[发明专利]互连局域网的方法和装置

说明书

本发明涉及局域网(LANs)的互连及其附属部分(subportion)。

当前嵌入数据网络基础的是基于IEEE802的局域网，也即所谓的“传统局域网”(Legacy LANs)。这些传统局域网是所谓“无连接”的，因为网络实体交换包不需建立第二层连接。许多现存的和正在出现的应用被设计主要运行在传统的局域网上。这些应用分别驻留在所谓第二层和第三层协议，例如介质访问(MAC)和网际协议(IP)的顶端。正如在技术上众所周知的，这些层指的是国际标准化组织(ISO)七层网络参考模型的层次。

异步传输模式(ATM)由于其具有a)固定的信元交换(cellswitching)尺寸，b)从几兆位到数百兆位的规模，c)基于每个连接的提供保证服务质量(QoS)的能力以及d)面向连接的特性(connection orientation)，被视为高速多媒体网络的起动技术(enabling technology)。因此，在技术上需要使用ATM互连传统的局域网和ATM终端站(end-station)，到它们本身和到它们相互之间，这已经在已有的技术(prior art)中以多种方式实现。

为描述现存的解决方法，考虑图1中两个小网101和103，每一个代表一个在第三层不同的逻辑子网的例子。局域网101有地点111，113和115，它们通过一个ATM广域网(WAN)131互连。地点111的主机111-1，111-2和111-3通过以太网111-4被连接，地点113的主机113-1，113-2和111-3通过以太网113-4被连接，ATM主机115-1和115-2与ATM交换机115-6在地点115连接。类似地构造，第二网络LAN103在每个以太网地点只有两台主机。

互连这些地点的经典方法是所谓的“桥接与路由选择”。考虑主机111-1送一个数据包到主机113-2的MAC地址的情形。在以太网111-4的所有站点，以及网桥115-1接收这个包。网桥115-1a)建立广播ATM连接到网桥113-5，主机115-1和115-2；b)在ATM层的顶端封装(encapsulate)主机111-1的数据包，以及c)通过ATM连接发送它。

网桥113-5，主机115-1和115-2接收这个通过各自的ATM连接而传送的信息。网桥113-5拆开(strip)ATM封装，转换ATM信元成为一个MAC包，并将它送到以太网113-4。因此，以太网113-4的所有站点以及主机113-2接收这个数据包。主机115-1和115-2因并非寻址到它们而忽略(ignore)接收到的数据包。

根据这种技术的互连局域网通信(Inter-LANcommunication)因网络101和103处于不同的第三层子网而要通过使用外部路由器151来实现。例如，如果主机117-1想要与主机111-1通信，主机117-1发送一个数据包到路由器151的MAC地址，在此情形下网桥117-5建立ATM连接到路由器151并向那里发送一个ATM封装的数据包。路由器151转发(forwards)此包到网桥111-5。

这种方法的一个缺陷是，由于它基于广播原理以及模拟共享介质(mimics shared-medium)工作，所有的数据包广播到所有的ATM目的地，因而网络广播通信量泛滥。另一个缺陷是这一技术的广播本质事实上需要一个在一个局域网的所有网桥和ATM主机之间的衔接网络(mesh network)，并且所有互连局域网(Inter-LAN)的通讯量必须通过路由器151。

ATM论坛已经发展了另一种桥接解决方案，被称之为局域网仿真(LAN Emulation)LANE。LANE依靠一个局域网仿真服务器(LES)，它执行ATM到MAC的地址判别(resolution)，也即翻译(translation)，和一个广播及待求(unknown)服务器(BUS)，它执行数据广播。上述例子在LANE环境中按如下操作。