PNNI mở rộng

PNNI ho n to n có thể mở rộng để mang thông tin lớp IP, giống nh/ OSPF mở rộng cho mạng ATM. PNNI giai đoạn 1 l giao thức định tuyến trạng thái liên kết đ/ợc sử dụng trong mạng chuyển mạch ATM riêng. Các chức năng cơ bản của PNNI l để phân bổ thông tin cấu hình tới các chuyển mạch ATM khác, tính toán một đ/ờng dẫn để thiết lập SVC, v thay đổi các yêu cầu thiết lập SVC qua mạng ATM. Nó cũng có thể lựa chọn đ/ờng dẫn dựa trên các đặc tính QoS của luồng l/u l/ợng với khả năng của mạng cũng nh/ khả năng cung cấp chức năng định tuyến động trong thiết lập đấu nối. Vì PNNI đ/ợc phát triển trong môi tr/ờng mạng ATM l môi tr/ờng có thể truyền l/u l/ợng rất lớn, nó tạo ra một số vấn đề nhạy cảm khi xác định cách thức tích hợp IP v PNNI.[1,6,13]

Định tuyến PNNI mở rộng

Định tuyến PNNI mở rộng PAR (PNNI Augmented Routing) l ph/ơng pháp đầu tiên mở ra khả năng định tuyến PNNI để hỗ trợ IP. Trong mạng PAR tất cả các bộ định tuyến IP chạy các giao thức IP truyền thống nh/ l OSPF để xây dựng v quản lý bảng chuyển tiếp gói tin. Tất cả các chuyển mạch ATM chạy giao thức định tuyến PNNI. PAR cho phép các bộ định tuyến gắn tr/ờng chuyển mạch ATM cũng l một th nh viên trong hoạt động phân bổ cấu hình PNNI. Đặc biệt, bộ định tuyến PAR sử dụng định tuyến PNNI để phát h nh sự hiện diện v khả năng của nó ( giao thức định tuyến, nhận dạng bộ định tuyến, địa chỉ IP,..), cũng nh/thu nhận các thông tin v dịch vụ hỗ trợ bởi các bộ định tuyến khác. Bộ định tuyến lọc các thông tin nhận đ/ợc qua tiến trình xử lý định tuyến PNNI v tách ra các thông tin cần thiết để thiết lập các SVC. PAR cho phép các bộ định tuyến có các tham số cấu hình IP chung để

xây dựng v duy trì một tập các SVC tới các bộ định tuyến khác, vì vậy quản lý v cấu hình mạng sẽ đơn giản đi rất nhiều, thêm v o đó l các bộ định tuyến không phải cấu hình PVC giữa các bộ định tuyến.

PAR cung cung cấp khả năng hỗ trợ nhiều mạng ảo trên một nền mạng ATM, qua việc dán nhTn tất cả các thông tin liên quan tới PAR với một giá trị nhận dạng VPN. Nếu giá trị PAR cập nhật không tìm thấy giá trị nhận dạng của bộ định tuyến thì thông tin đó sẽ bị lọc bỏ. Các bộ định tuyến PAR có thể lọc các thông tin lớp IP nh/ l các cờ giao thức v địa chỉ IP. Điều n y chứng tỏ rằng các bộ định tuyến PAR sẽ không chỉ xử lý các thông tin cần thiết cho các điều h nh định tuyến qua mạng ATM. Mạng PAR đ/ợc chỉ ra trên hình 3.19 sau đây.

R4-OSPF,PNNI R6-OSPF,PNNIR5-OSPF,PNNI R7-OSPF,PNNI R5-OSPF,PNNI R7-OSPF,PNNI R1 R2 R3 R8 R9 R10-OSPF Mạng ATM PNNI Hình3.19: Cấu hình mạng PAR

Các bộ định tuyến từ 1 đến 10 hỗ trợ OSPF. Các bộ định tuyến từ 4 đến 7 chạy giao thức PNNI v gắn các chuyển mạch ATM. Các bộ định tuyến PAR sẽ tham gia v o tiến trình quản lý cấu hình mạng PNNI. Chúng trao đổi bản tin Hello PNNI v tham gia v o nhóm ngang h ng nhau. Các bộ định tuyến PAR trao đổi các phần tử trạng thái cấu hình PNNI PTSE với các nút PNNI lân cận v xây dựng, duy trì cơ sở dữ liệu cấu hình PNNI. Chúng cũng đ/a các thông tin của các bộ định tuyến non- ATM v o trong PTSE để quảng bá trong nhóm. Các chuyển mạch ATM chạy các PNNI tiêu chuẩn sẽ bỏ qua các thông tin n y v chuyển to n bộ tới các nút khác trong nhóm. Điều n y cho phép các bộ định tuyến gắn ATM sử dụng PNNI để phân bổ thông tin IP tới các bộ định tuyến khác. Bởi vì các bộ định tuyến PAR duy trì cơ sở dữ liệu PNNI, nên chúng có một ánh xạ đầy đủ về cấu hình topo mạng. Các cập nhật PAR có thể đ/ợc phân mức khác nhau trong một mạng PNNI.

Cơ sở dữ liệu cấu hình PNNI duy trì bởi bộ định tuyến PNNI cũng chứa các địa chỉ v các dịch vụ hỗ trợ trên các bộ định tuyến PAR khác. Các bộ định tuyến n y

chia sẻ thông tin cấu hình mạng IP chung v thiết lập một số SVC khi khởi tạo mạng.

PAR đòi hỏi không có sự thay đổi các chuyển mạch ATM khi PNNI đang chạy ngoại trừ tr/ờng hợp chúng có thể quảng bá PTSE một cách trong suốt. Một thiết bị PAR phải có khả năng tạo ra v giao tiếp với các thông tin liên quan tới PAR. Chú ý rằng, PNNI điều h nh trên bộ định tuyến v một giải pháp PAR tổng thể sẽ đ/ợc cập nhật trên các bộ định tuyến trong mạng. Đây chính l một câu hỏi về chính sách cấu hình đối với nh cung cấp dịch vụ mạng. Cuối cùng, các bộ định tuyến vẫn phải chạy các giao thức định tuyến IP truyền thống để xác định nút kế tiếp tốt nhất trên con đ/ờng tới đích.

Proxy-PAR

Yêu cầu cơ bản của PAR l PNNI phải chạy đồng thời trên các bộ định tuyến. Để l m giảm nhẹ l/u l/ợng thông tin định tuyến cần chuyển qua mạng v tạo ra các chức năng cấu hình v tự động tìm kiếm, giải pháp proxy-PAR ra đời v o năm 1998. Proxy-PAR l một phiên bản nhỏ của PAR cho phép các bộ định tuyến gắn ATM khai thác phân bổ định tuyến PNNI từ các bộ định tuyến khác. Proxy-PAR gồm các th nh phần client hoạt động trên các bộ định tuyến, th nh phần server hoạt động trực tiếp trên các chuyển mạch ATM, thông tin giao thức server-client đ/ợc trao đổi trên các dạng bản tin khác nhau. Client đăng ký các thông tin lớp IP tại server, các thông tin đTđăng ký đ/ợc phân bổ qua vùng PNNI. Client có thể truy vấn server các thông tin liên quan tới lớp IP có thể sử dụng. Giống nh/ PAR. Mục tiêu của Proxy- PAR l để cho phép các thiết bị non-ATM sử dụng kỹ thuật tr n lụt PNNI để đăng ký v phát hiện dịch vụ.

R1-OSPF,p-PAR Mạng ATM PNNI ATM switch PNNI p_PAR server R2-OSPF,p-PAR ATM switch PNNI p_PAR server R3-OSPF,p-PAR R4-OSPF,p-PAR ATM switch PNNI p_PAR server ATM switch PNNI p_PAR server R5-OSPF,p-PAR p-PAR p-PAR p-PAR p-PAR Hình 3.20: Cấu hình mạng Proxy-PAR

Bộ định tuyến từ 1 đến 5 đ/ợc đấu nối tới mạng ATM chạy PNNI trên các nút chuyển mạch. Mỗi một bộ định tuyến đ/ợc cấu hình nh/ l một th nh viên trong vùng OSPF v chạy Proxy-PAR client. Thêm v o đó, các chuyển mạch n y đ/ợc đấu nối trực tiếp tới các bộ định tuyến chạy Proxy-PAR server. Khi mạng khởi tạo, Proxy-PAR client trên các bộ định tuyến sẽ liên lạc với server của chúng v đăng ký thông tin lớp IP nh/nhận dạng vùng OSPF, nhận dạng bộ định tuyến,v..v. Các thông tin n y đ/ợc sử dụng cho kỹ thuật tr n lụt PNNI v để các Proxy-PAR client lấy lại các thông tin cần thiết cho các điều h nh tiếp theo. Trong tr/ờng hợp các thông tin cung cấp cho các bộ định tuyến có chứa địa chỉ ATM của các bộ định tuyến trong vùng OSPF, thì rất đơn giản cho quá trình xử lý của các bộ định tuyến khi muốn thiết lập các SVC với các bộ định tuyến khác. Kết quả l , các bộ định tuyến tự động cấu hình SVC với sự phản ánh trung thực cấu hình vùng OSPF. Ng/ời điều h nh trong tr/ờng hợp n y không cần cấu hình tr/ớc các PVC v để tìm các bộ định tuyến trong cùng vùng OSPF các SVC sẽ đ/ợc thiết lập tự động.Thêm một điểm chú ý rằng mỗi một bộ định tuyến đơn ph/ơng truy vấn server về các thông tin liên quan tới PAR m nó không cần tự động tr n lụt nh/trong tr/ờng hợp PAR.

Các đặc tính kỹ thuật của Proxy-PAR đ/ợc định nghĩa trong 3 giao thức chức năng đặc biệt. Đầu tiên l giao thức Hello có bản chất giống nh/giao thức Hello PNNI giai đoạn 1. Giao thức hello thiết lập các liên liên kết giữa các Proxy-PAR server v Proxy-PAR client đăng ký thứ tự v các bản tin truy vấn có thể truyền. Server cũng thông tin cho các client qua giao thức hello thời gian phục vụ các dữ liệu. Thứ hai, l giao thức đăng ký. Proxy-PAR client sử dụng giao thức n y để đăng ký các giao

thức IP đặc biệt v các dịch vụ m nó hỗ trợ. Liên quan tới các thông tin n y l địa chỉ ATM v phạm vi của các thanh viên trong vùng PNNI. Cuối cùng nó cho phép các thông tin đặc biệt liên quan tới PAR đ/ợc phân bổ trong vùng phân cấp PNNI. Ví dụ, một bộ định tuyến đăng ký các dịch vụ OSPF để phân bổ tới các bộ định tuyến khác trong cùng lớp vùng phân cấp PNNI, các dịch vụ BGP tới các bộ định tuyến BGP khác trong vùng phân cấp lớp trên.

Tiêu đề PNNI Cờ Địa chỉ ATM Dự phòng Số thứ tự gói đăng ký Phạm vi Dự phòng Kiểu Chiều d i Chỉ số nhận dạng VPN Địa chỉ IP Mặt nạ địa chỉ IP Mặt nạ dịch vụ

Hình 3.21: Định dạng gói tin dịch vụ Proxy-PAR

Khuôn dạng của một gói tin dịch vụ Proxy-PAR điển hình chỉ ra trên hình 3.21 trên đây.Nó gồm tiêu đề PNNI, địa chỉ ATM, số thứ tự v phạm vị th nh viên. Một hoặc nhiều nhóm thông tin định nghĩa dịch vụ IG ( Sevice Definition Information Group) đ/ợc sắp xếp phía d/ới. Trong ví dụ n y, IG định nghĩa cho IPv4 đ/ợc chỉ ra, nó gồm có địa chỉ IPv4, mặt nạ địa chỉ, mặt nạ dịch vụ. Mặt nạ dịch vụ sẽ chỉ ra những dịch vụ thực tế đ/ợc đăng ký ứng dụng ( OSPF, BGP, PIM). Mỗi một gói tin đăng ký gửi đi bởi Proxy-PAR client đ/ợc server xác nhận v đáp lời. Các thông tin đăng ký n y đ/ợc tr n lụt qua mạng PNNI trong phạm vi các th nh viên. Nó không trực tiếp gửi tới các client khác vì cần phải truy vấn t/ờng minh từ các Proxy-PAR client. Nếu một Proxy-PAR client muốn đăng ký các thông tin mới, tất cả các thông tin đăng ký tr/ớc đây sẽ bị ghi đè. Không có trạng thái duy trì giữa server v client ngoại trừ các thông tin đTđ/ợc đăng ký.

Proxy - PRA Client Bộ định tuyến Proxy - PRA Server Chuyển mạch ATM PNNI Xác nhận mô tả dịch vụ Mô tả dịch vụ Truy vấn Xác nhận đăng ký Hello Đăng ký

Hình 3.22: Giao dịch giữa bộ định tuyến v;nút chuyển mạch ATM

Thứ ba, l giao thức truy vấn, Một Proxy-PAR client sử dụng giao thức truy vấn để lấy lại các thông tin liên quan tới PAR, ngo i ra client có thể hỏi các thông tin trong phạm vi th nh viên nh/ : địa chỉ IP, mặt nạ địa chỉ, nhận dạng VPN, v dịch vụ. Điều n y cho phép các Proxy-PAR client chỉ nhận các thông tin liên quan tới cấu hình riêng v điều h nh riêng của nó trong mạng ATM. Nó cho phép client định kỳ truy vấn server để loại bỏ các thông tin không cần thiết hoặc quá hạn sử dụng. Một luồng các bản tin truy vấn Proxy-PAR đ/ợc chỉ ra trên hình 3.22.

PNNI mở rộng cho phép các bộ định tuyến PAR v Proxy-PAR đăng ký v truy nhập thông tin không chỉ trên lớp dịch vụ IP (giao thức ) sử dụng trong trên mạng ATM. Một v i dịch vụ thông th/ờng đ/ợc chỉ ra trên bảng 3.1 sau đây.

Dịch vụ PNNI hỗ trợ OSPF RIP BGP4 MOSPF DVRMP PIM-SM PIM-DM MARS NHRP ATMARP DHCP DNS Có Không Có Có Không Có Không Không Không Không Không Có Bảng 3.1 Các dịch vụ hỗ trợ bởi PNNI

Các thông tin dịch vụ có thể đi cùng với thông tin giao thức đặc biệt để ho n thiện quá trình cấu hình mạng. Ví dụ, một bộ định tuyến phát h nh dịch vụ OSPF sẽ gồm các IG tách biệt trong nhận dạng vùng, mức /u tiên của bộ định tuyến yêu cầu chuyển qua, v kiểu của giao tiếp OSPF. Thêm v o đó l một hệ thống có khả năng IG có thể đ/ợc sử dụng để đăng ký các thông tin thử nghiệm v riêng biệt.

Proxy-PAR lợi dụng mối quan hệ xử lý hiện đại nhất với các chỉ định yêu cầu vùng nhớ tại phía client. Nó rất hiệu quả trong quyết định thiết kế từng phần để phát triển Proxy-PAR. Tuy nhiên, nó cung ngụ ý rằng các client không thể l/u trữ v yêu cầu một số l/ợng lớn dữ liệu. Bên cạnh mục tiêu chính l để sử dụng Proxy-PAR cho tr n lụt PNNI cho một số l/ợng nhỏ các client ổn định, nó không đ/ợc thiết kế để điều h nh trong môi tr/ờng mạng thay đổi th/ờng xuyên.Tuy nhiên, nó cung cấp một cách hiệu quả các kỹ thuật quảng bá tự do để phát h nh v khám phá các thiết bị gắn ATM với thông tin cấu hình IP chung.

PAR v Proxy-PAR tạo ra trên các th nh phần có khả năng bootstrap l m việc trên cấu hình chồng lấn của các SVC. Nó t/ơng thích ho n to n với các giao thức phân giải địa chỉ IP/ATM hoạt động trên mô hình chồng lấn hiện có (ATMARP, NHRP,v..v).

PNNI tích hợp

Một ph/ơng pháp mở rộng thứ ba của PNNI l tích hợp định tuyến IP v ATM gọi l I-PNNI (Intergrated PNNI). I-PNNI có thể nhìn nhận nh/ tiếp cận ng/ợc h/ớng với OSPF ARA. Thay vì sử dụng định tuyến IP để phân bổ các địa chỉ ATM, I- PNNI sử dụng giao thức định tuyến PNNI để phân bổ các địa chỉ IP. Đặc biệt, I- PNNI tích hợp các chức năng định tuyến của IP v PNNI v o một giao thức đơn trên nền PNNI. Trong đó nó chỉ dùng PNNI để định nghĩa các IG mang thông tin định tuyến IP. I-PNNI đ/ợc thiết kế để điều h nh trên chuyển mạch ATM, các bộ định tuyến gắn ATM, Các bộ định tuyến non-ATM v thậm chí cả trạm chủ (Host). I- PNNI t/ơng thích ho n to n với các hoạt động điều h nh chuyển mạch ATM. Mỗi một bộ định tuyến gắn các ph/ơng tiện nh/ ethernet hoặc chuyển mạch khung, I- PNNI sử dụng giao thức định tuyến IP động nh/OSPF v BGP.