Пример конфигурации сети LANE

Присоединение BUS

Присоединение к LES

для LEC может быть доступен

Основной проблемой в сети LANE 1.0 является то, что в определенный момент времени для LEC может быть доступен только один набор из компонентов служб LANE. Это определяется следующими ограничениями:

- только один LECS поддерживает все ELAN;

- на одну ELAN приходится только одна пара LES/BUS.

Сбой в любом из этих компонентов служб вызывает нарушение работоспособности сети:

- Сбой LECS. Воздействует на все ELAN, так как обеспечивает контроль доступа для всех ELAN. Несмотря на то что все существующие ELAN продолжают работать нормально (мы говорим о Cisco LEC), ни один новый LEC не сможет присоединиться ни к одной из ELAN, находящейся под управлением сбойного LECS. Также ни один LEC, желающий выполнить повторное соединение или поменять членство в группе на другую ELAN, не сможет этого сделать, так как LECS будет не в состоянии проверить LEC, пытающийся присоединиться к ELAN.

- Сбой LES/BUS. Пара LES/BUS нужна для управления работой ELAN. LES предоставляет услугу LE_ARP для перевода MAC-адресов в адреса ATM, а BUS обеспечивает обслуживание широковещательного и неопознанного трафика этой ELAN. Таким образом, возникновение сбоя в работе LES или BUS немедленно прекращает нормальное функционирование ELAN. Правда, сбой LES/BUS воздействует только на ELAN, обслуживаемую этой парой.

Ясно, что наличие этих проблем может оказаться решающим фактором при выборе сети ATM, основанной на применении LANE, особенно для тех сетей, в которых требуются отказоустойчивость и способность к быстрому восстановлению.

Кроме того, наличие общей отказоустойчивости окружения LANE зависит от принципа расположения сервисных компонентов LANE внутри сети ATM. Этот вопрос обсуждался здесь ранее.

Проектирование сети рабочей группы

Сеть рабочей группы состоит из множества компьютеров, имеющих общий сервер с располагающимися на нем данными, разделяемыми всеми пользователями. Взаимодействия внутри рабочей группы в большинстве своем построены по принципу клиент/сервер с небольшим количеством взаимодействий клиент/клиент и сервер/сервер. Несмотря на то что мы попытаемся быть объективными ко всем этим режимам, наибольший акцент будет сделан все-таки на взаимоотношения клиент/сервер.

Proxy LEC

Работа SSRP с общепризнанными адресами LECS

SSRP работает также с общепризнанными адресами LECS (47.0079?.), определенными в спецификации LANE 1.0. Cisco LECS умеет "слушать" несколько адресов ATM одновременно. Следовательно, он "слышит" и общепризнанный адрес в дополнение к автоматически сконфигурированному адресу (который можно увидеть по команде show lane). LECS регистрирует общепризнанный адрес на коммутаторе ATM таким образом, что коммутатор сможет выделять маршруты к общепризнанным адресам точно так же, как и маршруты любых запросов на установку соединения к любому корректному адресу. Однако в сети находятся несколько LECS, и если каждый из них зарегистрирует общепризнанный адрес ATM на коммутаторах, к которым они присоединены, запросы на установки соединений будут направлены к различным местам сети.

Таким образом, при работе с SSRP необходимо конфигурировать "автоматически конфигурируемый адрес" таким образом, чтобы сначала имело место определение ведущего (master), а затем уже ведущий зарегистрировал бы общепризнанный адрес на коммутаторе ATM. Тогда, в случае сбоя ведущего, общепризнанный адрес переместится вместе с ведущим LECS. PNNI на LightStream 1010 предложит новый маршрут для общепризнанного адреса после соответствующих изменений при назначении ведущим другого LECS. Следовательно, LEC других производителей, которые используют только общепризнанные адреса, тоже могут взаимодействовать с SSRP. SSRP это всего лишь схема резервирования, которая может использоваться практически с любым LEC.

Подводя итог, приведем перечень действий, необходимых для применения SSRP с общепризнанными адресами:

1. Сконфигурировать LECS способным "слушать" автоматически сконфигурированные адреса, которые должны быть запрограммированы в коммутаторе ATM для механизма обнаружения адресов LECS.

2. Сконфигурировать каждый LECS способным "слушать" общепризнанные адреса, используя команду lane config fixed-config-atm-address. После использования процедуры резервирования LECS с целью определения ведущего LECS последний регистрирует общепринятый адрес на ATM-коммутаторе, к которому он присоединен.

Предостережение. При использовании SSRP с общепринятыми адресами целесообразно располагать каждый LECS на отдельном коммутаторе из-за возможного дублирования адресов регистрации в процессе восстановления после сбоев, которое не позволяется ILMI.

Работа SSRP в разделенной сети

В случае разделения сети, когда из-за сбоя коммутатора или канала связи формируются две отдельные области ATM, каждая из них будет иметь свой собственный набор служб LANE, поэтому протокол SSRP следует конфигурировать с учетом, такой возможности. Иллюстрация к процессу приведена на Рисунок 19.

Расположение сервера множественный доступ

Расположение сервера - множественный доступ

В плоской модели сети для рабочей группы сервер и пользователи, имеющие к нему доступ, могут располагаться с нулевым количеством промежуточных маршрутов, что обеспечивает их взаимодействие по второму уровню. Когда требуется протянуть сеть рабочей группы по нескольким доменам, оптимальным является расположение сервера с одним промежуточным маршрутом по отношению к пользователям. Это может быть достигнуто путем организации серверов с множественным к ним доступом (multihoming) в каждом из используемых рабочей группой доменов. Множественный доступ к серверу может быть организован логически или физически. Физический способ требует наличия в сервере одной сетевой интерфейсной карты (NIC) для каждой подсети, частью которой необходимо быть серверу. Такой подход может быть полезен в случае, когда имеется небольшое (от 1 до 4) количество подсетей и каждой из них требуется одна NIC. Логический же способ организации множественного доступа предполагает, что сервер может иметь одну NIC, но участвовать в нескольких подсетях. Такая концепция очень напоминает организацию маршрутизаторов по принципу ?router on stick?, где один физический интерфейс состоит из нескольких подинтерфейсов.

Расположение служб LANE

Расположение служб LANE влияет

Расположение служб LANE влияет на производительность сети в целом. В предыдущей части речь шла о вопросах, возникающих при выборе аппаратной платформы для работы служб LANE. В этой части обсуждаются вопросы централизованного и распределенного расположения служб LANE.

Централизованное расположение служб LANE делает удобным управление сетью LANE благодаря тому, что все службы LANE являются общими для всех ELAN и находятся на одном устройстве. Тем не менее такой подход не очень желателен с точки зрения отказоустойчивости. Кроме того, при восстановлении после сбоя все управляющие SVC для LANE будут установлены к одному ATM UNI-порту, увеличивая время восстановления сети. Таким образом, полная централизация не рекомендуется.

Распределение служб LANE по нескольким устройствам применяется для снижения воздействий на сеть, вызванных сбоями. Такой способ обеспечивает также увеличение сигнальной ширины полосы пропускания для служб LANE благодаря распределению по нескольким UNI-портам. Тем не менее распределение служб LANE по всей сети вызывает сложности в управлении и не очень желательно с точки зрения комплексного решения возникающих проблем.

Таким образом, рекомендуемой стратегией в крупных сетях является сочетание централизованного и распределенного подхода к размещению служб LANE. Для этого службы LANE устанвливаются на нескольких коммутаторах Catalyst 5000, специально для этого выделенных.

в сети. Таким образом, любая

Распределенная кампусная магистраль Уровня 2

Эта архитектура решает проблемы стоимости и мобильности пользователей, которые имелись в предыдущих архитектурах кампусных сетей. Такая магистраль, по существу, предоставляет путь Уровня 2 между любыми двумя точками в сети. Таким образом, любая VLAN рабочей группы может находиться в любом месте кампусной сети, обеспечивая легкость и маневренность в управлении при всех добавлениях, перемещениях и изменениях, необходимых пользователям.

Распространение широковещательного трафика

Термин "домен широковещательного трафика" происходит от того факта, что и широковещательный и мультивещательный трафики (RIP, SAP и т.д.) проходят по всей области распространения. Такие широковещательные пакеты должны быть обработаны всеми конечными станциями. В случае если пакет станции не нужен, он отбрасывается. Такой процесс сильно загружает CPU. Отсюда следует важность минимизации распространения широковещательного трафика на ELAN. Следовательно, размер ELAN реально зависит от степени распространения широковещательного трафика и от возможностей конечных станций этот трафик обрабатывать. В свою очередь, распространение широковещательного трафика зависит от протоколов и типов приложений, работающих в сети. Исследования обнаруживают верхние пределы размеров ELAN; они приведены в табл. 1.

В дополнение к вышеприведенным существуют и другие проблемы, касающиеся масштабирования, такие, например, как протокол Spanning Tree, который также играет роль в определении размеров области распространения широковещательного трафика. Эта важная тема обсуждается в части, посвященной масштабированию кампусной сети.

Реализация LANE от Cisco

Функциональности LECS, LEC, LES, и BUS могут быть реализованы при помощи различного оборудования Cisco; полный список приводится в табл. 4.

Регистрация ATMадреса

Регистрация ATM-адреса

Решение VLAN ? мобильность широковещательное управление и защита

Решение VLAN ? мобильность, широковещательное управление и защита

VLAN предоставляют возможность логически разделить сеть на несколько групп по признаку функциональной принадлежности пользователей. Например, все пользователи отдела маркетинга могут являться частью одной логической рабочей группы со схожими требованиями и предоставляемыми им услугами. Такая возможность существенно упрощает процесс изменений и перемещений, другими словами, обеспечивает мобильность. Решение VLAN, основанное на привязке к порту, предоставляет также возможность не допускать появления широковещательного трафика от других виртуальных сетей не только из соображений безопасности, но и для лучшего масштабирования. Проектирование области распространения (домена) широковещательного трафика обсуждается в части 5.1.3.

Такие пограничные устройства, как Catalyst 5000, позволяют пользователю локальной сети перейти к магистрали ATM, при этом эмулировать не одну, а несколько ELAN на одном и том же физическом интерфейсе. Это влечет за собой возможность мультиплексировать в магистраль ATM трафик от нескольких LAN-сегментов или доменов.

Другие архитектуры VLAN основаны на технологиях мультиплексирования пакетов, таких как ISL для использования по Fast Ethernet и 802.10 по FDDI.

VLAN, построенные при помощи ISL, 802.10, или LANE, являются, по существу, логическими областями распространения широковещательного трафика, в противовес попыткам физического ограничения. Таким образом, свойства масштабируемости VLAN, построенных при использовании различных технологий мультиплексирования, очень похожи. Размеры VLAN или ELAN зависят от границ областей распространения широковещательного трафика и практически не отличаются при использовании их для построения виртуальных сетей различных мультиплексирующих технологий.

Резервирование LANEРабота Форума

Резервирование LANE

Работа Форума ATM над LANE дала потребителям начальный импульс для перевода рабочих групп и кампусных сетей на ATM. Применяя LANE, пользователи могут продолжать работать с уже существующими приложениями, ориентированными на функционирование в среде LAN, а также c широковещательными LAN-протоколами, но уже по ATM. LANE Version 1.0 определяет стандарты для межсетевого взаимодействия существующих сетей Ethernet и AppleTalk с устройствами ATM. Такие устройства включают конечные станции (например, ATM-серверы), пограничные устройства, обеспечивающие мосты от существующих LAN к магистрали ATM (например, Catalyst 5000) и маршрутизаторы ATM, обеспечивающие маршрутизацию между ELAN.

При всех преимуществах LANE 1.0 она имеет существенныйнедостаток: она не определяет механизмов для построения избыточности и отказоустойчивости в LANE. Более того, нерешенными остаются проблемы резервирования маршрутизаторов, путей и соединений. Понимание этих проблем и вытекающих отсюда требований потребителей для их решения позволило Cisco добавить некоторые механизмы, способствующие построению отказоустойчивых сетей ATM. Настоящий документ содержит разъяснения различных механизмов, а также основополагающие правила проектирования и вопросы, подлежащие согласованию при реализации сетей LANE.

Эта часть начинается с обсуждения протокола Simple Server Redundancy Protocol (SSRP), который был разработан для обеспечения резервирования служб услуг. Несмотря на то что многие производители имеют реализуют службы услуг LANE различных видов, все они нарушают спецификации LANE 1.0 и, следовательно, не могут взаимодействовать с реализациями других производителей. Протокол SSRP точно следует спецификации LANE 1.0 и, значит, обеспечивает взаимодействие с реализациями LEC других производителей, что является очень важным моментом в построении взаимодействующей сети ATM. За обсуждением протокола SSRP следует описание протокола Hot Standby Router Protocol over LANE, который предоставляет механизм для обеспечения резервирования маршрутизаторов. В завершение обсуждается протокол Spanning Tree и некоторые другие возможности оборудования, которые могут быть использованы для построения резервирования путей и соединений на пограничных устройствах. Такие вопросы, как обеспечение резервирования, или избыточности сети, полностью обеспечиваются например, протоколом PNNI, и эта тема не обсуждается в настоящем документе.

Резервирование LECS

По спецификации LANE 1.0 первым шагом для LEC во время инициализации является установка соединения с LECS для получения LES-адресов ATM той ELAN, к которой он желает присоединиться. Для обеспечения возможности LEC присоединится к LECS задействовано несколько механизмов. Первый механизм, который осуществляет LEC - это запрос к обслуживающему его коммутатору ATM для получения LECS-адресов. Процесс обнаружения адресов совершается при использовании протокола ILMI на VPI, VCI-0,16.

Резервирование LES/BUS

Часть протокола SSRP, отвечающая за резервирование LES/BUS, поддерживает конфигурацию нескольких пар LES/BUS, которые работают в стиле основной/резервный. Тем не менее здесь используется механизм, отличный от используемого для резервирования LECS. Несколько пар LES/BUS для данной ELAN сначала конфигурируются в базе данных LECS, как показано на Рисунок 17. Внутри этой базы данных для каждой пары LES/BUS назначается приоритет. После инициализации каждая пара LES/BUS открывает VCC с основным LECS, используя механизм обнаружения LECS адресов, описанный выше. Пара LES/BUS с высшим приоритетом, имеющая открытый VCC к LECS, назначается основным LECS как основная LES/BUS.

Компоненты сети ATM выполняющей LANE

Рисунок 1. Компоненты сети ATM, выполняющей LANE

Кампусная сеть логическая модель

Рисунок 2 Кампусная сеть - логическая модель

Кампусная сеть может быть представлена в виде нескольких рабочих групп, логически разделенных в соответствии с административными требованиями. В корпорациях эти рабочие группы могут быть организованы в такие функциональные единицы, как отдел маркетинга, инженерный отдел, финансовый, а также по географическому положению (расположение на этаже и т.д.). Каждая функциональная единица или рабочая группа имеет уникальные приложения и услуги, которые предоставляются их собственными серверами. Таким образом, каждый отдел представляет собой конечный набор пользователей с конкретными требованиями к файл-серверам. Необходим очень быстрый сетевой доступ к этим локальным серверам и отсутствие узких мест, поскольку любые проблемы с доступом к услугам, предоставляемым данными серверами, неблагоприятно сказываются на ежедневном функционировании указанных рабочих групп.

В дополнение к этому имеются также корпоративные серверы, которые являются общими для всех рабочих групп с вытекающими отсюда требованиями равного доступа. Если рабочие группы полностью независимы друг от друга и не нуждаются во взаимодействии между собой, они могут быть поделены на отдельные логические части сети, не взаимодействующие друг с другом. Однако такой сценарий является редкостью, так как в большинстве корпораций всегда необходимо некоторое взаимодействие между рабочими группами. Кроме того, некоторые корпорации требуют определенной защищенности для пересекающихся (взаимодействующих) рабочих групп. Примером такого требования может служить необходимость разрешения доступа к электронной почте и услугам, предоставляемым серверами Web и одновременного запрещения доступа к любым данным на этих серверах.

Такая модель для трафика внутри рабочих групп предполагает использование коммуникаций как третьего, так и второго уровня, в отличие от коммуникаций между группами, где используется третий уровень. Логическим обоснованием этой модели является необходимость высокой скорости трафика внутри рабочих групп, которая обеспечивается коммутаторами второго уровня. Потребность в третьем уровне внутри рабочих групп возникает в том случае, когда рабочая группа слишком велика. Надежность и защищенность лучше реализуются при иерархической схеме адресации, которая обычно используется на третьем уровне, чем при работающей на втором уровне плоской, построенной на MAC-адресах схеме. На Рисунок 2 показано логическое разделение кампусной сети с использованием маршрутизаторов. Маршрутизаторы могут быть соединены физически (как на Рисунок 2), либо могут быть соединены по принципу ?routers on a stick? (так называемые однорукие маршрутизаторы).

Пользователи внутри рабочих групп не обязаны находиться в одном месте в смысле их географического расположения в пределах кампусной сети. При перемещении с одного места на другое внутри кампуса они сохраняют за собой все права доступа к серверам и услугам, что и у всей рабочей группы, к которой они продолжают принадлежать.

Такая модель является иерархической, так как несколько рабочих групп взаимодействуют, используя маршрутизаторы, а базовая функциональная единица, которой является сеть рабочей группы, повторяется несколько раз. Масштабируемость таких рабочих групп обсуждается в следующей части. В обсуждаемом варианте кампуса сети рабочих групп разделены маршрутизаторами.

Плоская сеть рабочей группы

Рисунок 3. Плоская сеть рабочей группы

Сравнение физического и логического способа организации множественного доступа к серверам

Рисунок 4. Сравнение физического и логического способа организации множественного доступа к серверам

Требование к NIC при организации логического множественного доступа к серверу состоит в необходимости распознавания картой мультиплексирующей технологии VLAN, используемой на магистрали. Следовательно, в случае ATM NIC должна понимать LANE, а в случае ISL - соответственно ISL. В смысле поддержки различными платформами для LANE намного больше опций, чем для ISL. В табл. 2 приведен частичный список платформ, поддерживающих LANE и ISL.

Однонаправленная пропускная способность LANE

Рисунок 5. Однонаправленная пропускная способность LANE

Несмотря на то, что в маркетинговой информации по различным NIC содержатся данные о том, что они могут мультиплексировать от 8 до 256 ELAN или VLAN, на самом деле более реалистичные числа - от 4 до 162. На самом деле этого более чем достаточно для рабочей группы. Точное количество зависит от NIC, типа сервера и приложений, выполняемых на нем. Хотя вопросы масштабируемости серверов и NIC сами по себе лежат за рамками настоящего документа, укажем некоторые моменты, на которые следует обратить внимание при проектировании серверов с множественным доступом:

Память сервера и NIC. Возможности NIC заключаются зависят от того, какое количество имеющейся на карте памяти доступно для хранения пакетов. Большинство NIC имеет достаточно памяти для хранения поступающих на карту пакетов максимального размера, которые затем немедленно копируются (DMA) в основную память. Некоторые NIC имеют дополнительную память для хранения нескольких пакетов перед их копированием в основную память. Количество запросов DMA прямо пропорционально количеству прерываний, отправленных к CPU, что, в свою очередь, вызывает излишнюю загрузку CPU. Следовательно, имея немного больше памяти на карте, скажем для двух или трех пакетов, которые все одновременно будут скопированы в основную память, возможно вдвое или втрое сократить количество прерываний, понижая тем самым нагрузку на CPU. CPU же может использоваться для других важных функций, таких как операции ввода/вывода и т.д. CPU и тип системы. Очевидно, что процессор и тип системы оказывают влияние на обработку ввода/вывода. Например, сервер SPARC от SUN выполняет такую обработку гораздо лучше, чем сервер PCI Pentium. Количество коммутируемых виртуальных каналов (SVC). NIC может поддерживать только ограниченное количество SVC. В маркетинговой информации сообщается о поддержке от 1024 до 2048 виртуальных канальных соединений (VCC). Более реалистичным представляется число 512. Это не обязательное правило, однако очень важно быть уверенным в том, что вы не выйдете за рамки емкости SVC на NIC.

Двунаправленная пропускная способность LANE

Рисунок 6. Двунаправленная пропускная способность LANE

Архитектура традиционной кампусной сети

Рисунок 7. Архитектура традиционной кампусной сети

Такая сеть имеет хорошие возможности для масштабируемости, поскольку каждая сеть рабочей группы является автономной единицей. Разделение, достигнутое при помощи маршрутизаторов, превращает ее в маршрутизируемую сеть и, следовательно, она приобретает те же возможности масштабируемости и гибкости, что и традиционная сеть. Преимуществом такой сети является ее простота, что очень важно для разрешения возникающих проблем. Тем не менее такая сеть имеет некоторые проблемы и недостатки, присущие простой маршрутизируемой сети:

Стоимость. Поскольку рабочие группы физически отделены друг от друга, появляется столько же магистралей, сколько и рабочих групп. Следовательно, если несколько рабочих групп расположены в конкретном здании, там же должна быть положена магистраль каждой из этих рабочих групп. Если рабочие группы географически ограничены пределами одного задания, такой вариант не будет стоить очень дорого. Однако если рабочие группы разнесены по всему кампусу по нескольким зданиям, вопрос о стоимости такого решения обязательно возникнет. Мобильность. Этот вопрос очень тесно связан с вопросом о стоимости. Если пользователю необходимо расположиться в здании, в котором нет рабочей группы, возникает вопрос продления магистрали к этому зданию. Поэтому переезд вызывает не только физическое перемещение рабочей станции пользователя, но и добавление коммутаторов, а также, возможно, и прокладку волоконно-оптического кабеля для размещения рабочей группы в новом помещении. Эти проблемы могут быть решены путем использования для географически распределенного кампуса архитектуры VLAN, обсуждаемой в следующей части. Централизация серверов. Доступ к серверам, которые должны быть доступны для всех рабочих групп, осуществляется через маршрутизаторы. Примерами таких серверов могут быть Web-серверы, серверы электронной почты и т.д. В зависимости от интенсивности трафика и возможностей его обработки маршрутизатором такой сценарий может вызвать проблемы.

VLAN распределенной кампусной сети

Рисунок 8. VLAN распределенной кампусной сети

Топологии Spanning Tree для сети LANE и сети с коммутацией пакетов

Рисунок 10. Топологии Spanning Tree для сети LANE и сети с коммутацией пакетов

Рекомендуется оставить значение таймеров Spanning Tree, установленные по умолчанию, так как они хорошо подходят большинству сетей.

Тем не менее при необходимости несколько уменьшить (или увеличить) время сходимости можно использовать параметр задержки пересылки (forward delay). Этот параметр контролирует количество времени, на которое коммутатор переводит порт в режимы "прослушивания" и "изучения" STP в процессе перехода порта в состояние блокирования или выхода из этого состояния. Значение по умолчанию, установленное для этого параметра, составляет 15 секунд, что в результате дает приблизительно от 35 до 45 секунд на восстановление. На Catalyst 5000 минимальное значение этого параметра составляет четыре секунды, что уменьшает время на восстановление после ошибок до величины около 15-20 секунд. Время, необходимое клиенту LANE для повторной регистрации, обычно лежит в интервале от 0 до 5 секунд. Время сходимости зависит от типа сетевой конфигурации и количества ELAN, которые требуется восстановить.

Команда для регулирования параметра задержки пересылки на Catalyst 5000:

C5000(enable)> set spantree fwddelay 4 <vlan id>

Производительность BUS

Рисунок 11. Производительность BUS

Требования SVC для одной ELAN

Рисунок 12. Требования SVC для одной ELAN

Пример сети LANE с ассоциированными компонентами

Рисунок 13. Пример сети LANE с ассоциированными компонентами

Конфигурация нескольких

Рисунок 15. Конфигурация нескольких LECS и инициализация LEC с использованием обнаружения адресов LECS

Адреса LECS конфигурируются в коммутаторе ATM. Для LightStream 1010 команда конфигурации для добавления LECS выглядит следующим образом:

atm-lecs-address <LECS NSAP address> <index>

При использовании SSRP в коммутаторе ATM конфигурируется несколько адресов LECS, как показано на Рисунок 15. LEC, который запрашивает от коммутатора ATM адрес LECS, получает в ответ полную таблицу адресов LECS. LEC должен попытаться присоединиться к первому по порядку LECS-адресу. Если соединения не происходит, LEC пытается присоединиться к следующему по порядку и так далее до тех пор, пока соединение с LECS не будет установлено.

В то время как LEC всегда пытается установить соединение с наивысшим по порядку доступным LECS, SSRP гарантирует, что есть только один основной, отвечающий запросу, пришедшему от LEC. Назначение основного LECS и расположение остальных в режим резервирования является основной задачей SSRP. Ниже описан механизм, используемый SSRP для установки основного LECS. После инициализации LECS получает от коммутатора таблицу адресов LECS, аналогично тому, как это происходит с LEC (см. Рисунок 15). Затем LECS пытается установить соединение со всеми LECS, следующими после него по списку в полученной им таблице. Если LECS имеет соединение (VCC), идущее от LECS, чей порядковый номер выше, чем его собственный, он устанавливается в режим резервирования. LECS с самым высшим порядковым номером не имеет соединений с другими LECS, находящимися выше него (их просто нет при такой схеме) и, следовательно, принимает роль основного.

Процедура, описывающая, каким образом резервный принимает на себя обеспечение работоспособности в случае "падения" основного, может быть объяснена с использованием следующего примера. На Рисунок 16 показана сеть LANE с четырьмя сконфигурированными LECS. Все коммутаторы ATM в сети сконфигурированы с одинаковыми адресными таблицами LECS. После инициализации А получает таблицу адресов LECS от коммутатора, к которому он присоединен и обнаруживает, что в списке ниже его имеется три LECS; теперь он пытается установить (и устанавливает) соединения с LECS B, C, и D. B, в свою очередь, соединяется с C и D, и C соединяется с D. Таким образом, происходит понижательная установка VCC, и поскольку А не имеет сверху никаких VCC, он и становится основным. Во время нормальной работы сети А отвечает на все запросы, а резервные B, C, и D не отвечают ни на какие. Если по каким-либо причинам основной (А) "падает" (например, сбой на линии, сбой оборудования и т.д.), тогда B теряет свой VCC от А и так же поступают остальные. С этого момента уже B не имеет ни одного VCC сверху и, таким образом, становится самым первым доступным LECS в сети. Теперь B является основным. C и D продолжают иметь соединения с LECS, имеющие более высокие порядковые номера, чем их собственные, и поэтому они так и остаются в режиме резервирования, как показано на Рисунок 16.

a) Нормальная работа четырех LECS (b) Работа после сбоя в основном LECS

Рисунок 16 (a) Нормальная работа четырех LECS (b) Работа после сбоя в основном LECS

a) Физический вид резервной конфигурации LES/BUS (b) Логический вид с базой данных LECS

Рисунок 17. (a) Физический вид резервной конфигурации LES/BUS (b) Логический вид с базой данных LECS

При нормальных условиях работы все приведенные в примере пары LES/BUS B, C, и D имеют открытые VCC к основному LECS. Так как B имеет высший приоритет в соответствии с базой данных LECS, все запросы на присоединение, поступающие от LEC обрабатываются B. Если B теряет связь с сетью, то и его VCC к LECS разрываются. Все LEC, которые были частью данной ELAN, инициализируются повторно, так как активная пара LES/BUS для этой ELAN недоступна. LEC повторно отправляют к LECS свои запросы на присоединение. LECS, в свою очередь, перенаправляет эти запросы к следующей паре LES/BUS в порядке приоритета - в этом случае к C.

Таким образом, все LEC теперь присоединились к той же самой ELAN; активной парой для этой ELAN стала бывшая резервная пара LES/BUS. Этот процесс приведен на Рисунок 18.

Как совершенно ясно из описания этого процесса, применение SSRP вызывает потребление ресурсов только на уровне нескольких VC. Никакие другие накладные расходы не вызываются.

Для конфигурирования протокола SSRP в сети следует обращаться к руководству по конфигурированию Cisco IOS.

a) LEC VCC с основным LES/BUS (b) Новый LEC VCC с резервным LES/BUS

Рисунок 18. (a) LEC VCC с основным LES/BUS (b) Новый LEC VCC с резервным LES/BUS

Функционирование SSRP в разделенной на части сети

Рисунок 19. Функционирование SSRP в разделенной на части сети

HSRP по LANE (Под)интерфейсам

Рисунок 20. HSRP по LANE (Под)интерфейсам

Пример сети LANE исполняющей SSRP и HSRP

Рисунок 21. Пример сети LANE, исполняющей SSRP и HSRP

dual PHY ATM

Рисунок 22. dual PHY ATM

Таблица 11. Пример адресации по умолчанию с использованием модуля dual PHY

Результаты команды ?show lane default? при активном соединении через PHY-A

Interface ATM0:

LANE Client: 47.00918100000000605C71F401.00603E9EFC30.**

LANE Server: 47.00918100000000605C71F401.00603E9EFC31.**

LANE Bus: 47.00918100000000605C71F401.00603E9EFC32.**

LANE Config Server: 47.00918100000000605C71F401.00603E9EFC33.00

Note: ** is the subinterface number byte in hex Результаты команды ?show lane default? при активном соединении через PHY-B

Interface ATM0:

LANE Client: 47.00918100000000603E5C4701.00603E9EFC30.**

LANE Server: 47.00918100000000603E5C4701.00603E9EFC31.**

LANE Bus: 47.00918100000000603E5C4701.00603E9EFC32.**

LANE Config Server: 47.00918100000000603E5C4701.00603E9EFC33.00

Note: ** is the subinterface number byte in hex

Эти несколько адресов необходимо корректно сконфигурировать в базе данных LANE и адресной таблице LECS LS1010. На Рисунок 22 ATM-адреса LECS коммутатора C5000-1 - A.1 и B.1, где A и B являются 13-байтными префиксами ATM-адреса для LS1010-1 и LS1010-2 соответственно. Для C5000-2 LECS ATM-адреса - A.2 и B.2.

a) Соединения LES

Рисунок 24. Разбиение пакетов в Protocol Data Units и сериализация в BUS

Инициализация LEC ? Обнаружение адреса LECS и процедура запроса

Рисунок 25. Инициализация LEC ? Обнаружение адреса LECS и процедура запроса

Инициализация LEC присоединение LES и соединение с BUS

Рисунок 26. Инициализация LEC: присоединение LES и соединение с BUS

С этого момента компоненты служб

С этого момента компоненты служб LANE готовы к функционированию и остается только зарегистрировать LEC на всех устройствах. Конфигурация LEC производится отдельно для каждого устройства.

Сетевые требования для построения

Сетевые требования для построения сети LANE заключаются в поддержке двух VLAN (ELAN) и наличия возможности маршрутизации между VLAN. Также необходимо определиться, где будут работать службы LANE. В приведенном примере они работают на Catalyst 5000.

Сети Cisco LANE

Сети LANE от Cisco характеризуют следующие особенности

Сети LANE от Cisco характеризуют следующие особенности:

Один активный LECS поддерживает все ELAN в одном административном домене LANE. В каждой ELAN имеется одна пара LES/BUS и некоторое количество LEC. Функциональности LES и BUS должны быть определены на одном и том же подинтерфейсе; они не могут быть разделены. На одном подинтерфейсе может быть только одна пара LES/BUS. В одной ELAN может быть только одна активная пара LES/BUS. LECS и LES/BUS могут быть маршрутизаторами/мостами/рабочими станциями. На одном подинтерфейсе может быть только один LEC. Если LEC и пара LES/BUS разделяют подинтерфейс, они работают (по определению) в одной и той же ELAN. При определении VLAN на Catalyst 5000 каждый VLAN должен быть назначен отдельной ELAN.

восстановлению сетей, построенных на LANE,

Способность к быстрому восстановлению в сетях LANE 1.0

Повышение способности к быстрому восстановлению сетей, построенных на LANE, по существу, заключается в повышении отказоустойчивости в таких сервисных компонентах LANE, как LECS, LES и BUS. Необходимая отказоустойчивость обеспечивается протоколом SSRP через комбинацию служб LANE по принципу "основной/резервный".

Для обеспечения резервирования LECS один основной LECS дублируется несколькими резервными LECS. Резервирование LES/BUS осуществляется похожим образом и одна основная пара дублируется несколькими резервными. Заметим, что функции LES/BUS в реализациях Cisco всегда объединены и эта пара управляется как один элемент.

Масштабирование коллизионных

Таблица 1. Масштабирование коллизионных областей: максимальное количество конечных узлов в одной коллизионной области

Тип протокола	Максимальное количество конечных узлов
IP	500 (практически применяется 254 при использовании подсетей класса C)
IPX	300
AppleTalk	200
Смешанная сеть	200

Двунаправленная производительность маршрутизации

Таблица 3. Двунаправленная производительность маршрутизации

Маршрутизатор	Cisco 7500 c процессором AIP	Cisco 7000 с процессором AIP	Cisco 4700	Cisco 7500 с модулем ATM Lite PA	Cisco 7200 с модулем ATM Lite PA

Режим коммутации

Оптимальная

47,6 kpps

81,6 kpps

76,0 kpps

Flow

47,1 kpps

45,8 kpps

81,6 kpps

76,4 kpps

Fast

47,6 kpps

14,0 kpps

34,4 kpps

82,0 kpps

76,4 kpps

Process

3,0 kpps

1,1 kpps

4,6 kpps

3,0 kpps

4,9 kpps

Функциональности LANE

Таблица 4. Функциональности LANE по продуктам

Устройство	Компоненты LANE, поддерживаемые устройством	Версия программного обеспечения
Catalyst 5000	LECS, LES, BUS, LEC	ATM module software 2.0 или выше
Catalyst 3000	LECS, LES, BUS, LEC	Только для LEC Software Version 1.2 Для LECS, LES, BUS Software Version 2.1
Cisco 7000	LECS, LES, BUS, LEC	Cisco IOS Release 11.0 или выше
Cisco 75xx, 4xxx	LECS, LES, BUS, LEC	Cisco IOS Release 11.0 или выше
LightStream 1010	LECS, LES, BUS, LEC	LightStream 1010 Software Version 11.2

Конфигурация базы данных LECS Конфигурация 1LECtoELAN

Таблица 5. Конфигурация базы данных LECS

Конфигурация 1
LEC-to-ELAN

Соответствие на уровне LEC

Lane database test-1

Name finance les-atm-address

47.0091.8100.0000.0800.200c.1001.01

Name marketing les-atm-address

47.0091.8100.0000.0800.200c.1001.02

Default-name finance

Конфигурация 2
LEC-to-ELAN

Соответствие в базе данных LECS

Lane database test-2

Name finance les-atm-address

47.0091.8100.0000.0800.200c.1001.01

Name marketing les-atm-address

47.0091.8100.0000.0800.200c.1001.02

Client-atm-address 47.0091.8100.0000.08

? name finance

Client-atm-address 47.0091.8100.0000.08

? name marketing

Mac-address 00c0.0000.0100.0100 name finance

Mac-address 00c0.1111.2222 name marketing

Конфигурация LES/BUS. Подинтерфейс 0.1 должен быть сконфигурирован для предоставления услуг LES/BUS финансовой ELAN, а подинтерфейс 0.2 ? для ELAN маркетинга. Команда запуска LES/BUS для данной ELAN ? lane server-bus ethernet <ELAN name>. После выполнения команды подинтерфейс обслуживает ELAN, но фактически не имеет в ней клиентов.

Пример VTP ? соответствие

Таблица 6. Пример VTP ? соответствие ELAN, ISL и 802.10

Имя VLAN VTP	Имя ELAN LANE	Идентификатор ISL VLAN	Идентификатор 802.10 VLAN (SAID)
Finance	Finance	1	100001
Marketing	Marketing	2	100002

С точки зрения ATM-модуля Catalyst 5000, VTP может быть полезен для устранения конфигурационной сложности, так как он позволяет автоматически создавать LEC, в каком бы месте ни образовывалась новая VLAN/ELAN. Требованием для успешного функционирования VTP является наличие пары LES/BUS у всех ELAN. Если LES/BUS для данной ELAN не сконфигурирован, то и LEC для этой ELAN никогда не появятся. По умолчанию VTP выключен на ATM-модуле Catalyst 5000 и его следует включать глобальной командой "vtp enable".

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Решение о применении VTP в сети LANE должно приниматься очень осторожно, так как для крупных сетей это может принести больше вреда, чем пользы. Некоторые аспекты включают:

Расходование SVC. Вопросы масштабируемости, связанные с расходованием SVC, обсуждаются далее в документе. VTP регистрирует все ELAN на всех коммутаторах, вне зависимости от того, нужны они или нет. Таким образом, может произойти чрезмерное расходование SVC для ATM-сети, превышающее допустимое количество. Конфигурация LEC на Catalyst 3000. Как уже упоминалось ранее, Catalyst 3000 имеет отличную от Catalyst 5000 схему конфигурации. Здесь регистрация LEC происходит в две стадии: сначала необходимо изменить наименование VLAN, каким бы ни было наименование ELAN; затем нужно зарегистрировать LEC.

Конфигурация LANE с

Таблица 7. Конфигурация LANE с использованием ATM-адресов, назначаемых пользователем

Адреса компонентов LANE, предопределенные пользователем

LECS: 47.009188880000000000000000.00000000001.01

LES: 47.009188880000000000000000.00000000002.**

BUS: 47.009188880000000000000000.00000000003.**

LEC: 47.009188880000000000000000.00000000004.**

Простая конфигурация сервисов и клиентов LANE

Lane database example

Name elan1 server-atm-address 47.009188880000000000000000.00000000002.01

Name elan2 server-atm-address 47.009188880000000000000000.00000000002.02

interface atm0

atm preferred phy A

atm pvc 1 0 5 qsaal

atm pvc 2 0 16 ilmi

lane config config-atm-address 47.009188880000000000000000.00000000001.00

lane config database example

interface atm0.1 multipoint

lane client-atm-address 47.009188880000000000000000.00000000004.01

lane server-atm-address 47.009188880000000000000000.00000000002.01

lane bus-atm-address 47.0091888800 lane server-bus ethernet elan1

lane client ethernet 1 elan1

interface atm0.1 multipoint

lane client-atm-address 47.009188880000000000000000.00000000004.02

lane server-atm-address 47.009188880000000000000000.00000000002.02

lane bus-atm-address 47.009188880000000000000000. 00000000003.02 lane server-bus ethernet elan2

lane client ethernet 2 elan2

Конфигурация SSRP Catalyst 50001 (Основной) Lane database lecsdb

Таблица 8. Конфигурация SSRP

Catalyst 5000-1 (Основной)

Lane database lecsdb

Name elan1 server-atm-address 47.00918100000000613E5C0901.00400BE69C31.01

Name elan1 server-atm-address 47.009181000000006170599301.00400BE6A041.01

Name elan2 server-atm-address 47.00918100000000613E5C0901.00400BE69C31.02

Name elan2 server-atm-address 47.009181000000006170599301.00400BE6A041.02

Name elan3 server-atm-address 47.00918100000000613E5C0901.00400BE69C31.03

Name elan3 server-atm-address 47.009181000000006170599301.00400BE6A041.03

Name elan4 server-atm-address 47.00918100000000613E5C0901.00400BE69C31.04

Name elan4 server-atm-address 47.009181000000006170599301.00400BE6A041.04

interface ATM0

mtu 1500

no ip address

atm pvc 1 0 5 qsaal

atm pvc 1 0 16 ilmi

lane config auto-config-atm-address

lane config database lecscdb

interface ATM0.1 multipoint

lane server-bus ethernet elan1

interface ATM0.2 multipoint

lane server-bus ethernet elan2

interface ATM0.3 multipoint

lane server-bus ethernet elan3

interface ATM0.4 multipoint

lane server-bus ethernet elan4

Catalyst 5000-2 (резервный)