ATM區域網模擬

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　　ATM的區域網模擬(簡稱LANE)是LAN設計的重要環節，也是網路性能分析的關鍵。LANE功能是模擬通過ATM交換機中的MAC層實現的，ATM功能主要在MAC層以下進行，對LLC(邏輯鏈路控制)層及其高層是透明的，所以傳統網路中的所有業務及其軟硬體均可不加修改地運行在ATM網路上。

　　1.無連接服務。傳統區域網站點不需事先建立連接就可以傳送數據，LANE要為參與模擬的站點提供類似的無連接服務。

　　2.組播服務。LANE服務要支持組播MAC地址的使用。

　　3.ATM站點中的MAC驅動器介面。LANE的主要目的是使已有的LAN上的應用能夠通過傳統協議棧，如IP、IPX、Netbios、APPN、AppleTalk等訪問ATM網路。由於傳統區域網上的這些協議棧都是運行在標準的MAC驅動器介面(如NDIS、ODI等)上的，LANE服務就提供相同的MAC驅動器服務原語，以保證網路層協議不需經過修改就能運行。

　　4.模擬區域網(EmulahedLANS：ELAN)。在有些環境中，可能需要在一個網路中配置多個分開的域。ELAN由一組ATM附屬設備組成，這組設備的邏輯上與乙太網IEEE802．3和令牌環網IEEE802．5的區域網網段類似。在一個ATM網路中可以有多個ELAN。終端設備屬於哪個ELAN與它的物理位置無關。一個終端設備可以同時屬於多個ELAN。同一個ATM網路中的多個ELAN在邏輯上是相互獨立的。

　　5.與傳統區域網的互聯。LANE不僅提供與ATM站點的連接，而且提供與傳統區域網站點的連接。因此不僅包括有ATM站點與LAN站點，同時還包括LAN站點通過ATM站點與LAN站點的連接。在這種MAC層的LANE中仍然可以採用傳統的橋接(Bridging)方法。

　　ATM區域網模擬位於AAL上面。用於LANE的AAL協議是AAL5。在網路邊緣設備ATM至LAN交換器中，LANE為所有協議解決數據連網問題，其辦法是把MAC層的LAN地址和ATM地址橋接起來。LANE完全獨立於其上層的協議、服務和應用軟體。

　　由於LAN模擬過程發生在邊緣設備和終端系統上，所以對於ATM網以及乙太網和令牌環網的主機來說，它是完全透明的。LAN模擬把基於MAC地址的數據連網協議變成ATM虛連接，這樣，ATM網路的作用和表現就像無連接的LAN一樣。LANE協議的最基本的功能就是將MAC地址解析為ATM地址。通過這種地址映射，完成ATM上的MAC橋接協議，從而使ATM交換機更好地完成LAN交換器的功能。LANE的目的就是完成地址映射以確保LANE站點之間建立連接並傳送數據。

　　1.初始化和配置(Initialization and Configuration)

　　在初始化時，LEC必須首先獲得自己的ATM地址，是通過地址註冊過程得到的。然後，LEC應建立一條到LECS的配置直接虛通道(ConfigureDi．rectVCC)。為建立這條虛通道，LEC必須首先知道LECS的地址。可通過三種方式實現：

　　(1)向ATM交換機發出ILMI(臨時本地管理介面)請求以獲取連接在ATM交換機上的LECS的地．址。當LEC啟動時，它將通過UNI(用戶網路介面)發送ILMI請求，相連的ATM交換機應予以應答。

　　(2)使用“眾所周知的ATM地址”(wel1．knownATMaddress)來獲取LECS的ATM地址。

　　(3)使用一個預先定義好的到LECS的永久虛連接(VPI=0，VCI=17)來獲取LECS的ATM地址。找到ATM地址後，LEC將建立一條到LECS的配置直接虛通道，並將向LECS發送配置請求(包括它的ATM地址、MAC地址、所支持的LAN類型和它的最大幀長度等信息)。隨後，LECS將把有關模擬LAN的類型、最大幀長度、名稱和LES的ATM地址等信息發送給LEC。通過將LES的地址提供給LEC，LECS便將該LEC分配到特定的模擬LAN中。此時，LEC就可以有選擇地終止與LECS的連接(即配置直接虛通道)。

　　2.加入和登記(Joining and Registration)

　　當LEC得到LECS的地址後，它就會建立一條到LES的控制直接虛通道(Control Direct VCC)。連接建立起來後，LEC會將包含從LECS處獲得的特定模擬LAN信息的加入請求幀傳送給LES。LES檢查該LEC的加入請求，並賦給LEC一個惟一的LEC標識符(LECID)。LEC會將它的MAC地址和ATM地址登記到LES上。LEC是一個代理(網橋或路由器)，它能將它所代理的其他MAC地址也登記到LES上。LES將建立返回LEC的控制分佈虛通道(C0ntrol Distributed VCC)。控制直接虛通道和控制分佈虛通道都是LEC用來進行地址解析的。當對目的地址進行解析時，LEC產生一個LE—APR請求，並將其發送給LES。若LES知道這個地址映射，它可通過控制直接虛通道進行應答；否則，它將通過控制分佈虛通道將請求發送給知道這個地址映射的LEC代理。在應用中，是通過將請求發送給所有LEC來發送給這個LEC代理的。

　　3.數據傳送

　　在模擬LAN中，使用兩種路徑進行數據傳送，建立在兩個LEC之間的數據直接虛通道和連接LEC與BUS的組播發送和轉發虛通道。

　　(1)點對點數據傳送

　　LEC接到要發送或轉發的數據後，首先要查找本地表，以確定它是否已經知道目的LEC的ATM地址。目的LEC是指通過該LEC可以訪問到目的MAC地址。

　　(2)廣播或組播數據傳送

　　LEC可以向組播MAC地址發送或從組播MAC地址接收數據。發送或接收廣播或組播數據時，同樣要用到BUS。需廣播的數據包要先轉發給BUS，再由BUS將它們轉發給所有的LEC。這就是說，源LEC也能夠接收到自己的廣播或組播數據包。但有些LAN協議不允許這種情況，所以在廣播的數據包前要加上LAN模擬頭，其中要包含源LEC的標識符(LECID)，使該LEC根據這個信息過濾從BUS處收到的所有數據包，從而保證源LEC不會接收到自己發送出的數據包。

　　當LEC加入ELAN時，通過初始化建立與LECS的ATM連接。LEC可通過ILMI查找LECS的地址，或使用預設的LECS地址，或利用預設的VPI／VCI(VPI=0，VCI=17)，或利用事先約定好的LEC與LECS的PVC完成初始化。LESC向LEC返回操作參數，如LES地址、區域網類型、最大幀長(MTU)等，LEC依此建立與LES的雙向連接。在LEC的加入請求被接受後，LEC向LES提交自身的ATM地址與MAC地址對的信息。LES同時向LEC提供BUS的ATM地址，LEC建立與BUS的雙向連接。LEC發送MAC幀時，會先查看自己保存的ATMMAC地址對信息。如有該信息，則直接建立與目的端的ATM虛連接，否則向LES發送LE—ARP申請，同時通過BUS發送廣播的方式來傳送數據幀。當LES返回目的端的ATM地址後，源端建立與目的端的ATM連接併發送數據；如LES沒有該地址信息，LEC將繼續使用BUS來廣播數據。