LANE(ATM的一種技術)

LAN Emulation： 區域網路仿真或LAN仿真，LANE是ATM的一種技術，是為了在ATM網路上傳遞傳統的LAN幀，由邊緣交換機或接入路由器提供的服務。

基本介紹

• 中文名：區域網路仿真或LAN仿真
• 外文名：LANE
• 全稱：LAN Emulation
• 分類：ATM的一種技術

簡介

LANE 功能是仿真通過 ATM 交換機中的 MAC 層實現的，ATM 功能主要在 MAC 層以下進行，對 LLC邏輯鏈路控制層及其高層是透明的，所以傳統網路中的所有業務及其軟硬體均可不加修改地運行在ATM網路上。傳統區域網路站點不需事先建立連線就可以傳送數據，LANE要為參與仿真的站點提供類似的無連線服

務。ATM 站點中的 MAC 驅動器接口。LANE 的主要目的是使已有的 LAN上的套用能夠通過傳統協定棧，

如IP、IPX、Netbios、APPN、Apple Talk等訪問ATM網路。由於傳統區域網路上的這些協定棧都是運行在標

準的MAC驅動器接口，LANE服務就提供相同的MAC驅動器服務原語，以保證網路層協定不需經過修改就能

運行。仿真區域網路Emulalted LANS:ELAN。在有些環境中，可能需要在一個網路中配置多個分開的域。ELAN

由一組ATM附屬設備組成，這組設備的邏輯上與乙太網IEEE802.3和令牌環網IEEE802.5的區域網路網段類

似。在一個 ATM 網路中可以有多個ELAN。終端設備屬於哪個ELAN與它的物理位置無關。一個終端設

備可以同時屬於多個ELAN。同一個 ATM 網路中的多個ELAN在邏輯上是相互獨立的。與傳統區域網路的

互聯。LANE 不僅提供與 ATM 站點的連線，而且提供與傳統區域網路站點的連線。因此不僅包括有ATM 站

點與LAN站點，同時還包括LAN站點通過ATM站點與LAN站點的連線。在這種MAC層的LANE中仍然

可以採用傳統的橋接（Bridging）方法。

LANE協定棧如下：

ATM區域網路仿真位於AAL上面。用於LANE的AAL協定是AAL5。在網路邊緣設備ATM至LAN

交換器中，LANE 為所有協定解決數據連網問題，其辦法是把 MAC 層的 LAN 地址和 ATM 地址橋接起來。

LANE 完全獨立於其上層的協定、服務和套用軟體。由於 LAN 仿真過程發生在邊緣設備和終端系統上，所

以對於ATM網以及乙太網和令牌環網的主機來說，它是完全透明的。LAN仿真把基於 MAC 地址的數據

連網協定變成ATM虛連線，這樣，ATM網路的作用和表現就像無連線的LAN一樣。LANE協定的最基本的

功能就是將MAC地址解析為ATM地址。通過這種地址映射，完成ATM上的MAC橋接協定，從而使ATM

交換機更好地完成 LAN交換器的功能。LANE 的目的就是完成地址映射以確保 LANE 站點之間建立連線並

傳送數據。

構成

每個ELAN(Emulated LAN）由一組LANE客戶（LEC）和LANE服務構成。LEC還可以是作為ATM主機代理

的網橋和路由器。LE服務由三個不同的功能實體構成：LAN仿真配置伺服器(LECS）、 LAN伺服器（LES）和BUS，

這三個服務實體可以各自存在，但通常位於同一設備，例如：LES 可以位於 ATM交換機、路由器、網橋

和工作站。ATM LANE的構成及相互關係如下圖所示：

⑴ LANE客戶端

（LEC：LANE Client）

在 ATM終端系統上仿真乙太網或令牌環網結點，至少得綁定一個 MAC 地址，其功能是封裝

IP數據報交給ATM網傳送，同時轉譯ATM分組，重新組成IP數據報。

⑵ LANE伺服器

（LES：LANE Server）

提供MAC地址得註冊和解析手段

回響LEC的上述請求

一個LANE中只有一個LES

⑶ LANE廣播

（BUS：Broadcast & Unknown Server）

仿真傳統LAN 的廣播機制

在LEC間直接鏈路建立前單播LEC數據

一個LANE中只有一個BUS

⑷ LANE配置伺服器

（LECS：LANE Configuration Server）

維護一個ATM 網路中多個LANE內的LEC、LES和BUS的配置信息

為每個LEC提供其所屬LES 的ATM地址

連線

在LANE中，實體之間是使用一系列ATM連線進行相互通信的。LEC將這些通信分為兩類：數據通信

和控制通信。其中數據通信用來傳送已封裝的IEEE802.3和IEEE802.5幀，而控制通信用來傳送類似於LE-

ARP的請求。虛通道VCC組成了LEC與其他LAN仿真實體如LECS、LES 和BUS之間的連線網路。

控制連線（Control Connection)

配置直接虛通道

（Configuration Direct VCC）。

這是一個由LEC在連線階段建立的到LECS 的雙向點對點虛通道。該虛通道用來獲得配置信

息，包括LES的地址。

控制直接虛通道

（Control Direct VCC)

這是一個由LEC在初始化階段建立的到LES 的雙向虛通道，以傳送控制信息。在LEC加盟仿真

LAN期間，必須一直保持這個通道。

控制分布虛通道

（Control Distributed VCC)

LES 也可以有選擇地建立無方向的點到點或點到多點的控制通道-----控制分布虛通道，以向各

LEC分發控制信息。這個虛通道可以由LES 在初始階段建立。在LES 和LEC加盟仿真LAN期間

必須一直保持這個通道。

數據連線（Data Connection)

數據直接虛通道（Data Direct VCC）是建立在兩個希望交換數據的LEC之間的雙向點對點的虛通道。兩

個LEC將使用同一條數據直接虛通道在它們之間交換數據，減少連線建立的延遲。由於LANE所仿真的是

傳統LAN，在傳統LAN中不支持服務質量保證QoS，所以數據直接虛通道通常採用UBR（不定長比特率）和

ABR（定長比特率）連線，並不提供任何QoS。

組播傳送虛通道（Multicast Send VCC）是由LEC 建立的通向BUS的雙向點對點虛通道。這個虛通道用

來向BUS傳送組播數據，也用來在數據直接虛通道建立之前傳送點對點通信的初始數據。BUS也可以使

用這條虛通道向LEC傳送數據。在LEC加盟仿真LAN的過程中，這條虛通道必須保持。

組播轉發虛通道（Multicast Forward VCC）是由 BUS 建立的通向LEC的虛通道。它可以是點對多點的虛

通道,也可以是無方向的點對點虛通道。組播轉發虛通道必須在LEC加盟仿真LAN期間一直保持。

實現方式

初始化和配置

在初始化時，LEC必須首先獲得自己的ATM 地址，是通過地址註冊過程得到的。然後，LEC應

建立一條到LECS的配置直接虛通道（Configure Direct VCC）。為建立這條虛通道，LEC必須首先知道LECS

的地址。可通過三種方式實現：

1）向 ATM 交換機發出ILMI臨時本地管理接口請求以獲取連線在 ATM 交換機上的 LECS

的地址。當LEC啟動時，它將通過UNI用戶網路接口傳送ILMI請求，相連的ATM交換

機應予以應答。

2）使用well-known ATM address來獲取LECS 的 ATM地址。

3）使用一個預先定義好的到 LECS 的永久虛連線VPI=0,VCI=17來獲取 LECS 的 ATM 地址。

找到ATM地址後，LEC將建立一條到LECS的配置直接虛通道，並將向LECS傳送配置請求（包括

它的ATM地址、MAC地址、所支持的 LAN類型和它的最大幀長度等信息）。隨後，LECS 將把有關

仿真 LAN 的類型、最大幀長度、名稱和 LES 的 ATM 地址等信息傳送給 LEC。通過將 LES 的地址提供

給LEC,LECS便將該LEC分配到特定的仿真LAN 中。此時，LEC就可以有選擇地終止與LECS的連線（即

配置直接虛通道）。

加入和登記

當LEC得到LECS的地址後，它就會建立一條到LES的控制直接虛通道（Control Direct VCC）。連線

建立起來後，LEC 會將包含從 LECS 處獲得的特定仿真 LAN信息的加入請求幀傳送給LES。LES 檢查

該LEC的加入請求，並賦給LEC一個惟一的LEC標識符（LECID). LEC會將它的MAC地址和ATM地址

登記到LES上。LEC是一個代理（網橋或路由器），它能將它所代理的其他MAC地址也登記到LES上。

LES將建立返回LEC的控制分布虛通道（Control Distributed VCC）。控制直接虛通道和控制分布虛通道

都是LEC用來進行地址解析的。當對目的地址進行解析時，LEC產生一個LE- APR請求，並將其傳送

給LES。若LES 知道這個地址映射，它可通過控制直接虛通道進行應答;否則，它將通過控制分布虛通

道將請求傳送給知道這個地址映射的 LEC代理。在套用中，是通過將請求傳送給所有 LEC 來傳送給

這個LEC代理的。

數據傳送

在仿真 LAN 中，使用兩種路徑進行數據傳送，建立在兩個LEC之間的數據直接虛通道和連線

LEC 與BUS的組播傳送和轉發虛通道。

點對點數據傳送

LEC接到要傳送或轉發的數據後，首先要查找本地表，以確定它是否已經知道目的LEC的

ATM地址。的LEC是指通過該 LEC可以訪問到目的MAC地址。

廣播或組播數據傳送

LEC可以向組播MAC地址傳送或從組播MAC地址接收數據。傳送或接收廣播或組播數據

時，同樣要用到 BUS。需廣播的數據包要先轉發給 BUS，再由 BUS 將它們轉發給所有的 LEC。這

就是說，源 LEC 也能夠接收到自己的廣播或組播數據包。但有些 LAN 協定不允許這種情況，所

以在廣播的數據包前要加上 LAN仿真頭，其中要包含源 LEC 的標識符（LECID），使該LEC根據這

個信息過濾從BUS處收到的所有數據包，從而保證源LEC不會接收到自己傳送出的數據包。

當 LEC加入ELAN時，通過初始化建立與 LECS 的 ATM 連線。LEC 可通過ILMI 查找 LECS

的地址，或使用默認的LECS地址，或利用默認的VPI/VCI(VPI=0,VCI=17），或利用事先約定好

的LEC與LECS 的PVC完成初始化。LESC 向LEC返回操作參數，如LES地址、區域網路類型、最

大幀長（MTU）等，LEC依此建立與LES的雙向連線。在LEC的加入請求被接受後，LEC 向LES提

交自身的 ATM 地址與 MAC 地址對的信息。LES 同時向 LEC 提供 BUS 的 ATM 地址，LEC 建立與

BUS的雙向連線。LEC傳送MAC幀時，會先查看自己保存的ATMMAC 地址對信息。如有該信

息，則直接建立與目的端的ATM虛連線，否則向LES傳送LE-ARP 申請，同時通過BUS傳送

廣播的方式來傳送數據幀。當 LES 返回目的端的ATM地址後，源端建立與目的端的ATM連

接並傳送數據；如LES沒有該地址信息，LEC 將繼續使用BUS來廣播數據。