[科普中国]-局域网仿真

介绍

简单地说，LAN仿真就是要在ATN网上模拟传统LAN网的一些特性在ATM网上构造新的LAN，让ATM网络上的设备和传统LAN网上的设备能够透明通信。使用LAN仿真技术进行通信的网络构成仿真LAN。

传统的以太网等LAN和ATN网络的主要差别。

在使用LAN仿真技术时，一个大的ATM网络被划分成为多个逻辑的子网，每个子网为一个ELAN。ELAN实际上是定义了一个逻辑组，关拨消息只在这个组之内传播。ATM网上的设备到底属于哪一个ELAN由管理员配置，和其物理位置无关。一个ATM设备也可以同时属于多个ELAN。

LAN仿真协议在ATM主机ATM网桥等设备上实现。这两类设备都称为ATM网络端设备。LAN仿真具有和传统的LAN技术很好的兼容性，解决了一个仿真LAN网之中的ATM端系统间的通信问题。不过不同的仿真LAN之间的通信仍然要通过路由器设备。1

特性1.无连接服务。传统局域网站点不需事先建立连接就可以传送数据，LANE要为参与仿真的站点提供类似的无连接服务。

2.组播服务。LANE服务要支持组播MAC地址的使用。

3.ATM站点中的MAC驱动器接口。LANE的主要目的是使已有的LAN上的应用能够通过传统协议栈，如IP、IPX、Netbios、APPN、AppleTalk等访问ATM网络。由于传统局域网上的这些协议栈都是运行在标准的MAC驱动器接口(如NDIS、ODI等)上的，LANE服务就提供相同的MAC驱动器服务原语，以保证网络层协议不需经过修改就能运行。

4.仿真局域网(EmulahedLANS：ELAN)。在有些环境中，可能需要在一个网络中配置多个分开的域。ELAN由一组ATM附属设备组成，这组设备的逻辑上与以太网IEEE802．3和令牌环网IEEE802．5的局域网网段类似。在一个ATM网络中可以有多个ELAN。终端设备属于哪个ELAN与它的物理位置无关。一个终端设备可以同时属于多个ELAN。同一个ATM网络中的多个ELAN在逻辑上是相互独立的。

5.与传统局域网的互联。LANE不仅提供与ATM站点的连接，而且提供与传统局域网站点的连接。因此不仅包括有ATM站点与LAN站点，同时还包括LAN站点通过ATM站点与LAN站点的连接。在这种MAC层的LANE中仍然可以采用传统的桥接(Bridging)方法。

协议结构ATM局域网仿真位于AAL上面。用于LANE的AAL协议是AAL5。在网络边缘设备ATM至LAN交换器中，LANE为所有协议解决数据连网问题，其办法是把MAC层的LAN地址和ATM地址桥接起来。LANE完全独立于其上层的协议、服务和应用软件。

由于LAN仿真过程发生在边缘设备和终端系统上，所以对于ATM网以及以太网和令牌环网的主机来说，它是完全透明的。LAN仿真把基于MAC地址的数据连网协议变成ATM虚连接，这样，ATM网络的作用和表现就像无连接的LAN一样。LANE协议的最基本的功能就是将MAC地址解析为ATM地址。通过这种地址映射，完成ATM上的MAC桥接协议，从而使ATM交换机更好地完成LAN交换器的功能。LANE的目的就是完成地址映射以确保LANE站点之间建立连接并传送数据。2

技术实现1.初始化和配置(Initialization and Configuration)

在初始化时，LEC必须首先获得自己的ATM地址，是通过地址注册过程得到的。然后，LEC应建立一条到LECS的配置直接虚通道(ConfigureDi．rectVCC)。为建立这条虚通道，LEC必须首先知道LECS的地址。可通过三种方式实现：

(1)向ATM交换机发出ILMI(临时本地管理接口)请求以获取连接在ATM交换机上的LECS的地址。当LEC启动时，它将通过UNI(用户网络接口)发送ILMI请求，相连的ATM交换机应予以应答。

(2)使用“众所周知的ATM地址”(wel1．knownATMaddress)来获取LECS的ATM地址。

(3)使用一个预先定义好的到LECS的永久虚连接(VPI=0，VCI=17)来获取LECS的ATM地址。找到ATM地址后，LEC将建立一条到LECS的配置直接虚通道，并将向LECS发送配置请求(包括它的ATM地址、MAC地址、所支持的LAN类型和它的最大帧长度等信息)。随后，LECS将把有关仿真LAN的类型、最大帧长度、名称和LES的ATM地址等信息发送给LEC。通过将LES的地址提供给LEC，LECS便将该LEC分配到特定的仿真LAN中。此时，LEC就可以有选择地终止与LECS的连接(即配置直接虚通道)。

2.加入和登记(Joining and Registration)

当LEC得到LECS的地址后，它就会建立一条到LES的控制直接虚通道(Control Direct VCC)。连接建立起来后，LEC会将包含从LECS处获得的特定仿真LAN信息的加入请求帧传送给LES。LES检查该LEC的加入请求，并赋给LEC一个惟一的LEC标识符(LECID)。LEC会将它的MAC地址和ATM地址登记到LES上。LEC是一个代理(网桥或路由器)，它能将它所代理的其他MAC地址也登记到LES上。LES将建立返回LEC的控制分布虚通道(C0ntrol Distributed VCC)。控制直接虚通道和控制分布虚通道都是LEC用来进行地址解析的。当对目的地址进行解析时，LEC产生一个LE—APR请求，并将其发送给LES。若LES知道这个地址映射，它可通过控制直接虚通道进行应答；否则，它将通过控制分布虚通道将请求发送给知道这个地址映射的LEC代理。在应用中，是通过将请求发送给所有LEC来发送给这个LEC代理的。

3.数据传送

在仿真LAN中，使用两种路径进行数据传送，建立在两个LEC之间的数据直接虚通道和连接LEC与BUS的组播发送和转发虚通道。

(1)点对点数据传送

LEC接到要发送或转发的数据后，首先要查找本地表，以确定它是否已经知道目的LEC的ATM地址。目的LEC是指通过该LEC可以访问到目的MAC地址。

(2)广播或组播数据传送

LEC可以向组播MAC地址发送或从组播MAC地址接收数据。发送或接收广播或组播数据时，同样要用到BUS。需广播的数据包要先转发给BUS，再由BUS将它们转发给所有的LEC。这就是说，源LEC也能够接收到自己的广播或组播数据包。但有些LAN协议不允许这种情况，所以在广播的数据包前要加上LAN仿真头，其中要包含源LEC的标识符(LECID)，使该LEC根据这个信息过滤从BUS处收到的所有数据包，从而保证源LEC不会接收到自己发送出的数据包。

当LEC加入ELAN时，通过初始化建立与LECS的ATM连接。LEC可通过ILMI查找LECS的地址，或使用默认的LECS地址，或利用默认的VPI/VCI(VPI=0，VCI=17)，或利用事先约定好的LEC与LECS的PVC完成初始化。LESC向LEC返回操作参数，如LES地址、局域网类型、最大帧长(MTU)等，LEC依此建立与LES的双向连接。在LEC的加入请求被接受后，LEC向LES提交自身的ATM地址与MAC地址对的信息。LES同时向LEC提供BUS的ATM地址，LEC建立与BUS的双向连接。LEC发送MAC帧时，会先查看自己保存的ATMMAC地址对信息。如有该信息，则直接建立与目的端的ATM虚连接，否则向LES发送LE—ARP申请，同时通过BUS发送广播的方式来传送数据帧。当LES返回目的端的ATM地址后，源端建立与目的端的ATM连接并发送数据；如LES没有该地址信息，LEC将继续使用BUS来广播数据。