LAN Emulation (LANE)
V minulém dílu tohoto modulu jsme si popsali jednu z možností, jak provozovat stávající aplikace a síťové protokoly nad technologií ATM - řešení, označované jako "Classical IP over ATM". Dnes se dostaneme k dalšímu možnému řešení, označovanému jako tzv. LAN emulace (LAN Emulation, LANE).
Připomeňme si hned na úvod, jaká je podstata řešení popisovaného v minulém dílu: Classical IP over ATM umožňuje provozovat jeden konkrétní síťový protokol (byť značně rozšířený, přesto jen jeden), a to po určitém "dopracování" (zejména po doplnění mechanismů pro přímý překlad IP adres na ATM adresy a naopak), a určitém omezení funkčnosti (není podporován tzv. broadcast a multicast). Celkový efekt je pak takový, že přítomnost ATM je zde patrná, a alespoň něco jí musí být uzpůsobeno - například právě implementace protokolu IP musí být specifická, uzpůsobená ovladačům příslušných rozhraní, fungujících dle standardu Classical IP over ATM.
Podstata LANE
Alternativní řešení, které si budeme popisovat dnes, se v aspektu "viditelnosti ATM" zásadně liší - vychází z předpokladu, že technologie ATM má být před vyššími vrstvami dokonale skryta, tak aby se jí vůbec nic nemuselo přizpůsobovat. To samozřejmě nejde bez toho, aby se přenosové vrstvy ATM "nějak tvářily", resp. chovaly jako nějaká jiná přenosová technologie - v našem případě jde o důsledné napodobování Ethernetu (přesněji standardu IEEE 802.3) či Token Ringu (IEEE 802.5). Právě proto je celý tento přístup označován jako "LAN emulace". Hlavní motivací je samozřejmě to, aby bylo možné "vzít" jakékoli řešení, vyvinuté pro fungování nad Ethernetem či Token Ringem, a "posadit" jej a nechat fungovat bez jakýchkoli úprav i nad síť ATM, fungující v režimu LAN emulace. Podobnost se skutečnou (ne-emulovanou) sítí Ethernet či Token Ring je dovedena až do úrovně síťových ovladačů - emulovaná LAN je typicky implementována bezprostředně pod rozhraním NDIS či ODI, resp. pod úrovni odpovídající těmto rozhraním, a nad tímto rozhraním pak může být použita libovolná implementace síťových protokolů, uzpůsobená tomuto rozhraní.
Zdůrazněme si tento poslední fakt znovu: LAN emulace "sahá" až po rozhraní NDIS či ODI ovladačů (resp. rozhraní jim na roveň postavených), a na této úrovni emuluje běžný Ethernet či Token Ring. Nad tímto rozhraním pak mohou být použity libovolné síťové protokoly, schopné pracovat nad Ethernetem či Token Ringem - tedy například protokol IP (a nad ním další protokoly TCP/IP), či protokol IPX (a Novellské protokoly IPX/SPX) atd. Žádné apriorní omezení zde neexistuje - na rozdíl od "classical IP over ATM", které vychází vstříc jedinému síťovému protokolu.
Dalším zásadním rozdílem mezi přístupem "Classical IP over ATM" a LAN emulací je způsob práce s adresami: v případě "klasického IP nad ATM" dochází k přímému mapování IP adres do odpovídajících ATM adres. V případě LAN emulace jsou příslušným emulačním mechanismem mapovány MAC adresy (tedy například Ethernetové adresy) na ATM a naopak - vyšší vrstvy, pracující nad vrstvou zajišťující LAN emulaci, pak samy pracují s Ethernetovými adresami, a pro převod mezi síťovými adresami (např. IP adresami, IPX adresami) používají přesně stejné převodní mechanismy (např. ARP a RARP), jaké používají i nad skutečným (ne-emulovaným) Ethernetem či Token Ringem).
Jak funguje LAN emulace?
 |
Podobně jako u řešení "Classical IP over ATM", jsou i v tomto případě jednotlivé uzly seskupovány do logických celků - zde tyto celky tvoří jednotlivé emulované sítě LAN. Pod pojmem "emulovaná LAN" je přitom možné si představit to, co i v případě Ethernetu odpovídá pojmu "síť" - tedy vše, co je propojeno na úrovni linkové vrstvy (pomocí mostů, zde pomocí ATM switchů), přičemž hranici emulované sítě LAN tvoří nejbližší směrovač (jako zařízení fungující na síťové vrstvě). Jak naznačuje dnešní první obrázek, součástí takovéto emulované sítě LAN tedy může být i skutečný Ethernet či Token Ring.
Pro samotné fungování skutečně emulované sítě LAN bylo zvoleno řešení na principu "rozesílacích serverů", naznačené již v předminulém dílu - potřebnou funkčnost, kterou je třeba poskytnout ale kterou ATM nenabízí, zde nahrazují specializované servery. Ty jsou trojího druhu:
 |
- LAN Emulation Server (LES, jeden pro každou emulovanou síť LAN), zajišťuje potřebné řídící funkce
- Broadcast and Unknown Server (BUS, jeden pro každou emulovanou síť LAN, zajišťuje rozesílání, pro emulaci broadcastu a multicastu)
- LAN Emulation Configuration Server (LECS, jeden pro každou skupinu sítí LAN, které tvoří jednu administrativní doménu), poskytuje nezbytné konfigurační údaje (viz dále).
Každé rozhraní, implementující funkce LAN emulace, pak vůči těmto serverům vystupuje v roli klienta (LEC, neboli LAN Emulation Client).
Po svém spuštění (naběhnutí) se každý emulační klient (LEC) musí obrátit na nejbližší server LECS (jeho adresu má např. v sobě pevně zadrátovánu). Od něj dostane základní informace typu: do jaké emulované sítě LAN patří, na který LES (LEN Emulation Server), již specifický pro danou síť se má dále obracet, a na jaké adrese najde rozesílací server BUS (Broadcast and Unknown Server) pro příslušnou síť.
Další fungování emulace pak již naznačuje druhý obrázek a na něm naznačená spojení - server LES zajišťuje pro své klienty mj. překlady MAC adres na ATM adresy, zatímco server BUS zajišťuje potřebné rozesílání dat více příjemcům - zatímco přenosy od jednoho odesilatele k jedinému příjemci již mohou být "přímé", bez účasti jednotlivých serverů.