di Carmelo Nucera

IP su ATM - LAN Emulation (LANE)

Il concetto base del protocollo LANE è quello di fornire ai livelli superiori (rispetto alla pila OSI), come IP, la visione di una rete sottostante uguale ad una LAN "normale" come Ethernet piuttosto che una rete ATM. LANE in pratica, ricostruisce un livello MAC appropriato ed i pacchetti del formato MAC viaggiano nel payload della cella ATM.

Con questa tecnica nessuna modifica deve essere fatta nei protocolli superiori (come IP). I "dispositivi" che possono supportare il protocollo LANE sono di due tipi:

• ATM Network Interface Cards (NIC): sono schede ATM, posizionate sui singoli host, che usano il LANE per far "vedere" ad IP una rete, ad esempio, Ethernet.

• LAN switching equipment: in questo case il LANE viene implementato dal router di una rete LAN "reale" detta anche "legacy LAN" (es. Token Ring) che è connesso alla rete ATM vera e propria.

Questo fa si, come vedremo, che sia gli host ATM che implementano il LANE mediante una NIC sia host di una Legacy LAN collegati a router LANE possono essere visti come un unica "Virtual LAN". Da notare che il LANE non ha conseguenze sugli switch ATM in quanto é un protocollo sovrapposto ad ATM (overlay model) per cui gli switch funzionano nello stesso modo.

La funzione basilare del LANE é quella di risolvere indirizzi MAC in indirizzi ATM. Vediamo di seguito come riesce a farlo.

 

Componenti e tipi di connessione del LANE

Il protocollo LANE definisce la modalità di operazioni di una singola Emulated LAN (ELAN) che è un altro termine per definire il concetto di LAN virtuale. All'interno di una stessa rete ATM possono coesistere più ELAN in quanto non vi sono problemi di collisione dei pacchetti essendovi un concetto di connessione che regolamenta l'uso della rete. Le entità che fanno parte di una ELAN sono:

• LAN Emulation Client (LEC): sono le entità sorgenti di dati e che effettuano, ad esempio, la risoluzione degli indirizzi. Un ATM NIC o un LAN switch ha un LEC per ogni ELAN cui é connesso, infatti é possibile con un

  unica interfaccia ATM simulare più indirizzi MAC . Ad esempio se il LEC é un router Ethernet ad esso vi sono associati tutti gli indirizzi MAC della Ethernet cui é connesso.

• LAN Emulation Server (LES): é entità che controlla l'intera ELAN e vi é un solo LES per ELAN. Descriviamo di seguito le operazioni del LES.

• Broadcast and Unknown Server (BUS): é un ATM multicast server che é usato per simulare le funzioni di multicast (native in Ethernet ma non esistenti in reti ATM) oppure per indirizzare pacchetti MAC con destinazione sconosciuta. Ci possono essere più BUS per ogni ELAN ma ogni LEC è associato ad un solo BUS.

• LAN Emulation Configuration Server (LECS): é un server che assegna i LEC ai relativi LES all'interno di un particolare dominio che comprende più ELAN.

Il protocollo LANE ha standardizzato solo le operazioni della LANE User to Network Interface (LUNI) per lo scambio di dati tra un LEC e la rete che supporta il protocollo LANE. Non é tuttora standardizzata la LANE NNI che gestisce le operazioni tra LES BUS e LECS.

La sequenza di operazioni che si effettuano in una ELAN sono:

• Inizializzazione e configurazione: in questa fase il LEC ottiene il suo indirizzo ATM, si connette ad il LECS ed ottiene le informazioni sul tipo di LAN de emulare.

• Registrazione: successivamente il LEC si connette al LES per segnalargli che adesso fa parte della ELAN.

• Trasferimento dati: il LEC manda un LAN Emulation ARP al LES per mappare il MAC richiesto su di un indirizzo ATM (compito fondamentale del LES è effettuare il mapping), oppure si connette al BUS se vuole fare del multicasting. Peró poiché la risoluzione del indirizzo può essere lenta (sicuramente rispetto ad una Ethernet) come anche la successiva instaurazione della connessione, nel frattempo il LEC manda i dati al BUS che li ritrasmette al host giusto (dato che conosce tutti gli indirizzi della ELAN nonchè dell'eventuale router verso un altra ELAN) e continua cosi sinché non ha mappato l'indirizzo MAC con il relativo ATM e si sia instaurata una connessione tra il LEC origine ed il destinatario. In questo modo si riducono notevolmente i tempi di latenza.

Algoritmi di spanning tree vengono eseguiti dal LES per controllare la eventuale presenza di loop nella rete, che non esistono per costruzione in Ethernet ma che potrebbero insorgere in una rete con SVC come ATM.

La bontà di LANE é che gli amministratori di più reti possono creare più virtual LAN indipendentemente dalla posizione fisica delle LAN e degli host ATM coinvolti. Le ELAN infatti possono essere collegate tramite un router che implementa il LANE ed indipendentemente dalla posizione geografica più ELAN connesse ad un backbone ATM, possono essere considerate un "unica LAN".

I vantaggi del LANE che si possono riassumere nella parola "semplicità" mascherano purtroppo le proprietà importanti di ATM (ad es. controllo del QoS) che non possono essere usate a causa del "hiding" che LANE opera sulla rete reale. Quindi LANE deve essere visto come un protocollo transitorio adatto alla semplificazione nell'introduzione di ATM.