6.3 Коммутаторы потоков

Базовой концепцией коммутации потоков является обнаружение продолжительных потоков данных между двумя IP-узлами. Когда поток определяется программами уровня 3, между конечными точками организуется коммутируемое соединение и в дальнейшем поток управляется работающим на уровне 2 оборудованием (традиционные коммутаторы). Копирование файлов или Web-страницы с графикой являются типичными случаями возникновения потоков. Трафик, не удовлетворяющий требованиям потока, маршрутизируется традиционными способами. Использование коммутации потоков более эффективно в среде ATM или frame-relay, где потоки отображаются на виртуальные устройства или пути. Основной сферой применения коммутации потоков являются магистрали ISP или корпоративных сетей.

В сфере коммутации потоков основными разработчиками являются ATM Forum и компания Ipsilon. ATM Forum недавно предложил стандарт для коммутации потоков в ATM - MPOA (Multiprotocol Over ATM), но дальнейшая разработка этого стандарта была задержана. Воспользовавшись этой задержкой, компания Ipsilon предложила свой вариант коммутации потоков, называемый IP switching (коммутация IP). Компания Ipsilon разработала линейку коммутаторов IP, использующих протокол IFMP (Ipsilon Flow Management Protocol) для обмена информацией о потоках. Ipsilon расширяет поддержку своей платформы и поощряет других производителей, поддерживающих IFMP в своих маршрутизаторах и коммутаторах.

Расчет маршрутов и обработка пакетов осуществляются на уровне 3 (как в традиционных маршрутизаторах) до тех пор, пока не будет идентифицирован поток. После обнаружения потока обработка трафика переносится на уровень 2 (коммутатор). Коммутаторы потоков используют протоколы управления потоками для обмена информацией о потоках в сети.

6.4 Коммутирующие маршрутизаторы

Конечной целью и наиболее сложным этапом является разработка схем, снижающих нагрузку на маршрутизаторы и позволяющих коммутаторам выполнять операции по рассылке пакетов без проведения сложных расчетов маршрута.

Архитектура коммутации тегов (Tag Switching) компании Cisco является хорошим примером коммутирующих маршрутизаторов. Для реализации коммутации тегов маршрутизаторы Cisco сделаны программно-модернизируемыми, чтобы можно было использовать режимы tag-edge router или tag switch в зависимости от местоположения маршрутизатора в сети. Tag-edge router представляет собой маршрутизатор, расположенный на границе сети и добавляющий адресную информацию в форме идентификаторов фиксированной длины, называемых тегами, в пакеты, передаваемые в сеть. Tag switch представляет собой маршрутизатор или коммутатор, устанавливаемый внутри сети и использующий теги для определения маршрута для передачи каждого пакета через сеть. использование тегов снижает сложность декодирования адресной информации и просмотр таблиц при рассылке пакетов. Компания Cisco разработала также протокол TDP (Tag Distribution Protocol), позволяющий маршрутизаторам и коммутаторам распространять информацию о тегах, и предложила его IETF для стандартизации.

IBM MSS (Multiprotocol Switched Services) и 3Com FastIP поддерживают схемы, основанные на маршрутизации с использованием протокола NHRP (Next Hop Resolution Protocol). Используя NHRP, сетевой клиент запрашивает маршрут от назначенного сервера маршрутизации (route server). Если сервер маршрутизации может определить получателя, организуется коммутируемое соединение между конечными точками, за счет чего маршрутизатор просто устраняется из пути передачи пакетов. Для поддержки NHRP в сетевых компьютерах (networked PC) MSS требует дополнительных программ, а FastIP использования с компьютерах сетевых адаптеров 3Com.

Большинство схем коммутируемой маршрутизации разработано для устранения пробок в сложных IP-сетях (сети ISP и магистральные сети). Пытаясь обеспечить использование своих технологий в корпоративных сетях, компании Ascend, IBM и 3Com согласились на совместное использование технологий коммутации уровня 3.

Расчет маршрута и обработка пакетов осуществляется на уровне 3 как в традиционных маршрутизаторах за исключением тех случаев, когда теги содержат информацию о рассылке пакетов.