Адресация в сетях ATM: проблема ждет решения

Выбор формата адресов для сети ATM — задача весьма ответственная. От ее решения зависит не только будущее вашего предприятия, но и ваша репутация как архитектора сети.

Существуют четыре типа адресов ATM, каждый из которых имеет свое назначение. Но они никогда не обсуждались широко, и мало кто из пользователей знает, в каких случаях следует выбрать тот или иной тип адресов. Поэтому сплошь и рядом их применяют неправильно.

В документах ATM Forum — организации, много сделавшей для распространения технологии ATM, — порядок записи адресов ATM определяет спецификация интерфейса «пользователь—сеть» (ATM User—Network Interface Specification). Она описывает форматы обмена данными между устройствами конечных пользователей и коммутаторами ATM, а также между коммутаторами частных сетей и сетей общего пользования. Эта спецификация предусматривает три формата адресов — каждый длиной 20 байт.

Первый из них, DCC (Data Country Code, код данных страны), должен применяться в частных сетях ATM, прежде всего в сетях передачи данных. Второй, ICD (International Code Designator, международный указатель кода), отличается от DCC тем, что должен служить для построения кодов, позволяющих распознавать адреса в международной сети (его роль аналогична роли штрихового кода продуктов); ICD не предназначался для идентификации коммутаторов. Третий формат, E.164 NSAP (Network Service Access Point, точка доступа к сетевым службам), был создан для применения в сетях общего пользования, но затем постепенно превратился в альтернативу формата DCC.

Кроме того, у формата E.164 NSAP есть аналог, предназначенный для тех же сетей, — E.164 Natural. Он был разработан Международным союзом электросвязи (ITU).

Какой формат выбрать?

Если сеть ATM не нужно связывать ни с какой другой, ответ прост: выбирайте тот формат, который в наибольшей мере соответствует вашим требованиям. Задача адресации решается легко и в том случае, если сети ATM соединены постоянными виртуальными каналами (PVC — Permanent Virtual Circuit). Для таких каналов, как и для PVS, основанных на технологии frame relay, маршрут между источником и приемником всегда остается одним и тем же.

Однако сети, подобно людям, стремятся к объединению. Рано или поздно вам потребуется подключить вашу сеть к сети поставщика, дочерней компании, к региональной или национальной сети. Если между сетями ATM будет установлена коммутируемая связь, то некорректно заданные адреса приведут к возникновению проблемы маршрутизации вызовов, а вам придется устранять дублирование адресов.

Сложность состоит в том, что центрального органа, ответственного за распределение адресов ATM, не существует. Эта обязанность возложена на различные национальные и международные организации, каждая из которых ведает определенными форматами. Американский национальный институт стандартов (ANSI) выдает адреса формата DCC, Британский институт стандартов (British Standards Institute) — адреса ICD, а сектор стандартизации электросвязи Международного союза электросвязи (ITU-T) — адреса E.164 Natural. Какая организация занимается адресами E.164 NSAP — неизвестно, во всяком случае ATM Forum их не присваивает. Именно на эту причину ссылаются многие операторы связи, выбравшие иной формат.

Есть пользователи, которые вообще отвергают принятые ATM Forum форматы адресов и изобретают собственные. Другие операторы, хотя и придерживаются официальных форматов, применяют их не по назначению.

ATM Forum в своем руководстве по заданию адресов признает, что было время, когда адреса типа ICD присваивались «без строгого соблюдения их первоначального назначения». Сегодня положение изменилось: Британский институт стандартов не выдает адреса ICD для частных сетей. Но «нарушители конвенции» считают возможным распорядиться ими по-своему. Например, Cisco и FORE продают оборудование ATM со встроенными адресами формата ICD. Bell Atlantic, оператор одной из крупнейших сетей общего пользования, не только использует формат ICD для общедоступных сетевых адресов, но и предлагает их клиентам при организации частных сетей.

Если у вас частная сеть, целесообразно выбрать DCC. Во-первых, этот формат и создавался для частных сетей. Во-вторых, диапазон DCC-адресов достаточно широк. В-третьих, идентификатором оконечной системы (поле ESI) служит физический адрес (MAC-адрес), который хранится в ее сетевом адаптере и определяет устройство.

Для адресов сети общего пользования рекомендуется применять формат E.164 Natural, в полях которого предусмотрена запись адреса ISDN, применяемого в телефонных сетях общего пользования. Кроме того, в частных сетях с адресами формата ICD или DCC обычно предусматривается прямое и обратное преобразование E.164 Natural.

Маршрутизации между сетями общего пользования и частными следует уделить особое внимание, так как именно здесь ошибки в адресации проявляются наиболее ощутимо. Теоретически, если протокол PNNI (Private NetWork-to-NetWork Interface) служит для динамической маршрутизации внутри каждой из сетей, то маршрутизацию вызовов между ними можно осуществлять по этому протоколу. Однако он передает в частную сеть слишком много сведений о внутреннем устройстве сети общего пользования, поэтому операторы связи редко предлагают использовать его в сетях своих клиентов (хотя сами применяют). Обычно они дают клиентам адреса ATM из выделенного им диапазона (телефонные компании нередко предоставляют такие адреса вместе с телефонным номером).

Можно ли полагаться на оператора связи, у которого были трудности с регистрацией адресов? Иногда — да, например в тех случаях, когда владельцы небольших сетей не имеют средств на приобретение и администрирование собственных адресов. Даже ATM Forum рекомендует этот вариант получения адреса, поскольку он облегчает расширение сети. Кроме того, у клиента не всегда есть выбор: порой операторы связи отказываются создавать статический маршрут к частной сети, если в ней применяется собственная адресация. Тем самым клиент лишается услуги предоставления коммутируемого виртуального канала (SVC) и не может устанавливать связь с другими клиентами сети общего пользования.

Предоставляя адреса ATM для частных сетей, операторы требуют соблюдения определенных правил. В качестве примера можно упомянуть сеть Университета шт. Западная Вирджиния, которой владеет компания Bell Atlantic. В поле идентификатора коммутатора (HO-DSP) пользователям федеральных сетей разрешено использовать лишь два байта, а предприятиям — три или четыре. Если клиент желает работать в коммутируемой сети, ее адреса должны быть получены только в Bell Atlantic.

Важно и то, какое число байт из адреса выделено организации, поскольку чем больше это число, тем больше уровней иерархии адресов можно создать (каждый уровень присваивается одноранговой группе пользователей, постоянно взаимодействующих друг с другом). Так, в сети упомянутого университета одноранговые группы были сформированы на основе его факультетов и кафедр. Чтобы каждая группа могла расширяться, для идентификатора коммутатора сначала было отведено шесть байт (более чем достаточно для любой корпоративной сети), но Bell Atlantic потребовал их сокращения до двух. Два байта позволяют адресовать до 65 тыс. коммутаторов, чего, на первый взгляд, вполне достаточно. Однако практика показывает, что при постоянном росте числа одноранговых групп такого запаса хватает ненадолго. Гораздо больше свободы дают три байта — свыше 16 млн адресов.

Итак, прежде чем получать от оператора сети общего пользования адреса ATM, необходимо обдумать ответы на следующие вопросы.

• Достаточен ли диапазон предоставляемых адресов для развития вашей сети?
• Как быть, если вам потребуется перейти к другому оператору? Некоторые операторы в этом случае отзывают выданные адреса, и тогда вам придется менять адрес каждого коммутатора.
• Занимают ли адреса непрерывный диапазон? Если нет, маршрутизировать такую сеть будет непросто. Может быть, вам понадобится создать несколько статических маршрутов.
• Каким образом оператор связи намерен разрешать конфликты адресов в своей и смежной сетях? Действительно ли он рассматривает данную функцию как одну из своих обязанностей? При отсутствии центрального органа, ответственного за регистрацию адресов, разрешение таких конфликтов весьма проблематично.

Есть ли выход?

Хорошим решением проблемы адресации в сетях ATM мог бы стать известный стандарт NAT (Network Address Translation), регламентирующий преобразование IP-адресов. В сетях IP часто используются два набора адресов: один служит для внутреннего употребления, а другой — для обращений извне. Преобразование выполняют различные NAT-устройства, которые обрабатывают таблицу трансляции адресов. К сожалению, подобные устройства для сетей ATM пока не предлагаются.

ATM Forum работает над моделью двухуровневой адресации (bi-level addressing), которая позволит владельцам частных сетей применять как собственные, так и приобретенные у оператора адреса. Преобразование адресов будет осуществляться с использованием базы данных адресов, доступ к которой обеспечивается из каждой частной сети. К сожалению, работа над моделью продвигается очень медленно, и в ближайшие годы рассчитывать на ее появление не приходится.

Следует заметить, что чем больше сетей ATM объединяется с помощью коммутируемых каналов, тем чаще возникают трудности с адресами. А пока проблема адресации не получит окончательного решения, она будет серьезно сдерживать распространение технологии ATM.

Рис. 1 Структура адресов ATM (20 байт)

1. HO-DSP (High-Order Domain Specific Part) — «Старшие байты доменной части». Обычно служит для направления вызова на соответствующий коммутатор в пределах местной сети. 2. AFI (Authority and Format Identifier) — "Идентификатор полномочий и формата". Обозначает формат адреса. 3. RD (Routing Domain) — "Домен маршрутизации". Служит для различения подразделений внутри организации. 4. ESI (End System Identifier) — "Идентификатор оконечной системы". Обозначает интерфейс между оконечным коммутатором и оконечной системой. Обычно содержит физический адрес адаптера Ethernet. 5. SEL (Selector) — "Селектор". Содержит 1 байт и предназначено для нескольких служб АТМ, реализуемых одним устройством. 6. IDI (Initial Domain Identifier) — "Начальный идентификатор домена". Обычно используется для обозначения страны. 7. AREA (Area Identifier) — "Идентификатор зоны". Заполняется пользователем. Служит для обозначения групп в локальной сети ATM.