Многие производители сетевых продуктов прилагают сегодня серьезные усилия по продвижению на рынок собственных схем IP-коммутации, и каждому из них хочется, чтобы в основу нового стандарта легла именно его разработка. А тем временем Forum ATM, который должен определить победителя, без особой шумихи продолжает оттачивать собственную технологию под названием MPOA (MultiProtocol over ATM).
По замыслу ее создателей, она должна обеспечить эффективное применение ATM в IP-сетях сегодняшнего дня. При этом ставка делается на сочетание отлаженной маршрутизации в IP-среде с высокой скоростью коммутации ATM.
До появления MPOA задача интеграции ATM с сетями на базе протоколов IP и IPX казалась невероятно сложной.
В определенной степени этому способствовал и сам ATM Forum, изначально избравший максималистский подход: или все, или ничего. По мнению специалистов этой организации, асинхронный режим передачи (ATM) должен был заменить другие протоколы во всех без исключения звеньях сети, вплоть до настольных систем. Но это не устраивало многих сетевых менеджеров и пользователей, не желавших отказываться от применяемых протоколов, не говоря уже о приложениях на их основе. В первую очередь это касалось протокола IP, который благодаря развитию Internet и широкому распространению intranet-сетей приобрел в 90-х годах огромную популярность. Обойтись без него казалось немыслимо. Выход был один - обеспечить мирное сосуществование двух систем, а средством достижения поставленной цели стал протокол MPOA.
Новая технология еще не приобрела статус стандарта. Как ожидается, ATM Forum утвердит ее в этом качестве в апреле. По этой же причине на рынке пока отсутствуют продукты, соответствующие ее окончательным спецификациям, однако уже можно привести некоторые примеры совместимости с предварительными вариантами MPOA. Один из них - семейство Vivid фирмы Newbridge Networks, продукты которого после доработки будут полностью отвечать требованиям нового стандарта.
Целый ряд производителей намерен осуществить тесты на совместимость продуктов этим летом, поэтому не стоит надеяться, что во втором полугодии на рынке появится много новых предложений. Сегодня MPOA по многим параметрам превосходит своих ближайших соперников, включая схему IP-коммутации фирмы Ipsilon Networks и систему теговой коммутации фирмы Cisco Systems.
Вперед, на MARS!
Подход ATM Forum заключается в том, чтобы существующие варианты использования протоколов IP и IPX в ATM-сетях согласовать с новыми стандартами.
Таким образом, MPOA представляет собой дальнейшее развитие ранее разработанных протоколов, таких, как Classical IP over ATM (описан в RFC 1577), предложенный целевой группой инженерной поддержки Internet (IETF), и протокол эмуляции ЛВС LANE (LAN Emulation), разработанный самим ATM Forum. Однако в технологии нашли применение и недавние разработки IETF: протоколы NHRP (Next-Hop Routing Protocol - протокол межузловой маршрутизации) и MARS (Multicast Address Resolution Server - сервер распознавания адресов многоадресных передач).
Объединяя такое множество протоколов в единую спецификацию, разработчики MPOA стремились достигнуть главной цели - предоставить сетевым менеджерам все необходимое для эффективного применения технологии ATM в унаследованных сетях. Так, в IP-сетях новый стандарт обеспечит поддержку не только многоадресных передач, но и стандартных протоколов маршрутизации, включая RIP (Routing Information Protocol - протокол маршрутной информации) и OSPF (Open Shortest Path First - протокол предпочтения кратчайшего пути).
Главными компонентами MPOA должны стать серверы маршрутизации и пограничные устройства. Первые вырабатывают информацию о маршруте пересылки сообщений, а вторые на ее основе передают пакеты по назначению.
Создание прямых виртуальных каналов между двумя узлами намного упрощается благодаря тому, что сервер маршрутизации хранит в своей памяти целый ряд адресов различных категорий: адреса сетевого уровня, MAC-уровня (Media Access Control - управление доступом к среде передачи данных) и адреса ATM-сети. Кроме того, он поддерживает и другие протоколы, в том числе RIP и OSPF, которые позволяют связываться с обычными IP-маршрутизаторами сети. Впоследствии, когда ATM Forum утвердит протокол IPPNI (Integrated Private Network-to-Network Interface - интегрированный частный межсетевой интерфейс), серверы маршрутизации MPOA будут поддерживать и его.
В модели MPOA предусмотрен еще один стандартный протокол, обеспечивающий взаимодействие двух основных компонентов. Благодаря ему пограничные устройства одного производителя должны (хотя бы теоретически) успешно поддерживать связь с серверами маршрутизации другого.
Пограничные устройства играют роль связующего звена между локальными сегментами сети и ядром коммутации ATM. Они анализируют адреса получателя каждого пакета и принимают решение, остается ли последний внутри данной виртуальной подсети или его следует направить через ядро коммутации. В первом случае пограничное устройство создает виртуальный канал по протоколу LAN Emulation и пересылает пакет адресату.
Если же получатель сообщения находится вне локальной подсети, применяется более сложный алгоритм обработки адресной части пакета. Прежде всего определяется адрес сетевого уровня (уровень 3), принадлежащий пограничному устройству, которое обслуживает получателя. Затем ведется поиск соответствующего ATM-адреса и лишь после этого создается виртуальный канал.
Описанный процесс может служить хорошей иллюстрацией того, как в модели MPOA удается пересылать пакеты с минимальной нагрузкой на маршрутизаторы. А ведь это - одна из основных проблем, решить которую стремятся разработчики всех новых систем IP-коммутации. Пограничное устройство может принимать ATM-адреса получателя с сервера маршрутизации, но гораздо больший эффект дает их хранение в кэш-памяти. Особенно ярко преимущества второго подхода проявляются при частой передаче пакетов одним и тем же получателям, так как при этом значительно уменьшается нагрузка на сервер маршрутизации и канал связи с ним.
Пограничное устройство вновь обращается к серверу маршрутизации лишь тогда, когда нужно определить адрес нового получателя. После этого трафик снова направляется через ядро коммутации ATM без участия этого сервера.
Такой сценарий в корне отличается от стандартной системы коммутации в IP-сетях, где каждый маршрутизатор анализирует адреса всех получаемых пакетов и лишь затем пересылает трафик на следующий маршрутизатор.
Рекомендации по переходу на MPOA
Переход на МРОА, как и любая другая модернизация сети предприятия, требует тщательного планирования.
Рассмотрим, к примеру, сеть, в которой ATM уже используется для связи между отдельными ЛВС (скажем, посредством протокола LANE). Перед внедрением технологии MPOA администратор должен прежде всего составить четкий план размещения серверов маршрутизации.
Определенную помощь здесь могут оказать выпускаемые некоторыми фирмами программные серверы маршрутизации, инсталлируемые на коммутаторах ATM. Однако нельзя забывать, что последним такая двойная нагрузка может оказаться не по силам, для нее не хватит производительности. Отмечается и еще одна тенденция. Ряд производителей требует, чтобы в качестве сервера маршрутизации использовалась рабочая станция. В первую очередь такое требование выдвигают фирмы, оказывающие дополнительные услуги (контроль за доступом, создание виртуальных ЛВС и др.).
Сервер маршрутизации - единственный источник адресной информации для пограничных устройств, следовательно, его обязательно нужно дублировать. Ограничиваться одним таким сервером нежелательно.
Все хост-компьютеры, имеющие выход в сеть ATM, должны быть оснащены клиентским ПО MPOA, которое будет управлять работой его сетевых интерфейсных плат. Это же относится и ко всем пограничным устройствам. Администраторы ЛВС должны также проверить, можно ли модернизировать имеющиеся пограничные устройства LANE для поддержки обоих протоколов и ограничиться при этом только заменой программного обеспечения. При установке новых устройств LANE обновление ПО потребуется обязательно.
Не стоит переводить на MPOA всю сеть сразу. На первом этапе лучше ограничиться одной подсетью, изучить все тонкости новой технологии и лишь затем приниматься за сеть предприятия. Сервер маршрутизации MPOA поддерживает протоколы IP-маршрутизации, поэтому на следующем этапе можно приступить к развертыванию сети, совместимой с MPOA. Ее серверы маршрутизации вполне смогут поддерживать связь с существующей иерархической структурой маршрутизации, обеспечивая тем самым совместное функционирование старых и новых компонентов.
Серверы маршрутизации MPOA способны в определенной мере облегчить контроль за доступом к ресурсам и в виртуальные сети, а также гарантировать заданное качество обслуживания. Однако в самой спецификации подобные функции не предусмотрены, и следует ожидать, что многие производители предложат собственные варианты подобных услуг.
Технология MPOA должна также упростить физическое перемещение компонентов сети (например, перенос рабочей станции из одного кабинета в другой). В отличие от традиционных IP-сетей, IP-адреса в сетях MPOA не привязаны к подсетям того или иного маршрутизатора. Перевод сетевого элемента из одной ЛВС в другую или переключение его с одного пограничного коммутатора на другой будет автоматически выявлено пограничным устройством. Сообщение об этом событии поступит на сервер маршрутизации для обновления хранящейся там адресной информации.
К существенным достоинствам MPOA следует отнести и то, что данная технология сразу же открывает путь ко всем преимуществам ATM. Уже сейчас ее внедрение обеспечивает не только высокую скорость коммутации, характерную для ATM, но и гарантированное качество обслуживания приложений, которым это необходимо.
Дейв Козюр
Дейв Козюр - директор консультационной фирмы NetReality (Рестон, шт. Виргиния), специализирующейся в области вычислительных сетей и бизнеса. Связаться с ним можно через Internet по адресу: drkosiur@ix.netcom.com.
