ATM网络的组网技术及其应用( 二 )


2.3 局域网仿真(LANE)
该规范是由ATM论坛制定 , 它定义如何将一个ATM网络仿真成一个第二层的逻辑以大网或令牌环网段——仿真局域网(emulated LAN) 。在仿真局域网的环境中(参见图2) , 每个LANE的终端(LEC-LANE Client)(它可以是带ATM网卡的主机 , 也可以是具有ATM端口的局域网交换机(Layer 2 LAN switch))在加入仿真局域网时 , 先要访问LANE配置服务器(LECS-LANE Configuration Server) , LECS上记录着该LANE终端所属的仿真局域网及其LANE服务器(LES)的ATM地址 。LEC在获得LES的地址后便与之建立通信 , 在LES上注册成为该仿真局域网的一部分 。为仿真传统局域网网段 , 仿真局域网上也建立了一个覆盖所有LANE终端的公共广播域 。LANE规范定义了一个广播/未知终端服务器(BUS:Broadcast and Unknown Server) , 它把广播包(broadcast packet)和组广播包(multicast packet)传递到仿真局域网的每个成员 , 同时它还负责处理那些目的终端ATM地址不详的包 。与CLIP环境中的ARP服务器相似 , LECS、LES和BUS既可以在ATM设备中也可以通过服务器软件实现 。
在一个仿真局域网中 , 一个IP终端欲和另一个IP终端通信 , 它先向BUS发出对目的终端IP地址的解析请求 , BUS将该请求转发到仿真局域网内的所有终端 , 目的终端收到该请求后即给出自己的MAC地址 。源终端在得到目的终端的MAC地址后 , 向LES发出对该目的终端MAC地址的解析请求 , LES回应以目的终端的ATM地址 。于是源终端便得到目的终端ATM地址 , 它便可以通过ATM信令建立与目的终端的SVC连接 。
利用局域网仿真技术在ATM上建立TCP/IP骨干网络 , 需要在ATM网上设置LECS、LES、BUS服务器 , 与相关网络设备共同组成虚拟网 , 网络设备通过SVC建立连接 , 实现同一局域网段的互连 。同CLIP相比 , LANE在第二层即数据链路层一级进行 , 实现机制比较复杂 , 需占用较多的网络资源 , 效率较低 , 但它可实现FDDI、以太网、令牌环间的互通;同时它还与ATM论坛即将发布的MPOA(MultiProtocol over ATM)规范相兼容 , 可以让用户平滑地过渡到MPOA环境 。
2.4 应用实例——vBNS网络
1994年美国国家科学基金会(NFS)出资五千万美元 , 委托美国MCI等公司开展下一代高速Internet骨干网的研究工作 。1995年MCI公司建成横跨美国的下一代Internet试验网——vBNS 。参见图3 , vBNS以ATM作为TCP/IP网络的骨干 , 各交换机间以SONET OC-3(155Mbit/s)相连 。该网通过CISCO和NetStar公司的路由器与美国5个超级计算中心(SCC-Supercomputer Center) , 4个大型的Internet网络接入点(NAP-Network Access Point)相连 , 并通过NAP或专线以DS-3(45 Mbit/s)或OC-3(155Mbii/s)与其他教育和科研单位互连 。所有这些连接都支持CP/IP 。网上与ATM相连的路由器间通过建立点到点的ATM PVC , 形成全网状连接 , 并以透明桥接实现第二层的互连 , 在此基础上运行OSPF路由协议 。由于采用PVC bridging在ATM上建立TCP/IP骨干网络 , vBNS突破了传统Internet骨干网的带宽瓶颈 , 并达到了很高的效率 。在两个超级计算中心的主机上进行的性能测试显示UDP包(User Datagram Protocol packet)的峰值速率达到133Mbit/s , 已非常接近IP包在ATM OC-3上传送的理论峰值速率(135Mbit/s) 。为降低网络的复杂度和提高可靠性 , MCI还计划在1997年将各路由器间的PVC网状连接改为SVC 。
3 第二阶段:直接路由(direct routing)
3.1 边缘路由的缺陷
虽然采用边缘路由技术可以实现TCP/IP在ATM网络上的传送 , 但这种解决方案并不令人满足 。首先 , 无论是PVC bridging、CLIP还是LANE都只是在ATM上构造第二层的虚拟网(Layer 2 Virtual LAN) , 虚拟网中的终端或是属于同一传统局域网网段(LAN segment)、或是属于同一IP子网 。不同虚拟网之间的通信仍然需要经过传统的路由器(一般情况下该路由器位于ATM网络的边缘 , 故将这几种技术统称为边缘路由技术) 。即使是两个与ATM直接相连的设备 , 若属于不同IP子网 , 源终端也必须先建立与路由器的连接 , 再通过路由实现与目的终端的通信 , 因而路由器成了TCP/IP网络扩展和性能的瓶颈 , 并且IP的传送引入了时延 。其次 , 以第二层虚拟网的方式在ATM上建立TCP/IP骨干网络会在网上引入广播 , 消耗设备的CPU资源 , 浪费ATM骨干网的带宽 。第三 , 边缘路由的方案没有利用ATM的优势:对多媒体通信的支持和服务质量(QoS:Quality of Service)的保证 , 即使TCP/IP所承载的高层应用需要对传送平台提出服务质量要求 , 边缘路由技术也没有定义如何将高层的服务质量要求传达到ATM层 。因此 , 有必要寻求进一步的解决方案 。

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