IEEE 802.1ad

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

IEEE 802.1ad este un standard definit de organismul internațional IEEE din cadrul grupului 802.1 pe arhitectura rețelelor de date bazat pe protocolul Ethernet .

Cea mai recentă versiune, intitulată 802.1ad Provider Bridges , a fost aprobată la 8 decembrie 2005 și lansată la 26 mai 2006 . [1]

Caracteristici

Standardul este o extensie a conceptelor definite în standardul IEEE 802.1Q către rețele multi-utilizatori gestionate de un operator ( Furnizor ) care deține rețeaua utilizată pentru a conecta rețelele LAN ale utilizatorilor individuali între ei.

Standardul IEEE 802.1Q, cu o extensie adecvată a antetului cadrului Ethernet care adaugă o etichetă Virtual LAN ( Virtual-LAN sau VLAN tag ), permite posibilitatea de a defini rețele LAN virtuale într-o singură rețea, păstrând trafic distinct și separat pentru fiecare virtual LAN. În acest fel, este posibil să partiționați resursele de rețea între mai mulți utilizatori distincti, cărora li se atribuie una sau mai multe rețele LAN virtuale, făcând rețeaua mai multi-utilizator. Cu toate acestea, acest mecanism are unele constrângeri:

  1. Numărul maxim de rețele virtuale virtuale definibile într-o rețea este limitat de dimensiunea definită pentru identificatorul VLAN. Deoarece acest lucru este definit pe 12 biți, numărul maxim de rețele virtuale virtuale distincte dintr-o rețea este egal cu 2 12 = 4096, un număr care, în practică, este redus, deoarece valorile VLAN 0 și 4095 sunt considerate rezervate pentru utilizare de către operatorul de rețea.
  2. Este necesar să fie de acord între toți utilizatorii rețelei valoarea specifică VLAN sau valorile atribuite fiecărui utilizator, evitând suprapunerile și, dacă utilizatorul folosește deja cadre echipate cu etichete VLAN conform IEEE 802.1Q, trebuie mai întâi să verifice dacă valoarea utilizat este compatibil cu valorile deja prezente în rețea și, eventual, modifică configurația acesteia pentru a se adapta la nevoile rețelei multi-utilizator.
  3. În cadrul rețelei multi-utilizatori, în caz de conflict de resurse (lățime de bandă alocată), operatorul de rețea nu are posibilitatea de a stabili priorități relative între traficul diferiților utilizatori. De fapt, în caz de aglomerație, alegerea traficului care urmează să fie gestionat cu prioritate mai mare se bazează numai pe informațiile de prioritate codate în eticheta VLAN ( Priority bit sau P-bit ) și în cazul 802.1Q încadrează această valoare este atribuit de către utilizatorul extern și nu de către operatorul de rețea. Prin urmare, prioritatea este gestionată numai pe bază de pachete, în mod indistinct pentru toți utilizatorii și fără posibilitatea intervenției operatorului rețelei partajate.

Odată cu evoluția traficului de date și utilizarea rețelelor convergente de date-telefonie, aceste constrângeri reprezintă o limită pentru creșterea și gestionarea corectă a rețelelor multi-utilizator și multi-servicii.

Regulamentul IEEE 802.1ad își propune în mod explicit să depășească aceste constrângeri prin aplicarea recursivă a conceptelor standardului IEEE 802.1Q la extremele rețelei multi-utilizatori, care este denumită „rețeaua furnizorului”, de unde și termenul alternativ de Provider Bridge care indică tehnologie definită de legislație.

În practică, intrarea în rețeaua antetului furnizorului cadrului Ethernet este adăugată, prin stivuire (stivuire), a doua etichetă VLAN caracterizată prin aceeași structură definită în standardul 802.1Q, dar cu valori atribuite de furnizor într-un sistem autonom cale. În rețeaua furnizorului, traficul este gestionat într-un mod absolut similar cu cel prevăzut de regulamentul 802.1Q. Informațiile suplimentare sunt apoi eliminate la ieșirea din rețeaua furnizorului, atunci când traficul este returnat în rețeaua utilizatorului conform structurii sale inițiale.

Legislația introduce, de asemenea, o variantă în terminologie pentru a evita confuzia între eticheta VLAN nativă a traficului utilizatorului și cea adăugată în rețeaua furnizorului: vorbim, așadar, de client VLAN sau C-VLAN referindu - se la eticheta cadru 802.1Q (eticheta care este presupus deja prezent în traficul utilizatorilor individuali) și al Serviciului VLAN sau VLAN Stacked sau S-VLAN referindu - se la eticheta de cadru 802.1ad adăugată de Furnizor.

În mod informal se mai numește Q în Q sau QinQ.

Format textură

Ca și în cazul 802.1Q, chiar și regulamentul 802.1ad nu modifică formatul cadrului Ethernet, ci se limitează la extinderea antetului prin adăugarea a patru octeți:

  • Primii 2 octeți modificați se referă la eticheta de identificare a protocolului TPID . Acesta conține eticheta EtherType care este fixată în 0x88A8, un număr care evidențiază noul format de cadru.
  • Următorii 2 octeți se referă la eticheta TCI a informațiilor de control (numită și etichetă VLAN de serviciu sau etichetă VLAN stivuită , S-VLAN) împărțită după cum urmează:
    • prioritate : Acest câmp pe 3 biți poate fi utilizat pentru a indica nivelul de prioritate atribuit cadrului de către managerul de rețea (furnizor). Utilizarea acestui câmp este definită în IEEE 802.1p .
    • CFI : câmp de 1 bit care indică dacă adresele MAC din cadru sunt în formă canonică.
    • S-VID : câmp pe 12 biți care indică ID-ul S-VLAN suplimentar, care poate fi astfel până la 4096 (adică 2 12 ). Dintre acestea, primul (S-VLAN 0) și ultimul (S-VLAN 4095) sunt rezervate, astfel încât ID-urile cu adevărat utilizabile sunt 4094.

Restul cadrului Ethernet rămâne identic cu originalul.

Deoarece cadrul este schimbat prin schimbarea acestui antet, mecanismul de încapsulare 802.1ad necesită recalcularea câmpului FCS în remorca Ethernet.

Mecanism

Legislația identifică în mod clar limitele rețelei multi-utilizator de tipul furnizorului ca punctele (porturile) în care are loc adăugarea sau eliminarea S-VLAN. În porturile de acces la rețeaua furnizorului, S-VLAN este atribuit de furnizor pe baza valorilor C-VLAN indicate de utilizator. Trebuie remarcat faptul că această negociere are loc numai între furnizor și utilizatorul individual, care este, prin urmare, liber să utilizeze toate valorile C-VLAN dorite pentru traficul său, fără a fi nevoie să ia în considerare valorile utilizate de celălalt utilizatorii rețelei (deoarece în schimb este necesar în cazul rețelelor 802.1Q). Depinde de furnizor să aleagă o valoare S-VID unică sau o gamă de valori pentru a păstra distinct traficul diferiților utilizatori, pentru care această operațiune de atribuire S-VID devine transparentă.

În rețeaua furnizorului, numai S-VLAN este luat în considerare pentru distribuția traficului și gestionarea priorității. În porturile de ieșire din rețeaua furnizorului, S-VLAN este eliminat și pachetul este returnat în rețeaua clientului cu originalul său C-VLAN (transport transparent).

Înspre interior, S-VID poate fi atribuit întregului trafic care vine dintr-un port, care în acest caz se presupune că este dedicat complet unui utilizator sau doar unui subset de valori C-VLAN, permițând astfel diferențierea în continuare a traficului. Această operațiune de legare între C-VLAN și S-VID se numește clasificare a traficului. Datorită acestei operațiuni, pe o rețea de tip Provider este posibil să se definească un total de 2 12 * 2 12 = 16 777 216 trafic diferit, echivalent cu tot atâtea rețele LAN virtuale.

În plus, furnizorul poate atribui în mod liber și cei trei biți de prioritate furnizați în S-VLAN, în principiu independent de valoarea de prioritate prezentă în C-VLAN. Acest lucru permite, în caz de congestie a traficului, să stabilească priorități de trafic relative între diferitele S-VLAN-uri, adică între diferiți utilizatori, precum și să controleze metodele de alocare și acces la banda disponibilă ( poliție și calitatea gestionării serviciilor, QoS). Prin urmare, într-o rețea bazată pe 802.1ad, este perfect posibil ca un pachet aparținând utilizatorului X și definit ca prioritate scăzută în C-VLAN să fie asociat cu un S-VLAN cu prioritate ridicată și astfel să aibă prioritate asupra unui pachet al unui utilizator Y cu prioritate mai mare în C-VLAN dar asociat cu o prioritate S-VLAN mai mică decât cea a utilizatorului X.

Domeniul de utilizare

Tehnologia descrisă în standardul IEEE 802.1ad găsește un domeniu de utilizare în distribuția datelor pe rețelele telefonice sau geografice, cum ar fi în cazul așa-numitelor conținuturi triple play (internet, video la cerere și Voice over IP prin ADSL sau mobil telefonie) și în rețelele de telefonie sau transport de date care oferă interconectare geografică între rețele distribuite sau subrețele ca serviciu (de exemplu, rețele corporative multisite).

Notă

  1. ^(EN) Rezumat de pe site-ul web IEEE

Elemente conexe