1. Emulacja sieci lan w modelu atm



Pobieranie 25.61 Kb.
Data03.05.2016
Rozmiar25.61 Kb.
4. LAB.3 LANE

1.Emulacja sieci LAN w modelu ATM


LANE (ATM LAN Emulation) jest rozwiązaniem, które umożliwia pracę protokołów IEEE 802.3 oraz IEEE 802.5 nad warstwą ATM (Rys. 1). LANE pozwala na tworzenie infrastruktury sieciowej dla grup roboczych stawiających duże wymagania, co do prędkości przesyłania danych w sieci. Istnieje również możliwość współpracy tradycyjnych sieci Ethernet lub TokenRing z sieciami LANE.

Jak wynika z samej nazwy, istota działania LANE polega na emulacji tradycyjnej sieci lokalnej na warstwie ATM. Celem stawianym przez twórców standardu LANE było stworzenie rozwiązania całkowicie przezroczystego z punktu widzenia oprogramowania sieciowego warstw TCP/IP.

LANE nie wpływa bezpośrednio na istotę działania przełączników ATM ani na stosowane w sieci ATM protokoły sygnalizacji. Nie ma konieczności dokonywania zmian w rozwiązaniach sprzętowych, a cała logika LANE skoncentrowana jest w warstwie oprogramowania.

Głównym zadaniem realizowanym przez LANE jest odwzorowania adresów MAC na adresy ATM. Odwzorowanie takie umożliwia nawiązanie połączenia w warstwie ATM i przesłanie pakietu do adresata. Zagadnienie pozornie proste staje się złożone w momencie, gdy trzeba uwzględnić działanie LANE np. w aspekcie odwzorowania adresów rozgłoszeniowych IP na adresy ATM.



Rys. 1 Model warstwowy LANE.

1.1.Budowa sieci LANE


Architektura LANE składa się czterech podstawowych modułów: LEC (LAN Emulation Client), LES (LAN Emulation Server), BUS (Broadcast and Unknown Server) oraz LECS (LANE Configuration Server). Terminale pracujące w oparciu o protokoły LANE tworzą emulowaną sieć lokalną (ELAN).

  • LEC realizuje funkcje pośrednika pomiędzy oprogramowaniem systemowym a interfejsem ATM,

  • LES realizuje funkcje kontrolno-sterujące dla obsługiwanej przez niego sieci emulowanej. W każdej sieci ELAN występuje dokładnie jeden LES,

  • BUS realizuje funkcje dostarczania ruchu o charakterze grupowym i rozgłoszeniowym do procesów użytkownika w systemie operacyjnym terminali LEC. Jednocześnie serwer ten obsługuje ruch do stacji, których adresy nie są jeszcze znane,

  • LECS realizuje funkcje przypisania klienta LEC do konkretnej sieci emulowanej, poprzez przekazanie klientowi adresu ATM serwera LES.

Do prawidłowego działania sieci LANE wymagane jest istnienie dwóch połączeń ATM: połączenia kontrolno-sterującego oraz połączenia transmisji danych (Rys. 2).

Można wyróżnić następujące rodzaje połączeń kontrolno-sterujących:


  • Configuration Direct VCC, dwukierunkowe połączenie wirtualne pomiędzy klientem LEC a serwerem konfiguracyjnym LECS,

  • Control Direct VCC, dwukierunkowe połączenie pomiędzy klientem LEC a serwerem LES,

  • Control Distribute VCC, jednokierunkowe połączenie pomiędzy serwerem LES a klientem LEC, najczęściej typu punkt-wielopunkt.

Do transmisji danych wykorzystywane są połączenia:

  • Data Direct VCC, połączenie dwukierunkowe zestawione pomiędzy klientami LEC,

  • Multicast Send VCC, dwukierunkowe połączenie pomiędzy klientem LEC a serwerem BUS,

  • Multicast Forward VCC, jednokierunkowe połączenie zestawione pomiędzy serwerem BUS a klientem LEC.




Rys. 2 Rodzaje połączeń LANE.

1.2.Działanie sieci LANE


Do rozpoczęcia transmisji danych konieczne jest posiadanie przez klienta LEC adresu ATM (adres ten może być przypisany przez użytkownika bądź nadany automatycznie przy pomocy protokołu ILMI) oraz połączenia z serwerem LES. Po nawiązaniu połączenia pomiędzy klientem LEC a serwerem LECS następuje proces transferu adresu ATM serwera LES, typu emulowanej sieci, maksymalnego rozmiaru pakietu oraz nazwy sieci ELAN. Następnym etapem jest nawiązywanie przez klienta LEC połączenia z serwerem LES w celu uzyskania unikalnego identyfikatora LECID oraz rejestracji skojarzonych adresów ATM i MAC. Następnie LES zestawia połączenie Control Distribute z nowo zarejestrowanym klientem. Przed etapem transmisji danych, klient LEC komunikuje się z serwerem LES za pośrednictwem kanału Control Direct, żądając translacji adresu MAC stacji docelowej na adres ATM. Jeżeli adres MAC stacji docelowej nie jest zarejestrowany w serwerze LES, rozsyłane jest żądanie LE_ARP request za pośrednictwem kanału Control Distribute. Klient LEC podczas rejestracji swojego adresu może ustawić flagę oznaczającą pracę w trybie pełnomocnika (proxy) dla innych adresów MAC. Gdy pojawi się zapytanie LE_ARP o nieznany adres MAC, LES przekazuje to zapytanie do klientów, którzy mają ustawioną flagę pełnomocnictwa. Ostatnią fazą inicjalizacji jest uzyskanie przez LEC adresu serwera BUS poprzez wysyłanie żądania LE_ARP request na adres rozgłoszeniowy. W odpowiedzi na takie żądanie, serwer LES przesyła adres ATM serwera BUS.

Transmisja danych za pomocą połączenia SVC Data Direct VCC ma miejsce po uzyskaniu przez klienta LEC adresu ATM stacji docelowej. Jeżeli klient LEC nie otrzyma odpowiedzi LE_ARP od serwera LES, kontynuuje wysłanie pakietów przez serwer BUS, powtarzając jednocześnie zapytanie LE_ARP.

Każdy z klientów LEC posiada pamięć cache protokołu LE_ARP, pozwalającą na bezpośrednie wysłanie pakietu za pośrednictwem połączenia Data Direct VCC, bez konieczności komunikacji z serwerem LES. Po pewnym czasie wpisy w pamięci cache ulegają przeterminowaniu. Na podobnej zasadzie ulegają przedawnieniu połączenia SVC służące do transmisji danych.


2.Implementacja protokołu LANE


Oprócz klasycznego przesyłania pakietów IP przez ATM, LANE emuluje charakterystyczne cechy technologii LAN, jak np. adresy rozgłoszeniowe. Klient LANE zawiera dwie części: proces nazywany zeppelin, który jest używany do obsługi protokołu LANE oraz część jądra zawierającą bufor LANE ARP. Poniżej przedstawiono przykładową konfigurację serwerów LES, LECS, BUS oraz klienta LEC.

  1. Połączenie za pomocą protokołu TELNET z przełącznikiem ATM,

notebook# telnet asx.kt.agh.edu.pl

  1. Po uwierzytelnieniu użytkownika, stworzono ścieżki wirtualne pomiędzy portami 1d1 i 1d2 oraz 1d1 i 1d3, następnie w utworzonych ścieżkach zdefiniowano dwa dwukierunkowe kanały wirtualne (0.10 i 0.11 oraz 0.12 i 0.13). Do portu 1d1, 1d2 i 1d3 podłączono odpowiednio kartę ATM komputera labatm1, labatm2 oraz labatm6,

ATM SWITCH::>configuration

ATM SWITCH:: configuration> vpc

ATM SWITCH::configuration vpc> new 1d1 0 1d3 0

ATM SWITCH::configuration vpc> new 1d1 0 1d2 0

ATM SWITCH::configuration vpc> up

ATM SWITCH::configuration> vcc

ATM SWITCH::configuration vcc> new 1d1 0 10 1d3 0 11

ATM SWITCH::configuration vcc> new 1d3 0 11 1d1 0 10

ATM SWITCH::configuration vcc> new 1d1 0 12 1d2 0 13

ATM SWITCH::configuration vcc> new 1d2 0 13 1d1 0 12



  1. Uruchomienie demona lecs odpowiedzialnego za komunikację emulowanej sieci LAN z innymi sieciami jest opcjonalne. Poniżej przedstawiono przykładowy plik konfiguracyjny dla komputera labatm1, znajdujący się w katalogu /etc/lecs.conf1,

# Adres ATM serwera LECS (powinien być podany w celu rozróżnienia od

# np. klienta LEC pracującego na tej samej maszynie)

# Musi być podany przed definicją sieci ELAN

47000580FFE1000000F21A3811002048215B4705

# Nazwa sieci ELAN podawana jest w nawiasach.

# Poniższe parametry zostały dobrane w celu emulacji sieci Ethernet (Linux i

# prawie wszystkie systemy klienckie LE)

[lane1]

# Adres serwera LES



LES:=47000580FFE1000000F21A3811002048215B4701

# 802_3 or 802_5 (802_3 = Ethernet)

Type:=802_3

Max_Frame:=1516

# Adresy ATM hostów uprawnionych do korzystania ze zdefiniowanej sieci ELAN. # Wartość DEFAULT oznacza brak restrykcji

DEFAULT


  1. Przed startem demona zeppelin na wszystkich komputerach muszą być aktywne procesy atmsig i ilmid,

  2. Na komputerze labatm1 uruchomiono procesy les i bus. Pozwoliło to skonfigurować ten komputer jako serwer LANE,

labatm1# les &

DEBUG: Log opened

NOTE: Configuration file: .lanevars

DEBUG: 47000580ffe1000000f21a3811002048215b4701

DEBUG: 47000580ffe1000000f21a3811002048215b4702

DEBUG: main: Initializing conn

DEBUG: Socket_address Sas_family:20

Address:47 00 05 80 ff e1 00 00 00 f2 1a 38 11 00 20 48 21 5b 47 01

Blli: l2_proto:0 l3_proto:11 ipi:80 snap:00 a0 3e 00 01


  1. Następnie uruchomiono dwóch klientów LANE używających standardowych interfejsów lec0 i standardowych adresów nasłuchiwania. Obsługą klientów LEC zajmuje się proces zeppelin,

labatm2# zeppelin &

[1] 725


zeppelin:main.c: Our ATM address: 47.0005.80FFE1000000F21A3811.002048215004.00

labatm6# zeppelin &

[1] 725

labatm6# zeppelin:main.c: Our ATM address: 47.0005.80FFE1000000F21A3811.002048214DD7.00



  1. Po uruchomieniu demonów obsługujących LEC, można było skonfigurować wirtualne interfejsy LANE,

labatm2# ifconfig lec0 192.168.0.1

labatm6# ifconfig lec0 192.168.0.2



  1. Aby przekonać się, że połączenie TCP jest możliwe, usunięto wszystkie fizyczne interfejsy ethernetowe z systemu, następnie poleceniem ping sprawdzono dostępność drugiego klienta LEC,

labatm2# ping 192.168.0.2

PING 192.168.0.2 (192.168.0.2) from 192.168.0.1 : 56(84) bytes of data.

64 bytes from 192.168.0.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=1.60 ms6


  1. Status bufora LANE ARP może być obserwowany w pliku /proc/net/atm/lec. Dla każdej pary adresów MAC i ATM zaznaczony jest ich status. Jeśli pozycja zawiera aktywne połączenia, wyszczególnione są również identyfikatory tych połączeń.


Wnioski

Podobnie jak protokół CLIP, LANE jest przeźroczysty z punktu widzenia aplikacji użytkowych. Wirtualne interfejsy sieciowe LANE traktowane są tak, jakby pracowały w technologii IP, co pozwala bez przeszkód korzystać ze standardowych programów sieciowych.




1 W pliku /etc/lecs.conf opisy w języku angielskim zastąpiono polskimi odpowiednikami


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna