LANE
LANE指的是LAN Emulation Over ATM, 即在ATM网上进行LAN局域网的模拟。
1、如何在传统LAN上运行IP?
在传统的LAN中,当源主机想给同子网的目的主机发送分组时,它检查其ARP缓存看是否已经知道与目的主机IP地址相联系的硬件地址(MAC地址),如果已经知道,就把带有目的主机的IP地址和MAC地址的分组发送出去。
如果目的MAC地址未知,源主机就发送一个ARP请求分组,ARP请求是本地广播分组,将被子网中所有主机接收,目的主机识别到自己的IP地址后,在ARP回应分组中回答其MAC地址,源主机接收到ARP回应并把它存到自己的ARP表中,现在源主机就可以发送含有正确的目的IP地址和MAC地址的分组了。
2、ATM LAN必须仿真什么功能?
(1)由于传统LAN是介质共享网络,很容易提供广播服务并实现ARP,ATM网必须模仿这一功能,由BUS(广播和未知服务器)实现。
(2)一般来说,传统LAN中的每个主机都有其MAC地址和IP地址,直接连到ATM网的主机除了具有ATM地址外,也必须有MAC地址和IP地址。
(3)ATM主机必须提供与MAC协议给网络层协议提供的接口服务相同的服务,如NDIS或ODI类驱动接口。
3、LANE如何工作?
顾名思义,LANE的功能是在ATM网络上仿真LAN,LANE协议定义了仿真IEEE 802.3以太网或802.5令牌环网的机制。LANE协议定义了与现有LAN给网络层提供的服务相同的接口,在ATM网络中传输的数据以相应的LAN MAC分组格式封装。
每个ELAN(Emulated LAN)由一组LANE客户(LEC)和LANE服务构成。LEC还可以是作为ATM主机代理的网桥和路由器。LE服务由三个不同的功能实体构成:LAN仿真配置服务器(LECS)、LAN服务器(LES)和BUS,这三个服务实体可以各自存在,但通常位于同一设备,例如:LES可以位于ATM交换机、路由器、网桥和工作站。
下面是LANE中的工作站与另一工作站通信的步骤:
(1)初始化
LEC需要知道LECS的ATM地址并与其建立连接,这通过ILMI或众所周知的LECS地址完成,这个过程中的任何时刻LEC都可以与手工配置的LECS地址建立双向配置直达VCC。这个过程中,LEC将获取该ELAN的LES的ATM地址。
(2)登记
这是LEC给LES提供地址信息,如MAC地址的机制。此过程中将在LEC和LES之间建立一对连接,即双向点到点控制直达VCC,及单向点到多点控制分布VCC。
(3)地址解析
这是LEC从LES学习目的站点ATM地址的方法,由ATM地址解析协议实现,允许LEC建立数据直达VCC以传送帧。这时在LEC和BUS之间建立双向点到点组播发送VCC和单向点到多点组播转发VCC。
(4)数据传输
当源站点和目的站点等待建立数据直达VCC的过渡时期里,BUS可以把帧转发给该ELAN中的所有LEC,当数据直达VCC建立后,通信就从原来的路由(BUS)切换到新的路由,为了保证帧的顺序,信息清空协议(flush message
protocol)被用以通知BUS:在开始使用新的路由传输帧时,清空请求被发送到BUS并转发到该ELAN中所有LEC,然后不再有帧通过BUS(旧路由),所有帧将通过数据直达VCC(新路由)发送到目的站点。
需要说明的是:在ATM论坛规范中描述的上述过程中,并没有提到从IP地址到MAC地址的解析。下面是传统LAN的主机与ATM主机通信的全过程:
(1)为确定目的站点的MAC地址,源主机广播一个含有IP地址的ARP请求,这是任何IP网络的标准过程,ARP请求到达传统LAN上的LAN/ATM网桥。
(2)在LAN/ATM网桥上的LEC将广播分组通过组播发送VCC转发给BUS,BUS通过组播转发VCC给ELAN中的所有成员发送ARP请求。
(3)目的站点收到ARP请求并识别出自己的IP地址,作为回应,它把自己的MAC地址放到ARP回应中。因为这还不是到LAN/ATM网桥的直达VCC,目的站点的LEC把ARP回应通过组播发送VCC发送给BUS,BUS通过组播发送VCC将其转发给LAN/ATM网桥。
(4)LAN/ATM网桥通过传统LAN把ARP回应传给源主机。
(5)这时源主机拥有了目的站点的MAC地址,开始通过LAN传送数据。
(6)网桥通过组播发送VCC把分组传给BUS,BUS把分组转发到目的站点。
(7)同时,LAN/ATM网桥上的LEC通过控制直达VCC向LES发送LE-ARP请求,询问与目的站点的MAC地址相对应的ATM地址,如果LES没有该映射,则通过控制分布VCC向所有LEC发送LE-ARP请求,目的站点LEC收到该请求后把自己的ATM地址放进LE-ARP回应并通过控制直达VCC发回LES。
(8)源LEC通过控制直达VCC从LES收到LE-ARP回应,抽取ATM地址并在源和目的之间建立数据直达VCC。
(9)数据直达VCC建立后,从网桥传来的分组将通过数据直达VCC传输,取代BUS。
4、LANE的优点和局限
因为LANE提供与现有MAC协议给网络层提供的驱动相同的服务接口,不需要改变该驱动,这将加速ATM的发展和应用。但是,LANE的功能是使ATM的特性对高层协议透明,因此它使高层协议不能利用ATM固有的优点,尤其是其服务质量保证。新完成的LANE2.0版为ATM端系统间的通信提供局部管理的服务质量,该协议提供机制以确定是否支持期望的服务质量。每种局部定义的服务质量可以包含信息以指示以该服务质量建立的VCC是否可以被其他协议或应用所共享。
尽管LANE提供在ATM网络子网内桥接的有效方式,但子网间的业务仍需要通过路由器转发,因此,ATM路由器很可能成为瓶颈,下面谈到的MPOA将解决子网间通信的效率问题。
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