Инкапсулирующая технология Data Link Switching (dlSw) Назначение и история создания технологии

Технология Data Link Switching (DLSw) была разработана для организации связи локальных сетей, не использующих сетевые маршрутизируемые протоколы, через транзитные сети TCP/IP. Основная область применения протокола DLSw - это транзитная передача кадров протокола LLC2, используемого в локальных сетях Token Ring архитектуры SNA и в локальных сетях NetBIOS.

Протоколы подуровня LLC (Logical Link Control) разработаны комитетом 802.2 института IEEE для организации логического обмена кадрами данных между двумя конечными станциями локальной сети после того, как МАС-подуровень станции-инициатора обмена получит доступ к среде. Для уровня LLC в стандарте 802.2 определены процедуры трех типов - LLC1, LLC2 и LLC3.

Процедура LLC1 выполняет передачу кадра без предварительного установления соединения, дейтаграммным методом. Основное назначение процедуры LLC1 - это обеспечение интерфейса между МАС-уровнем и вышележащими протоколами. Многие стеки протоколов используют ненадежную процедуру LLC1 на канальном уровне, с тем чтобы обеспечить надежное соединение средствами протоколов верхнего уровня - транспортными (TCP, SPX) или прикладными (NCP).

Процедура LLC2 работает на основе установления соединения между конечными станциями. После установления соединения пересылаемые кадры нумеруются, а для обеспечения надежной доставки кадров используется механизм положительных квитанций с повторными передачами при истечении таймера ожидания квитанции. Процедура LLC2 похожа на протокол LAP-B, используемый в сетях Х.25 для соединения "точка-точка" между конечным узлом и коммутатором сети.

Процедура LLC3 похожа на процедуру LLC1. Она работает без установления соединения, но с уведомлением отправителя о доставке кадра узлу назначения.

Протокол LLC2 используется в двух типах широко распространенных сетей - архитектуры IBM SNA с протоколом Token Ring на нижнем уровне и в сетях с протоколом NetBIOS. Технология DLSw позволяет передавать трафик этих сетей через общий туннельный канал в магистральных сетях TCP/IP, используя для объединения сетей многопротокольные маршрутизаторы.

Протокол DLSw появился в результате большой работы по стандартизации множества частных схем инкапсуляции трафика SNA и NetBIOS в сети TCP/IP, предложенных различными производителями коммуникационного оборудования.

Исторически, сети архитектуры SNA выполняли наиболее ответственные корпоративные приложения, такие как обработка деловых транзакций, бухгалтерский учет, поддержка продаж. Но локальные сети SNA не используют традиционные средства маршрутизации локальных сетей. В результате, у многих предприятий образовались параллельные корпоративные сети, каждая со своей инфраструктурой, которые не могут разделять общие глобальные линии связи и управляться с помощью общей платформы управления.

Параллельное существование двух типов сетей: SNA и сетей, основанных на маршрутизаторах, объяснялось и техническими причинами. Трафик большинства существующих сетей SNA, то есть сетей SNA, возникших до разработки компанией IBM новой маршрутизируемой технологии APPN (Advanced Peer-to-Peer Networking), могут маршрутизироваться только с помощью специальных сетевых устройств, называемых FEP - Front-End Processors. Процессоры FEP представляют собой достаточно дорогие устройства, которые умеют маршрутизировать только трафик сетей SNA. С другой стороны, маршрутизаторы не умеют маршрутизировать традиционный (не APPN) трафик SNA, а компьютеров IBM, поддерживающих новую технологию APPN, пока еще очень немного.

С течением времени многие корпорации, имеющие разветвленные сети архитектуры SNA, стали искать пути передачи трафика SNA и NetBIOS через получающие все большее распространение глобальные сети на основе маршрутизаторов, в частности, через сети TCP/IP. Многие производители маршрутизаторов в ответ на потребности рынка предложили свои фирменные протоколы, которые разными способами инкапсулировали трафик SNA в многопротокольные магистрали. При этом использовалось два принципиально различных подхода - инкапсуляция кадров LLC2 в кадры канального уровня (например, в кадры сетей Х.25 или frame relay) и инкапсуляция кадров LLC2 в сообщения TCP - протокола транспортного уровня (рисунок 1.).

Рис. 1. Два метода инкапсуляции кадров LLC2

Оба подхода имеют свои преимущества и недостатки. В первом случае избыточность служебных заголовков гораздо меньше, чем во втором. Кадры LLC2 быстрее упаковываются и извлекаются из транзитного протокола. Однако, в первом случае метод может работать только тогда, когда конечные узлы объединяются транзитной сетью одной технологии, например, только сетью Х.25 или только сетью frame relay. Говорят, что первый метод - это метод "одной транзитной передачи" (one hop).

Метод инкапсуляции в пакеты TCP в этом отношении универсален - он может работать при объединении конечных узлов через большое количество транзитных сетей разных технологий - X.25, frame relay, ATM, Ethernet, если только они связаны через маршрутизаторы, поддерживающие протокол TCP/IP. Протокол DLSw образует туннель через эти сети, пронося через него кадры LLC2, упакованные в сообщения TCP.

В стандартизации второго подхода наряду с другими производителями приняла участие компания IBM. Спонсором работ выступила организация APPN Imlementators Workshop (AIW) и организованный IBM форум производителей. В конце-концов протокол DLSw был принят комитетом IETF в качестве стандарта и получил номер RFC 1434. Позже этот стандарт был заменен версией RFC 1795, обратно совместимой с аппаратурой, поддерживающей RFC 1434. Однако, маршрутизаторы, поддерживающие версию RFC 1795, могут оказаться несовместимыми с маршрутизаторами, поддерживающими фирменные улучшения версии RFC 1434, например, фирменную версию DLSw+ компании Cisco.