Общее назначение MPOA
Передача данных между подсетями типа IP, IPX или AppleTalk требуют, как известно, наличия маршрутизаторов на границах этих сетей, причем имеются в виду не административные границы и не границы между сетями различного типа, а границы между различными структурами сетевых адресов. Их самое общее назначение - это определение направления дальнейшей передачи пакетов, т.е. точки применения протоколов сетевого уровня. Такие подсети строятся, как правило, на базе технологий локальных сетей, из которых наиболее популярными являются Ethernet и Token Ring, и, кроме того, на базе WAN технологий при работе по магистральным каналам. Наиболее популярными из них являются рассмотренные нами выше системы HDLC, Frame Relay или Х.25. Теперь к ним добавилась также технология ATM, и описанный нами в предыдущем разделе режим LAN Emulation является примером ее использования.
Система LANE, как мы поняли, обеспечивает эмуляцию сервиса локальных сетей типа Ether-net или Token Ring при передаче данных через сеть ATM и при этом не имеет значения, какой конкретно тип сетевого протокола применяется - для ATM решительно все равно, передается ли через LANE трафик IP или IPX или AppleTalk или что-то еще. Иначе говоря, вся работа замыкается в рамках одной подсети без участия маршрутизаторов - ведь именно они должны разбираться в конкретных протоколах третьего уровня. При этом каждое оконечное ATM устройство может поддерживать более одной ELAN одновременно. Используемые в конкретной схеме сетевые протоколы не будут замечать, что между роутерами используется ATM.
Рис. 22. Пример построения сети с помощью ELAN
Таким образом, получается, что система ELAN позволяет организовывать различные подсети (т.е. участки, внутри которых не используется алгоритм третьего уровня), на границах которых установлены маршрутизаторы, с помощью которых происходит коммутация пакетов от одной подсети к другой, и эти маршрутизаторы уже вынесены из структуры АТМ. Значит, для построения разветвленной IP-сети требуется связать множество ELAN, и сеть АТМ уже не будет принимать участия в коммутации между ними.
Сказанное проиллюстрировано на ри- сунке 22, где показан пример построения большой сети на базе топологии АТМ. На рисунке 23 показано видение этой же самой сети с точки зрения маршрутизаторов.
Рис. 23. Видение сети, изображенной на рисунке 21, с точки зрения маршрутизаторов
Все это, конечно, замечательно, и должно нормально работать, но только можно заметить явную несуразность в этих двух рисунках. В самом деле, между подсетями LAN-1 и LAN-4 существует гораздо более короткий путь, который проходит через узел АТМ, не охваченный системой LANE. Наверное, можно было бы попытаться воспользоваться им, но в данном случае этого сделать нельзя, поскольку там нет маршрутизатора. Можно было бы усовершенствовать данную схему, объединив приведенные локальные сети каждая с каждой, и тогда, действительно, пакеты передавались бы между ними кратчайшим путем. Но если сеть разветвленная, то объединить все LAN каждую с каждой, наверное, затруднительно, особенно, если речь идет о такой структуре как Интернет и без участия транзитных маршрутизаторов все-таки не обойтись.
И здесь, помимо неоптимального пути прохождения данных, имеется еще один существенный недостаток. Дело в том, что маршрутизаторы являются - наравне с каналами связи - узкими местами на сети, вносящими дополнительные задержки при передаче. Действительно, у каналов связи ограниченная пропускная способность, а у маршрутизаторов - ограниченная производительность и при достаточно загруженной сети задержка коммутации оказывается весьма значительной - значительно большей, чем задержка передачи в случае использования АТМ.
Нельзя ли попытаться как-то уменьшить эту задержку? Это можно сделать только одним путем - уменьшить количество транзитных роутеров либо множа ELAN, увеличивая, таким образом, связность сети, либо попытаться обеспечить передачу пакетов от отправителя до получателя минуя транзитные маршрутизаторы. Именно этот последний способ и реализован в системе МРОА. Получается, что его назначение - оптимизация работы системы LANE т.е.
ускорение передачи данных между ELAN. Помимо оптимизации процедуры выбора маршрутов через сеть АТМ система МРОА аналогичным образом оптимизирует пути прохождения кадров данных в рамках одной подсети, т.е. выполняет функцию моста (bridging) аналогичным образом. Ведь система LANE мало того, что действует только в рамках одной подсети, но также и в рамках одного сегмента - об этом также говорилось в предыдущем разделе.
Читателя может несколько смутить слово "Multiprotocol" в названии процедуры. Можно подумать, что речь пойдет об объединении различных протоколов, что-то типа трансляции или инкапсуляции. На самом деле ничего этого нет. Более того, в настоящее время в спецификации описан способ передачи только IP-пакетов. В будущем планируется обеспечить также и IPX - вот и будет оправдание слову "Multiprotocol".
Главной задачей МРОА является физическое разделение процессов маршрутизации и коммутации (forwarding) - производится так называемая виртуальная маршрутизация. Это позволяет добиться следующих преимуществ:
Построение МРОА схоже с системой LANE в том смысле, что она также основана на наличии клиентов и серверов - MPOA-client и MPOA-server и задает процедуры их взаимодействия. Основная задача - это найти укороченный маршрут - shortcut - между клиентом-отправителем и клиентом-получателем потока данных через сеть АТМ, минуя транзитные роутеры. Все взаимодействие роутеров между собой сохраняется в полной мере, т.е. они продолжают обмениваться между собой служебной информацией для построения маршрутных таблиц и реализации своих протоколов, например, OSPF.
Рассмотрим теперь технологию, позволяющую всего этого добиться.
