Интерфейс между частными сетями (PNNI)

Интерфейс между частными сетями (Private Network-to-Network Interface - PNNI) разработан форумом ATM для установления соединений между частными коммутаторами (сетевыми узлами private network node interface) и между группами частных сетей (Private Network-to-Network Interface), как это показано на рис. 6.16.

увеличить изображение
Рис. 6.16. Применение PNNI

Определение PNNI включает в себя два протокола

1. Протокол маршрутизации, который обеспечивает выбор маршрута, обеспечивающего требования по качеству обслуживания.
2. Сигнальный протокол для обмена сообщениями между станциями и между частными сетями.

увеличить изображение
Рис. 6.17. Пример сигнализации PNNI

Сигнальный протокол обеспечивает установление и разъединение соединения "точка­точка" и "точка­многоточие". Протокол основан на UNI 4.0 с некоторыми расширениями для обеспечения поддержки маршрутизации от источника, для проверки работы собственного передатчика по линии (crank back) и для поиска обходных путей в случае сбоя установления соединения. На рис. 6.17 источник передал запрос первой станции на соединение с получателем Б, при этом он передает сигнальное сообщение ВЫЗОВ (SETUP), затем, используя сигнализацию UNI, устанавливает соединения с контролем качества QoS (функция Connection Admission Ccontrol - CAC) и отвечает сигналом СВЯЗЬ УСТАНАВЛИВАЕТСЯ (CALL_PROCEEDING), если обработка вызова возможна. Первая станция имеет записанную базу данных по топологии сети, которая позволяет вычислить маршрут так, чтобы были выполнены требования, записанные в контракте. Сообщение ВЫЗОВ (SETUP) распространяется далее по сети, используя маршрут, заданный станцией источника. Каждая станция анализирует маршрут для выполнения качества обслуживания и в случае успеха передает далее сигнал ВЫЗОВ (SETUP). Источник также вырабатывает сигнал СВЯЗЬ УСТАНАВЛИВАЕТСЯ (CALL_PROCEEDING) в сторону предыдущей станции. Если станция назначения может обслужить вызов, то она отвечает сигналом ПРОКЛЮЧЕНО (CONNECT), который также передается по сети к источнику. При разъединении обмен сигналами проводится так, как это показано на рис. 6.17.

Маршрутизация между частными сетями (PNNI)

Маршрутизация сетей ATM разработана не так хорошо, как другие вопросы ATM, такие как управление при перегрузках и коммутация. Наиболее ощутимый результат - это стандарт PNNI.

Согласно PNNI в каждом узле накапливаются сведения о топологии сети, при этом в этом интерфейсе возможно изменение этих сведений при изменении сети от самых малых размеров до больших сетей, содержащих много узлов. Это достигается с помощью иерархии маршрутизации, показанной на рис. 6.18.

увеличить изображение
Рис. 6.18. Пример иерархии PNNI

Как показано на рис. 6.18, группа одного ранга (peer group) собирает узлы (физические или логические), которые эксплуатируются и административно управляются на одном уровне. Например, группа одного ранга \[ A1 \] содержит узлы \[ A1.1, A1.2, A1.3 \] . Группы одного ранга представлены на более высоком уровне иерархии узлом логической группы (Logical Group Node - LGN). Например, узел логической группы B представляет на высшем уровне группу одного ранга \[ B \] . На нижнем уровне иерархии группа одного ранга соединяет узлы с помощью физических каналов. На высшем уровне - узел логической группы соединяется с помощью логического канала. Каждая группа одного ранга содержит один главный узел одноранговой группы, который выполняет функции узла логической группы для одноранговой группы. Главный узел суммирует топологическую информацию в пределах одноранговой группы и вводит ее в группу более высокого порядка. Преимущество использования иерархической структуры в том, что каждая станция обслуживает только часть всей сети, при этом уменьшается объем информации маршрутизации, которая сохраняется в каждой станции. Например, для рассмотрения топологии сети со станции \[ A1.1 \] применяется порядок сбора информации, показанный на рис. 6.19. Он гораздо проще, чем рассмотрение всей топологии сети.

увеличить изображение
Рис. 6.19. Определение топологии сети из узла A1.1

PNNI использует маршрутизацию от источника. Этот метод заключается в том, что маршрут определяется не отправителем, а фактически первым маршрутизатором на пути следования сообщения. В отправляемом пакете указан точный маршрут его следования. Задача промежуточных маршрутизаторов состоит только в выполнении записанного маршрута, что ускоряет прохождение информации по сети. В начале узел источника определяет путь внутри группы одного ранга, которая отображается с помощью списка путей, предназначенных для транзита (Designed Transit List - DTL). Предположим, что запрос на установление соединения пришел на станцию \[ A1.1 \] для установления соединения с другой станцией - \[ B.3 \] .

После получения запроса на установление соединения станция \[ A1.1 \] выбирает назначенный путь ( \[ A1.1, A1.2, A2, B \] ), где \[ A1.1 \] и \[ A1.2 \] - обозначение станций, \[ A2, B \] - обозначение станций либо групп. В этом случае используются совместно три списка \[ DTL \] :

\[ DTL: [A1.1, A1.2] \] указатель \[ 2 \]

\[ DTL: [A1, A2] \] указатель \[ 1 \]

\[ DTL: [A, B] \] указатель \[ 1 \]

Текущее значение указателя может изменяться на каждом узле и показывает, какой узел, записанный в списке, надо посетить следующим (значение указателя \[ 2 \] ). Первыми указаны исходящие узлы. Так, первая строка указывает, что от узла \[ A1.1 \] надо установить соединение \[ A1.2 \] (указатель \[ 2 \] ). Все остальные строки указывают возможные дальнейшие пути.

Когда \[ A1.2 \] получает сообщение ЗАНЯТИЕ (SETUP), она удаляет первую строку списка и действует согласно второй строке принятого списка маршрутизации, которой присваивает значения указателя \[ 2 \] . Она ищет путь к одноранговой группе \[ PG (A2) \] . Маршрутная таблица выглядит следующим образом

\[ DTL: [A1, A2] \] указатель \[ 2 \]

\[ DTL: [A, B] \] указатель \[ 1 \]

По этой таблице станция \[ A1.2 \] ищет путь к одноранговой группе \[ PG (A2) \] . С этой группой имеется непосредственная связь станции \[ A1.2 с A2.1 \] .

Когда станция \[ A2.1 \] получит сообщение ЗАНЯТИЕ (SETUP), она начнет поиск согласно таблице в группе 2. Она находит маршрут к оконечной группе B через станции \[ A2.3 \] и \[ A2.4 \] и создает новый список.

\[ DTL: [A2.1, A2.3, A2.4] \] указатель \[ 2 \]

\[ DTL: [A1,A2] \] указатель \[ 2 \]

\[ DTL: [A,B] \] указатель \[ 1 \]

Второй указатель 2 показывает, что соединение идет через две группы.

Когда станция \[ A2.3 \] получает сигнал ЗАНЯТИЕ (SETUP), она устанавливает соединение со станцией \[ A2.4 \] , определяет, что имеет непосредственную связь с группой \[ PG (B) \] , удаляет две верхних строки таблицы и изменяет указатель.

Тогда таблица имеет вид

\[ DTL: [A, B] \] указатель \[ 2 \] .

Когда станция \[ B1 \] группы \[ PG (B) \] получает сигнал ЗАНЯТИЕ (SETUP), она находит список внутри данной группы:

\[ DTL: [ B1, B3 ] \] указатель \[ 2 \]

\[ DTL: [A, B] \] указатель \[ 2 \] .

Когда сообщение достигает станции \[ B3 \] , там определяется, что эта станция есть пункт назначения.

Бывает случай, когда по сигналу ЗАНЯТИЕ (SETUP) выясняется, что отсутствуют ресурсы; тогда возможно нахождение обходных путей.