LAN Emulation： 局域网仿真或LAN仿真，LANE是ATM的一种技术，是为了在ATM网络上传递传统的LAN帧，由边缘交换机或接入路由器提供的服务。

LANE简介

ATM LANE构成((1) LANE客户端 (2) LANE服务器 (3) LANE广播和未知服务器 (4) LANE 配置服务器)

ATM LANE中的连接(1.配置直接虚通道 2.控制直接虚通道 3.控制分布虚通道)

ATM LANE中的实现

数据传送

LANE简介

LANE 功能是仿真通过 ATM 交换机中的 MAC 层实现的 ,ATM 功能主要在 MAC 层以下进行 ,对 LLC 逻辑链路控制层及其高层是透明的 ,所以传统网络中的所有业务及其软硬件均可不加修改地运行在 ATM网络上。传统局域网站点不需事先建立连接就可以传送数据 ,LANE要为参与仿真的站点提供类似的无连接服

务。ATM 站点中的 MAC 驱动器接口。LANE 的主要目的是使已有的 LAN 上的应用能够通过传统协议栈 ,

如 IP、IPX、Netbios、APPN、Apple Talk等访问ATM网络。由于传统局域网上的这些协议栈都是运行在标

准的MAC驱动器接口,LANE服务就提供相同的MAC驱动器服务原语,以保证网络层协议不需经过修改就能

运行。仿真局域网 Emulalted LANS:ELAN 。在有些环境中 ,可能需要在一个网络中配置多个分开的域。 ELAN

由一组ATM附属设备组成 ,这组设备的逻辑上与以太网 IEEE802.3和令牌环网 IEEE802.5的局域网网段类

似。在一个 ATM 网络中可以有多个 ELAN。终端设备属于哪个 ELAN 与它的物理位置无关。一个终端设

备可以同时属于多个 ELAN。同一个 ATM 网络中的多个 ELAN 在逻辑上是相互独立的。与传统局域网的

互联。LANE 不仅提供与 ATM 站点的连接 ,而且提供与传统局域网站点的连接。因此不仅包括有 ATM 站

点与LAN 站点 ,同时还包括LAN 站点通过 ATM站点与LAN 站点的连接。在这种MAC层的LANE中仍然

可以采用传统的桥接(Bridging)方法。

LANE协议栈如下：

ATM局域网仿真位于 AAL 上面。用于LANE的AAL 协议是 AAL5。在网络边缘设备 ATM 至LAN

交换器中 ,LANE 为所有协议解决数据连网问题 ,其办法是把 MAC 层的 LAN 地址和 ATM 地址桥接起来。

LANE 完全独立于其上层的协议、服务和应用软件。由于 LAN 仿真过程发生在边缘设备和终端系统上 ,所

以对于 ATM 网以及以太网和令牌环网的主机来说 ,它是完全透明的。LAN 仿真把基于 MAC 地址的数据

连网协议变成ATM虚连接 ,这样 ,ATM网络的作用和表现就像无连接的LAN一样。LANE协议的最基本的

功能就是将 MAC 地址解析为ATM地址。通过这种地址映射 ,完成 ATM上的MAC桥接协议 ,从而使ATM

交换机更好地完成 LAN 交换器的功能。LANE 的目的就是完成地址映射以确保 LANE 站点之间建立连接并

传送数据 。

ATM LANE构成

每个ELAN(Emulated LAN)由一组LANE客户(LEC)和LANE服务构成。LEC还可以是作为ATM主机代理

的网桥和路由器。 LE服务由三个不同的功能实体构成： LAN仿真配置服务器(LECS)、 LAN服务器(LES)和BUS，

这三个服务实体可以各自存在，但通常位于同一设备，例如：LES 可以位于 ATM 交换机、路由器、网桥

和工作站。ATM LANE的构成及相互关系如下图所示：

(1) LANE客户端

（LEC：LANE Client）

在 ATM 终端系统上仿真以太网或令牌环网结点，至少得绑定一个 MAC 地址，其功能是封装

IP数据报交给ATM网传送，同时转译ATM分组，重新组成IP数据报。

(2) LANE服务器

（LES：LANE Server）

提供MAC地址得注册和解析手段

响应LEC的上述请求

一个LANE中只有一个LES

(3) LANE广播和未知服务器

（BUS：Broadcast & Unknown Server）

仿真传统LAN 的广播机制

在LEC间直接链路建立前单播LEC数据

一个LANE中只有一个BUS

(4) LANE 配置服务器

（LECS：LANE Configuration Server）

维护一个ATM 网络中多个LANE内的LEC、LES和BUS的配置信息

为每个LEC提供其所属LES 的ATM地址

ATM LANE中的连接

在LANE 中 ,实体之间是使用一系列 ATM 连接进行相互通信的。 LEC将这些通信分为两类:数据通信

和控制通信。其中数据通信用来传送已封装的 IEEE802.3和 IEEE802.5 帧 ,而控制通信用来传送类似于LE-

ARP 的请求。虚通道 VCC 组成了 LEC 与其他 LAN 仿真实体如LECS、LES 和BUS之间的连接网络 。

控制连接 (Control Connection)

1.配置直接虚通道

(Configuration Direct VCC) 。

这是一个由 LEC 在连接阶段建立的到 LECS 的双向点对点虚通道。该虚通道用来获得配置信

息 ,包括LES的地址。

2.控制直接虚通道

(Control Direct VCC)

这是一个由LEC在初始化阶段建立的到LES 的双向虚通道 ,以传送控制信息。在LEC 加盟仿真

LAN期间 ,必须一直保持这个通道。

3.控制分布虚通道

(Control Distributed VCC)

LES 也可以有选择地建立无方向的点到点或点到多点的控制通道-----控制分布虚通道 ,以向各

LEC分发控制信息。这个虚通道可以由LES 在初始阶段建立。在LES 和LEC加盟仿真LAN 期间

必须一直保持这个通道。

数据连接(Data Connection)

数据直接虚通道(Data Direct VCC)是建立在两个希望交换数据的LEC之间的双向点对点的虚通道。两

个LEC将使用同一条数据直接虚通道在它们之间交换数据 ,减少连接建立的延迟。由于LANE所仿真的是

传统LAN ,在传统LAN 中不支持服务质量保证 QoS ,所以数据直接虚通道通常采用UBR(不定长比特率)和

ABR(定长比特率)连接 ,并不提供任何QoS。

组播发送虚通道(Multicast Send VCC)是由LEC 建立的通向BUS的双向点对点虚通道。这个虚通道用

来向 BUS 发送组播数据 ,也用来在数据直接虚通道建立之前发送点对点通信的初始数据。BUS也可以使

用这条虚通道向LEC发送数据。在LEC加盟仿真LAN 的过程中 ,这条虚通道必须保持。

组播转发虚通道(Multicast Forward VCC)是由 BUS 建立的通向LEC的虚通道。它可以是点对多点的虚

通道 ,也可以是无方向的点对点虚通道。组播转发虚通道必须在LEC加盟仿真LAN 期间一直保持。

ATM LANE中的实现

初始化和配置

在初始化时 ,LEC 必须首先获得自己的 ATM 地址 ,是通过地址注册过程得到的。然后 ,LEC 应

建立一条到LECS的配置直接虚通道(Configure Direct VCC)。为建立这条虚通道 ,LEC必须首先知道LECS

的地址。可通过三种方式实现:

1) 向 ATM 交换机发出 ILMI 临时本地管理接口 请求以获取连接在 ATM 交换机上的 LECS

的地址。当LEC启动时 ,它将通过UNI 用户网络接口发送 ILMI请求 ,相连的ATM交换

机应予以应答。

2) 使用well-known ATM address 来获取LECS 的 ATM地址。

3) 使用一个预先定义好的到 LECS 的永久虚连接 VPI=0 ,VCI=17 来获取 LECS 的 ATM 地址。

找到ATM地址后 ,LEC将建立一条到LECS的配置直接虚通道 ,并将向LECS 发送配置请求(包括

它的 ATM 地址、MAC 地址、所支持的 LAN 类型和它的最大帧长度等信息)。随后 ,LECS 将把有关

仿真 LAN 的类型、最大帧长度、名称和 LES 的 ATM 地址等信息发送给 LEC。通过将 LES 的地址提供

给LEC,LECS便将该LEC分配到特定的仿真LAN 中。此时 ,LEC就可以有选择地终止与LECS的连接(即

配置直接虚通道)。

加入和登记

当LEC得到LECS的地址后 ,它就会建立一条到LES的控制直接虚通道(Control Direct VCC)。连接

建立起来后 ,LEC 会将包含从 LECS 处获得的特定仿真 LAN 信息的加入请求帧传送给 LES。LES 检查

该LEC的加入请求 ,并赋给LEC一个惟一的LEC标识符(LECID). LEC 会将它的 MAC 地址和ATM地址

登记到LES 上。LEC 是一个代理(网桥或路由器) ,它能将它所代理的其他MAC地址也登记到LES上。

LES将建立返回LEC的控制分布虚通道(Control Distributed VCC)。控制直接虚通道和控制分布虚通道

都是LEC 用来进行地址解析的。当对目的地址进行解析时 ,LEC产生一个LE- APR请求 ,并将其发送

给LES。若LES 知道这个地址映射 ,它可通过控制直接虚通道进行应答;否则 ,它将通过控制分布虚通

道将请求发送给知道这个地址映射的 LEC 代理。在应用中 ,是通过将请求发送给所有 LEC 来发送给

这个LEC代理的。

数据传送

在仿真 LAN 中 ,使用两种路径进行数据传送 ,建立在两个 LEC 之间的数据直接虚通道和连接

LEC 与BUS的组播发送和转发虚通道。

点对点数据传送

LEC接到要发送或转发的数据后 ,首先要查找本地表 ,以确定它是否已经知道目的LEC 的

ATM地址。的LEC是指通过该 LEC可以访问到目的MAC地址。

广播或组播数据传送

LEC可以向组播MAC地址发送或从组播MAC地址接收数据。发送或接收广播或组播数据

时 ,同样要用到 BUS。需广播的数据包要先转发给 BUS,再由 BUS 将它们转发给所有的 LEC。这

就是说 ,源 LEC 也能够接收到自己的广播或组播数据包。但有些 LAN 协议不允许这种情况 ,所

以在广播的数据包前要加上 LAN 仿真头 ,其中要包含源 LEC 的标识符(LECID),使该 LEC 根据这

个信息过滤从BUS处收到的所有数据包 ,从而保证源 LEC 不会接收到自己发送出的数据包。

当 LEC 加入 ELAN 时 ,通过初始化建立与 LECS 的 ATM 连接。LEC 可通过 ILMI 查找 LECS

的地址 ,或使用默认的 LECS 地址 ,或利用默认的VPI/VCI(VPI= 0 ,VCI = 17),或利用事先约定好

的LEC与LECS 的 PVC完成初始化。LESC 向LEC返回操作参数 ,如 LES 地址、局域网类型、最

大帧长(MTU)等 ,LEC 依此建立与 LES 的双向连接。在LEC的加入请求被接受后 ,LEC 向LES提

交自身的 ATM 地址与 MAC 地址对的信息。LES 同时向 LEC 提供 BUS 的 ATM 地址 ,LEC 建立与

BUS的双向连接。LEC 发送 MAC 帧时 ,会先查看自己保存的ATMMAC 地址对信息。如有该信

息 ,则直接建立与目的端的 ATM 虚连接 ,否则向 LES 发送 LE-ARP 申请,同时通过 BUS 发送

广播的方式来传送数据帧。当 LES 返回目的端的 ATM 地址后 ,源端建立与目的端的 ATM 连

接并发送数据;如LES没有该地址信息 ,LEC 将继续使用BUS来广播数据。