Noční můra ATM volba vhodného způsobu adresování

Je tu půlnoc. S příchodem rána bude ve vaší síti poprvé použit nový adresní formát ATM. Vaše pověst síťového ...


Je tu půlnoc. S příchodem rána bude ve vaší síti poprvé použit nový adresní
formát ATM. Vaše pověst síťového architekta závisí na tom, do jaké míry jste
schéma adresování navrhl tak, aby bylo pro váš podnik dostatečně pružné. Co
všechno bylo potřebné při jeho přípravě zvážit?
Nebylo to snadné. Všechny možné adresní formáty ATM se vám honí hlavou. Vybral
jste ten pravý? V tomto okamžiku je to těžké byť jen odhadnout. Nebude váš
adresní plán omezovat vaši síť? Ponechal jste dostatek prostoru pro budoucí
růst? Probudíte se zalit studeným potem. Právě vás navštívila noční můra
adresování ATM.
ATM: Technologie s historií
Když došlo na adresování ATM, ATM Forum, organizace, která má na starosti
podporu ATM, rozehrála hazardní hru. Zatímco hledala svou cestu, do povědomí se
vkradly čtyři různé
typy adresování ATM zastánci každého z nich tvrdili, že má jejich volba svůj
vlastní účel. Avšak tyto účely nikdy nebyly široce publikovány ani pochopeny, a
uživatelé proto začali být zmateni a neuměli se rozhodnout, jaký typ adresování
pro tu kterou aplikaci použít. Nesprávné použití adresních typů se velmi
rozšířilo.
Druhy adresování
Specifikace rozhraní uživatel-síť ATM, která popisuje formáty rozhraní mezi
zařízeními koncových uživatelů a přepínači sítě ATM nebo mezi soukromými a
veřejnými přepínači, definuje adresy ATM, pomocí tří formátů, z nichž každý má
délku 20 bajtů.
První formát, Data Country Code (DCC), byl zamýšlen pro použití v soukromých
sítích ATM, zejména v těch, kde se ATM používá pro datová spojení.
Další formát, International Code Designator (ICD), je podobný kódu DCC, ale byl
zamýšlen k používání pro tvorbu mezinárodně uznávaných kódů, mezi něž patří
například systémy čárových kódů a Deweyův dekadický systém (Dewey Decimal
System). Jeho záměrem ovšem nebylo používání jako formátu pro síťové adresy.
Třetím formátem je adresní specifikace s označením E.164, která byla zamýšlena
pro použi-tí ve veřejných sítích. Existují
dvě varianty tohoto formátu. Verze definovaná Mezinárodní telekomunikační unií
(International Telecommunication Union ITU) je známa jako E.164 Natural
(přirozená verze). Verze organizace ATM Forum, rovněž zamýšlená pro veřejné
sítě, je známa jako E.164 Network Service Access Point (NSAP-přístupový bod k
síťové službě).
Výběr z uvedených adresních formátů je snadný, pokud nechcete vaši síť připojit
k nějaké jiné síti. Stačí, když použijete formát, jenž se nejlépe hodí pro vaše
potřeby. Podobně není adresování problémem, pokud vzájemně propojené sítě ATM
používají pouze permanentní virtuální obvody (Permanent Virtual Circuits PVC).
Stejně jako v případě Frame Relay PVC jsou trasy od zdroje k cíli vždy stejné,
což činí adresování méně problematickým.
Spojené sítě
Ale sítě, stejně jako lidé, mají tendenci ke sdružování. Dříve nebo později si
budete přát propojit vaši síť se sítí dodavatele či dceřiné společnosti,
případně s nějakou regionální nebo celostátní sítí. Pokud pro budování spojení
mezi sítěmi ATM používáte přepínané služby, adresování se rychle stane
problémem. Budete muset přemýšlet o duplicitních adresách a dalších řešeních,
abyste zajistili správné směrování.
To bude velká výzva, hlavně proto, že neexistuje centralizovaný orgán, který by
distribuoval adresy ATM. Naproti tomu se správou ATM adres zabývá konglomerát
státních i mezinárodních agentur, z nichž každá má pod kontrolou určité
formáty. Ve Spojených státech je normalizační úřad ANSI pověřen správou kódů
DCC. Britský normalizační ústav (British Standards Institute) je strážcem
adresního formátu ICD. Telekomunikační jednotky ITU se starají o přirozený
formát E.164. V případě formátu E.164 NSAP to vypadá, že neexistuje nikdo, kdo
by jej měl na starosti. S určitostí však víme, že ATM Forum to není. Někteří
uživatelé říkají, že vzhledem k tomuto problému použili jiný formát než E.164
NSAP.
Někteří uživatelé se vyhnuli všem těmto čtyřem formátům a vymysleli si své
vlastní adresy ATM. Dochází rovněž k bezuzdnému zneužívání těchto čtyř
všeobecně uznávaných adresních formátů.
Zaděláno na problémy
Pokud jde například o adresy ICD, směrnice pro adresování vydaná organizací ATM
Forum připouští, že existovalo "období, kdy kódy ICD byly přidělovány bez
přísného přidržování se původně zamýšleného účelu," jímž bylo použití v
systémech čárových kódů apod. Dnes už ovšem Britský normalizační ústav kvůli
zmíněné směrnici nepřiděluje společnostem ICD adresy, aby je používaly jako
soukromé síťové adresy.
Mezitím nejméně dva dodavatelé produktů ATM Cisco a FORE prodaly třetím stranám
ATM produkty s předem nakonfigurovanými ICD adresami. Kromě toho veřejní
provozovatelé sítí, např. Bell Atlantic, zavedli ICD adresy jako adresy veřejné
sítě a důrazně doporučovali svým zákazníkům, aby v soukromé síti používali
adresy z rozsahu kódů ICD provozovatele. Tolik, pokud jde o záměry.
Tak jaké adresní schéma byste měli použít? Odpověď není jednoznačná.
Jak volit
Pokud se staráte o soukromou síť, z mnoha důvodů je vaší nejlepší volbou
adresní formát DCC. Za prvé je určen pro soukromé sítě. Má decentně dimenzovaný
adresní rozsah a jako identifikátor koncového systému (End System Identifier
ESI) používá adresu řízení přístupu k médiu zařízení (Media Access Control
MAC), která je součástí adresy ATM označující konkrétní zařízení ATM. Tento
faktor o něco usnadňuje tvorbu adresního schématu ATM, protože již máte k
dispozici MAC adresy všech zařízení.
Jestliže adresujete veřejnou síť, doporučeným formátem je E.164 Natural. Má
stejnou výhodu jako adresování ISDN, které se již používá ve veřejné telefonní
síti. Kromě toho privátní sítě používající adresy ICD nebo DCC mohou obvykle
své adresy překládat do a z formátu E.164 Natural.
Je to směrování mezi veřejnými a soukromými sítěmi, které je obzvláště
nesnadné, pokud dojde na adresování ATM. Teoreticky by mohl být pro směrování
přenosů mezi sítěmi použit směrovací informační protokol využívající rozhraní
mezi privátní a veřejnou sítí (Private Network-to-Network Interface PNNI), a to
za předpokladu, že PNNI podporuje dynamické směrování přenosů v rámci sítě ATM.
Avšak rozhraní PNNI nezná míru. Má snahu
poskytovat soukromé síti velké množství informací o vnitřní architektuře
veřejné sítě. Provozovatelům sítí se protiví zabývat se takovým druhem
informací, a tak používají PNNI pouze pro směrování přenosů uvnitř svých sítí,
ale zřídka toto řešení nabízejí svým zákazníkům.
Nabídnuté adresy
Provozovatelé sítí však budou uživatelům nabízet k použití své rozsahy ATM
adres. To je přirozené pro poskytovatele hlasových služeb, kteří vnímají
myšlenku nabízení ATM adres spíše jako rozšíření k přidělovaným telefonním
číslům.
Vzniká však otázka: Jestliže se provozovatel dostane do problémů s registrací
rozsahu adres a přitom nabízí adresní rozsah zákazníkům, je to dobré? Odpověď
zní: "Někdy." Použití adres poskytnutých provozovatelem může být prospěšné
uživatelům s menšími sítěmi, kteří nemají na to, aby získali a spravovali své
vlastní rozsahy adres. ATM Forum prosazuje používání adres poskytovaných
provozovateli, protože se ukázalo, že jde o rozumný způsob, jak dosáhnout
škálovatelnosti v oblasti směrování a adresování sítí ATM.
Nebezpečí poskytovaní adres provozovateli spočívá v tom, že může být
restriktivní. Někteří provozovatelé sítí například odmítají vybudovat statickou
trasu k sítím svých zákazníků, pokud zákazníci nebudou souhlasit s tím, že
použijí adresy z adresního rozsahu provozovatele. To v podstatě znamená, že
vaše síť bude odříznuta od služby virtuálního obvodu (Virtual Circuit Service),
jestliže nebudete akceptovat ATM adresy provozovatele. Bez statické trasy
nebudou mít jiné sítě žádnou možnost, jak nalézt vaši síť, a naopak. Příklad z
USA
Při nabízení adres provozovatele společnost Bell Atlantic zpřístupnila
zákazníkům patřícím k vládním orgánům státu ubohé dva bajty adresního prostoru
nad polem ESI pro potřeby soukromých sítí. Pro potřeby podnikových sítí se
přitom obvykle dávají k dispozici 3 nebo 4 bajty. Tento provozovatel rovněž
vyslovil požadavek, aby stát akceptoval adresy z rozsahu Bell Atlantic, pokud
si bude přát komutované služby v síti ATM.
Tento problém je důležitý, protože čím více bajtů v adresním prostoru máte, tím
více úrovní hierarchie můžete vytvářet ve vašem adresním schématu. To na druhé
straně významně ovlivňuje výkonnost, poněvadž úrovně hierarchie vám umožňují
vytvářet skupiny rovnocenných uživatelů, tj. takové skupiny uživatelů, které
rutinně komunikují mezi sebou.
Například Univerzita Západní Virginie (West Virginia University WVU) přiděluje
adresy všem svým školám i jednotlivým fakultám. Pokud musíte umožnit růst každé
skupiny rovnocenných uživatelů, adresy rychle přibývají. Když škola původně
založila svou síť ATM, používala šestibajtový adresní prostor, ponechávajíc
dostatek prostoru pro růst. (Šest bajtů adresního prostoru vám poskytuje
prostor pro větší počet adres, než jaký kdy bude potřebovat nejrozsáhlejší
podniková síť.)
WVU byla přesto donucena zredukovat své registrované soukromé adresy a vtěsnat
se do dvoubajtového adresního prostoru společnosti Bell Atlantic, čímž došlo k
významnému snížení počtu dostupných adres a odpovídajících úrovní hierarchie.
Dvoubajtový adresní prostor vám poskytne až 65 000 adres. Může se zdát, že je
to dost, avšak jestliže vytváříte skupiny rovnocenných uživatelů, adresy rychle
ubývají. Naproti tomu tříbajtový adresní prostor vám dá k dispozici více než 16
mil. adres, což je prostor, v němž se mnohem lépe dýchá.
Je jasné, že dříve, než přistoupíte na jakýkoliv adresní rozsah provozovatele,
je třeba hledat odpovědi na některé důležité otázky:
Nabídne vám provozovatel adresní prostor dostatečně velký pro podporu růstu?
Růst sítě je nevyhnutelný a vy budete chtít mít možnost získat další adresy.
Co se stane, když se rozhodnete změnit provozovatele sítě? Někteří
provozovatelé si vezmou zpět svůj adresní rozsah, jakmile opustíte jejich síť.
Pak budete muset přidělit každému přepínači ve vaší síti ATM novou adresu což
je nepříjemné trápení, jestliže má váš podnik velký počet přepínačů ATM.
Bude rozsah, který vám poskytuje provozovatel, spojitý? Směrování v prostředí
nespojitých rozsahů může být nepříjemné. Často vyžaduje vícenásobné statické
trasy.
Co je provozovatel připraven udělat v případě adresního konfliktu na jeho síti
nebo na připojující se síti? Při adresování, při němž jsou adresy poskytovány
provozovatelem, by na přidělování ATM adres měli dohlížet poskytovatelé služeb.
Avšak nikdo si není zcela jist, že tomu tak opravdu bude. Teoreticky je v
případě vzniku adresního konfliktu brán k odpovědnosti ten poskytovatel služeb
ATM, jenž se provinil. Avšak pokud neexistují centralizované registrační úřady,
můžete jen hádat, jak se to bude urovnávat a řešit.
Potenciální řešení
Nejlepším způsobem, jak se vypořádat s adresovacími problémy provozovatele, by
mohlo být využití překladu síťových adres (Network Address Translation NAT),
jenž je velmi rozšířený ve světě IP. Sítě IP často interně používají jednu sadu
čísel, zatímco s okolním světem komunikují prostřednictvím jiných adres. Tuto
funkci uskutečňují různé typy zařízení NAT prostřednictvím udržování překladové
tabulky, která zobrazuje IP adresy jednoho rozsahu do IP adres jiného rozsahu.
NAT je přesně to, co potřebujete pro adresování mezi různými sítěmi ATM.
Naneštěstí dosud nikdo nepřišel se zařízením, které by tento překlad
realizovalo ve světě ATM.
ATM Forum pracuje na "dvojúrovňovém adresování", jež by umožnilo zákazníkům
používat v soukromých sítích své vlastní ATM adresy, zatímco mezi poskytovateli
služeb by se používaly adresy přidělené provozovateli sítí. Zařízení pro
dvojúrovňové adresování by měla udržovat databázi s více vstupy, jedním pro
každou síť nějakého provozovatele, která je propojena se soukromou sítí.
Naneštěstí práce na dvojúrovňovém adresování postupují příliš pomalu, takže
není pravděpodobné, že by výsledky byly k dispozici během několika příštích let.
Nyní, když se sítě ATM začínají navzájem propojovat s využitím přepínaných
služeb, musí ATM Forum problém adresování aktivně řešit a učinit příslušné
kroky, které povedou k vyřešení obrovského množství vzniklých problémů.
Dvojúrovňové adresování je určitě dobrým začátkem, ale nedělá nic pro snížení
složitosti adresování sítí ATM.
Způsob, jakým zacházíte s adresováním ATM, se vám může vrátit v tom
nejnevhodnějším okamžiku. Pokud mu nebudete rychle věnovat pozornost,
adresování by mohlo významně narušit zavádění sítí ATM.
9 0417 / pen
V dnešním TECH-Tipu se věnujeme jednomu poměrně velmi specifickému problému,
totiž adresování ATM. Proto jistě není od věci zasadit zde ATM do širších
souvislostí.
Zhruba před půl stoletím byly prakticky jedinými počítačovými sítěmi
terminálové sítě. Veškeré jejich zdroje byly soustředěny do jediného místa do
centrálního počítače. Do povědomí veřejnosti se dostala především architektura
SNA (Systems Network Architecture) od firmy IBM. Tvůrci první verze této
architektury však nepovažovali za vhodné vzájemně propojit i jednotlivé
uživatele. Tenkrát bylo možné vybudovat spojení mezi řídicími počítači pouze na
malou vzdálenost a přenosová kapacita byla velmi nízká.
Možnosti, které nabízelo sdílení výpočetní kapacity sítě centrálních počítačů,
podnítilo zájem uživatelů o co největší propojení. Vznikly odborné skupiny,
které se hodlaly problematice propojení počítačů věnovat systematicky. Zpočátku
byla propojení počítačů realizována prostřednictvím klasických
telekomunikačních linek. To s sebou přinášelo řadu omezení, daných především
analogovou podstatou těchto linek. Propojení tak mělo velmi omezenou přenosovou
rychlost (maximálně desítky kilobitů za vteřinu) a omezený geografický dosah
(linky byly zpravidla tvořeny napevno propojenými telefonními okruhy tak, jak
to známe u dnešních "pevných" linek). Protože však bylo nutné rezervovat
kapacitu takové linky po celou dobu (nikoliv jen po dobu přenosu), objevily se
tlaky vytvořit nový model přenosu dat tzv. přepojování datových bloků (paketů).
Tento model předpokládá, že kapacita linek bude využívána i k jiným účelům a že
nebude vyhrazena jen pro spojení mezi dvěma
konkrétními počítači. A právě technologie přepojování paketů přinesla do
počítačových sítí zcela nový impulz.
Sjednocení způsobu vzájemného propojení bylo dalším nezbytným krokem. Propojit
dva počítače totiž není problém. Problém nastává, pokud nejsou stanovena pevná
pravidla a k oběma počítačům se chce připojit někdo třetí, na předchozích
počítačích nezávislý. Proto bylo nutné vytvořit jednotnou a ucelenou soustavu
pravidel, podle kterých by komunikace mezi počítači fungovala. Tak vznikly
komunikační protokoly.
Mezi prvními se na trhu objevil již zmiňovaný SNA a DNA (Digital Network
Architecture) od firmy Digital Equipment. Tyto protokoly sice stanovily
pravidla pro komunikaci, ta ale nebyla všeobecně uznána jako standard. Na trhu
se však objevila sada komunikačních protokolů TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol), která postupně zcela ovládla řešení komunikace
mezi počítači a která je dnes nejpoužívanější v oblasti počítačových sítí.
Na trhu však stále chyběla technologie, která by pracovala nejen v lokalitě,
kde je umístěna firma, ale i na velkou vzdálenost. Na vývoji dosavadních
síťových technologií se podíleli zejména odborníci z oblasti počítačů. Ti také
vyvíjeli technologie, které ve své podstatě přenášely data na relativně krátkou
vzdálenost (nejvýše kilometry), a pro přenos na delší vzdálenosti využívali
technologie, které byly jak spolehlivostí, tak i rychlostí a dostupností o
několik řádů horší. Pro vznik univerzální technologie byla tedy nutná
spolupráce počítačových odborníků s odborníky z oblasti telekomunikací. A právě
tato spolupráce umožnila vznik technologie ATM (Asynchronous Transfer Mode).
Protože je ATM jakousi nadstavbou přenosových cest, lze ATM přenosy realizovat
nejrůznějšími způsoby. ATM tak lze provozovat například v optické síti SONET
(nejčastěji se udává přenosová rychlost 155 Mb/s; lze však dosáhnout i výrazně
vyšších rychlostí, např. 622 Mb/s nebo 2,4 Gb/s), na metalické kabeláži
(obvykle 25 Mb/s), v rádiové síti apod.
Zřejmě nejdůležitější výhodou ATM je však tzv. QoS (Quality of Services), tedy
zajištění kvality poskytovaných služeb. Díky ní je totiž technologie ATM
schopna zaručit různé parametry a vlastnosti přenosu, a přenos tak
přizpůsobovat typu provozu. Proto lze prostřednictvím ATM snadno realizovat
nejrůznější služby vč. přenosu hlasu či obrazu.
Jedním z prvních výrobců, který se ATM začal plně věnovat, byla firma FORE
Systems, která se na tuto technologii specializuje. K dalším významným výrobcům
produktů pro ATM patří např. společnosti Cisco, Lucent, Nortel, Ascend a řada
dalších.

Zamýšlené účely adresních formátů ATM
Data Country Code (DCC):
adresování soukromých sítí
Internacional Code Designator (ICD): kódovací systémy,
jako například Deweyův dekadický
systém a čárové kódy
E.164 Natural: adresování
sítí veřejných provozovatelů
E.164 NSAP: původně zamýšlen
pro sítě veřejných provozovatelů, vyvinul se však do
alternativy adresování soukromých sítí

Pět pověr o adresování ATM
1. Na adresních formátech ATM nezáleží.
Adresní formáty ATM by mohly být považovány za bezvýznamné tehdy a jedině
tehdy, jestliže vaše síť není a nikdy nebude připojena k jiné síti ATM.
2. Moje síť ATM nebude nikdy připojena k jiné síti.
Pokud tomu skutečně věříte, musíte žít v jiné době. Sítě se chtějí vzájemně
propojovat. Síť, která je nyní samostatná a zůstane takovou i v budoucnu, je
skutečně velmi řídkým jevem.
3. Všechny adresní formáty ATM jsou vystavěny stejně.
Toto tvrzení je analogické mýtu číslo 2. Pro různé účely byly navrženy různé
adresní formáty ATM. Opravdu, všechny formáty sestávají z řady oktetů v zásadě
skupin bajtů a mnoho formátů se svou povahou navzájem podobá. Avšak odlišnosti
formátů mají svůj význam nyní a ještě většího významu budou nabývat v
souvislosti s pokračujícím procesem splétání Webu dohromady prostřednictvím
sítí ATM.
4. Zavedení vašich vlastních adres má smysl.
V případě sítí, které nejsou připojeny k jiným sítím, může adresování odrážet
organizační preference. Rovněž je pravdou, že zavedení vašeho vlastního
adresního formátu dá vaší síti k dispozici všech 20 bajtů adresy ATM pro ničím
neomezené využití.
Jakmile však nastane doba, kdy budete chtít vaši síť ATM připojit k jiné síti,
pravděpodobně přejdete k registrované adresaci dle NSAP a budete muset změnit
veškeré adresy vaší sítě. Proto rozhodně dává smysl použití registrovaných
adres už od samého počátku budování sítě.
5. Není nic špatného na tom, použijeme-li formát, který je nainstalován v
dodaných ATM přepínačích.
Byli byste velmi překvapeni, jak je mezi návrháři sítí rozšířen nešvar použít
ty adresy, jež jsou náhodou "přibaleny" k ATM přepínačům, které jsou jim
dodány. Této hloupé chyby se dokonce dopustili i velcí provozovatelé sítí.
Toto schéma připomínající ruskou ruletu je plné nebezpečí. Například v
závislosti na výrobci nemusíte mít možnost vytvářet duplicitní adresy na
vícenásobných přepínačích.
Někteří dodavatelé mohou v této souvislosti postupovat opatrně, ale na to
nesmíte spoléhat. Kromě toho můžete zapomenout na použití spojitého rozsahu
adres. Následující přepínač ve výrobní řadě možná připadl jinému zákazníkovi.
Představte si tu legraci, pokud by došlo k tomu, že byste někdy v budoucnu síť
tohoto zákazníka připojovali k vaší síti.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.