Отделение Networking Hardware Division компании IBM в конце прошлого года предоставило для рассмотрения группе IETF свой протокол IP-коммутации,получивший название Aggregate Route-based IP Switching (ARIS).

ARIS - это простой протокол для образования виртуальных каналов (virtual circuit - VC), который допускает коммутацию IP-пакетов на канальном уровне. Создаваемые ARIS коммутируемые пути проходят по каналам переадресации, установленным такими протоколами IP-маршрутизации, как Border Gateway Protocol (BGP) и Open Shortest Path First (OSPF). Протоколы маршрутизации работают обычным образом, но чтобы установить связь между метками VC и сетями-адресатами, используется еще один дополнительный протокол. Предварительно создавая деревья, ARIS позволяет направлять IP-пакеты к месту назначения за счет коммутации, а не маршрутизации, что дает возможность использовать преимущества в скорости и стоимости, присущие АТМ-коммутаторам. Корнем дерева является адресат, ветви соответствуют направлениям переадресации, которые задают установленные протоколы маршрутизации, а листья - источникам.

В настоящее время создаются две отраслевые модели для обеспечения высокоскоростной IP-службы. Multi-Protocol over ATM (MPOA) лучше отработана, она является результатом деятельности организации ATM Forum; более современную модель - Multi-Protocol Label Switching (MPLS) - создает группа IETF. Эти модели характеризуются разными подходами: MPOA использует преимущества топологии коммутируемых сетей, тогда как MPLS - преимущества топологии сетей с маршрутизаторами.

Технология MPLS резко поднимет производительность IP-сетей, если их маршрутизаторы будут соединены АТМ-связями и будут обеспечивать функции коммутации АТМ. Для каждой из этих связей коммутаторов/маршрутизаторов создается куст виртуальных каналов, которые используются для передачи пакетов на соседние маршрутизаторы. Один из VC может быть применен для последовательной IP-маршрутизации, а другие дадут возможность обойтись без обычного процесса переадресации трафика. При этом IP-пакеты можно будет "коммутировать" с той скоростью, которую определяет аппаратура.

Компания IBM рассматривает ARIS как основу для реализации исходной модели MPLS в своих продуктах Multiprotocol Switched Services (MSS), которые уже имеют такие же возможности, как и продукты, основанные на MPOA. Они обеспечивают многопротокольную распределенную маршрутизацию и коммутацию, а также интеграцию имеющихся коммутируемых, соединенных мостами или маршрутизируемых локальных сетей с новыми АТМ-сетями. Включив ARIS в линию продуктов MSS, компания IBM обеспечит поддержку АТМ-коммутаторами быстрой IP-коммутации еще до введения всех контрольных механизмов, позволяющих подсети АТМ гарантировать такие параметры качества сервиса, как сквозная (end-to-end) задержка.

Кроме того, IBM предоставила ARIS недавно учрежденной рабочей группе IETF по MPLS для рассмотрения его в качестве стандарта. Наряду с ARIS рассматривается методика Tag Switching компании Cisco Systems. Компания Ipsilon Networks тоже предложила свою технологию, названную IP Switching, однако не представила ее рабочей группе по MPLS для утверждения в качестве стандарта, а лишь передала подробную информацию для прохождения процедуры RFC. Разработка первоначальной спецификации MPLS должна быть завершена к концу 1997 г. Возможно, результатом станет стандарт, сочетающий технологии ARIS и Tag Switching.

В технологии ARIS достигается высокая скорость коммутации IP-пакетов без ухудшения масштабируемости, свойственной сетям с маршрутизацией. В настоящее время IP-маршрутизаторы распространяют, обрабатывают и хранят информацию, предназначенную для различных сетей-адресатов. IP-маршрутизатор определяет маршрутизатор следующего сегмента, который необходимо использовать, чтобы направить пакет в каждую из этих сетей. Объем данных, вводимых в таблицу маршрутизации, примерно соответствует количеству сетей-адресатов.

ARIS - это протокол коммутации меток, поскольку он дает возможность помечать IP-пакеты и идентифицировать виртуальные каналы в ATM-сетях, по которым эти пакеты должны коммутироваться. Метка устанавливает связь между маршрутом и VC. При использовании протокола ARIS маршрутизатор, идентифицировав канал переадресации до маршрутизатора назначения, может объединить несколько IP-сеансов в одном VC. При этом объем информации о состоянии соединения, хранящейся в каждом из маршрутизаторов, пропорционален количеству маршрутизаторов назначения. Весь трафик в сети коммутируется при наличии намного меньшего объема информации о состоянии соединения, чем при использовании схем, требующих наличия VC для каждого из потоков между хостами или применения полной сети VC.

Поскольку сеть ARIS работает подобно обычной IP-сети, существующую IP-сеть можно модернизировать и получить более высокие скорости, не меняя ни ее архитектуры, ни операционных процедур, ни средств сетевого управления.

Дополнительная информации о функциях ARIS приводится в проекте документа draft-woundy-ars-ipswitching-00.txt, который можно найти на Web-узле группы IETF по адресу www.ietf.org.


Джералд Марин (Gerald Marin) - директор по системному дизайну и архитектуре отделения Networking Hardware Division компании IBM, а Ричард Боиви (Richard Boivie) - менеджер по перспективным сетевым технологиям компании NHD. С ними можно связаться через Internet по адресам marin@vnet.ibm.com и boivie@vnet.ibm.com.

Как работает протокол ARIS

Протокол Aggregate Route-based IP Switching (ARIS) компании IBM осуществляет коммутацию IP-пакетов на канальном уровне по виртуальным каналам (VC) АТМ, которые он предварительно создает на основе направлений переадресации, задаваемых установленными протоколами маршрутизации. Как следует из его названия, этот протокол обеспечивает объединение IP-пакетов, проходящих по каналам VC от одного и того же источника к маршрутизаторам назначения.

Picture

1 Пользователь А инициирует IP-сеанс c пользователем В, расположенным на другом конце АТМ-сети.

2 На основе информации, которую ARIS принимает с помощью обычных протоколов маршрутизации, он назначает метки и устанавливает канал VC еще до поступления IP-пакетов. Маршрутизатор-источник присоединяет к пакетам метки и направляет их на следующий коммутатор по соответствующему VC.

3 Получив IP-пакеты, промежуточные коммутаторы считывают метки и коммутируют пакеты в соответствии с ними. Для обработки пакета не требуется функция маршрутизации.

4 Маршрутизатор назначения снимает метки и передает пакеты пользователю В4.

5 Пользователь С инициирует IP-сеанс и начинает посылку IP-пакетов, предназначенных для пользователя D. Пользователь D находится в той же сети, что и пользователь В, поэтому ARIS объединяет каждый пакет в том же VC, который он установил между пользователями А и В.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями