O
ATM (Asynchronous Transfer Mode) foi um protocolo criado
basicamente para atender aos requisitos de transmissão
de voz, dados e vídeo nas Redes Digitais de Serviços
Integrados de faixa larga (B-ISDN). Posteriormente,
o protocolo apresentou uma série de novos atrativos
com relação ao seu aproveitamento nas redes de computadores
por possibilitar altas taxas de transmissão, baixa latência,
QoS, entre outras vantagens.
O protocolo ATM não
impõe limitações físicas quanto a dist�ncias, como também
não impõe limites na largura de banda a ser disponibilizada,
pois, o tráfego de dados se dá ponto-a-ponto entre as
estações por meio de circuitos virtuais e os links ATM
podem rodar a uma velocidade de 622Mbps ou mais. Assim,
uma rede local sobre ATM permitiria a implementação
de segmentos de redes que excederiam as limitações de
redes reais em termos de alcance físico, largura de
banda e n�mero de estações.
Entretanto, este aproveitamento
ficou condicionado à capacidade das redes ATM de interoperar
com as redes locais de computadores uma vez que nem
todas as aplicações para LAN são providas por redes
ATM e dificilmente um usuário iria investir no projeto
de uma rede que não fosse capaz de se comunicar com
toda a base instalada.
Dentro deste contexto
e procurando solucionar essa questão de interoperabilidade,
foi criado o LAN Emulation (LANE), um conjunto de especificações
técnicas desenvolvidas pelo ATM Fórum para redes ATM,
que emula os serviços existentes em redes Ethernet (802.3)
e Token Ring (802.5), permitindo aos usuários de LAN�s
comuns usufruírem as vantagens das redes ATM sem necessitar
de modificações na estrutura do hardware ou do software
das estações da rede local.
Conceito
O LANE é um serviço
implementado através de uma camada de software em qualquer
estação que possua uma interface ATM, seja ela um host,
switch ou roteador. Sua função básica é oferecer ao
protocolo da camada rede uma interface idêntica à oferecida
por uma rede local tradicional, ou seja, um LANE suporta
a transmissão de frames Ethernet e Token Ring sobre
redes ATM de modo que a princípio não se façam necessárias
modificações nas redes já existentes para operar uma
rede local ATM. Assim, o LANE habilita uma rede ATM
a agir como backbone LAN para hubs, LAN Switches, bridges
e roteadores.
O conceito básico de
LANE é que os protocolos ATM e LANE apresentam-se exatamente
como se fosse uma rede Ethernet ou Token Ring aos computadores
e às aplicações que funcionam na rede, enquanto que
na verdade implementam as funcionalidades de uma rede
ATM. O LANE permite o estabelecimento de uma VLAN (Virtual
LAN) que permite estações finais se comunicarem com
um servidor ATM sem ter que utilizar um roteador.
Cada LANE requer um
servidor de emulação LAN, responsável por traduzir os
endereços MAC em endereços ATM e abrir uma conexão entre
dois pontos finais. Com isto, não há necessidade de
nenhuma mudança de protocolos e de aplicações na rede
instalada e os drivers fornecem interfaces idênticas,
isto é, NDIS aos níveis superiores da rede. Em princípio,
basta ligar um hub LANE, instalar uma placa de conexão
à rede, carregar os drivers fornecidos pelo fabricante
e já se terá ATM na rede local.
Utilização
O LANE utiliza
redes ATM como backbone para interligar as LAN�s existentes,
criando uma camada de conversão que mascara a conexão
ATM para as aplicações que requerem uma transferência
de dados sem conexão. Permite a implementação de um
conjunto de dispositivos que implementam uma aplicação
de rede local emulada (ELAN) analogamente a um grupo
de estações LAN ligadas a uma rede Ethernet ou Token
Ring, nesse caso, sobre uma rede ATM.
Dessa forma, uma ELAN
provê a transmissão de frames de dados entre seus usuários,
de maneira semelhante a uma LAN física. Podem-se ter
várias ELAN�s em uma mesma rede ATM, mas estas ELAN�s
são logicamente independentes.
As ELAN�s que rodarem
sobre ATM vão possibilitar uma ligação robusta entre
as LAN�s switches que conectam as LAN�s a qualquer servidor
ou estação que também esteja ligada na rede ATM.
Figura 1
- O conceito LANE
Componentes
de Emulated LAN
Existem dois tipos de
ELAN: Ethernet e Token Ring. Ambas são compostas por
um conjunto de LEC�s (LAN Emulation Clients) e pelo
serviço, que consiste de três servidores distintos:
o LECS (LANE Configuration Server), o LES (LANE Server)
e o BUS (Broadcast and Unknown Server).
A interface entre os
clientes e o serviço é definida pelo protocolo LUNI
(LAN Emulation User to Network Interface), que é o objeto
da norma de LAN Emulation. A interface entre os elementos
do serviço está definida na norma LNNI (LANE Network
Node Interface):
LAN Emulation Client
(LEC) � Uma entidade numa
extremidade como, por exemplo, uma workstation.
LAN switch ou roteador que realiza a transmissão
e recepção, endereçamento e outras funções de controle
para um �nico terminal numa �nica ELAN. O cliente
de LANE prove serviços LAN para camadas superiores
que interfaceiam com ele. Uma switch ou roteador
pode ter m�ltiplos clientes LANE, cada um conectado
a diferentes ELANs;
LANE Configuration
Server (LECS) � Um servidor
que designa clientes individuais a determinadas
ELAN�s direcionando-os aos LES correspondentes as
ELAN�s. O LECS mantêm um banco de dados dos clientes
LANE ou dos endereços MAC e suas ELAN�s. O LECS
pode ser usado para segurança restringindo a associação
de ELAN's a certos LEC's baseados no seu endereço
MAC;
LANE Server (LES)
� Um servidor que prove uma facilidade de registro
para os clientes ao se juntar a uma ELAN. Cada ELAN
tem um LES que trata dos protocolos de pedidos de
resolução de endereço de LANE, o que é uma tabela
(look-up table) de endereços MAC de destino;
Broadcast and
Unknown Server (BUS) �
Um servidor que trata do tráfego com destino desconhecido,
de multicast e broadcast para os clientes sem uma
ELAN.
Figura 2
- Componentes da ELAN
Conexões
Como citado anteriormente,
a comunicação dentro de uma ELAN é feita através de
circuitos virtuais (VCC�s - Virtual Channel Connections).
Se um LEC deseja transmitir dados para um determinado
endereço ATM, ele tem que estabelecer um VCC para
aquele endereço. Se este VCC será multiplexado ou não
depende se a outra parte suporta esta característica.
Se for desejado estabelecer um novo fluxo de dados,
ele pode ser alocado no mesmo VCC, se este for multiplexado.
Há VCC�s de controle
e de transmissão de dados. A interface LUNI utiliza
circuitos virtuais comutados (SVC�s) ponto-a-ponto e
ponto-a-multiponto. Já um LANE não especifica o suporte
a circuitos virtuais permanentes (PVC�s).
VCC�s de Controle:
Configuration Direct
- é estabelecido entre um LEC e o LECS, na fase
de inicialização, para obter informações de configuração,
como o endereço ATM do LES. � bidirecional. Em geral,
este VCC é encerrado após a obtenção destas informações,
mas isto não é obrigatório;
Control Direct
- é estabelecido entre o LEC e o LES, na fase de
inicialização, para troca de frames com informações
de controle, sendo bidirecional;
Control Distribute
- é um VCC ponto-a-multiponto estabelecido pelo
LES para todos os clientes de uma ELAN, na fase
de inicialização. � usado para distribuição de informações
de controle, se o LES preferir não usar o Control
Direct para este fim.
VCC�s de Dados:
Data Direct
- é estabelecido entre LEC�s para troca de dados
unicast. � bidirecional e ponto a ponto. Implementa
mecanismos que permitem às camadas superiores estabelecer
par�metros de qualidade de serviço (QoS) para este
tipo de conexão;
Multicast
Send
- é estabelecido entre um LEC e o BUS, para envio
de dados em broadcast ou multicast, além de transmissão
unicast para um destino cujo endereço ATM ainda
não foi encontrado. Podem ser estabelecidos para
o mesmo BUS VCC�s para endereços de grupo específicos,
chamados Selective Multicast Send. O BUS pode optar
por usar o Multicast Send para envio de dados para
o LEC, portanto ele deve ser bidirecional;
Multicast
Forward - é um
VCC multiponto estabelecido pelo BUS para os LEC�s.
O BUS pode estabelecer mais de uma conexão deste
tipo para um dado LEC, com a finalidade de enviar
multicast seletivos.
Conclusão
A tecnologia ATM introduziu
conceitos novos e diferentes daqueles comumente utilizados
em redes locais de computadores e quando uma rede ATM
local é projetada, vários tipos de conexões são previstos
entre um ou mais subsistemas.
Os subsistemas são conexões
que envolvem normalmente a rede local e outras redes
p�blicas (prestadores de serviços de telecomunicações)
e que necessitam da definição de uma interface de serviço
para os protocolos da camada de rede idêntico a existente
na camada MAC, não implicando em alteração para os protocolos
e aplicações das camadas superiores.
Outro ponto importante
está em que um LANE não é capaz de emular todas as características
da camada física e camada de enlace, mas deve possibilitar
a interconexão de LAN�s tradicionais com LAN�s emuladas,
mantendo o endereço MAC (Media Access Control) de cada
dispositivo da LAN para, deste modo, preservar a base
de aplicações existentes, permitindo que funcionem sem
alterações sobre uma rede ATM. |