Типы виртуальных соединений
- Виртуальные пути и виртуальные каналы
- Установление соединений atm
- Ячейки atm
- Сети с передачей ячеек
- Формат ячеек atm
- Ячейки формата uni
- Ячейки формата nn1
- Подготовка ячеек к передаче
- Уровень адаптации aal1
- Уровень адаптации aal3/4
- Уровень адаптации aal5
- Адресация atm
- Адрес dcc aesa
- Адреса icd и е.164 aesa
- Управление адресами
- 12. Коммутация и маршрутизация в атм Коммутаторы atm
- Архитектура коммутаторов atm
- Интеграционные функции коммутаторов
- Управляемость
- Маршрутизация в atm
- Протокол маршрутизации запросов pnni
- Протокол сигнализации pnni
- Качество обслуживания
- Протокол tcp
- Протокол udp
- Резервирование ресурсов и протоколы управления потоком данных
- Организация очередей в маршрутизаторе
- Метод явного контроля скорости
- 14. Интегрированные и дифференцированные услуги Качество обслуживания
- Интегрированные услуги
- Сервисные уровни обслуживания
- Сервисное управление нагрузкой
- Гарантируемое обслуживание
- Протокол резервирования ресурсов rsvp
- Стили резервирования
- Развитие сетей с is
- Дифференцированные услуги
- Архитектура системы с предоставлением ds
- Граничные устройства домена ds
- Внутренние устройства домена ds
- Выходные домены
- Использование протокола rsvp в сетях с ds
- 15. Управление трафиком в атм
- Трафик-контракт
- Параметры трафика
- Категории сервиса
- Связь механизмов управления трафиком
- Контроль за установлением соединения
- Контроль за использованием полосы пропускания
- Формирование трафика
- Контроль потока abr
- Контроль приоритетов
- Организация очередей в коммутаторах
- Реализация очередей для службы ubr
- Реализация очередей для службы abr
- Методы отбрасывания пакетов
- Адаптивное управление буферами в коммутаторах
- 16. Интеграция с атм
- Протокол ip поверх atm
- Передача ip-Дейтаграмм по сети atm
- Взаимодействие устройств в одной логической подсети
- Групповая доставка информации в сети atm
- Взаимодействие устройств в разных логических подсетях
- Протокол nhrp
- Оценка потерь при работе протокола ip поверх atm
- Передача ip-дейтаграмм в кадрах sonet
- Технология эмуляции локальной сети — lane
- Концепция lane
- Технология мроа
- Клиент мроа
- Сервер мроа
- Взаимодействие технологий мроа и nhrp
- Масштабируемость в глобальных сетях
- Технология Tag Switching фирмы Cisco
- Технология aris фирмы ibm
- Технология mpls комитета ietf
- Перспективные разработки. Рекомендации
- Взаимодействие технологий atm и Frame Relay
- 17. Интеграция маршрутизации и коммуникации
- Общие вопросы выбора технологий
- Коммутирующие маршрутизаторы
- Коммутация третьего уровня в atm
- Технологии фирм Ipsilon и Toshiba
- Технология FastIp фирмы 3Com
- Технология NetFlow фирмы Cisco
- Технология SecureFast фирмы Cabletron
- Технология Multiprotocol Switched Services фирмы ibm
- 18. Мультимедиа в сети
- Передача видеоинформации
- Технические требования к передаче видеоинформации в сетях atm
- Некоторые рекомендации по созданию сетей atm с видео
- Передача голоса
- Часть V Приложения
- 1. Стандарты стека протоколов tcp/ip
- 2. Порты протоколов tcp и udp
- 3. Выделение ip - подсетей
- 4. Теория очередей и расчет параметров сети
- 5. Организации по стандартизации
- 6 Список фирм - членов Форума атм
- 7. Спецификации Форума атм
- 8. Список терминов
- 9. Список литературы Основная литература
- Дополнительная литература Технология atm и протокол ip поверх atm
- Технология качества обслуживания
- Система ip-адресаиии
- Некоторые ресурсы Internet
- Алфавитный указатель
- Оглавление
- Часть I 3
- Часть II 109
- Часть III Технология atm 207
- Часть IV 269
- Часть V Приложения 402