Рис. 4.21. Для идентификации IP в SMDS используются LLC и SNAP.
Этот формат подобен используемому в локальных сетях IEEE 802. Первые три октета создают заголовок LLC IEEE 802.2, а содержащий значение X'08-00 подзаголовок SNAP определяет для IP код типа Ethernet.
4.23 ATM
Режим асинхронной пересылки (Asynchronous Transfer Mode — ATM) представляет собой технологию с коммутацией ячеек, подходящую как для локальных, так и для региональных сетей. ATM объединяет преимущества безопасности при коммутируемом доступе с высокой производительностью и гибкостью. Эту технологию можно характеризовать следующим образом:
■ Данные коммутируются в 53-октетных ячейках.
■ Каждая ячейка имеет пятибайтовый заголовок, содержащий информацию для ее маршрутизации.
■ Кадры разбиваются на ячейки в источнике и вновь объединяются в кадры в точке назначения с помощью уровней адаптации ATM (ATM Adaptation Layer — AAL).
■ Существует несколько AAL, однако к пересылке датаграмм IP имеет отношение только AAL5.
■ Работу по сегментации и последующей сборке кадров при пересылке по региональной сети выполняет интерфейс обмена данными (Data Exchange Interface — DXI) — часть оборудования, соответствующая цифровому интерфейсу обычной телефонной линии.
Как в X.25 или Frame Relay, коммуникации ATM формируются путем создания виртуальной цепи и пересылки кадров по этой цепи.
В сетях ATM существуют два метода обслуживания многопротокольного трафика:
■ Создание отдельной виртуальной цепи для каждого протокола
■ Совместное использование одной виртуальной цепи всеми протоколами
Выбор одного из методов зависит от стоимости, а также от времени установки и закрытия виртуальной цепи.
Если для каждого протокола используется отдельная виртуальная цепь (как в X.25), то тип протокола для коммутируемой цепи можно анонсировать только один раз — в сообщении запроса на вызов.
Когда несколько маршрутизируемых протоколов совместно используют одну виртуальную цепь (см. рис. 4.22), кадр AAL5 начинается с уже известных нам заголовков LLC и SNAP. Тип IP Ethernet заключается в подзаголовке SNAP (см. рис. 4.22).
Рис. 4.22. Для идентификации IP в ATM AAL используются LLC и SNAP.
Отметим, что кадр AAL5 не имеет в заголовке полей с адресами источника и назначения. Дело в том, что после вызова устанавливается виртуальная цепь от источника до точки назначения, а необходимая для коммутации в точке назначения информация находится в 5-октетном заголовке ячейки.
Заключительная часть AAL5 содержит байты-заполнители (для выравнивания), поле данных пользователя, поле payload length (длина полезной нагрузки) и проверочную последовательность кадра (FCS). Полезная нагрузка учитывает размеры заголовков LLC и SNAP и самой датаграммы.
4.24 Максимальное число пересылаемых элементов
Каждая из рассмотренных нами технологий имеет различные максимальные размеры для своих кадров. После исключения заголовка кадра, заключительной части, а также заголовков LLC и SNAP (если они присутствуют), полученный результат будет определять максимально возможный размер датаграммы, которую можно переслать по носителю. Эта величина называется максимальным пересылаемым элементом (Maximum Transmission Unit — MTU).
Например, максимальный размер кадра для сети 802.3 10BASE5 равен 1518 октетам. Вычитая длину MAC-заголовка и завершающей части (18 октетов), поле управления связи Type 1 и заголовок SNAP (8 октетов), мы получим MTU, равный 1492 октетам.
В таблице 4.1 приведены MTU для различных технологий.
Таблица 4.1 Максимальный пересылаемый элемент
| Протокол | Максимальное количество октетов в датаграмме (MTU) |
|---|---|
| По умолчанию для PPP | 1500 |
| PPP (с небольшой задержкой) | 296 |
| SLIP | 1006 (исходное ограничение) |
| X.25 | 1600 (отличается для некоторых сетей) |
| Frame Relay | Обычно не менее 1600 |
| SMDS | 9235 |
| Ethernet версии 2 | 1500 |
| IEEE 802.3/802.2 | 1492 |
| IEEE 802.4/802.2 | 8166 |
| 16 Mb IBM Token-Ring | Максимально 17914 |
| IEEE 802.5/802.2 4-Mb Token-Ring | Максимально 4464 |
| FDDI | 4352 |
| Hyperchannel | 65535 |
| ATM | По умолчанию 9180 Максимально возможно 16K-1 |
Специальным случаем является линия "точка-точка". Она реально не наследует ограничений на размер датаграммы. Оптимальный размер зависит от уровня ошибок в данной линии связи. Если он высок, то лучшая производительность достигается при более коротких элементах данных. Максимальное значение по умолчанию в 1500 байт используется наиболее часто.
Первоначально протокол SLIP был специфицирован с максимальной длиной датаграммы в 1006 байт. Некоторые реализации могут поддерживать до 1500 байт, преобразуя SLIP в другие форматы пересылки данных по последовательной линии "точка-точка".
Для Token-Ring показано предельное значение MTU. Реально MTU для Token-Ring зависит от множества факторов, включая время удержания маркера в кольце.
4.25 Создание туннелей
Всегда придерживаться структуры деления на уровни — хорошая идея, но часто используется более простой способ пересылки данных из одной точки в другую с помощью другого протокола. Такой процесс называется созданием туннеля (tunneling) — возможно, по причине временного скрытия данных в другом протоколе до момента достижения выходной точки туннеля.
Создание туннеля не представляет особых сложностей — просто вокруг элемента данных создается один или несколько дополнительных заголовков, маршрутизация выполняется средствами другого протокола, а извлечение полезной информации происходит в точке назначения.
Мы уже рассматривали применение туннеля. Когда датаграмма IP перемещается по сети X.25, она обрамляется заголовком сетевого уровня X.25. В этом случае трафик IP пересылается через туннель в среде X.25.
На практике применяется множество других вариантов использования туннелей. Иногда трафик IPX операционной системы Novell NetWare пересылается по туннелю в сети IP. Сообщения из NetWare обрамляются заголовками IP или UDP, маршрутизация производится в сети IP, а доставка выполняется на удаленный сервер NetWare. Многие разработчики предлагают продукты для пересылки по туннелю трафика SNA в сети IP.