Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Технология Tag Switching: коммутаторы и маршрутизаторы в одной "упряжке"

А. Г. Барсков

Объем передаваемого по Интернет трафика стремительно увеличивается, что вызвано ростом числа пользователей этой глобальной сети, графической ориентацией становящихся все популярнее Web-серверов, распространением приложений мультимедиа и т. д., и т. п. С причинами подобного рода связан и рост трафика в корпоративных интрасетях. Все это побуждает производителей сетевого оборудования изобретать новые технологии, которые позволили бы сетям "справиться" с увеличением числа пользователей и объема передаваемой информации (т. е. обеспечили бы их масштабируемость), а также создали бы условия для эффективной работы приложений следующего поколения. При этом производители стремятся сделать маршрутизаторы быстрее, коммутаторы "умнее" и обеспечить поддержку новыми высокоскоростными технологиями (в первую очередь ATM) традиционных протоколов, используемых существующими сетями и приложениями.

Ниже мы поговорим о технологии Tag Switching (коммутации ярлыков), предложенной фирмой Cisco Systems осенью 1996 г. Ее внедрение призвано обеспечить масштабируемость и повысить производительность сетевых магистралей, построенных на базе маршрутизаторов и коммутаторов, в том числе магистралей крупных корпоративных интрасетей и Интернет. О технологии Tag Switching шел разговор на пресс-конференции "Рынок телекоммуникаций и решения Cisco Systems", проведенной фирмой Cisco Systems 18 февраля 1997 г. Пресс-конференция и состоявшаяся по ее окончании беседа со специалистами фирмы послужили толчком к написанию данной статьи.

Основные принципы

Технология Tag Switching предполагает использовать небольшие ярлыки (tag) фиксированной длины, которыми будут снабжаться передаваемые по сети пакеты (или другие блоки данных, скажем ячейки). На основании информации, содержащейся в ярлыках, коммутационные узлы сети определяют, куда пересылать пакеты. Рассматриваемая технология предусматривает наличие в сети устройств двух типов: пограничных маршрутизаторов и коммутаторов ярлыков (см. рисунок).

Получив пакет (этап 1), пограничный маршрутизатор сначала выполняет действия, свойственные обычному маршрутизатору: анализирует заголовок сетевого уровня, осуществляет дополнительные операции (скажем, проверку содержимого заголовка на соответствие определенному фильтру для обеспечения безопасности) и выбирает маршрут дальнейшего следования пакета. Затем в соответствии с выбранным маршрутом пограничный маршрутизатор "прикрепляет" к пакету ярлык и отправляет пакет дальше (этап 2). Отметим, что технология Tag Switching предоставляет большую гибкость в выборе механизма присвоения ярлыка: он может быть связан с группой маршрутов, индивидуальным потоком прикладного уровня, деревом многоадресной рассылки и т. д.

Коммутаторы ярлыков пересылают пакет (этап 3) исключительно на основании информации, содержащейся в его ярлыке, и не занимаются анализом содержимого заголовка сетевого уровня. Получив пакет, коммутатор "просматривает" свою информационную базу ярлыков (Tag Information Base — TIB) в поисках записи, содержащей ярлык пришедшего пакета. Кроме входного ярлыка, каждая запись базы TIB содержит ряд выходных параметров: ярлык, интерфейс и адрес канального уровня (например, подуровня МАС). Отыскав нужную запись (в которой входной ярлык совпадает с ярлыком пришедшего пакета), коммутатор заменяет в пакете ярлык и адрес канального уровня (на соответствующие выходные значения), а затем направляет пакет через выходной интерфейс. Небольшой, фиксированного размера ярлык значительно облегчает и ускоряет процессы просмотра базы TIB и пересылки пакета. Эти функции могут выполняться аппаратно, скажем коммутатором ATM (см. ниже).

Перед тем как пакет покинет сеть с коммутацией ярлыков и отправится дальше по назначению, соответствующий пограничный маршрутизатор снимет с него ярлык (этап 4).

Пограничные маршрутизаторы и коммутаторы ярлыков применяют стандартные протоколы маршрутизации (скажем, OSPF) для построения традиционных маршрутных таблиц. Используя эти таблицы, они присваивают определенные ярлыки определенным маршрутам и рассылают информацию о соответствии между ярлыками и маршрутами с помощью протокола Tag Distribution Protocol (TDP). Таким образом, коммутаторы ярлыков заполняют свои информационные базы TIB, необходимые для коммутации пакетов.

Вполне естественно возникает вопрос о способах размещения ярлыка в пакете. Здесь возможны варианты. Ярлык может быть реализован в виде небольшой "прослойки" между заголовками сетевого и канального уровней; может являться частью заголовка канального (скажем, в поле VCI ячейки ATM) или сетевого уровня (например, в поле Flow Label заголовка пакета протокола IP версии 6). Подобная гибкость в размещении ярлыка позволяет использовать технологию Tag Switching поверх различных каналов передачи данных: ATM, Ethernet и т. д.

Внедрение

Какой бы красивой ни была технология, для сетевых специалистов главный интерес представляют вопросы, связанные с ее практическим внедрением. Фирма Cisco Systems предлагает относительно безболезненный переход к коммутации ярлыков, по крайней мере для пользователей своих продуктов.

Путем соответствующих программных модернизаций маршрутизаторы Cisco Systems могут быть наделены функциями коммутаторов ярлыков и пограничных маршрутизаторов в сети с коммутацией ярлыков. Коммутаторы ATM, например такие, как StrataCom BPX фирмы Cisco Systems, также могут выполнять функции коммутаторов ярлыков, для этого они должны поддерживать стандартные протоколы маршрутизации и протокол TDP.

Tag Switching пока еще является технологией будущего. В первой половине текущего года фирма Cisco Systems обещает обеспечить программную поддержку этой технологии в своих маршрутизаторах серии 7500 и ATM-коммутаторах LightStream 1010, а во второй половине года — в ATM-коммутаторах StrataCom BPX. Кроме того, Cisco Systems планирует реализовать функции коммутации ярлыков в своей межсетевой операционной системе (IOS), что сделает эту технологию доступной для других коммутаторов и маршрутизаторов, использующих IOS. Фирма также предусматривает возможность создания специальных аппаратных средств, которые значительно повысят производительность работы коммутаторов ярлыков.

Tag Switching и ATM

Как уже отмечалось, коммутаторы ATM могут выполнять роль коммутаторов ярлыков. Пограничные маршрутизаторы помещают ярлыки в поля VCI ячеек ATM (предварительно разбив пакеты на ячейки), а сами коммутаторы ATM выполняют при этом свою обычную функцию: пересылают ячейки на основании значений VCI. Причем, функционируя как коммутаторы ярлыков, коммутаторы ATM не должны выполнять процедуру установления соединений, обязательную для работы обычной сети ATM.

В настоящее время для передачи пакетов через сеть ATM большинство коммутаторов ЛВС применяют механизм эмуляции ЛВС (LAN Emulation — LANE), стандартизованный Форумом ATM. Однако механизм LANE, предусматривающий интенсивный обмен служебной информацией, ориентирован на использование в относительно небольших сетях масштаба городка, но никак не в крупных распределенных сетях. Для работы в крупных сетях как раз хорошо подходит технология Tag Switching, поскольку она уменьшает нагрузку на коммутаторы ATM, не требуя от них участия в процедурах сигнальных протоколов ATM. Впрочем, при необходимости коммутатор ATM может параллельно выполнять функции коммутации ярлыков и процедуры стандартных протоколов ATM (скажем, UNI и PNNI).

Преимущества

Прежде чем перейти к рассмотрению рыночных перспектив технологии Tag Switching, хотелось бы выделить несколько ее технических преимуществ. Итак, использование технологии Tag Switching, которая ориентирована на крупные корпоративные интрасети и сеть Интернет, способно увеличить их производительность и повысить масштабируемость. Она повышает "интеллектуальность" коммутаторов, позволяя им участвовать в процессе маршрутизации, и производительность маршрутизаторов, предоставляя им дополнительные возможности контроля за трафиком (в частности, распределения нагрузки), свойственные коммутаторам ATM и Frame Relay. Программная поддержка технологии Tag Switching маршрутизаторами фирмы Cisco Systems обеспечивает достаточно плавный переход от сегодняшних сетей, построенных на базе этих маршрутизаторов, к коммутируемым средам завтрашнего дня. И наконец, поддержка коммутаторами ATM технологии Tag Switching значительно упрощает процесс их интеграции с традиционными маршрутизаторами.

Представив технологию Tag Switching, фирма Cisco Systems достаточно четко определила свою стратегию построения крупных распределенных сетей, в которых совместно будут "трудиться" ее мощные маршрутизаторы (типа 7500) и коммутаторы (типа StrataCom BPX), общаясь на языке IOS.

Противники и союзники

Фирма Cisco Systems стремится утвердить технологию Tag Switching в качестве набора стандартов Инженерной проблемной группы Интернет (Internet Engineering Task Force — IETF). Однако пока такое ее стремление поддержали только десять фирм (см. врезку "Сторонники Tag Switching"). Нисколько не стараясь обидеть эти очень уважаемые фирмы, заметим, что среди них нет ни одного ведущего "игрока" на рынке сетевого оборудования.

А уж кто точно не спешит выступить в поддержку технологии Tag Switching, так это фирмы 3Com, Cascade, IBM и Ipsilon. Первые три в конце января 1997 г. объявили о сотрудничестве, направленном на создание полностью коммутируемых сред, ориентированных на протокол IP и охватывающих локальные и распределенные сети. Опираясь на собственные архитектуры (Fast IP (3Com), Multiprotocol Switched Services (IBM) и IP Navigator (Cascade)), эти фирмы планируют использовать для интеграции локальных и распределенных сетей протокол NHRP (Next Hop Resolution Protocol), а также одну из составных частей технологии IP Switching (IP коммутации) — протокол IFMP (Ipsilon Flow Management Protocol). Технологию IP Switching, предложенную фирмой Ipsilon, многие специалисты рассматривают в качестве основного конкурента технологии Tag Switching.

Однако, несмотря на достаточно скромную поддержку технологии Tag Switching в сетевой отрасли, на мой взгляд, она имеет достаточно хорошую перспективу. Более 80% трафика в магистралях Интернет проходит через маршрутизаторы Cisco Systems (данные Yankee Group), поэтому вряд ли кто помешает фирме внедрить технологию Tag Switching в Интернет. По мнению некоторых аналитиков, именно Интернет станет первым "полем деятельности" для технологии Tag Switching, которая поможет фирме Cisco Systems сохранить доминирующие позиции поставщика сетевого оборудования для Интернет.

Лидируя на рынке продуктов межсетевого взаимодействия, Cisco Systems продолжает "набирать обороты" (о деятельности фирмы на российском рынке см. врезку "Cisco Systems в России") и в настоящее время предлагает продукты, на базе которых можно построить сеть любого масштаба. Кроме того, Cisco Systems — одна из немногих фирм, способных довести свою фирменную технологию до уровня стандартной в отрасли. Все это позволяет говорить о том, что технология Tag Switching имеет высокие шансы на успех.

Однако не следует забывать, что Tag Switching пока остается фирменной технологией Cisco Systems. Поэтому преимущества от ее практического внедрения в корпоративные интрасети смогут ощутить только клиенты Cisco Systems. Если же эта технология будет успешно внедрена в Интернет, то косвенно ее эффективность оценит большинство из нас, кто пользуется услугами этой глобальной информационной сети


распечатать статью




  
5 '1997
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• Помидоры АТМ наконец созрели

локальные сети

• Сегментирующие концентраторы повышают производительность сети

• Как подружить Unix с Wintel

• "Переезжаем" в IntranetWare

• Кадры решают все

• С чего начинается кабель?

корпоративные сети

• Коммутаторы третьего уровня для корпоративных интрасетей

• Новое поколение корпоративных сетей нуждается в АТМ

• Серверы удаленного доступа на основе устройств PC Card

• Альтернативы протоколу RIP в больших сетях

• Технология Tag Switching: коммутаторы и маршрутизаторы в одной "упряжке"

услуги сетей связи

• Frame Relay "шагает" по России

• Терминальные устройства учрежденческой связи

• Время ISDN пришло

• Услуги ISDN по любым каналам

• О технологиях измерений на сетях SDH

• Анализаторы протоколов для территориальных сетей

интернет и интрасети

• Создание корпоративных систем электронной почты

• Средства поддержки коллективных работ в интрасетях

• Групповая адресация в IP-сетях

• Выбираем платформу для сервера Интернет

защита данных

• Обеспечение безопасности посредством удаленной аутентификации

новые продукты

• Novell адаптируется к экспансии Windows NT, Восьмиканальный цифровой уплотнитель для абонентских линий, Хост-адаптер DIVA Pro 2.0: универсальность и простота настройки, Самый мощный коммутатор АТМ, Первый сотовый телефон с цветным дисплеем



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх