 |
ТЕХНОЛОГИИ и РЕШЕНИЯ. АТМ ядро корпоративной сети. |
- АТМ-ядро корпоративной сети
Зачем нужен АТМ в корпоративных сетях?
>
Методы интеграции АТМ-магистрали сети и Ethernet-сегментов рабочих групп
Если в составе вашей корпоративной сети есть две и более рабочие группы - например, бухгалтерия, отдел продаж, склад
и т.д. (рис. 1), то это означает, что у вас имеется подсистема, объединяющая сегменты этих рабочих групп - магистраль
корпоративной сети. 
Компьютерная обработка данных играет все большую роль в бизнесе, производстве, государственном управлении и т.д. Объем данных,передаваемый по компьютерным сетям - трафик - постоянно возрастает. Поэтому от компьютерных сетей требуется все большая полоса пропускания. С другой стороны, трафик компьютерных сетей изменился качественно: появились системы мультимедиа, работающие с видео и звуком, системы видеоконференцсвязи, а в последние годы прослеживается отчетливая тенденция к слиянию компьютерной и телефонно-телекоммуникационной сфер. Все это вызвало необходимсть в качественно новых механизмах в ЛС - появилась потребность в механизмах обеспечения качества обслуживания. Так, если при передаче, скажем, файла большого размера по протоколу FTP пользователя мало беспокоит неравномерность задержек между отдельными IP-пакетами, то при передаче по сети в реальном времени голоса, а тем паче движущегося видеоизображения такая неравномерность самым плачевным образом скажется на качестве изображения. Т.о., возникла необходимость в средствах, которые бы гарантировали для трафиков определенного вида соответствующее качество обслуживания: обеспечивали бы приоритетность (что передавать в первую очередь, а что - потом), постоянство задержек (или, наоборот, отсутствие таковой) между отдельными порциями данных, наконец, определяли бы, какой частью трафика можно пожертвовать, если сеть не справляется с нагрузкой, а также многое другое.
Технология АТМ появилась как ответ на эти требования времени. Более подробно АТМ описан в разделе "Технологии" в соответствующей статье. Здесь же отметим только, что в свете новых требований к возможностям корпоративных сетей АТМ интересен следующими свойствами: наличием встроенных механизмов обеспечения качества обслуживания дшля различных классов трафика, возможностью единообразного управления потоками данных различной природы и более высокими скоростями.
Впрочем, применительно к корпоративным сетям последнее преимущество с появлением и закреплением на рынке таких
технологий, как FastEthernet и Gigabit Ethernet уже не является столь впечатляющим, как 2 - 3 года назад. Да и
появление стандартов 802.3q и 802.3p, а также бурное развитие основанных на TCP/IP мультимедийных технологий (таких
как Voice Over IP) может существенно снизить ценность других преимуществ АТМ. Фактически, в настоящее время вариант
АТМ-25, предназначенный для desktop-приложений (т.е. ориентированный на сегмент рабочих групп) оказался вытесненным
комбинацией FastEthernet+TCP/IP. Можно сказать, что эта комбинация не обеспечивает в полном объеме всех
вышеприведенных требований к современным ЛС. Однако на практике на уровне рабочих групп (в среднем от 3 до 20
компьютеров на сегмент) можно добиться удовлетворительных результатов простым увеличением полосы пропускания с
10 Мбит/с Ethernet до 100 Мбит/с FastEthernet. А если применить коммутаторы Ethernet/FastEthernet с их возможностями
по ограничению размеров доменов коллизий и организации виртуальных ЛС, то целесообразность перехода на значительно
более дорогостоящую АТМ-аппаратуру, которая к тому же требует изменения всего подхода к построению сети, вызывает
необходимость в приложениях, ориентированных на АТМ или же в службах типа LANE, MPOA или Classical IP over ATM,
переучивания обслуживающего персонала, становиться весьма проблематичной.
Другое дело - магистральные потоки. Здесь экстенсивным расширенем полосы пропускания уже не обойдешся. FastEthernet
не хватает, Gigabit Ethernet еще нов и недостаточно отработан, а вот АТМ с типичными скоростями 155/622 Мбит/с,
развитыми средствами упраления трафиком и качеством обслуживания - в самый раз.Таким образом, мы вплотную подошли к идее использования АТМ-коммутатора (или группы АТМ-коммутаторов, т.н. "АТМ-облака") в качестве корпоративной магистрали. В случае, когда используется один АТМ-коммутатор, магистраль называется свернутой, или коллапсированной (рис. 2а). При использовании двух и более коммутаторов расстояния между ними могут быть весьма значительны (используются типичные расстояния для волоконной оптики - преимущественного типа среды передачи для АТМ), и такая магистраль является распределенной (рис. 2б).
Таким образом, в большинстве случаев оптимальным будет сочетание различных технологий: АТМ для ядра корпоративной сети - ее магистрали - и Ethernet для рабочих групп. Очевидно, что необходимо специальное устройство - граничное, или устройство доступа - для сопряжения АТМ с Ethernet. Роль такого устройства обычно играет маршрутизатор с АТМ-интерфейсом (например, устройства серии Cisco 4000).
Однако помимо физического сопряжения, необходимо иметь средства, которые сделают АТМ-мгистраль прозрачной для рассчитанных на Ethernet приложений, функционирующих в Ethernet-сегментах рабочих групп. Такими средствами являются служба эмуляции локальных сетей - LANE, служба Classical IP over ATM и служба MultiProtocol routing Over ATM - MPOA.
Разработанный ATM Forum стандарт LANE определяет способ соединения локальных сетей по высокоскоростной ATM-магистрали. LANE также дает возможность подключать непосредственно к сети ATM рабочие станции, использующие традиционные протоколы, для создания высокоскоростных сетей рабочих групп. С помощью LANE конечная станция из одной ЛВС может связываться через сеть ATM с конечной станцией из другой ЛВС или с конечной станцией, подключенной непосредственно к сети ATM.
Конечные станции, находящиеся в разных сегментах ЛВС, могут взаимодействовать друг с другом, поскольку являются частью одной эмулированной ЛВС. Эмулированная ЛВС представляет собой логический сегмент ЛВС, который состоит из соединенных через ATM-магистраль конечных станций. Конечные станции, относящиеся к одному физическому сегменту, могут быть частями разных эмулированных ЛВС, а одна конечная станция - элементом нескольких эмулированных ЛВС.
LANE эмулирует подуровень управления доступом к среде передачи (Media AccessControl - MAC) модели OSI, давая возможность любому протоколу сетевого уровня, который работает с моделью OSI (в том числе IPX, IP, NetBIOS и DECnet), передавать пакеты по сети ATM без их модификации. Благодаря этому пользователи могут выполнять свои приложения в сети ATM точно так же, как они это делают в локальной сети Ethernet, т.е. сеть ATM "прозрачна" для пользователей локальной сети.
Classical IP Over ATM разработан инженерной группой IETF (Internet Engineering TaskForce); он дает возможность маршрутизировать IP-пакеты через сеть ATM. Сlassical IP Over ATM позволяет преобразовывать IP-адреса сетевого уровня в адреса ATM и передавать IP-пакеты по сети ATM.
Стандарт MPOA был разработан ATM Forum. MPOA дает возможность маршрутизировать протоколы типа IP, IPX и NetBIOS из традиционных ЛВС по коммутируемой ATM-магистрали. Подобно Classical IP Over ATM и LANE, MPOA обеспечивает мостовое соединение канального уровня OSI по виртуальной подсети. Фактически, MPOA использует технологию LANE для обеспечения соединения мостового типа, однако (в отличие от Classical IP Over ATM и LANE) может осуществлять маршрутизацию между виртуальными подсетями без использования традиционных маршрутизаторов.
