IP TRÊN ATM IP: Internet Protocol là giao thức liên mạng ATM, phương thức truyền tải không đồng bộ, là một kiểu chuyển mạch gói với các gói có kích thước cố định hay còn gọi là các tế bào ATM và sử dụng phương pháp hướng kết nối(connection oriented) Mạng ATM cá nhân và ATM công cộng I.Giới Thiệu 1.Thách thức của IP trên ATM Sự thành công của ATM phần lớn nằm ở khả năng có thể truyền tải các chuẩn dữ liệu cũ, chủ yếu là IP, trên cơ sở hạ tầng mạng của nó. Sự phức tạp của việc kết hợp IP và ATM bắt nguồn từ hai nhân tố khác nhau cơ bản giữa chúng: • Hướng kết nối (connection oriented) và không kết nối (connectionless) ATM là hướng kết nối, đó là một kết nối cần được thiết lập giữa hai thành phần trước khi chúng có thể gửi dữ liệu với nhau. Một khi kết nối được thiết lập tất cả dữ liệu giữa chúng được gửi theo đường kết nối. Ngược lại IP là không kết nối, mỗi gói IP được định hướng bởi các router một cách độc lập theo từng bước. Khi chúng ta cần truyền tải IP trên mạng ATM chúng ta có 2 lựa chọn. Hoặc là một kết nối mới được thiết lập theo yêu cầu giữa hai nơi hoặc là dữ liệu đi qua các kết nối đã cấu hình trước đó hay các kết nối. Với trường hợp thứ nhất, khi một số lượng dữ liệu nhỏ được truyền tải, giá thành của việc thiết lập và phá hủy một kết nối là không xác định. Trái lại, với trường hợp thứ hai phần đã cấu hình trước đó có thể không phải là phần tối ưu và có gây tràn dữ liệu được truyền. • QoSaware và best effort (Chất lượng dịch vụ và sự nỗ lực cao nhất) Chất lượng dịch vụ là một khái niệm quan trọng trong mạng ATM. Nó bao gồm hai thông số là băng thông và độ trễ yêu cầu của đường truyền. Yêu cầu này nằm trong bản tin tín hiệu được sử dụng để thiết lập kết nối. Dòng IP (IPv4) không có khái niệm này và mỗi gói tin được truyền tải trên cơ sở dẫn đường tối ưu của các router. Để tăng được chất lượng dịch vụ trong hệ thống mạng ATM, giao thức IP cần được điều chỉnh để có thể mang được thông tin đó. 2.Mô hình IP trên ATM • Mô hình ngang hàng Để thực thi IP ở trên các mạng ATM, trước tiên chúng ta cần tìm ra mối liên hệ giữa các lớp trong giao thức ATM với các lớp trong giao thức TCPIP. Có hai mô hình, một là mô hình ngang hàng và một là mô hình bao phủ, được đề xuất. Mô hình ngang hàng xem lớp ATM ngang hàng với lớp mạng hay IP và đề xuất sử dụng mô hình địa chỉ như IP cho các trạm cuối kết nối ATM. Tín hiệu ATM yêu cầu bao gồm địa chỉ IP và chuyển mạch trung gian sẽ định hướng các yêu cầu này sử dụng các giao thức định hướng có sẵn như là OSPF. Mô hình này đã bị loại bỏ vì dù rằng nó đã đơn giản hóa mô hình địa chỉ cho các trạm cuối, nhưng sẽ rất phức tạp để thiết kế các chuyển mạch ATM do việc đòi hỏi chúng phải có tất cả các chức năng của một bộ định tuyến IP. Ngoài ra, nếu mạng ATM cũng hỗ trợ các giao thức lớp mạng khác như là IPX hay là Appletalk thì bộ chuyển mạch sẽ phải hiểu tất cả các giao thức định tuyến của chúng. • Mô hình bao phủ Mô hình bao phủ đã được công nhận, xem ATM như là giao thức lớp liên kết dữ liệu. Trong mô hình mạng ATM bao phủ, sẽ có một mô hình địa chỉ riêng và các giao thức dẫn đường riêng của nó. Không gian địa chỉ ATM sẽ không được ghép đôi hợp lý với không gian địa chỉ IP và ở đó sẽ không có các phép ánh xạ đại số giữa hai loại địa chỉ này. Mỗi trạm cuối sẽ đặc trưng bởi một địa chỉ ATM, và một địa chỉ IP độc lập với nhau. Sẽ không có phép ánh xạ tự nhiên giữa hai địa chỉ, chỉ có phương pháp để xác định địa chỉ này từ địa chỉ kia đó là thông qua các giao thức định địa chỉ. Với mô hình bao phủ, về cơ bản có hai phương pháp để thực thi IP trên ATM. Một phương pháp là xem ATM như là một mạng LAN và phân chia mạng ATM thành một vài mạng con logic bao gồm các trạm cuối có cùng tiền tố IP (phần đầu địa chỉ IP). Phương pháp này được gọi là IP cổ điển trên ATM. Trong IP cổ điển trên ATM, các trạm cuối trong cùng một mạng con logic sẽ liên lạc với nhau qua các kết nối đầu cuối ATM, và giống như mạng LAN, các máy chủ ARP (Adress Resolution Protocol) được sử dụng trong các mạng con logic để định địa chỉ ATM từ địa chỉ IP. Tuy nhiên, việc truyền tải giữa các trạm cuối trong các mạng con logic khác nhau phải đi qua một bộ định tuyến dù cho chúng có được kết nối tới cùng một mạng ATM. Điều này là không mong muốn khi mà các router có độ trễ cao sẽ gây ra sự cố thắt cổ chai băng thông. NHRP (Next Hop Resolution Protocol) sẽ giải quyết vấn đề này. Làm việc trong một mạng ATM được phân chia thành các mạng con logic, nó cho phép một trạm cuối trong một mạng con xác định địa chỉ ATM từ địa chỉ IP của một trạm cuối khác trong một mạng con logic khác và thiết lập một kết nối đầu cuối ATM, được gọi là lối tắt giữa chúng. Một cách tiếp cận khác là sử dụng mạng ATM để mô phỏng giao thức mạng LAN phổ biến giống như Ethernet hay token ring. IP thực thi trên đó theo cùng một cách mà nó chạy trên ethernet và token ring. Cách này được gọi là mô phỏng LAN (LANE). LANE cho phép các ứng dụng IP hiện tại có thể chạy trên mạng ATM mà không cần điều chỉnh. Điều này sẽ làm tăng nhanh tốc độ triển khai mạng ATM. Tuy nhiên, cũng giống như IP cổ điển trên ATM, việc liên lạc giữa các LAN mô phỏng (ELAN) vẫn cần thông qua router. Khi sự kết hợp giữa LANE và NHRP ra đời, đa giao thức trên ATM (MPOA: Multiprotocol Over ATM) sẽ giải quyết vấn đề này bằng cách tạo các lối tắt (không cần qua các router) giữa các ELAN. • PAR và IPNNI Với các cách tiếp cận ở trên, ATM và IP chạy các giao thức dẫn đường riêng rẽ nhau. Với ATM đó là PNNI và với IP là OSPF. Với IP, các router không cần quan tâm tới mô hình bên trong của mạng ATM, và với ATM thì các bộ chuyển mạch không phân biệt được một ATMattached router (bô định tuyến kết nối tới mạng ATM) và một trạm cuối ATM. Đôi khi điều đó là cần thiết để các router có thể hiểu được các giao thức định tuyến của ATM và tìm ra cách thiết lập các kết nối đầu cuối ATM với các router khác. Kết quả thể hiện trong PAR (PNNI augmented Routing), trong đó các bộ định tuyến Router kết nối trên mạng ATM được coi như là các bộ chuyển mạch ATM, ở đây thông tin sẽ có được nhờ các bộ chuyển mạch và các router khác. Một cách tiếp cận khác gọi là tích hợp PNNI (IPNNI: Integrated Private NetworkNetwork Interface), mục đích là để sử dụng PNNI như một đơn giao thức được sử dụng trong mạng gồm các switch và các router. 3. IPv6 và dịch vụ tích hợp IP trên ATM IP chính bản thân nó đã là một cuộc cách mạng công nghệ; Ipv6 cải tiến dung lượng địa chỉ của IPv4 và dịch vụ tích hợp IP hỗ trợ cho giao tiếp IP thời gian thực. II. Giao thức IP cổ điển trên nền ATM, NHRP, và Multicast IP trên ATM 1. Giao thức IP cổ điển trên nền ATM 1.1. Mạng con Logic Hình 1: Sơ đồ giao thức IP cổ điển trên nền ATM Hình 1 chỉ ra cấu hình của giao thức IP cổ điển trên ATM. Như tên gọi của nó, mô hình này coi mạng ATM là một số các mạng con IP riêng rẽ và kết nối với nhau thông qua các router. Vì thế một mạng con IP được gọi là mạng con logic (LIS). Một LIS có tính chất sau : • Các Trạm cuối trong một LIS có cùng tiền tố IP và cùng khuôn dạng địa chỉ. Theo đó LIS rất giống một mạng con IP truyền thống trên một mạng LAN quảng bá. Tuy nhiên, mạng con IP truyền thống này được phân chia với nhau bởi các bộ định tuyến trong khi các LIS thực tế được kết nối tới cùng một mạng ATM. Sự giải thích này cho thấy lí do gọi là mạng con logic: việc kết nối tới LIS thông qua cấu hình bằng phần mềm, chứ không qua phần cứng. Điều này có nghĩa là việc liên lạc giữa các LIS với nhau không cần thiết qua các router. • Các trạm cuối trong LIS liên lạc với nhau qua kết nối ATM đầu cuối. Khi trạm cuối A cần kết nối với một trạm cuối B, trong cùng LIS, nó cần phải thiết lập một kết nối tới B trước. A có địa chỉ IP của B nhưng không biết địa chỉ ATM của nó. Để có được địa chỉ ATM từ địa chỉ IP, giống như các mạng con IP truyền thống, mỗi LIS bao gồm một máy chủ ARP, gọi là ATMARP. A gửi cho ARP gói tin yêu cầu bao gồm địa chỉ IP của B tới máy chủ ATMARP và máy chủ này sẽ trả lời cho A địa chỉ ATM của B. Sau đó A và B sẽ thiết lập một kết nối thông qua tín hiệu PNNI • Trạm cuối trong các LIS khác nhau liên lạc với nhau qua bộ định tuyến. Giống như mạng con IP truyền thống, một router là thành phần của nhiều LIS mục đích để trao đổi IP giữa chúng. Mỗi LIS bao gồm một router và tất cả các gói tin IP không định hướng tới một trạm cuối đích nào trong cùng một LIS thì sẽ được định hướng nhờ các bộ định tuyến. Nếu bộ định tuyến này ở trong cùng một LIS với trạm cuối đích, nó sẽ gửi gói tin tới trạm cuối đích sử dụng mô hình được mô tả ở trên ( intraLIS). Nếu không nó sẽ gửi gói tin tới các bộ định tuyến khác và gói tin này lại được dẫn đường bởi các bộ định tuyến mới khác tuần tự cứ như vậy cho tới khi tới được trạm cuối đích. Ví dụ, trong hình 1, bộ định tuyến i là một thành phần của cả hai mạng LIS i và LIS i+1 (i=1,2,…,n1). Khi một gói tin từ một trạm cuối trong LIS 1 tới một trạm cuối trong LIS 2 sẽ đi qua bộ định tuyến 1, bộ định tuyến 2, …, và bộ định tuyến n1. Điều này là không mong muốn khi mỗi bộ định tuyến phải tái tạo lại và phân chia gói tin IP điều này sẽ gây ra một lượng trễ lớn. Khi mà việc kết nối trực tiếp giữa 2 trạm cuối này là khả thi khi chúng được kết nối trong cùng một mạng ATM, thì việc định hướng từng bước bị cho là lãng phí thời gian và tài nguyên. NHRP đã giải quyết vấn đề này bằng việc cho phép kết nối trực tiếp giữa các trạm cuối nằm trên các LIS khác nhau
IP OVER ATM IP TRÊN ATM IP: Internet Protocol giao thức liên mạng ATM, phương thức truyền tải không đồng bộ, kiểu chuyển mạch gói với gói có kích thước cố định hay cịn gọi tế bào ATM sử dụng phương pháp hướng kết nối(connection oriented) Mạng ATM cá nhân ATM công cộng I.Giới Thiệu 1.Thách thức IP ATM Sự thành công ATM phần lớn nằm khả truyền tải chuẩn liệu cũ, chủ yếu IP, sở hạ tầng mạng Sự phức tạp việc kết hợp IP ATM bắt nguồn từ hai nhân tố khác chúng: Hướng kết nối (connection oriented) khơng kết nối (connectionless) ATM hướng kết nối, kết nối cần thiết lập hai thành phần trước chúng gửi liệu với Một kết nối thiết lập tất liệu chúng gửi theo đường kết nối Ngược lại IP khơng kết nối, gói IP định hướng router cách độc lập theo bước Khi cần truyền tải IP mạng ATM có lựa chọn Hoặc kết nối thiết lập theo yêu cầu hai nơi liệu qua kết nối cấu hình trước hay kết nối Với trường hợp thứ nhất, số lượng liệu nhỏ truyền tải, giá thành việc thiết lập phá hủy kết nối không xác định Trái lại, với trường hợp thứ hai phần cấu hình trước khơng phải phần tối ưu có gây tràn liệu truyền QoS-aware best effort (Chất lượng dịch vụ nỗ lực cao nhất) IP OVER ATM Chất lượng dịch vụ khái niệm quan trọng mạng ATM Nó bao gồm hai thơng số băng thông độ trễ yêu cầu đường truyền Yêu cầu nằm tin tín hiệu sử dụng để thiết lập kết nối Dòng IP (IPv4) khơng có khái niệm gói tin truyền tải sở dẫn đường tối ưu router Để tăng chất lượng dịch vụ hệ thống mạng ATM, giao thức IP cần điều chỉnh để mang thơng tin 2.Mơ hình IP ATM Mơ hình ngang hàng Để thực thi IP mạng ATM, trước tiên cần tìm mối liên hệ lớp giao thức ATM với lớp giao thức TCP/IP Có hai mơ hình, mơ hình ngang hàng mơ hình bao phủ, đề xuất Mơ hình ngang hàng xem lớp ATM ngang hàng với lớp mạng hay IP đề xuất sử dụng mơ hình địa IP cho trạm cuối kết nối ATM Tín hiệu ATM yêu cầu bao gồm địa IP chuyển mạch trung gian định hướng yêu cầu sử dụng giao thức định hướng có sẵn OSPF Mơ hình bị loại bỏ đơn giản hóa mơ hình địa cho trạm cuối, phức tạp để thiết kế chuyển mạch ATM việc đòi hỏi chúng phải có tất chức định tuyến IP Ngoài ra, mạng ATM hỗ trợ giao thức lớp mạng khác IPX Appletalk chuyển mạch phải hiểu tất giao thức định tuyến chúng Mơ hình bao phủ Mơ hình bao phủ công nhận, xem ATM giao thức lớp liên kết liệu Trong mơ hình mạng ATM bao phủ, có mơ hình địa riêng giao thức dẫn đường riêng Khơng gian địa ATM không ghép đôi hợp lý với khơng gian địa IP khơng có phép ánh xạ đại số hai loại địa Mỗi trạm cuối đặc trưng địa ATM, địa IP độc lập với Sẽ khơng có phép ánh xạ tự nhiên hai địa chỉ, có phương pháp để xác định địa từ địa thông qua giao thức định địa Với mơ hình bao phủ, có hai phương pháp để thực thi IP ATM Một phương pháp xem ATM mạng LAN phân chia mạng ATM thành vài mạng logic bao gồm trạm cuối có tiền tố IP (phần đầu địa IP) Phương pháp gọi IP cổ điển ATM Trong IP cổ điển ATM, trạm cuối mạng logic liên lạc với qua kết nối đầu cuối ATM, giống mạng LAN, máy chủ ARP (Adress Resolution Protocol) sử dụng mạng logic để định địa ATM từ địa IP Tuy nhiên, việc truyền tải trạm cuối mạng logic khác phải qua định tuyến chúng có kết nối tới mạng ATM Điều không mong muốn mà router có độ trễ cao gây cố thắt cổ chai băng thông NHRP (Next Hop Resolution Protocol) giải vấn đề Làm việc mạng ATM phân chia thành mạng logic, cho phép trạm cuối mạng xác định địa ATM từ địa IP trạm cuối IP OVER ATM khác mạng logic khác thiết lập kết nối đầu cuối ATM, gọi lối tắt chúng Một cách tiếp cận khác sử dụng mạng ATM để mô giao thức mạng LAN phổ biến giống Ethernet hay token ring IP thực thi theo cách mà chạy ethernet token ring Cách gọi mô LAN (LANE) LANE cho phép ứng dụng IP chạy mạng ATM mà không cần điều chỉnh Điều làm tăng nhanh tốc độ triển khai mạng ATM Tuy nhiên, giống IP cổ điển ATM, việc liên lạc LAN mô (ELAN) cần thông qua router Khi kết hợp LANE NHRP đời, đa giao thức ATM (MPOA: Multiprotocol Over ATM) giải vấn đề cách tạo lối tắt (không cần qua router) ELAN PAR I-PNNI Với cách tiếp cận trên, ATM IP chạy giao thức dẫn đường riêng rẽ Với ATM P-NNI với IP OSPF Với IP, router không cần quan tâm tới mơ hình bên mạng ATM, với ATM chuyển mạch khơng phân biệt ATM-attached router (bô định tuyến kết nối tới mạng ATM) trạm cuối ATM Đôi điều cần thiết để router hiểu giao thức định tuyến ATM tìm cách thiết lập kết nối đầu cuối ATM với router khác Kết thể PAR (PNNI augmented Routing), định tuyến Router kết nối mạng ATM coi chuyển mạch ATM, thông tin có nhờ chuyển mạch router khác Một cách tiếp cận khác gọi tích hợp PNNI (I-PNNI: Integrated Private Network-Network Interface), mục đích để sử dụng PNNI đơn giao thức sử dụng mạng gồm switch router IPv6 dịch vụ tích hợp IP ATM IP thân cách mạng công nghệ; Ipv6 cải tiến dung lượng địa IPv4 dịch vụ tích hợp IP hỗ trợ cho giao tiếp IP thời gian thực II Giao thức IP cổ điển ATM, NHRP, Multicast IP ATM Giao thức IP cổ điển ATM 1.1 Mạng Logic IP OVER ATM Hình 1: Sơ đồ giao thức IP cổ điển ATM Hình cấu hình giao thức IP cổ điển ATM Như tên gọi nó, mơ hình coi mạng ATM số mạng IP riêng rẽ kết nối với thông qua router Vì mạng IP gọi mạng logic (LIS) Một LIS có tính chất sau : Các Trạm cuối LIS có tiền tố IP khn dạng địa Theo LIS giống mạng IP truyền thống mạng LAN quảng bá Tuy nhiên, mạng IP truyền thống phân chia với định tuyến LIS thực tế kết nối tới mạng ATM Sự giải thích cho thấy lí gọi mạng logic: việc kết nối tới LIS thông qua cấu hình phần mềm, khơng qua phần cứng Điều có nghĩa việc liên lạc LIS với không cần thiết qua router Các trạm cuối LIS liên lạc với qua kết nối ATM đầu cuối Khi trạm cuối A cần kết nối với trạm cuối B, LIS, cần phải thiết lập kết nối tới B trước A có địa IP B khơng biết địa ATM Để có địa ATM từ địa IP, giống mạng IP truyền thống, LIS bao gồm máy chủ ARP, gọi ATMARP A gửi cho ARP gói tin yêu cầu bao gồm địa IP B tới máy chủ ATMARP máy chủ trả lời cho A địa ATM B Sau A B thiết lập kết nối thông qua tín hiệu P-NNI Trạm cuối LIS khác liên lạc với qua định tuyến Giống mạng IP truyền thống, router thành phần nhiều LIS mục đích để trao đổi IP chúng Mỗi LIS bao gồm router tất IP OVER ATM gói tin IP khơng định hướng tới trạm cuối đích LIS định hướng nhờ định tuyến Nếu định tuyến LIS với trạm cuối đích, gửi gói tin tới trạm cuối đích sử dụng mơ hình mơ tả ( intra-LIS) Nếu khơng gửi gói tin tới định tuyến khác gói tin lại dẫn đường định tuyến khác tới trạm cuối đích Ví dụ, hình 1, định tuyến i thành phần hai mạng LIS i LIS i+1 (i=1,2, …,n-1) Khi gói tin từ trạm cuối LIS tới trạm cuối LIS qua định tuyến 1, định tuyến 2, …, định tuyến n-1 Điều không mong muốn định tuyến phải tái tạo lại phân chia gói tin IP điều gây lượng trễ lớn Khi mà việc kết nối trực tiếp trạm cuối khả thi chúng kết nối mạng ATM, việc định hướng bước bị cho lãng phí thời gian tài nguyên NHRP giải vấn đề việc cho phép kết nối trực tiếp trạm cuối nằm LIS khác 1.2 Máy chủ ATMARP Việc cấu hình hoạt động máy chủ ATMARP mạng logic LIS giống máy chủ ARP mạng IP truyền thống Một gói tin ARP_REQUEST bao gồm địa IP gửi từ trạm cuối tới máy chủ ATMARP để định địa ATM Máy chủ ATMARP bao gồm bảng cặp địa Nếu cặp có địa IP khớp với địa IP vừa nhận địa ATM tương ứng gửi trả lại trạm cuối yêu cầu gói tin ARP_REPLY Trường hợp khác, gói tin ARP_NAK gửi trả lại khơng có thơng tin phù hợp Tồn bảng cấu hình tay tiếp nhận thơng qua việc đăng kí trạm cuối với máy chủ ATMARP Mô tả chi tiết LIS ATMARP tham khảo RFC1577 1.3 Đóng gói liệu (RFC 1483) Đóng gói liệu cho IP ATM mô tả chi tiết RFC 1483 AAL (ATM Adaptation layer 5) sử dụng để mang gói tin IP tới đích Có hai mơ hình đóng gói liệu, VC (kết nối ảo) Based Multiplexing LLC Sự khác chúng sau cho phép đa giao thức mang đơn VC trước VC mang đơn giao thức VC Based Multiplexing (VCB) Với VCB, VC bị trói buộc giao thức cụ thể liệu đóng gói vào trường CPCS-PDU AAL5 cách trực tiếp Vì kết nối cho phép mang giao thức Cách tiếp cận tốt mà có lượng lớn VC tạo lập nhanh chóng tiết kiệm LLC Encapsulation Vơi phương thức này, số giao thức ( ví dụ IP, IPX, AppleTalk) IP OVER ATM mang kết nối VC Với cách tiếp cận này, gói tin IP gán giá trị tiền tố IEEE 802.11 LLC header trước đóng gói vào khung AAL5 Cách tiếp cận tốt so với việc chia cho VC mang giao thức tốn khơng khả thi, ví dụ, kết nối cho phép PVC hay việc tính cước dựa sở số lượng VC phân bổ Nó sử dụng phương pháp đóng gói liệu mặc định cho tất giao thức IP ATM NHRP Như nói, với giao thức IP ATM truyền thống, Các giao tiếp LIS cần phải qua định tuyến, khơng phải giải pháp tối ưu hai thành phần nằm mạng ATM Việc kết nối trực tiếp chúng mong muốn thực tế khơng khó để đạt Tất cần chế cho trạm cuối để biết địa ATM trạm cuối khác LIS ngoại mạng thông qua địa IP tương ứng NHRP giao thức mà thực thi nhiệm vụ NHRP bao gồm hai dạng, máy chủ NHRP (NHSs) máy khách NHRP (NHC), giao thức chúng Mỗi LIS bao gồm máy chủ NHRP trạm cuối máy khách NHRP Khi trạm cuối cần tính tốn địa IP, gửi yêu cầu tới máy chủ NHRP LIS Một NHS phục vụ nhiều LIS giữ bảng cặp địa cho tất host LIS mà phục vụ Nếu địa IP yêu cầu thuộc LIS (biết nhờ tiền tố IP), NHS tìm kiếm địa IP phù hợp trả lời địa ATM tương ứng Nếu không thông điệp từ chối gửi lại Cho đến lúc NHS giống máy chủ ATMARP, thực tế LIS nơi mà NHC máy khách ATMARP tồn tại, NHS ghép với chức máy chủ ATMARP Tuy nhiên, giới hạn máy chủ ATMARP không xác định địa IP thuộc LIS khác máy chủ NHRP thực Khi yêu cầu tới máy chủ NHRP (yêu cầu có địa IP thuộc LIS mà NHPR khơng phục vụ) Nó quản lý việc định hướng yêu cầu đến NHS mà phục vụ LIS chứa địa IP Các NHS mà phục vụ LIS mạng ATM có kết nối cấu hình từ trước chúng để tạo thành mạng định tuyến cho yêu cầu NHPR Nhờ có giao thức dấn đường OSPF thực thi NHS này, giống định tuyến IP NHS biết điểm (một NHS khác) để định hướng yêu cầu NHPR tiến dần đến NHS đích Đây lí cho tên gọi NHRP giao thức xác định điểm Khi NHS phục vụ LIS nhận yêu cầu, trả lời địa ATM tương ứng tới trạm cuối yêu cầu địa Bản tin phản hồi qua NHS NHS trung gian lưu trữ tạm thời cặp địa để gặp yêu cầu tương tự câu trả lời đáp lại nhanh Tính mong đợi tiết kiệm nhiều chi phí cho việc truyền dẫn NHRP Nơi gửi biết địa ATM nơi nhận, thiết lập kết nối đầu cuối với nơi nhận, gọi lối tắt, để truyền tải gói IP OVER ATM IP chúng Trước lối tắt thiết lập, liệu định hướng qua dẫn đường giống mạng IP cổ điển ATM Hình Mơ hình NHRP Hình biểu thị mạng ATM chia làm LIS, LIS phục vụ NHS Bộ định tuyến nối với mạng LIS LIS 2, định tuyến nối với mạng LIS LIS Trạm cuối A B kết nối tương ứng với LIS LIS Bây A muốn gửi liệu tới B Với giao thức cổ điển liệu phải qua định tuyến Với NHRP, A gửi yêu cầu NHRP tới NHS 1, định hướng đến NHS 2, sau NHS Nếu NHS phục vụ LIS 3, mà có chứa trạm cuối B bên trong, gửi tới A địa ATM B Khi tin trả lời gửi trả lại qua NHS NHS 1, NHS NHS lưu trữ tạm thời thông tin để sau nhận yêu cầu tương tự trả lời trực tiếp mà khơng cần phục vụ NHS Khi A nhận tin trả lời tạo lập kết nối đầu cuối tới B để trao đổi liệu với Giao thức Multicast IP ATM ( RFC 2022) Giao thức IP ATM cổ điển NHRP cung cấp đơn hướng (unicast) ATM Để thực thi đa hướng (multicast), có vấn đề cần giải Đầu tiên cần giao thức định địa để chuyển địa Multicast IP thành danh sách địa ATM, điều giải máy chủ MARS (Multicast Address Resolution Server) Thứ hai, cần cụ thể hóa cách truyền tải liệu đa hướng thành phần cấu thành, lưới VC máy chủ MCS phương án giải cho vấn đề IP OVER ATM Một MARS đưa vào LIS để thực việc định địa đa hướng Nó trả lời yêu cầu địa đa hướng từ trạm cuối giống cách mà máy chủ ATMARP trả lời yêu cầu địa đơn Một trạm cuối tham gia rời khỏi nhóm đa địa cách gửi gói tin IGMP (Internet Group Multicast Protocol ) tới MARS Khi nhóm địa IP xác định thành danh sách điểm cuối, liệu cần định hướng thành viên nhóm, từ nơi gửi tới nơi nhận Một cách để làm việc thiết lập kết nối điểm đa điểm cho thành viên nhóm tới thành viên nhóm khác cách tiếp cận gọi mạng lưới VC Một phương án khác đưa vào máy chủ MCS (Multicst Server) vào LIS mà hỗ trợ dịch vụ đa hướng Khi một trạm cuối yêu cầu địa đa hướng, MARS trả lời cho trạm cuối địa ATM MCS Trạm cuối sau gửi yêu cầu gói đa hướng tới MCS MCS tạo lập kết nối điểm đa điểm nhiều kết nối điểm - điểm tới thành viên nhóm để truyền tải gói tin vừa nhận từ trạm cuối tới tất các thành viên nhóm mà có địa trường địa xác định Lưới VC MCS có ưu khuyết điểm riêng nó, với MCS thành viên nhóm đa điểm thay đổi cần thay đổi kết nối điểm – đa điểm VC tới thành viên nhóm với lưới VC tất kết nối mơ hình phải thay đổi lại Tuy nhiên, MCS cần ráp lại gói tin phần tử gửi từ nguồn gửi lại chúng tới thành viên nhóm trở thành đơn điểm chắn có độ trễ Với lưới VC việc ráp lại gói tin đơn lẻ không cần thiết nên trễ nhỏ III LAN EMULATION (mô mạng cục LAN) Trong LANE, mạng ATM cấu hình để mơ Ethernet hay Token Ring LAN Kết mạng LAN gọi ELAN LANE định nghĩa giao diện dich vụ IP mạng Ethernet hay token ring Theo cách phần mềm IP sử dụng mạng Ethernet token ring sử dụng mạng ATM mà không cần điều chỉnh Điều giúp cho việc đẩy nhanh việc triển khai mạng ATM mạng LAN LANE bao gồm thành phần giao thức chúng: LAN Emulation Client: Một LEC chạy trạm cuối ATM ELAN giống node mạng Ethernet hay Token Ring Mỗi LEC có hay nhiều địa MAC kèm với Nó liên hệ với LES để xác định địa ATM từ địa MAC thực thi số chức điều khiển Nó tương tự lớp IP mạng Ethernet hay Token Ring với giao diện dịch vụ theo chế đóng gói gói tin IP gửi vào khung ELAN hay tách gói tin IP từ khung ELAN nhận LAN Emulation Server (LES): ELAN bao gồm LES đóng vai trị điều khiển Mỗi LEC đăng ký với LES cặp địa < MAC address, ATM IP OVER ATM address> Trên sở mà LES xác định địa ATM từ địa MAC tương ứng giống máy chủ ATMARP Classical IP over ATM BUS: Mỗi ELAN bao gồm BUS để mô khả quảng bá Ethernet Token Ring Một LEC mà muốn truyền bá gói gửi tới BUS BUS gửi copy đến thành phần ELAN Trước kết nối liệu trực tiếp xây dựng hai LEC, liệu chúng truyền qua BUS LAN Emulation Configuration Server (LECS): Có nhiều ELAN chạy mạng ATM LECS Giữ thông tin cấu hình ELAN bao gồm LECs LES BUS ELAN Sự hoạt động LANE bao gồm bước: Cấu hình: Trong bước này, LEC giao tiếp với LECS để biết ELAN mà quản lý địa LES BUS để liên kết tạo thành ELAN Có cách cho LEC truy cập đến LECS Đầu tiên đặt cấu hình địa ATM LECS vào LEC Thứ để có VPI/VCI cố định để kết nối trực tiếp đến LECS từ trạm cuối Cuối thông qua ILMI Đăng ký: Bây LEC nhận biết địa ATM LES ELAN để kết nối, gửi tin nhắn đăng ký tới LES, tin nhắn bao gồm địa MAC địa ATM LEC Nhờ việc nhận tin nhắn mà LES ghi tồn thơng tin vào bảng xác định địa tạo vài kết nối tới LEC cho việc vận chuyển liệu điều khiển thông tin Kết nối BUS: Sử dụng địa ATM BUS đạt bước cấu hình, thiết lập kết nối tới BUS cho việc truyền liệu tới nhiều điểm Vận chuyển liệu: Bước bước LANE Khi LEC muốn gửi liệu đến LEC khác, hỏi LES địa ATM nó,và sử dụng địa để thiết lập kết nối liệu trực tiếp tới LEC Sau đó, khung Ethernet hay Token Ring chúng truyền kết nối khung AAL với đóng gói LLC [RFC 1483] Nếu LEC cần truyền bá gói, gửi gói đến BUS, gửi cho tất thành phần ELAN copy gói Mặc dù liệu Intra – ELAN vận chuyển qua kết nối liệu trực tiếp LECs Các LECs ELANs khác phải giao tiếp qua router Miêu tả bên MPOA tạo lối đường tắt ELANs IV.MPOA (Multiprotocol over ATM: đa giao thức ATM) MPOA kết hợp LANE NHPR.MPOA tốt ELAN chỗ cho phép truyền tải ELAN thông qua lối tắt thay qua router IP OVER ATM 1.Môi trường MPOA Môi trường MPOA phổ biến máy chủ MPOA thiết bị ngoại biên kết nối với Thiết bị ngoại biên brigde, cầu nối LAN ELAN, router kết nối mạng IP ATM vào mạng ATM.Trên mạng ATM định nghĩa số ELAN LIS Phổ biến LIS tương ứng với ELAN LAN truyền thống nối qua brigde tới Cơng việc giao thức MPOA tìm cách tốt để hai máy chủ mơi trường liên lạc hiệu với Nếu LAN truyền thống kết nối với thiết bị ngoại biên cần gửi liệu đến LAN truyền thống kết nối đến thiết bị ngoại biên khác Rõ ràng phương pháp tốt thiết lập kết nối trực tiếp hai thiết bị ngoại biên truyền tải qua kết nối Thiết bị ngoại biên nối với bên gửi gọi lối vào, thiết bị ngoại biên nối với bên nhận gọi lối Công việc MPOA xây dựng kết nối đầu cuối lối vào lối để truyền thông có hiệu Nếu xem việc truyền thơng hai LAN truyền thống mà kết nối tới thiết bị ngoại biên khác hai thiết bị ngoại biên Chúng ta đơn giản vấn đề theo cách cần quan tâm đến việc truyền thông hai hệ thống đầu cuối (host thiết bị biên) Sự hoạt động MPOA MPOA xây dựng phía LANE Nếu hai hệ thống đầu cuối ELAN ,truyền thông chúng theo quy tắc LANE Với LANE, truyền tin ELAN phải qua Router MPOA cho phép lối tắt ELAN cách tích hợp chức NHRP vào Nó cho phép hệ thống đầu cuối có địa ATM hệ thống đầu cuối khác nằm ELAN khác thiết lập kết nối đầu cuối với Lối tắt tạo tự động nhờ chế gọi dò đường Trước kết nối trực tiếp hệ thồng đầu cuối xây dựng, truyền thông ELAN phải thông qua Router Tuy nhiên, đối tượng gọi MPOA khách (MPC) mà chạy hệ thống đầu cuối có khả phát đường Khi nhận thấy hệ thống đầu cuối gửi lượng tin đáng kể tới Router, thử thiết lập kết nối tới lối mà gần đích Một đối tượng gọi MPOA server chạy môi trường MPOA xác định địa ATM lối từ địa IP đích 10 IP OVER ATM Hình 3: Mơ hình MPOA Chúng ta xem ví dụ.Trên hình mơi trường MPOA.E1,E2 E3 thiết bị biên kết nối tới mạng ATM.Mỗi thiết bị biên kết nối hai host tới mạng ATM, hai ELAN xác định mạng ATM;LAN bao gồm host A1,A2 A3,LAN bao gồm hosts B1,B2,B3 LIS xác định LAN LIS xác định LAN 2.Router R thành phần LIS LIS Nếu A1 muốn nói chuyện với A2, điều dễ dàng hoàn thành qua thủ tục LANE mà A1 A2 thuộc ELAN Tuy nhiên, A1 muốn nói chuyện với B2, LANE E1 phải gửi gói liệu từ A1 tới Router R R chuyển tới E2,sau tới B2 Điều rõ ràng hướng tiếp cận tốt Với MPOA, đối tượng gọi MPOA server chạy R, mà biết thiết bị biên đich để liên lạc Trong ví dụ này, MPS chạy R Nếu A1 muốn nói chuyện với B2, trước tiên gửi tin tới R giống LANE Tuy nhiên E1 đủ thông minh để phát lượng tin sau lúc Sau E1 liên lạc với R để biết thiết bị biên gần tới đích B2 R sau trả lời với địa ATM E2 Sau E1 xây dựng kết nối tới E2 truyền tin từ A1 tới B2 theo kết nối Trong ví dụ này, có MPOA server Thực tế, Trong mơi trường MPOA có nhiều MPS, MPS bao hàm chức NHR, MPS xác định địa IP chuyển yêu cầu tới MPS khác MPOA hỗ trợ việc tính tốn định tuyến hướng truyền liệu cách riêng biệt Một Router truyền thống có hai chức Tuy nhiên, môi 11 IP OVER ATM trường MPOA thiết bị biên Router chuẩn chi phí cho cao MPOA loại bớt chức tính tốn định tuyến từ thiết bị biên chức phục vụ định tuyến bao gồm MPS để tạo lập kết nối thiết bị biên cho việc chuyển liệu tới đích V PAR I-PNNI Trong MPOA NHRP, kết nối Router sever khác kết nối cấu hình Khi mạng trở nên rộng hơn, cấu hình mạng phức tạp có nhiều lỗi PAR ngăn chặn vấn đề cách cho phép Router sử dụng giao thức định tuyến PNNI tạo kết nối tới Router khác theo yêu cầu dựa thông tin lấy từ trao đổi tin PNNI thông qua switch router khác Với PAR, Router chạy giao thức định tuyến IP cũ giống OSPF IGRP Thơng tin mà lấy từ trao đổi tin PNNI dùng để tạo lập kết nối với router khác I-PNNI đề xuất sử dụng PNNI giao thức định tuyến môi trường mạng ATM router kết nối tới mạng ATM Một nhóm ngang hàng gồm Router Switch Cả hai tín hiệu yêu cầu gói liệu IP đựoc định tuyến giao thức PNNI IP có lợi từ đảm bảo chất lượng dịch vụ khả thích nghi PNNI Trong I-PNNI, Router Switch trao đổi PTSPs với gần chúng Cả địa IP địa ATM NSAP để gói liệu PTSP ATM switch cho biết địa ATM thông qua phần đầu 20 byte địa ATM NSAP IP router cho biết địa IP thông qua phần đầu 16 bit địa IP VI Tổng kết Khả tương thích với hệ thơng tin IP cũ điều quan trọng định thành công hệ thống mạng ATM Xem ATM công nghệ LAN khác, giao thức IP cổ điển ATM cách đơn giản để triển khai Tuy nhiên, thách thức việc truyền thông LIS phải qua router hai thành phần kết nối trực tiếp tới mạng ATM NHRP giải vấn đề cách phát triển giao thức tính tốn địa cho phép kết nối tắt tạo lập trạm cuối LIS khác Để tăng tốc cho việc triển khai công nghệ ATM, LANE mô Ethernet Token Ring mạng ATM mà phần mềm IP chạy LANE chạy LAN mà khơng cần phải có thay đổi Tuy nhiên, ELAN có hạn chế giao thức IP cổ điển ATM giao thông mạng ELAN phải qua dẫn đường MPOA kết hợp công nghệ LANE NHRP đáp ứng hai giao thức dẫn đường IP cầu nối LAN mạng ATM Hơn mơ hình liệu này, hai kế hoạch dẫn đường PAR I-PNNI công bố triển khai môi trường kết nối mạng ATM dẫn đường PAR cho phép dẫn đường tự động chép thành phần khác xây dựng kết nối ATM để thay đổi thông tin dẫn đường I-PNNI cho phép giao thức PNNI sử dụng hệ thống lưới lai bao gồm chuyển mạch ATM router 12 ... Multicast IP ATM Giao thức IP cổ điển ATM 1.1 Mạng Logic IP OVER ATM Hình 1: Sơ đồ giao thức IP cổ điển ATM Hình cấu hình giao thức IP cổ điển ATM Như tên gọi nó, mơ hình coi mạng ATM số mạng IP riêng... switch router IPv6 dịch vụ tích hợp IP ATM IP thân cách mạng công nghệ; Ipv6 cải tiến dung lượng địa IPv4 dịch vụ tích hợp IP hỗ trợ cho giao tiếp IP thời gian thực II Giao thức IP cổ điển ATM, NHRP,... thực thi IP ATM Một phương pháp xem ATM mạng LAN phân chia mạng ATM thành vài mạng logic bao gồm trạm cuối có tiền tố IP (phần đầu địa IP) Phương pháp gọi IP cổ điển ATM Trong IP cổ điển ATM, trạm