 |
Технологии глобальных сетей.
|
|
|
|
Краткая аннотация лекции: рассмотрены основные принципы и сетевые технологии, используемые при построении глобальных сетей.
Цель лекции: изучить принципы функционирования сетевых технологий, используемых при построении глобальных сетей.
15.2. Общие сведения о глобальных сетях
Локальные сети (LAN) функционируют в пределах ограниченного географического пространства (в пределах комнаты, этажа, здания или группы близко расположенных зданий). Глобальные сети (WAN) обеспечивают связь между далеко расположенными локальными сетями, удаленными пользователями. Сети WAN должны переносить различные типы трафика (голос, видео и данные) с требуемым качеством обслуживания.
Технологии глобальных сетей отличаются по предоставляемым услугам, быстродействию, стоимости услуг и оборудования. Услуги транспортной сети WAN пользователям предоставляют провайдеры. Часть оборудования сети размещается у провайдера, другая часть – у пользователя. Оборудование, размещаемое у пользователя, называется оборудованием помещения клиента (customer premises equipment - CPE). Клиент имеет либо собственное оборудование CPE, либо арендует его у поставщика услуг. Оборудование CPE по кабелю соединяется с ближайшим центральным офисом (central office - CO) поставщика услуг. Эту систему кабелей часто называют местной петлей (local loop), или "последней милей" (last-mile).
Глобальные сети можно классифицировать на сети с коммутацией пакетов, с коммутацией каналов и сети с выделенными линиями (Рисунок16.1).
Рисунок15.2. Классификация глобальных сетей 320
Сети на основе выделенных линий связи экономически дороги, поскольку не всегда загружены полностью. Разделяемая общая линия в сетях с коммутацией каналов и пакетов позволяет снизить экономические затраты.
|
|
|
Сети с коммутацией каналов создавались для телефонных сетей общего пользования. Для повышения производительности их магистралей были разработаны технологии PDH, SDH. Сети были предназначены для равномерного потокового трафика. Поэтому при появлении компьютерных сетей потребовались новые сетевые технологии.
Сети с коммутацией пакетов, предназначенные для эластичного (пульсирующего) трафика, в последнее время получили широкое развитие, поскольку они обеспечивают более рентабельную технологию глобальных сетей по сравнению с технологией сетей с коммутацией каналов, предназначенных для равномерного (потокового) трафика.
При создании мультисервисных сетей, передающих все виды трафика (аудио сигналы, видеоинформацию, данные) сети с коммутацией каналов играют роль транспорта для сетей с коммутацией пакетов. По оптической транспортной сети (ОТС) или сети SDH передаются данные в виде пакетов переменной длины.
Сети с коммутацией пакетов могут быть с предварительным соединением (connection-oriented) или без предварительного соединения (connectionless), т.е. дейтаграммные сети. В дейтаграммных сетях, например Интернет, каждый промежуточный коммуникационный узел (коммутатор или маршрутизатор) должен обрабатывать многоразрядный адрес, чтобы решить, какому следующему узлу передать полученный пакет.
В сетях с предварительным соединением сначала определяется маршрут, по которому будет передаваться совокупность пакетов. Каждое соединение маршрута помечается короткими идентификаторами, которые хранятся в таблице коммутации. Обработка идентификаторов требует значительно меньше времени, чем обработка многоразрядных адресов и занимает меньше объем памяти. Проложенный маршрут через ряд физически существующих каналов получил название виртуального канала (Virtual Circuit – VC). Виртуальный канал может быть всегда доступным, т.е. постоянным (Permanent Virtual Circuit – PVC) или создаваемым на время, т.е. коммутируемым (Switched Virtual Circuit – SVC). Ряд технологий, используемых в глобальных сетях, представлен в табл. 16.1.
|
|
|
Таблица 16.1
Интернет-протокол IP является самым распространенным сетевым протоколом, функционирующем на третьем (сетевом) уровне модели OSI. Протокол IP применяется для построения как локальных, так и глобальных сетей, обеспечивая связь между разнородными далеко расположенными корпоративными и локальными сетями, а также удаленными пользователями. IP-адресация позволяет обращаться к любым адресатам внутри всемирной сети Интернет, для чего необходимо задать IP-адрес источника сообщения и IP-адрес назначения. Интернет представляет сеть с коммутацией пакетов. В многоуровневой модели глобальных сетей (табл. 16.1) протокол IP расположен на верхнем уровне. Остальные уровни обеспечивают услуги для IP-протокола.
Канальный уровень модели OSI представлен в модели технологий глобальных сетей (табл. 16.1) технологиями коммутации пакетов (Ethernet, Frame Relay, ATM, MPLS), а также технологиями соединений точка-точка (HDLC, PPP). Технологии Frame Relay, ATM, использующие виртуальные каналы, вытесняются новыми технологиями MPLS и Carrier Ethernet.
К физическому уровню модели OSI относятся технологии коммутации каналов, которые выполняют роль транспорта для технологий коммутации пакетов. Это технологии PDH, SDH, технологии спектрального уплотнения по длине волны λ – DWDM, CWDM, а также технология дальнейшего их развития – оптические транспортные сети - ОТС (OTN). Другие технологии коммутации каналов (ISDN, технологии телефонных сетей общего пользования) в глобальных сетях с коммутацией пакетов используются все реже и поэтому в модели табл.16.1 не отражены.
Выделенные линии могут быть представлены выделенными волокнами, выделенными волнами, выделенными каналами. Оптические волокна выделяются крупными операторами с разветвленной кабельной системой другим операторам и провайдерам. Выделенные волны (λ) предоставляются провайдерам и администраторам корпоративных сетей. Отдельные каналы PDH, SDH выделяются для корпоративных и локальных сетей.
Интернет образован совокупностью сетей операторов и провайдеров фиксированнеой и мобильной связи, соединенных с локальными сетями, сетями доступа и отдельными пользователями (Рисунок16.2).
|
|
|
Рисунок15.2. Схематичное изображение сети Интернет
Устройства клиента, которые подготавливают данные и передают их по локальной петле в сеть провайдера, называют терминальным оборудованием (data terminal equipment – DTE), например, маршрутизатор. Устройства, которые соединяют центральный офис провайдера (СО) с локальной петлей, называют канальным оборудованием (data communications equipment – DCE). Интерфейс DTE/DCE использует различные протоколы физического уровня, которые определяют скорость передачи, используемый код и электрические параметры, например, протоколы V.35, EIA/TIA-232. Оборудование DCE обеспечивает провайдер, который предоставляет услуги для DTE, доступные через модем для аналоговых линий связи или через устройство согласования с каналом (channel service unit/data service unit - CSU/DSU) для цифровых линий, которое может быть встроено в интерфейс маршрутизатора.
Таким образом, присоединение маршрутизаторов, которые относятся к терминальному оборудованию DTE, через выделенный канал, например, PDH или SDH, к сети провайдера реализуется через аппаратуру DSU/CSU устройства DCE (Рисунок16.3).
Рисунок15.3. Соединение маршрутизатора с глобальной сетью
В тех случаях, когда устройство DCE встроено в порт маршрутизатора, его необходимо сконфигурировать.
При непосредственном соединении маршрутизаторов друг с другом, как например, на Рисунок16.4, один из интерфейсов должен быть типа DCE, а второй – остается DTE.
Рисунок 15.4. Непосредственное соединение маршрутизаторов
Глобальные сети строятся либо с использованием маршрутизаторов (Рисунок16.5), либо коммутаторов, например в сетях Frame Relay, либо коммутаторов-маршрутизаторов в сетях MPLS (Рисунок16.6).
Рисунок 16.5. Глобальная сеть IP на базе маршрутизаторов
Маршрутизаторы (Рисунок 16.5) содержат интерфейсы как локальных (интерфейсы Ethernet), так и глобальных сетей (интерфейсы serial). В простейшем случае глобальная IP-сеть образуется путем соединения последовательных интерфейсов маршрутизаторов выделенными линиями, при этом реализуются соединения «точка-точка». Эти линии представляют собой либо физически выделяемые волокна кабелей связи, либо отдельные волны λ, либо цифровые каналы сетей PDH/SDH.
|
|
|
Коммутаторы-маршрутизаторы (Рисунок16.6) обладают свойствами, как коммутаторов, так и маршрутизаторов.
Рисунок 15.6. Глобальная сеть MPLS на базе коммутаторов-маршрутизаторов
Коммутаторы-маршрутизаторы имеют достаточно много портов и характеризуются высокой производительностью, как всякие коммутаторы, а также характеризуются широкими функциональными возможностями, прежде всего функцией маршрутизации, как всякие маршрутизаторы.
При передаче информации по глобальной сети пакеты проходят через целый ряд промежуточных устройств (коммутаторов, маршрутизаторов). В каждом из них производится обработка полученного пакета и продвижение его на выходной интерфейс. Промежуточное устройство при обработке пакета задействует программно-аппаратные средства не всех семи уровней модели OSI, а только нижних. Если IP-сеть непосредственно использует услуги выделенных каналов, то в промежуточных устройствах функционируют средства трех нижних уровней модели OSI (Рисунок16.7).
Рисунок16.7. Три нижних уровня модели OSI в глобальных сетях
В сетевых технологиях с использованием виртуальных каналов (Frame Relay, АТМ, MPLS) в процессе формирования канала используются средства трех нижних уровней модели OSI. Однако когда канал уже сформирован, то используются средства только двух нижних уровней (Рисунок16.8), что ускоряет процесс продвижения пакетов, т.е. уменьшается задержка пакетов в промежуточных устройствах.
Рисунок16.8. Два нижних уровня модели OSI в глобальных сетях
15.3. Протоколы соединений «точка-точка»
Передача сообщений между маршрутизаторами в IP-сети на основе выделенных каналов происходит при инкапсуляции пакета в кадр канального уровня. Протоколы, работающие на этом уровне (табл. 16.1), должны обеспечивать управление передачей, согласование параметров обмена, необходимые проверки для защиты сети на данном уровне. Кроме того, Ethernet и совместимые с ним протоколы обеспечивают физическую адресацию (МАС-адреса). В соединениях «точка-точка», характерных для структуры глобальной IP-сети (Рисунок15.5), нет необходимости задания физических адресов, поскольку интерфейсы непосредственно соединены друг с другом. Поэтому широко используются два протокола: высокоуровневого управления соединением (High-level Data Link Control – HDLC) и протокол точка-точка (Point-to-Point Protocol – PPP), в которых адреса задаются формально.
|
|
|
Протокол HDLC
Протокол HDLC установлен по умолчанию на всех устройствах Cisco, использующих выделенные линии и коммутируемые каналы глобальных сетей. Формат кадра протокола HDLC приведен на Рисунок16.9. Поле флага длиной в 1 байт – 01111110 используется в качестве разделителя кадров. При передаче данных после каждых пяти единиц вставляется 0. На приемной стороне протокол удаляет вставленные нулевые биты. Поэтому, если на приемной стороне будет получено 6 единиц подряд, то это будет означать прием флага (нового кадра).
Рисунок16.9. Формат кадра протокола HDLC
Поле адреса длиной 1 – 2 байта может содержать уникальный, групповой или широковещательный адрес. В соединениях «точка-точка» обычно используются широковещательные адреса 11111111. Поле контроля показывает, какая информация передается: управляющие кадры, информационные данные или универсальные (ненумерованные) кадры. Адрес и поле контроля образуют заголовок кадра. Длина поля контрольной суммы (FCS) составляет 2 – 4 байта.
Версия протокола HDLC фирмы Cisco в заголовке содержит дополнительно идентификатор протокола сетевого уровня, пакет которого инкапсулирован в поле данных кадра (Рисунок16.10). Это обеспечивает поддержку множества протоколов сетевого уровня (IP, IPX …). Например, при использовании протокола IP в поле контроля содержится шестнадцатеричное число 0×0800. В поле данных кадра канального Уровня 2 инкапсулируется пакет сетевого уровня.
Рисунок15.10. Формат кадра протокола HDLC Cisco
Протокол HDLC представляет собой стек протоколов канального уровня для глобальных сетей:
- LAP-B – для сетей Х.25;
- LAP-D – для сетей ISDN;
- LAP-M – для сетей, использующих модемы;
- LAP-F – длясетей Frame Relay.
По умолчанию на синхронных последовательных интерфейсах устройств Cisco сконфигурирован протокол HDLC, который обеспечивает надежную доставку данных по ненадежным линиям. Если на конфигурируемом устройстве протокол HDLC был удален, то его можно восстановить на соответствующем интерфейсе по команде:
Router(config-if)#encapsulation hdlc
Проверить установленный протокол, например, на интерфейсе serial 0/1, можно по команде:
Router#show interfaces serial 0/1.
ПротоколРРР
Когда в сети на основе выделенных каналов функционирует оборудование различных фирм производителей, то передача сообщений между маршрутизаторами по выделенным линиям глобальных сетей производится с использованием протокола «точка-точка» (Point-to-Point Protocol – PPP). В отличие от HDLC протокол РРР поддерживает аутентификацию при установлении соединения.
Функции протокола РРР охватывают физический и канальный уровни, а также позволяют устанавливать взаимоотношения с сетевым уровнем. На физическом уровне могут использоваться синхронные и асинхронные соединения через RS-232-C, V.35 или другие интерфейсы DTE/DCE, которые определяют скорость передачи данных.
В рамках протокола РРР функционируют протоколы управления соединением (Link Control Protocol – LCP) и управления сетью (Network Control Protocols – NCP). На канальном уровне функционирует протокол LCP, который настраивает параметры соединения «точка-точка» канального уровня, тестирует и завершает соединение. Параметры соединения устанавливаются в процессе переговоров между узлами. Это могут быть значения MTU, режим аутентификации, сжатия данных, контроля ошибок.
Режим аутентификации может использовать протокол аутентификации по паролю (Password Authentication Protocol – PAP) или более строгий протокол аутентификации по квитированию вызова (Challenge Handshake Authentication Protocol – CHAP).
Набор протоколов управления сетью (Network Control Protocols – NCP) позволяет взаимодействовать с различными протоколами сетевого уровня (IP Control Protocol, Appletalk Control Protocol, Novell IPX Control Protocol).
В протоколе PPP сохранен формат кадра протокола HDLC, но в поле данных размещены дополнительные поля заголовка. В отличие от протокола HDLC протокол РРР не обеспечивает процедуры надежной передачи данных и управления потоком. Однако протокол РРР дополнен процедурой принятия параметров соединения (качество линий, размер кадров, тип аутентификации, протокол сетевого уровня). Формат кадра протокола РРР приведен на Рисунок15.11.
Рисунок 15.11. Формат кадра протокола РРР
Поле флага аналогично протоколу HDLC – 01111110 используется в качестве разделителя кадров. Достаточно одного флага в начале кадра. Поле адреса всегда содержит широковещательный адрес 11111111. Поле контроля длиной в один байт (00000011) обеспечивает передачу ненумерованных кадров. Поле протокола идентифицирует протокол сетевого уровня, пакет которого инкапсулирован в поле данных кадра. Максимальный размер поля данных по умолчанию составляет 1500 байт.
Протокол управления соединением (LCP) устанавливает сессию между взаимодействующими узлами, поддерживает ее и завершает. На этапе установления соединения инициирующий сессию узел посылает запрос (LCP Configure-Request) с предлагаемыми параметрами конфигурации. Второй узел в ответ либо подтверждает конфигурацию(LCP Configure-Ack), либо отвергает ее. После чего задается режим аутентификации.
Специфическая информация служебных пакетов LCP заключена в поле данных кадра протокола РРР (Рисунок16.11).
В поле данных кадра протокола РРР помещаются:
- поле кода (Code) длиной в один байт определяет тип пакета LCP, например, запрос конфигурации, подтверждение или отклонение конфигурации.
- поле идентификатора (Identifier) длиной в один байт определяет совпадение пакетов запроса и ответа;
- поле длины (Length) занимает 2 байта и задает общий размер пакета LCP;
- поле данных (Data) переменной длины определяется кодом.
В поле данных могут размещаться конфигурационные опции, такие как тип аутентификации (по паролю PAP или по квитированию вызова CHAP), тип сжатия данных и др.
Затем в работу включается протокол NCP. В настоящем конспекте лекций из сетевых протоколов рассматривается только протокол IP. Поэтому в рамках протокола NCP речь идет только о протоколе IP Control Protocol (IPCP). На этапе установления соединения инициирующий сессию узел посылает запрос об алгоритме сжатия информации и об IP-адресе. Последовательный порт может иметь отдельный IP-адрес или набор IP-адресов для подканалов синхронных транспортных модулей STM (для виртуальных контейнеров).
На этапе передачи данных протокол LCP поддерживает соединение и проводит его отладку (тестирует качество соединения), посылая и принимая служебные кадры (Echo-Request, Echo-Reply). После передачи данных сетевого уровня LCP протокол переходит к этапу завершения соединения.
На этапе завершения сессии узлы обмениваются пакетами запроса на завершение (LCP Terminate-Request) и подтверждения (LCP Terminate-Ack).
Конфигурирование параметров протокола РРР
При конфигурировании протокола РРР необходимо предварительно на маршрутизаторе сконфигурировать маршрутизирующий протокол (RIP, OSPF, EIGRP). Затем на последовательном интерфейсе маршрутизатора установить протокол РРР по команде:
Router(config-if)#encapsulation ppp
Конфигурирование типа сжатия производится по команде:
Router(config-if)#compress [predictor | stac] Проверить установленный протокол, например, на интерфейсе serial 0/1, можно по команде:
Router#show interfaces serial 0/1.
Кроме того, по этой команде можно посмотреть состояние LCP и NCP.
Многопротокольная коммутация на основе меток
Технология многопротокольной коммутации по меткам (Multi Protocol Label Switching – MPLS) объединила технологию сетей виртуальных каналов с технологией сетей TCP/IP. Многопротокольная технология MPLS поддерживает не только стек TCP/IP, но и другие стеки протоколов, например IPX/SPX. Эта технология использует принципы сетей с виртуальными каналами (Frame Relay, ATM) для быстрой коммутации пакетов в многопротокольных сетях, что обеспечивает построение магистральных сетей, имеющих высокую скорость обработки трафика и возможность организации дополнительных сервисов.
В качестве узлов сети MPLS применяются коммутаторы-маршрутизаторы, которые коммутируют пакеты по меткам (Label Switching Router – LSR). При формировании меток используются технологии Сетевого уровня, а при передаче пакетов – технологии Канального уровня. Поэтому коммутатор-маршрутизатор LSR наделен качествами как работающего на сетевом уровне маршрутизатора с широкими функциональными возможностями, так и коммутатора канального уровня с высоким быстродействием. Метка передается в составе пакета, ее значение уникально для каждого участка пути между узлами сети MPLS. Маршрутизатор LSR определяет и поддерживает топологию сети с помощью протоколов маршрутизации (OSPF, BGP и др.), а продвижение пакетов по сети одного провайдера производится с использованием виртуальных каналов.
Обмен метками между LSR позволяет сформировать внутри сети MPLS пути с коммутацией по меткам (Label Switching Path – LSP). Для этого коммутаторы-маршрутизаторы, которые далее обозначаются как обычные маршрутизаторы, (Рисунок16.12) строят таблицы продвижения по меткам (табл.16.2). Построением таблиц занимается протокол распределения меток(Label Distribution Protocol – LDP) в процессе формирования виртуальных каналов, которые являются путями коммутации по меткам LSP. Прокладка виртуальных каналов производится на основе таблиц маршрутизации с использованием многоразрядных IP-адресов, а передача данных ведется на основе таблиц продвижения с использованием коротких номеров меток, что повышает производительность маршрутизатора LSR.
Рисунок16.12. Коммутатор-маршрутизатор LSR
Таблица 16.2
Получая пакет, маршрутизатор LSR по номеру интерфейса, на который пришел пакет, и по значению привязанной к пакету метки определяет выходной интерфейс. Старое значение метки заменяется новым, которое содержится в поле «выходная метка» таблицы, и пакет отправляется к следующему устройству.
Таблица 16.2 содержит описание входного интерфейса маршрутизатора LSR с соответствующей меткой виртуального соединения и описание выходного интерфейса с новой меткой виртуального пути. В таблице новая метка обозначена полем «Действия». Адрес виртуального пути может быть иерархическим, поэтому используется стек меток. Поле «Действия» отображает не только номер метки, но и команды по введению или удалению метки более высокого уровня, т.е. по перемещению стека меток. Также как в таблицах маршрутизации в поле «Выходной интерфейс» может задаваться либо условное обозначение выходного интерфейса маршрутизатора LSR, для которого построена таблица, либо входной интерфейс следующего коммутирующего по меткам маршрутизатора (Next Hop) на пути пакета.
На границе сети MPLS функционируют пограничные коммутирующие по меткам маршрутизаторы (Label switch Edge Routers – LER), которые принимают от внешних IP-сетей стандартные пакеты с IP- адресами, добавляют к ним соответствующие метки и направляют пакеты по сформированному виртуальному пути через промежуточные маршрутизаторы LSR (Рисунок16.13).
Рисунок16.13. IP-сеть на основе MPLS
Внутри сети MPLS продвижение пакетов осуществляется по меткам, что ускоряет процесс передачи. Виртуальные пути коммутации по меткам, например, пути LSP1, LSP2, являются однонаправленными, поэтому один и тот же маршрут в разных направлениях (LSP1, LSP2) помечен двумя разными наборами меток. При продвижении пакета с входного интерфейса маршрутизатора на выходной номер метки изменяется. При выходе пакета из сети MPLS метка должна быть удалена, чтобы передавать пакет дальше в стандартной форме по заданному IP-адресу. Для ускорения продвижения пакетов метку удаляет не пограничный маршрутизатор LER, а последний маршрутизатор LSR сети MPLS при передаче пакета пограничному маршрутизатору. Например, на виртуальном пути LSP1 удаление метки производит LSR3, удаление метки на виртуальном пути LSP2 производит маршрутизатор LSR4. Номер метки имеет не глобальное, а локальное значение на двухточечном соединении.
Виртуальные пути прокладываются заранее. При появлении в таблице маршрутизации новой записи маршрутизатор запускает процесс прокладки нового виртуального пути к вновь появившейся сети. Например, если в таблице маршрутизатора LSR4 появилась новая IP-сеть 5 с адресом 131.1.22.0, то LSR4 посылает запрос протокола распределения меток LDP маршрутизатору LSR1 (Рисунок16.14, табл.16.3). В запросе указывается IP-адрес сети, к которой нужно проложить новый виртуальный путь LSP1.
Рисунок16.14. Формирование виртуального пути с помощью протокола LDP 335
Таблица 16.3
Если маршрутизатор LSR1 определяет, что в его таблице продвижения также нет виртуального пути к IP-сети 5, то он передает запрос следующему маршрутизатору в соответствии с его таблицей маршрутизации, т.е. маршрутизатору LER2. Поскольку LER2 является пограничным, то он посылает ответ маршрутизатору LSR1, который в свою очередь передает ответ маршрутизатору LSR4. При этом протокол распределения меток LDP назначает номера меток виртуальным соединениям. В дальнейшем передача пакетов данных в IP-сеть 5 будет производиться не на основе таблицы маршрутизации, а на основе таблицы продвижения. Таким образом, запросы, ответы, таблицы продвижения и номера меток формируются с помощью протокола распределения меток LDP.
Если пути к некоторым сетям, например, к IP-сети 3 с адресом 198.14.47.0 и к IP-сети 4 с адресом 175.12.12.0, в пределах MPLS-сети совпадают, то маршрутизаторы создают объединенные (агрегированные) пути к таким сетям. Агрегированные маршруты образуют класс эквивалентности перенаправления/форвардинга (FEC). Все пакеты определенного FEC, входящие в сеть через определенный узел, будут следовать по единому маршруту. Таким образом, принадлежность пакета определенному FEC определяется, когда пакет попадает в пограничный маршрутизатор. Пакет помечается меткой раньше, чем продвигается на выходной интерфейс. При вхождении пакета в MPLS-сеть через разные маршрутизаторы, он помечается разными метками.
В технологии MPLS используются кадры разных технологий канального уровня: PPP, Ethernet, Frame Relay, ATM. В эти кадры помещается IP-пакет с заголовком MPLS. Заголовок MPLS содержит 32 двоичных разряда, из которых 20 разрядов занимает поле номера метки, 8 разрядов – поле время жизни TTL, дублирующее соответствующее поле заголовка IP-пакета, 3 разряда – поле класса сервиса CoS для передаваемого типа трафика, 1 разряд – признак S дна стека меток (Рисунок16.15). Заголовок MPLS помещается между заголовком кадра PPP, Ethernet, Frame Relay и заголовком IP-пакета.
Рисунок16.15. Формат заголовка MPLS
Поскольку внутри сети MPLS нет необходимости анализировать заголовки сетевого уровня, то маршрутизаторы можно заменить коммутаторами, которые идентифицируют метку и производят ее замену при продвижении пакетов, что повышает быстродействие.
Продвижение кадра внутри маршрутизатора сети MPLS производится на основе меток, а не на основе технологий канального уровня, например, Ethernet. Поэтому при продвижении кадра отпадает необходимость изменения МАС-адресов источника и назначения в кадре, следовательно, отпадает необходимость обращения к ARP-таблице и необходимость широковещательных ARP-запросов. Все это существенно ускоряет процесс передачи пакета по сети.
Один и тот же путь или отрезок пути можно пометить разными метами для разных видов трафика. Это дает возможность строить развитую систему приоритетов и создавать эффективную систему управления качеством QoS.
Краткие итоги лекции 16
1. Глобальные сети (WAN) обеспечивают связь между далеко расположенными локальными сетями, удаленными пользователями.
2. Услуги транспортной сети WAN пользователям предоставляют провайдеры.
3. "Последняя миля" (last-mile) или местная петля (local loop) – это система кабелей, которая соединяет оборудование помещения клиента (CPE) с центральным офисом (CO) поставщика услуг.
4. В сетях с предварительным соединением сначала определяется маршрут, по которому будет передаваться совокупность пакетов. Каждое соединение маршрута помечается короткими идентификаторами, которые хранятся в таблице коммутации.
5. Обработка идентификаторов требует значительно меньше времени, чем обработка многоразрядных адресов и занимает меньше объем памяти.
6. Технологии коммутации каналов выполняют роль транспорта для технологий коммутации пакетов.
7. Протокол высокоуровневого управления соединением (HDLC) установлен по умолчанию на всех устройствах Cisco. Поле адреса длиной 1 – 2 байта может содержать уникальный, групповой или широковещательный адрес.
8. Поле адреса протокола точка-точка (PPP) содержит широковещательный адрес 11111111. Протокол РРР поддерживает аутентификацию при установлении соединения.
9. Режим аутентификации протокола РРР может использовать аутентификацию по паролю (PAP) или более строгую аутентификацию по квитированию вызова (CHAP).
10. Технология многопротокольной коммутации по меткам (MPLS) объединила технологию сетей виртуальных каналов с технологией сетей TCP/IP.
11. Коммутаторы-маршрутизаторы (LSR) коммутируют пакеты по меткам. При формировании меток используются технологии Сетевого уровня, а при передаче пакетов – технологии Канального уровня.
12. На границе сети MPLS функционируют пограничные коммутирующие по меткам маршрутизаторы (Label switch Edge Routers – LER), которые принимают от внешних IP-сетей стандартные пакеты с IP-адресами, добавляют к ним соответствующие метки и направляют пакеты по сформированному виртуальному пути через промежуточные маршрутизаторы LSR.
|
|
|
