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ATM網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用( 二 )

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2.3 局域網(wǎng)仿真（LANE）
該規(guī)范是由ATM論壇制定 ， 它定義如何將一個(gè)ATM網(wǎng)絡(luò)仿真成一個(gè)第二層的邏輯以大網(wǎng)或令牌環(huán)網(wǎng)段——仿真局域網(wǎng)（emulated LAN） 。在仿真局域網(wǎng)的環(huán)境中（參見圖2） ， 每個(gè)LANE的終端（LEC-LANE Client）（它可以是帶ATM網(wǎng)卡的主機(jī) ， 也可以是具有ATM端口的局域網(wǎng)交換機(jī)（Layer 2 LAN switch））在加入仿真局域網(wǎng)時(shí) ， 先要訪問LANE配置服務(wù)器（LECS-LANE Configuration Server） ， LECS上記錄著該LANE終端所屬的仿真局域網(wǎng)及其LANE服務(wù)器（LES）的ATM地址 。LEC在獲得LES的地址后便與之建立通信 ， 在LES上注冊成為該仿真局域網(wǎng)的一部分 。為仿真?zhèn)鹘y(tǒng)局域網(wǎng)網(wǎng)段 ， 仿真局域網(wǎng)上也建立了一個(gè)覆蓋所有LANE終端的公共廣播域 。LANE規(guī)范定義了一個(gè)廣播／未知終端服務(wù)器（BUS：Broadcast and Unknown Server） ， 它把廣播包（broadcast packet）和組廣播包（multicast packet）傳遞到仿真局域網(wǎng)的每個(gè)成員 ， 同時(shí)它還負(fù)責(zé)處理那些目的終端ATM地址不詳?shù)陌?。與CLIP環(huán)境中的ARP服務(wù)器相似 ， LECS、LES和BUS既可以在ATM設(shè)備中也可以通過服務(wù)器軟件實(shí)現(xiàn) 。
在一個(gè)仿真局域網(wǎng)中 ， 一個(gè)IP終端欲和另一個(gè)IP終端通信 ， 它先向BUS發(fā)出對目的終端IP地址的解析請求 ， BUS將該請求轉(zhuǎn)發(fā)到仿真局域網(wǎng)內(nèi)的所有終端 ， 目的終端收到該請求后即給出自己的MAC地址 。源終端在得到目的終端的MAC地址后 ， 向LES發(fā)出對該目的終端MAC地址的解析請求 ， LES回應(yīng)以目的終端的ATM地址 。于是源終端便得到目的終端ATM地址 ， 它便可以通過ATM信令建立與目的終端的SVC連接 。
利用局域網(wǎng)仿真技術(shù)在ATM上建立TCP／IP骨干網(wǎng)絡(luò) ， 需要在ATM網(wǎng)上設(shè)置LECS、LES、BUS服務(wù)器 ， 與相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備共同組成虛擬網(wǎng) ， 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過SVC建立連接 ， 實(shí)現(xiàn)同一局域網(wǎng)段的互連 。同CLIP相比 ， LANE在第二層即數(shù)據(jù)鏈路層一級進(jìn)行 ， 實(shí)現(xiàn)機(jī)制比較復(fù)雜 ， 需占用較多的網(wǎng)絡(luò)資源 ， 效率較低 ， 但它可實(shí)現(xiàn)FDDI、以太網(wǎng)、令牌環(huán)間的互通；同時(shí)它還與ATM論壇即將發(fā)布的MPOA（MultiProtocol over ATM）規(guī)范相兼容 ， 可以讓用戶平滑地過渡到MPOA環(huán)境 。
2.4 應(yīng)用實(shí)例——vBNS網(wǎng)絡(luò)
1994年美國國家科學(xué)基金會（NFS）出資五千萬美元 ， 委托美國MCI等公司開展下一代高速Internet骨干網(wǎng)的研究工作 。1995年MCI公司建成橫跨美國的下一代Internet試驗(yàn)網(wǎng)——vBNS 。參見圖3 ， vBNS以ATM作為TCP／IP網(wǎng)絡(luò)的骨干 ， 各交換機(jī)間以SONET OC-3（155Mbit／s）相連 。該網(wǎng)通過CISCO和NetStar公司的路由器與美國5個(gè)超級計(jì)算中心（SCC-Supercomputer Center） ， 4個(gè)大型的Internet網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)（NAP-Network Access Point）相連 ， 并通過NAP或?qū)＞€以DS-3（45 Mbit／s）或OC-3（155Mbii／s）與其他教育和科研單位互連 。所有這些連接都支持CP／IP 。網(wǎng)上與ATM相連的路由器間通過建立點(diǎn)到點(diǎn)的ATM PVC ， 形成全網(wǎng)狀連接 ， 并以透明橋接實(shí)現(xiàn)第二層的互連 ， 在此基礎(chǔ)上運(yùn)行OSPF路由協(xié)議 。由于采用PVC bridging在ATM上建立TCP／IP骨干網(wǎng)絡(luò) ， vBNS突破了傳統(tǒng)Internet骨干網(wǎng)的帶寬瓶頸 ， 并達(dá)到了很高的效率 。在兩個(gè)超級計(jì)算中心的主機(jī)上進(jìn)行的性能測試顯示UDP包（User Datagram Protocol packet）的峰值速率達(dá)到133Mbit／s ， 已非常接近IP包在ATM OC-3上傳送的理論峰值速率（135Mbit／s） 。為降低網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度和提高可靠性 ， MCI還計(jì)劃在1997年將各路由器間的PVC網(wǎng)狀連接改為SVC 。
3 第二階段：直接路由（direct routing）
3．1 邊緣路由的缺陷
雖然采用邊緣路由技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)TCP／IP在ATM網(wǎng)絡(luò)上的傳送 ， 但這種解決方案并不令人滿足 。首先 ， 無論是PVC bridging、CLIP還是LANE都只是在ATM上構(gòu)造第二層的虛擬網(wǎng)（Layer 2 Virtual LAN） ， 虛擬網(wǎng)中的終端或是屬于同一傳統(tǒng)局域網(wǎng)網(wǎng)段（LAN segment）、或是屬于同一IP子網(wǎng) 。不同虛擬網(wǎng)之間的通信仍然需要經(jīng)過傳統(tǒng)的路由器（一般情況下該路由器位于ATM網(wǎng)絡(luò)的邊緣 ， 故將這幾種技術(shù)統(tǒng)稱為邊緣路由技術(shù)） 。即使是兩個(gè)與ATM直接相連的設(shè)備 ， 若屬于不同IP子網(wǎng) ， 源終端也必須先建立與路由器的連接 ， 再通過路由實(shí)現(xiàn)與目的終端的通信 ， 因而路由器成了TCP／IP網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展和性能的瓶頸 ， 并且IP的傳送引入了時(shí)延 。其次 ， 以第二層虛擬網(wǎng)的方式在ATM上建立TCP／IP骨干網(wǎng)絡(luò)會在網(wǎng)上引入廣播 ， 消耗設(shè)備的CPU資源 ， 浪費(fèi)ATM骨干網(wǎng)的帶寬 。第三 ， 邊緣路由的方案沒有利用ATM的優(yōu)勢：對多媒體通信的支持和服務(wù)質(zhì)量（QoS：Quality of Service）的保證 ， 即使TCP／IP所承載的高層應(yīng)用需要對傳送平臺提出服務(wù)質(zhì)量要求 ， 邊緣路由技術(shù)也沒有定義如何將高層的服務(wù)質(zhì)量要求傳達(dá)到ATM層 。因此 ， 有必要尋求進(jìn)一步的解決方案 。

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