ES2211863T3 - Metodos y aparatos para interconectar redes de area local con redes de area extensa principales. - Google Patents
Metodos y aparatos para interconectar redes de area local con redes de area extensa principales.Info
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Abstract
SE PRESENTA UN SISTEMA PARA INTERCONECTAR AMPLIAMENTE REDES DE AREA LOCAL SEPARADAS (LANS) POR MEDIO DE UNA RED DE AREA ANCHA (WAN) QUE UTILIZA UTILIDADES DE RED PARA ESTABLECER UNA CONEXION A TRAVES DE LA RED DE AREA ANCHA Y PARA CREAR ENTRADAS DE TABLA DE CONEXION EN EL PUNTO DE ACCESO DE LA WAN QUE PERMITEN QUE LOS MARCOS DE DATOS SUBSECUENTES SE TRANSMITAN A TRAVES DE LA RED DE AREA ANCHA SIN OPERACIONES A NIVEL DE RED. MAS PARTICULARMENTE, LAS DIFERENTES LANS SE COMBINAN EN GRUPOS DE BUSQUEDA, REPRESENTADOS POR PREFIJOS DE DIRECCIONES, HACIA LOS CUALES PUEDEN EMITIRSE LA PETICIONES DE CONEXION INICIADAS POR LA LAN Y QUE PUEDEN RESPONDER PARA ESTABLECER LAS CONEXIONES DE LOS CAMINOS DE DATOS. ESTE SISTEMA TIENE LA FLEXIBILIDAD DE CONEXION DE LOS ENCAMINADORES EXISTENTES Y, AL MISMO TIEMPO, LA BAJA EXISTENCIA DE FACTORES QUE INFLUYEN NEGATIVAMENTE DE UN PUENTE DE LOS YA CONOCIDOS.
Description
Métodos y aparatos para interconectar redes de
área local con redes de área extensa principales.
Esta invención se refiere a redes de comunicación
digital y, más particularmente, a la interconexión eficiente de
redes de área local (LANs -"Local Area Networks") por medio de
redes de área extensa (WANs -"Wide Area Networks").
Se ha hecho una práctica común la interconexión
de una pluralidad de instalaciones digitales de usuario por medio de
una "red de área local", es decir, un sistema de transmisión
de emisión digital ubicado en una zona geográfica limitada y que ha
sido concebido para interconectar las instalaciones de una única
comunidad de usuarios, ya sea comercial o académica. Dichas redes
de área local, o LANs ("Local Area Networks"), presentan una
amplia variedad de configuraciones diferentes y se sirven de muchos
protocolos de transmisión distintos. La red ETHERNETr y las redes
en anillo son dos de los tipos principales de redes de área local
de las que se dispone en la actualidad. Estas redes de área local
(LANs) utilizan diversos tipos de paquetes digitales, diversos
protocolos de señalización y diversos esquemas de detección y de
corrección de errores con el fin de garantizar la transmisión
precisa de las corrientes de datos digitales entre los usuarios de
la red de área local. Debido a las limitaciones en cuanto a la
distancia de transmisión impuestas por la tecnología de LAN, las
redes LAN tienden a verse muy restringidas en su tamaño geográfico,
que típicamente se limita a un campus universitario o a un
área comercial. Dichas características de las LANs son bien
conocidas y no se describirán adicionalmente aquí.
Cada vez ha llegado a ser de mayor importancia el
hecho de interconectar dichas redes de área local entre sí con el
fin de permitir comunicarse unos con otros a los usuarios de las
distintas LANs. Se han puesto a disposición de los usuarios dos
tipos generales de interconexiones directas de LAN, dependiendo del
tipo de LANs que se desea interconectar. Estas dos tecnologías de
interconexión se conocen como dispositivos de encaminamiento
("routers") y pasarelas. En general, los dispositivos de
encaminamiento se utilizan para interconectar configuraciones de
LANs diferentes (por ejemplo, de red ETHERNET a red en anillo) a lo
largo de distancias arbitrarias, mientras que las pasarelas se
utilizan para interconectar localmente configuraciones de LANs
análogas (por ejemplo, de red en anillo a red en anillo). Al
utilizar el modelo de la Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI
-"Open Systems Interconnection") ("Information Processing
Systems - Open Systems Interconnection - Basic Reference
Model" ("Sistemas de Procesamiento de la Información -
Interconexión de Sistemas Abiertos - Modelo de Referencia
Básico"), Norma Internacional ISO 7498, Primera Edición, 15 de
Octubre de 1984), los dispositivos de encaminamiento funcionan en
la capa 3 del modelo (la capa de red), en tanto que las pasarelas
funcionan en la capa 2 (la capa de enlace de datos, o bien, más
precisamente, la capa de Control de Acceso de Medios (MAC -"Medium
Access Control")). Más específicamente, los dispositivos de
encaminamiento de la capa 3 ponen fin a los protocolos de capa de
enlace de datos local y se sirven de direcciones de capa de red y
de reestructuración de trama de datos para comunicarse a través de
la interconexión de WAN. Las arquitecturas o estructuras de la capa
3 en las que dichos dispositivos de encaminamiento pueden encontrar
un uso incluyen sistemas tan bien conocidos como los Protocolos de
Internet TCP/IP ("Internetworking with
TCP/IP-Pinciples, Protocol and Architecture"
("Funcionamiento de Internet con los principios, protocolo y
arquitectura de TCP/IP"), Comer, Prentice-Hall,
1989), el OS13 ("Intermediate System to Intermediate System
Intra-Domain Routing Protocol for Use in Conjunction
with the Protocol for Providing the
Connectionless-Mode Network Service"
("Protocolo de encaminamiento dentro de un mismo dominio, de un
sistema intermedio a un sistema intermedio, para uso en combinación
con el protocolo para proporcionar el servicio de red en modo sin
conexión"), Norma ISO 8473, ISO/DIS 10589, 1990), y la SNA
("System Network Architecture - Format and Protocol Reference
Manual" ("Arquitectura de red de sistemas - Manual de
Referencia de formatos y protocolos"), IBM Document
(Documento de IBM) SC30-3112, 1980).
Las pasarelas situadas en la capa 2, por otra
parte, se sirven de la dirección de MAC del destino desde la propia
LAN de fuente u origen, y, por tanto, se comunican directamente,
sin necesidad de reestructuración de tramas, a través de la
interconexión entre los medios de LAN análogos. Esto quiere decir
que, puesto que las LANs de ambos lados de la interconexión utilizan
los mismos protocolos, las tramas no necesitan ser convertidas en
la interfaz de LAN común, sino que basta tan solo con
suministrarlas a través de la interconexión, desde la LAN de origen
a la LAN de destino, sin realizar una conversión significativa.
Más recientemente, se han puesto a disposición de
los usuarios las redes de área extensa, que se extienden a través
de amplias zonas geográficas, incluyendo cobertura nacional e
internacional, y que están destinadas a transmitir corrientes de
datos digitales a lo largo de grandes distancias entre los usuarios
del sistema, con velocidades de transmisión muy altas, que alcanzan
e incluso superan las de las actuales LANs. Dichas redes de área
extensa (WANs -"Wide Area Networks") tienen sus propias
instalaciones de transmisión, señalización y gestión de errores,
las cuales, generalmente, no coinciden con las de ninguna red de
área local. Se ha convertido en un problema de importancia el hecho
de interconectar de forma transparente dos o más de las LANs
anteriormente descritas por medio de una comunicación central o
troncal, a fin de permitir a los usuarios de las distintas LANs
comunicarse de manera directa unos con otros. Las dificultades de
tales interconexiones son consecuencia, en gran parte, de las
diferencias entre los protocolos empleados por las diversas LANs, y
de los protocolos diferentes que existen, además, en las propias
LANs, así como de la amplia variedad de esquemas de
direccionamiento que se emplean por parte de los diversos
protocolos de LAN.
Esta proliferación de protocolos diferentes para
la transmisión de paquetes de datos digitales entre usuarios
separados geográficamente ha venido requiriendo interfaces de
estilo de encaminamiento entre los diversos sistemas de
interconexión (LANs y WANs). Dichos dispositivos de encaminamiento,
sin embargo, son caros de diseñar y mantener, y, además, requieren
una información de encabezamiento cara y que consume tiempo, si se
desea llevar a cabo todas las conversiones de alto nivel requeridas
en cada una de las interfaces de red. Dicha información de
encabezamiento perjudica seriamente el rendimiento de dichos
sistemas e incrementa de forma significativa el coste de
interconexión de redes de área local por medio de las redes de área
extensa, disponibles cada vez en mayor número.
La publicación bajo el título "Intelligent
Bridges and Routers" ("Pasarelas y dispositivos de
encaminamiento inteligentes") -Markus Burak, Globecom 92,
Communication for Global Users (Comunicación para usuarios
globales), vol. 1-2-03, publicada en
Orlando el 6 de diciembre de 1992, páginas
1.234-1.239, XP000357746- propone un nuevo concepto
de funcionamiento conjunto o en colaboración que recibe el nombre
de Funcionamiento Conjunto Inteligente. Este concepto se aplica a
la interconexión de LANs según la especificación IEEE (Instituto de
Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) 802.x, de redes de área
metropolitana (MANs -"Metropolitan Area Networks") según la
especificación IEEE 802.6 (DQDB), y de la Red Digital de Servicios
Integrados de Banda Ancha basada en el ATM (Modo de Transmisión
Asíncrono -"Asynchronous Transmission Mode")
(B-ISDN
-"Broad-band-Integrated Services
Digital Network"). Entre todos los tipos de red anteriormente
mencionados, las Unidades de Funcionamiento Conjunto son necesarias
para proporcionar capacidades de comunicación flexible. Las
actuales Unidades de Funcionamiento Conjunto (IWUs -"Interworking
Units") se sirven de una estructura de capas y de un esquema
fijos, y se clasifican, por tanto, como pasarelas, dispositivos de
encaminamiento o puertas de acceso. Las Unidades de Funcionamiento
Conjunto Inteligentes mejoran las IWUs convencionales, permitiendo
un funcionamiento más sofisticado en un entorno de alta velocidad.
Las Unidades de Funcionamiento Conjunto Inteligentes seleccionan
dinámicamente las capas que han de entrar en funcionamiento conjunto
de acuerdo con el tipo de los datos recibidos. Esto evita el
encapsulado en la Unidad de Funcionamiento Conjunto de origen y
hace uso de las funciones de red de la capa 3 tan solo cuando se
necesitan. Esta publicación proporciona un breve repaso de los
servicios sin conexión disponibles en los tres tipos de red
anteriormente mencionados.
De acuerdo con la realización proporcionada a
modo de ejemplo de la presente invención, la información de
encabezamiento requerida para las interconexiones entre redes de
área local a través de redes de área extensa, se reduce con el uso
de interacciones de alto nivel (capa OSI 3) para la señalización de
interconexión, pero utilizando interacciones de bajo nivel (capa
OSI 2) para las verdaderas transmisiones de los datos a través de la
red de área extensa. Más en particular, si las LANs separadas a
gran distancia utilizan protocolos compatibles con MAC (Control de
Acceso de Medios -"Medium Access Control"), los paquetes de
datos se intercambian entre ellas a través del bus troncal de WAN,
basándose únicamente en la información de capa de MAC, sin que se
requiera una conversión significativa. El establecimiento de la
llamada y otros mensajes de control, por otra parte, deben ser
analizados en la capa de red del protocolo respectivo, al objeto de
localizar el partícipe de la comunicación alejado por medio de los
servicios de directorio de WAN, con el fin de garantizar una
compatibilidad suficiente entre los protocolos de MAC y la fuente y
las LANs de origen y de destino, y establecer una conexión adecuada
a través de la WAN que ha de servir a las estaciones de LAN en
comunicación. La presente invención está encaminada, en general, al
uso de señalización de alto nivel combinado con la transferencia de
datos de bajo nivel.
Más en particular, las peticiones para establecer
conexiones procedentes de una LAN de origen son analizadas en el
nodo de acceso de origen que proporciona el paso a la WAN,
utilizando para ello recursos de la capa de red OSI 3 con el fin de
determinar la posición y el protocolo de MAC de la LAN de destino.
Si el destino puede ser localizado con los servicios del directorio
de WAN, y si estos protocolos coinciden (son en gran medida
similares entre las LANs que desean comunicarse entre sí), se
calcula una conexión a través de la WAN y hacia un nodo de acceso
de WAN asociado a la LAN de destino. Una vez asegurada una conexión
óptima a través de la WAN, el nodo de acceso de origen y el nodo de
acceso de destino crean entradas de tabla de conexión en ambos
extremos de la conexión de WAN, las cuales pueden utilizarse para
convertir una trama de datos de LAN de origen en una forma adecuada
para su transmisión en estructura de paquetes a través de la
conexión de WAN, y, a la inversa, para convertir los paquetes
recibidos en una forma adecuada para su suministro a la LAN local.
Estas entradas de tabla de conexión son simétricas, de manera que
las tramas de datos pueden ser intercambiadas en ambos sentidos.
Puede recurrirse a las tablas de conexión en la capa 2 de enlace de
datos OSI, lo que reduce significativamente la información de
encabezamiento que implica el transporte de las tramas de datos a
través de la WAN.
Con el uso del "nivel de señalización alto y
nivel de intercambio de datos bajo", que es el elemento esencial
de la presente invención, se conserva toda la flexibilidad de la
forma de interconexión del dispositivo de encaminamiento entre las
LANs de origen y de destino, mientras que, al mismo tiempo, se
garantiza toda la sencillez y velocidad de la forma de pasarela de
la interconexión. Esta solución para la interconexión de LANs a
través de una WAN optimiza el uso de todos los recursos de la WAN,
con el fin de proporcionar interconexiones sencillas y rápidas.
Es de destacar que, si bien la presente invención
se describirá en lo que se refiere a la interconexión de redes de
área local (LANs) por medio de redes de área extensa (WANs), la
solución basada en el nivel de señalización alto y nivel de
intercambio de datos bajo resulta también adecuada para
interconectar LANs por medio de "redes de área metropolitana"
(MANs -"Metropolitan Area Networks"), así como para
interconectar MANs por medio de WANs. Verdaderamente, la presente
invención puede describirse como una técnica para conservar los
recursos de cualquier red de área relativamente extensa que se
utilice en la interconexión de dos redes más localizadas.
La presente invención se define por el sistema
expuesto en la reivindicación 1 y por el método establecido en la
reivindicación 9. En las reivindicaciones dependientes se exponen
realizaciones particulares de la invención.
La Figura 1 muestra un diagrama de bloques
general de una red de área extensa utilizada para interconectar dos
redes de área local, y en la cual es posible utilizar el sistema de
interconexión de la presente invención;
la Figura 2 muestra un diagrama de bloques
general de un nodo de acceso de red de área extensa que puede
utilizarse como intermediación o interfaz entre las redes de área
local de la Figura 1 y la red de área extensa de acuerdo con la
presente invención;
la Figura 3 muestra un diagrama de bloques
esquemático del Modelo de Referencia de Interconexión de Sistemas
Abiertos (OSI -"Open Systems Interconnect") para una
arquitectura de comunicaciones de estructura estratificada o en
capas, el cual muestra la diferencia entre las soluciones de
pasarela y de dispositivo de encaminamiento para la interconexión de
redes de área local;
la Figura 4 muestra un diagrama de bloques
general de los niveles de capa de OSI requeridos para el
procesamiento de las tramas de control de acuerdo con la presente
invención;
la Figura 5 muestra un diagrama de bloques
general de los niveles de capa de OSI requeridos para el
procesamiento de las tramas de datos de acuerdo con la presente
invención;
la Figura 6 ilustra un diagrama esquemático de
una trama de datos de red de área local típica que puede ser
transmitida entre redes de área local separadas geográficamente,
por medio de una red de área extensa de acuerdo con la presente
invención;
la Figura 7 es un diagrama de flujo de los
procedimientos que tienen lugar en los nodos de acceso, ilustrados
en la Figura 1, de una red de aérea extensa, en respuesta a la
llegada de una trama desde una red de área local conectada de
acuerdo con la presente invención;
la Figura 8 es un diagrama de flujo de los
procedimientos que tienen lugar en el nodo de acceso de la Figura
1, en respuesta a la llegada de una respuesta procedente de un nodo
de acceso distante de la red de área extensa de acuerdo con la
presente invención;
la Figura 9 es un diagrama de flujo de los
procedimientos que tienen lugar en los agentes de acceso de la
Figura 1 cuando se recibe una trama de datos en un agente de acceso
distante de acuerdo con la presente invención; y
la Figura 10 muestra un diagrama esquemático de
la secuencia temporal de los intercambios de mensajes necesarios
para establecer una conexión "NetBIOS" entre dos redes de área
local similares, utilizando los principios de control de alto nivel
e intercambio de datos de bajo nivel de la presente invención.
Antes de proceder a una descripción de la
presente invención, se describirán los mecanismos que emplea la
técnica anterior para interconectar redes de área local (LANs
-"Local Area Networks"). Las principales LANs de que se
dispone en la actualidad son las redes en anillo, tipificadas como
la Red en Anillo y el Sistema de Interconexión de Datos Digitales
por Fibra (FDDI -"Fiber Digital Data Interconnect"), de IBM, y
los sistemas de bus conmutado de comunicación troncal, tipificados
por ETHERNETr. Dichas LANs son de un tamaño geográfico limitado por
razón del intervalo de propagación de señal, la distorsión de
retardo y otras limitaciones de la transmisión digital. En
consecuencia, se ha hecho de creciente importancia la interconexión
de dichas LANs para permitir a los usuarios de las distintas LANs
comunicarse de forma directa entre sí. Las tentativas de utilizar
repetidores para extender el área en la que son capaces de
funcionar las LANs se ven limitadas por las distorsiones de retardo
intrínsecas que conllevan las instalaciones de transmisión que
presentan retardos de propagación largos en comparación con la
duración de las señales que están siendo transmitidas.
Los dispositivos de que se dispone en la
actualidad para la interconexión de LANs son las pasarelas de capa
de enlace de datos de MAC (Control de Acceso de Medios -"Media
Access Control") y los dispositivos de encaminamiento de capa de
red. Las pasarelas de MAC proporcionan un camino para los datos muy
rápido y de elevado rendimiento, en el que la remisión o
direccionamiento de las tramas se determina completamente por el
contenido del encabezamiento de MAC. La dirección de destino
contenida en el encabezamiento de MAC se encuentra situada en un
espacio de dirección plano y no-estructurado, lo
que hace difícil la partición del espacio de dirección en segmentos
adecuados para su gestión, encaminamiento y control de anchura de
banda por parte de la red. Y lo que es más importante, las LANs
inician una conexión emitiendo un mensaje de petición de
establecimiento de conexión a través de la totalidad de la red, lo
que conduce a un desbordamiento del tráfico de emisión en las redes
de gran tamaño e interrumpe el funcionamiento de las estaciones
finales, que deben responder a dichos mensajes de petición de
conexión. Dichos procedimientos de señalización por emisión
llevados a cabo en las LANs se conocen como "procedimientos de
descubrimiento", y pueden consumir porciones significativas de
la anchura de banda disponible a medida que crece la población de la
LAN, así como provocar en la red lo que se conoce comúnmente como
"tormentas de emisión", las cuales limitan fuertemente la
capacidad de transmisión de la red.
Las pasarelas de MAC tienen la ventaja de la
sencillez, puesto que cada paquete hace uso de los mismos formatos
de dirección con independencia de los protocolos de capa de red, ya
que los paquetes se encaminan sin ser descompuestos, permitiendo la
toma fácil de decisiones (encaminarlos o no encaminarlos), y
posibilitando que sean más baratos, como consecuencia de estas
ventajas. Por otra parte, las pasarelas deben considerar todos los
paquetes para determinar su encaminamiento, lo que conduce a una
mayor probabilidad de sobrecargas, no toleran, en general, la
presencia de bucles (caminos múltiples) en la red, no permiten la
redundancia en la transmisión o la división de la carga, y, en
consecuencia, requieren la inhabilitación de conexiones redundantes
mediante alguna forma de algoritmo en "árbol de expansión". Por
último, una pasarela debe pasar por todas las emisiones, puesto que
no contiene los recursos necesarios para determinar la conveniencia
del encaminamiento.
Los dispositivos de encaminamiento
("routers"), por otro lado, funcionan en la capa de red de los
protocolos soportados y utilizan las direcciones de capa de red
(direcciones lógicas) para remitir o encaminar los paquetes. Dichas
direcciones lógicas son, en general, de naturaleza jerárquica, por
lo que soportan fácilmente la partición de la red y permiten el
control del flujo de paquetes y la gestión del tráfico. Únicamente
se han de examinar los paquetes dirigidos al dispositivo de
encaminamiento local, lo que reduce la posibilidad de sobrecargas en
el tráfico debidas a las tormentas de emisión. Por otra parte, los
dispositivos de encaminamiento son de diseño más complicado y
dificultoso que las pasarelas. Para cada paquete se ha de examinar y
descodificar el encabezamiento de red, a fin de obtener su
dirección de destino, lo que requiere la adecuación al cliente para
cada protocolo diferente, por lo que se necesita una tabla de
encaminamiento para traducir las direcciones lógicas a direcciones
de sub-red, y, por tanto, es más caro. Es más,
dichos niveles altos de procesamiento por paquete limitan seriamente
la capacidad de trabajo del dispositivo de encaminamiento.
Ha llegado a ser cada vez más común la práctica
de integrar una pasarela y un dispositivo de encaminamiento en el
mismo dispositivo físico, denominado "brouter", si bien
en él cada uno de los sub-dispositivos funciona
independientemente del otro. Se utiliza la parte del dispositivo de
encaminamiento si el brouter comprende los protocolos de capa
de red y, en caso contrario, se utiliza la pasarela.
Se están poniendo a disposición de los usuarios
un gran número de redes de área extensa (WANs) destinadas a
interconectar usuarios separados por grandes distancias. Dichas
WANs se sirven de una pluralidad de nodos de conmutación en los que
los paquetes son encaminados al siguiente nodo, dependiendo de la
información de encaminamiento contenida en el encabezamiento del
paquete. Los dispositivos de encaminamiento se calculan con
anterioridad dependiendo de su carga, de la disponibilidad de las
instalaciones y de las necesidades especiales de la conexión. Uno
de los problemas más importantes del momento presente es utilizar
eficazmente las nuevas WANs para interconectar el elevado número de
LANs ya existentes. La presente invención está encaminada a la
resolución de este problema.
En la Figura 1 se muestra un diagrama de bloques
general de una red de área extensa (WAN -"Wide Area Network")
10 que está siendo utilizada para interconectar dos redes de área
local (LANs) 11 y 12, y en la cual puede encontrar un uso el
sistema de interconexión de la presente invención. Con el fin de
llevar a cabo estas interconexiones, se utiliza una pluralidad de
nodos de acceso de WAN, que incluye los nodos de acceso 13 y 14, en
la interfaz entre las LANs 11 y 12 y la WAN 10. Los nodos de acceso
13 y 14 proporcionan los mecanismos para aceptar las tramas de
control y de datos procedentes de las LANs conectadas 11 y 12, y
para llevar a cabo todas las funciones de control necesarias para
efectuar la interconexión entre las LANs 11 y 12.
En la Figura 2 se muestra un diagrama de bloques
más detallado de uno de los nodos de acceso de WAN, 13 y 14, que se
muestran en la Figura 1. El nodo de acceso de WAN 15 que se muestra
en la Figura 2 comprende un agente de acceso de WAN 16, utilizado
como intermediación o interfaz directa con una red de área local a
la que se accede por la parte izquierda de la Figura 2, una unidad
22 de servicios de directorio, que se emplea para traducir las
direcciones lógicas de las entidades de capa de red en la dirección
de WAN de un nodo de acceso de WAN de destino adecuado y en una
dirección de MAC de destino, la cual puede utilizarse para
encaminar verdaderamente los paquetes de datos a las LANs de
destino, y una unidad de servicios de transporte 23, que proporciona
los servicios necesarios para encapsular las tramas de LAN para su
transmisión a través de la WAN 10 de la Figura 1. Los componentes
del nodo de acceso de WAN 15 ilustrado en la Figura 1 pueden
realizarse en la práctica como circuitos de propósito especial, si
bien, en la realización preferida, se implementan como programación
o software susceptible de ejecutarse por una amplia variedad
de computadoras de propósito general.
Más concretamente, la unidad 23 de servicios de
transporte cumple los requisitos de comunicación establecidos por
sus usuarios con el fin de satisfacer de forma óptima la calidad en
cuanto al servicio que los usuarios exigen de las instalaciones de
transmisión subyacentes. Las funciones principales de la unidad 23
incluyen la selección de las rutas óptimas y la conservación de la
calidad deseada en los parámetros del servicio. Los usuarios de
estos servicios son los agentes de acceso de LAN, tales como el
agente 16, identificados con direcciones de WAN adecuadas. En
general, la unidad de servicios de transporte 23 proporciona
conexiones de emisión única y emisión múltiple de baja latencia y
gran anchura de banda, a través de la red de área extensa,
incluyendo servicios en tiempo real o inmediatos, reserva de anchura
de banda y emisión múltiple entre grupos de usuarios de transporte
que pueden crearse de forma dinámica e identificarse mediante una
dirección de grupo. La unidad de servicios de directorio 22
proporciona los procedimientos distribuidos que se requieren para
establecer una relación de correspondencia dinámica entre las
direcciones de las entidades de capa de red de las estaciones
conectadas a las LANs interconectadas, y las direcciones de
transporte de WAN de los agentes de acceso parejos a través de los
cuales puede establecerse la comunicación con las respectivas
estaciones, y también las direcciones de MAC de destino pertinentes
de las estaciones de LAN en las que están ubicadas las respectivas
entidades. La unidad de servicios de directorio 22 se basa en el
registro de la necesaria información de direccionamiento por parte
de los agentes de acceso de LAN locales, con la forma de prefijos
de dirección adecuados, tal y como se emplean por parte de los
protocolos externos ejecutados en la LAN, lo que indica, por tanto,
la accesibilidad de las estaciones identificadas por las direcciones
de capa de red obtenidas de dichos prefijos. En el caso de que el
protocolo de LAN incorpore una capa de red con direcciones
estructuradas, el agente de acceso aprende o adquiere estos
prefijos proporcionados, al participar dinámicamente en los
protocolos locales o al recabar la configuración local. Si un
protocolo de LAN se sirve de un esquema de direccionamiento plano,
sin estructura, las LANs conectadas a la WAN son divididas de forma
arbitraria, en cuanto a su administración, en grupos seleccionados
a los que se asignan prefijos de dirección virtual desconocidos por
el protocolo local pero que son utilizados por los agentes de acceso
para localizar los destinos, como en el caso de las direcciones
estructuradas que se han descrito anteriormente. Cuando se solicita
por parte de un agente de acceso de LAN, la unidad de servicios de
directorio 22 lleva a cabo la resolución de dirección entre el grupo
de agentes de acceso de LAN que soporta un protocolo específico y
han registrado con anterioridad el prefijo de dirección específico.
(Véase la publicación "Efficient, Real-Time
Address Resolution in Backbone Networks" ("Resolución de
dirección eficaz y en tiempo real en redes de bus troncal"), por
W. Doeringer et al., IBM Research Report (Informe de
investigación de IBM) RZ2357, Julio de 1992).
El agente de acceso de LAN 16 forma el punto de
conexión entre la WAN y las LANs externas a ella conectadas. El
principal propósito del agente de acceso 16 consiste en mediar
entre los protocolos de LAN externos y los protocolos disponibles
en la WAN de bus troncal utilizada para conseguir la conexión entre
LANs transparente. El agente de acceso de LAN 16 comprende un
componente de protocolo 18 que interactúa con tramas de control
procedentes de la LAN, a fin de establecer, suprimir y controlar de
otro modo la conexión con la LAN distante. Un componente de relevo
18 de un agente de acceso 16 interacciona en el nivel de la capa de
MAC con las tramas de datos procedentes de la LAN, a fin de
encaminar o remitir dichas tramas de datos a través de la WAN 10.
Se crean unas tablas de conexión 19 y se incrementan con el fin de
proporcionar la información necesaria para controlar las conexiones
de WAN independientes para cada par activo de direcciones de MAC de
origen y de destino. Más específicamente, las tablas de conexión 19
albergan entradas que establecen una relación de correspondencia
entre pares de direcciones de MAC (las direcciones de MAC de origen
y de destino encontradas en un encabezamiento de paquete de capa de
MAC) y la conexión de WAN que se ha establecido previamente, a fin
de relevar las tramas de MAC entre las dos estaciones de LAN
identificadas por estas direcciones de MAC. Las entradas de las
tablas de conexión 19 no incluyen indicaciones relativas a la
información de capa de red.
El componente de conexión 21 se remite a la
unidad de servicios de transporte 23 para establecer y gestionar las
conexiones de WAN adecuadas para el relevo de tramas de datos de
LAN, conforme se solicita por parte del componente de protocolo 18.
La separación entre las tramas de control y las de datos que se
muestra en la Figura 2 se basa únicamente en información contenida
en los encabezamientos de capa de MAC. De la forma más típica, las
tramas de control están compuestas de tramas de MAC, destinadas a
una emisión de LAN o dirección de grupo, en tanto que las tramas de
MAC de punto a punto se tratan como tramas íntegramente de datos.
En cada caso, se proporciona algún mecanismo para distinguir entre
las tramas de control y las de datos.
El componente de protocolo 18 tiene conocimiento
de los formatos y la semántica de los protocolos de LAN locales, y
se utiliza para la conversión entre dichos protocolos de LAN
locales y sus procedimientos de señalización de emisión, y los
servicios proporcionados por los otros componentes del agente de
acceso de LAN 16 y por los componentes de WAN. De esta forma, las
particularidades del protocolo local se ocultan del equilibrio de la
red de área extensa. Por ejemplo, cuando el protocolo de LAN inicia
un procedimiento de búsqueda, el agente de protocolo 18 registra,
si existe, la información de accesibilidad para los recursos locales
integrados en las respectivas tramas de protocolo (es decir, los
prefijos de dirección) por medio de la unidad de servicios de
directorio 22, y da inicio a búsquedas de recursos que no están
disponibles localmente. A la inversa, la unidad de servicios de
directorio 22 se dirige a los componentes de protocolo 18 en los
nodos de acceso apropiados, con el fin de buscar las LANs locales
para la localización de una estación de LAN de destino particular.
El resultado de dichas búsquedas puede, entonces, ser captado por
los agentes de acceso de WAN en la memoria caché de direcciones 24
conectada al componente de protocolo 18, que se utiliza para
agilizar el procesamiento de los procedimientos de búsqueda
futuros. Es decir, que la memoria caché de direcciones 24 almacena
direcciones de capa de red de las entidades de capa de red que
residen en estaciones conectadas a LANs locales y distantes,
conjuntamente con información de soporte. Para las entidades
conectadas localmente, la información de soporte son las respectivas
direcciones de MAC. Para las entidades radicadas en las estaciones
de LAN de LANs distantes, la información de soporte son las
direcciones de transporte de WAN de los agentes de acceso de WAN a
través de los cuales puede llegarse a estas entidades. En otras
palabras, la memoria caché de direcciones 24 contiene información
que se ha adquirido a través de servicios de directorio de WAN 22 y
búsquedas de LAN.
El componente de conexión 20 establece nuevas
conexiones de WAN al ser solicitado por parte del componente de
protocolo 18, hace cumplir las limitaciones de la política local
referentes a la reutilización de las conexiones existentes, y crea
entradas en las tablas de conexión 19 que son utilizadas por el
componente de relevo 20 para llevar a cabo el relevo de datos de
capa de MAC, como se describirá más adelante. Dichas entradas de
tabla de conexión establecen una relación de correspondencia entre
la información de direccionamiento de capa de MAC (típicamente pares
de direcciones de origen y de destino de MAC) y las conexiones de
WAN correspondientes entre los agentes de acceso de LAN a través de
los que se interconectan las estaciones de LAN y de origen y de
destino. El componente de conexión 20 se adapta también a los
cambios en los requisitos de anchura de banda y lleva a cabo la
recogida residual o reciclaje de recursos de las conexiones y las
entradas de la tabla de conexión 19.
El componente de relevo 21 del agente de acceso
de LAN 16 lleva a cabo el encaminamiento de los paquetes de datos
entre la LAN local y la WAN de bus troncal. Basándose únicamente en
la información de direccionamiento de capa de MAC de la trama de
datos de LAN recibida, la componente de conexión 21 utiliza una
entrada de las tablas de conexión 19, establecida por el componte de
protocolo 18, para encapsular la trama de capa de MAC y remitir o
encaminar la trama de datos a través de la conexión de WAN
previamente definida.
La presente invención se sirve de estructura o
arquitectura de agentes de acceso mostrada en la Figura 2 para
proporcionar un esquema de "señalización de alto nivel,
conmutación de bajo nivel" para interconectar LANs a través de
una WAN de bus troncal. En general, los agentes de acceso de LAN
efectúan el seguimiento de los procedimientos de búsqueda para
emisión de LAN local y extraen la información de dirección
pertinente de la información de señalización de capa de red. A
partir de ésta se obtiene un prefijo de dirección adecuado, el cual
se presenta entonces a los servicios de directorio 22, a fin de
guiar los procedimientos locales para el recurso buscado,
minimizando de esta forma la información de encabezamiento de
señalización en el bus troncal de la WAN. Una vez que se ha
localizado el recurso solicitado, se escogen exactamente un agente
de acceso de LAN en la LAN de origen y un agente de acceso en la LAN
de destino, a fin de soportar el relevo de las subsiguientes tramas
de LAN de punto a punto intercambiadas entre las estaciones finales
de LAN. Los agentes de acceso de LAN seleccionados establecen entre
sí una conexión de transporte de WAN con las garantías y de anchura
de banda y las características de servicio adecuadas. Los agentes
de acceso de LAN llevan a cabo entonces un intercambio de mensajes
fiable (tal como a través de una conexión de WAN de larga duración
establecida entre estos agentes para llevar a cabo dichos
intercambios de control), a fin de comunicar toda la información
requerida para establecer las entradas solicitadas en sus tablas de
conexión. Estas entradas de tabla de conexión establecen una
relación de correspondencia entre los pares de direcciones de MAC
de las estaciones de LAN de origen y de destino, y una conexión de
WAN correspondiente. Todo tráfico subsiguiente de punto a punto
entre las dos estaciones de LAN es encapsulado y encaminado a través
de esta conexión de WAN, a lo largo de la WAN de bus troncal. Es
decir, que cualquier trama de LAN de punto a punto recibida por
algún agente de acceso de LAN es dirigida, a través de la conexión
de WAN seleccionada, hasta el otro agente de acceso de LAN, el
cual, a su vez, encamina la trama hasta la LAN local para su
suministro a la estación final de LAN de destino.
La Figura 3 muestra un diagrama esquemático del
modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI
-"Open Systems Interconnection") tradicional que se describe
en la publicación "Information Processing Open Systems
Interconnection Basic Reference Model" ("Modelo de
referencia básico de interconexión de sistemas abiertos para el
procesamiento de la información"), ISO International Standard
(Norma internacional ISO) 7498, Primera edición, 15 de octubre de
1984. Como puede observarse en la Figura 3, la comunicación entre
dos usuarios diferentes, en un nodo de origen de una red de
comunicaciones por paquetes y un nodo de destino en esa misma red,
comprende el uso de hasta siete capas de protocolo. Cada una de
estas siete capas se encuentra aislada del resto pero satisface las
normas de interfaz que hacen posible que cada capa se comunique con
las capas adyacentes. Esta solución estratificada o en capas
permite que la implementación de las capas individuales sea
flexible, mientras que, al mismo tiempo, proporciona la misma
funcionalidad estándar y garantiza que pueden tener lugar las
comunicaciones entre las capas. La comunicación entre el usuario
del nodo de origen y el usuario del nodo de destino se hace así
posible gracias a la comunicación entre las siete capas del modelo
de OSI observando los protocolos entre capas.
La capa de fondo o más inferior, que recibe el
nombre de capa física y se ha representado con las cajas 37 y 45,
proporciona conexiones reales a través de un medio físico, entre
los dos sistemas de usuario. Dichas conexiones físicas se
establecen por medio de la propagación eléctrica u óptica de señales
a través del medio físico comprendido entre los dos sistemas, de
acuerdo con cualquiera de los protocolos de transmisión bien
conocidos. Estos protocolos de transmisión de la capa física
definen las formas de los impulsos de señal, las velocidades de
repetición de los impulsos, las amplitudes de los impulsos y otras
características análogas. La siguiente capa más alta, la capa de
control de enlace de datos (DLC -"Data Link Control"),
representada por las cajas 36 y 44, controla el suministro de datos
en bruto o sin procesar entre los nodos de la red. Los protocolos
de la capa de DLC incluyen la identificación de los enlaces, la
sincronización, la corrección de errores, el tamaño de los paquetes,
el encuadramiento en tramas y otras capacidades análogas. En la
mayor parte de las redes, los errores fundamentales de la
comunicación se detectan y corrigen en la capa de control de enlace
de datos por medio de la retransmisión de datos o la manipulación
de datos lógicos para la recuperación de los errores.
La siguiente capa de protocolo más alta por
encima de la capa de control de enlace de datos se denomina capa de
red, y se ha representado por las cajas 35 y 43 que aparecen en la
Figura 3. La capa de red es la capa más alta del nodo o
sub-nodo de la red de comunicaciones, lo que
significa que todas las capas situadas por encima de esta capa se
comunican basándose en el modo de extremo a extremo, en tanto que
la capa de red (y todas las capas situadas por debajo de la capa de
red) controlan las comunicaciones entre los nodos de la red. Los
protocolos de la capa de red controlan el encaminamiento de la
información a través de la red, el empaquetamiento y el
direccionamiento, el arranque o inicialización de la red, la
conmutación de paquetes, así como la segmentación y el formateo de
la información. La función de la capa de red puede llevarse a cabo
sirviéndose de una norma internacional de comunicaciones que
prescribe la interfaz entre una red pública conmutada en paquetes y
un sistema de comunicaciones. Dos de dichas normas, definidas en la
publicación de la ISO/DIS 10598, titulada "End System to
Intermediate System Routing Exchange Protocol for Use in
Conjunction with the Protocol for Providing the
Connectionless-Mode Network Services (ISO
8473)" ("Protocolo de intercambio de encaminamiento de
sistema final a sistema intermedio para uso en combinación con el
protocolo para proporcionar los servicios de red en modo sin
conexiones (ISO 8473)"), 1988, y en la publicación de la ISO/DIS
10589, titulada "Intermediate System to Intermediate System
Intra-Domain Routing Protocol for Use in
Conjunction with the Protocol for Providing the
Connectionless-Mode Network Service (ISO
8473)" ("Protocolo de encaminamiento entre dominios, de
sistema intermedio a sistema intermedio, para uso en combinación con
el protocolo para proporcionar el servicio de red en modo sin
conexiones (ISO 8473)"), 1990, prescriben los detalles de un
protocolo conmutado en paquetes y destinado a llevar a cabo todas
las funciones de la capa de red. Son también posibles, por supuesto,
otras implementaciones de la capa de red, si bien no se describirán
o se hará referencia a ellas adicionalmente aquí.
La siguiente capa más alta de protocolo, situada
por encima de la capa de red, se denomina capa de transporte, y se
ha representado por las cajas 34 y 42 en la Figura 3. Las capas de
transporte 34 y 42 controlan la transferencia transparente de los
datos, el control de extremo a extremo, la multiplexación, las
relaciones de correspondencia entre datos y demás características
análogas. El suministro de los datos a la capa de transporte puede
implicar, por ejemplo, la recepción fiable de los datos, o bien
puede implicar únicamente que se han realizado los mejores
esfuerzos para suministrar los datos. De hecho, el usuario puede
seleccionar a voluntad diversas clases de fiabilidad y opciones de
suministro. Por ejemplo, la clase de fiabilidad más alta puede
implicar que los datos sean transferidos de una forma fiable y que
todos los errores que se produzcan en las capas inferiores serán
corregidos en, o por debajo de, la capa de transporte. Las clases
de fiabilidad inferiores pueden implicar la realización de los
mejores esfuerzos para el suministro de los datos, el borrado de
los datos erróneos o, simplemente, el suministro de los datos sin
atención a los errores.
La siguiente capa de protocolo más alta situada
por encima de la capa de transporte recibe el nombre de capa de
sesión, y se ha representado por las cajas 33 y 41 en la Figura 3.
Los protocolos de la capa de sesión agrupan los fragmentos de
información recibidos desde la capa de transporte en grupos de
múltiples paquetes asociados a una actividad de capa lógica dada a
la que puede hacerse referencia como una sesión. Pueden existir
sesiones entre dos entidades cualesquiera situadas en cualquier
ubicación en la red. De hecho, en cualquier instante de tiempo
dado, un único nodo de la red puede estar implicado en múltiples
sesiones que estén dirigidas a muchos otros nodos, y es posible
multiplexar un gran número de sesiones a través de los mismos
enlaces de red. La capa de sesión proporciona un suministro de
datos coordinado de extremo a extremo para una actividad lógica
dada, sin que se produzcan interferencias por datos procedentes de
otras actividades lógicas, incluso en la misma capa del mismo
sistema.
La siguiente capa de protocolo más alta, situada
por encima de la capa de sesión, recibe el nombre de capa de
presentación, y se ha representado mediante las cajas 32 y 40 de la
Figura 3. Los protocolos de la capa de presentación actúan como
intermediación o interfaz entre la capa de sesión y la capa de
aplicación, y presentan los datos ante la capa de aplicación en un
formato adecuado para su uso por parte de la capa de aplicación, sin
comprometer la integridad de las funciones de la capa de sesión. La
capa de presentación proporciona la interpretación de los datos,
así como la traducción de formato y de código. La capa más alta, la
capa de aplicación, representada por las cajas 31 y 38 de la Figura
3, proporciona la interfaz para las aplicaciones de usuario y para
las funciones de gestión del sistema situadas por encima de la capa
de comunicaciones más alta.
En el protocolo estratificado o en capas de OSI,
representado en la Figura 3, las pasarelas de la capa de MAC
trabajan en la capa de enlace de datos representada por las cajas
36 y 44 de la Figura 3. Es este nivel de capa de protocolo bajo el
que hace que las interconexiones entre pasarelas sean tan
eficaces.
Es de destacar el hecho de que cada interacción
entre las capas adyacentes de la Figura 3 requiere la traducción de
información entre los protocolos de las capas. Los dispositivos de
encaminamiento, por otra parte, trabajan en la capa de red
representada por las cajas 35 y 43 de la Figura 3. Los dispositivos
de encaminamiento son, con mucho, más flexibles que las pasarelas,
como consecuencia de este nivel de protocolo más alto (más
abstracto), si bien son más lentos, más complicados, más difíciles
de crear y de mantener, y menos eficientes. De acuerdo con la
presente invención, únicamente las tramas de inicio de conexión
procedentes de una LAN se procesan en la capa de red de la norma de
OSI, y se procesan en la capa de enlace de datos la totalidad de
las tramas de datos. Es esta diferencia la que recibe el nombre de
"señalización de alto nivel, conmutación de bajo nivel" en el
contexto de la presente invención. Puede observarse mejor este
concepto con referencia a las Figuras 4 y 5.
En la Figura 4 se muestra una representación
esquemática del procesamiento requerido para el tratamiento de las
tramas control de acuerdo con la presente invención. En la Figura
4, el bloque 50 corresponde a los niveles de protocolo de una LAN
de origen, el bloque 53 corresponde a los niveles de protocolo de
una LAN de destino, y los bloques 51 y 52 corresponden,
respectivamente, a los niveles de protocolo de los nodos de acceso
de WAN que hacen las veces de interfaz con los bloques 50 y 53.
Cada uno de los bloques 51 y 52 está dividido en tres capas, que
corresponden, respectivamente, a la capa física (OS 1), a la capa
de enlace de datos (OS 2) y a la capa de red (OS 3), representadas
en la Figura 3. Como se indica en la Figura 4, el procesamiento de
las tramas de control en el sistema de la presente invención
comienza en la capa de red (OS 3) de la LAN de origen A, en la que
el mensaje de petición de trama de control se genera y transmite
hacia abajo, a través de la capa de enlace de datos (OS 2) de la
LAN A, la capa física (OS 1) de la LAN A, y a través del medio
físico 54, hasta el nodo de acceso 51 (WAN AN-1
-"WAN Access Node-1") de la red de área
extensa. El mensaje de petición de trama de control debe fluir
hacia arriba, a través de la capa física OS 1 y la capa de enlace de
datos OS 2, hasta la capa de red OS 3 del nodo 51, donde el mensaje
de petición de trama de control puede ser interpretado. Este
tratamiento del mensaje de petición incluye la remisión a los
servicios de directorio, como se ha destacado en relación con la
Figura 2, y el lanzamiento de un mensaje de solicitud de recursos a
través de la WAN. El mensaje de solicitud debe entonces circular de
vuelta hacia abajo a través de la capa de enlace de datos OS 2 y de
la capa física OS 1, hasta el medio físico 55 situado entre los
nodos de la WAN.
Después de circular a través de la WAN de bus
troncal, el mensaje de solicitud debe ser suministrado desde el
medio físico 56 situado entre los nodos de la WAN al nodo de acceso
de WAN de destino 52 (WAN AN-2), el cual hace las
veces de interfaz con la WAN de destino. De nuevo, en el nodo de
acceso de WAN 53, el mensaje de solicitud debe hacerse funcionar
hacia arriba a través de la capa física OS 1 y la capa de enlace de
datos OS 2, hasta la capa de red OS 3 para su procesamiento. Se
procede entonces al formateo de un mensaje de solicitud local en
éste nivel (OS 3), el cual fluye en sentido descendente, a través
de la capa de enlace de datos OS 2 y la capa física OS 1, hasta el
medio físico 57 y en dirección a la LAN B. En la LAN B, el mensaje
de solicitud circula de nuevo hacia arriba, a través de la capa
física OS 1 y la capa de enlace de datos OS 2, hasta la capa de red
OS 3 de la LAN B. Mediante el uso de los recursos de directorio
local, se identifica la estación final de destino y se lanza un
mensaje de identificación de destino por parte de la capa de red OS
3 de la LAN de destino B. Este mensaje de identificación de destino
vuelve a recorrer el mismo camino de la Figura 4 para completar el
inicio de la conexión entre los agentes de acceso de origen y de
destino.
En la Figura 5 se muestra un diagrama de OSI
similar que ilustra el tratamiento de las tramas de datos que tiene
lugar de acuerdo con la presente invención. Una trama de datos que
se origina en el nivel de red OS 3 de un bloque 50' de la LAN A
ilustrada en la Figura 5, atraviesa la capa de enlace de datos OS 2
y la capa física OS 1 del bloque 50' en dirección al medio físico
54'. Sin embargo, en el agente de acceso de WAN 51', la trama de
datos simplemente atraviesa la capa física OS 1 en dirección a la
capa de MAC del OS 2. Utilizando las tablas de conexión contenidas
en el agente de acceso 51', la trama de datos se encamina
directamente a través de la WAN, sin recurrir a la capa de red OS
3. Es esta capacidad para remitir las tramas de datos sin necesidad
del procesamiento por parte de la capa OS 3 lo que permite el
significativo incremento de la eficacia del sistema de interconexión
de la presente invención. La trama de datos se suministra
finalmente al bloque 53' de la LAN B y fluye en sentido ascendente,
a través de la capa física OS 1 y la capa de enlace de datos OS 2,
hasta la capa de red OS 3 de la LAN B, donde puede hacerse uso de
la trama datos por parte de la estación final de usuario.
Como se ha destacado anteriormente, los nodos de
acceso de WAN llevan a cabo el seguimiento de las LANs conectadas
con el fin de detectar las tramas de datos y de control para su
posible procesamiento o encaminamiento a través de la red de área
extensa. En la Figura 6 se ilustra un formato de dicha trama de
datos. La trama de datos de la Figura 6 comprende un campo de
regulación temporal o preámbulo 60 que se utiliza por parte del
receptor para sincronizar la señal de reloj del receptor y, así,
permitir la identificación de los restantes campos de la trama de
datos. El campo 61 comprende la dirección de MAC (control de Acceso
de Medios -"Media Access Control") de la estación de destino.
El campo 62 contiene, cuando sea conveniente, información de
encaminamiento de capa de MAC adicional. El campo 64 contiene el
punto de acceso de servicio (SAP -"Service Access Point") que
se ha de utilizar en el destino, en tanto que el campo 65 contiene
el SAP para la localización de la fuente u origen. Estos puntos de
acceso de servicio son identificaciones dadas a los puntos de
interfaz apropiados entre el nivel de enlace de datos y el nivel de
red en los nodos de origen y de destino. Finalmente, el campo de
datos 66 contiene los datos reales que se han de suministrar desde
el origen al destino. Cuando se utiliza en el sistema de la
presente invención, son el par de direcciones de MAC de origen y
de destino, 61 y 62, las que identifican la conexión de WAN que se
ha de utilizar para trasladar la trama de datos a través de la red
de área extensa, tal y como se ha expuesto en relación con las
Figuras 1 y 2.
Un ejemplo ilustrativo concreto de la puesta en
práctica de la presente invención se muestra en los diagramas de
flujo de las Figuras 7-9, así como en el diagrama
de flujo de mensajes ilustrado en la Figura 10. En la Figura 7 se
muestra un diagrama de flujo de los procedimientos que tienen lugar
en el agente de acceso de red de área extensa local cuando se
recibe una trama local desde la LAN conectada. Comenzando en la
caja 70, se entra en la caja de decisión 71, en la que la trama se
examina para determinar si la trama recibida (búsqueda) es una
trama de control o una trama de datos. Si la trama recibida es una
trama de búsqueda, se entra en la caja de decisión 72 con el fin de
determinar si el protocolo utilizado en la trama de búsqueda es
conocido por parte de este agente de acceso. En caso negativo, la
trama sencillamente se comunica a través de una pasarela (en la
caja 73) sobre la red de área extensa, si es que se ha instalado
dicha función. En caso contrario, puede devolverse un mensaje de
denegación de la conexión a la LAN local.
Si el protocolo de la trama de búsqueda recibida
es conocido, según se determina por parte de la caja de decisión
72, se entra en la caja 74 con el fin de crear una solicitud de
búsqueda del destino identificado y lanzar el mensaje de solicitud
de búsqueda a la red de área extensa. Esta solicitud de búsqueda,
por supuesto, incluye el prefijo que identifica el grupo de agentes
de acceso que reconocerán la dirección de destino. La línea
discontinua de la Figura 7 representa la separación entre el agente
de acceso de WAN de la fuente de LAN (por encima y a la izquierda
de la línea de trazos) y el agente de acceso de WAN de la LAN de
destino (por debajo y a la derecha de la línea discontinua). El
mensaje de solicitud de búsqueda se recibe en cada uno de una
pluralidad de agentes de acceso distantes, en una caja
correspondiente a la caja 81 representada en la Figura 7. La
solicitud de búsqueda se transmite a la caja de decisión 86, en la
que se determina si se requiere o no una búsqueda de los servicios
de directorio de LAN. En caso afirmativo, se entra en la caja 87, en
la que se ejecuta la búsqueda de LAN y los resultados se introducen
en la memoria caché de direcciones 24 del agente de acceso
distante. Si no se requiere ninguna búsqueda de LAN, según se
determina por la caja de decisión 86, o bien si se ha llevado a
cabo ya una búsqueda de LAN, entonces se entra en la caja 82, en la
que se busca en la memoria caché de direcciones y en el agente de
acceso distante para encontrar una entrada correspondiente a esta
solicitud de búsqueda. En la caja de decisión 83 se determina si
existe o no coincidencia con una de las entradas de las memorias
caché de direcciones distantes. En caso afirmativo, las
direcciones de MAC de la estación final local (LAN B) y las
direcciones de transporte de WAN del agente de acceso distante se
devuelven al agente de acceso de origen, como se ilustra en relación
con la Figura 8. Si la estación final de objetivo no se encuentra
en las tablas de conexión, según se ha determinado por la caja de
decisión 83, entonces se entra en la caja 85 con el fin de devolver
una respuesta negativa a la solicitud de búsqueda. La caja 85 se ha
mostrado en líneas discontinuas al objeto de indicar que no es
necesario devolver una respuesta negativa y que tan solo se
requieren respuestas positivas para llevar a cabo el procedimiento
de búsqueda, dependiendo de un tiempo de vencimiento en el agente
de acceso de origen, tal como se describirá en relación con la
Figura 8.
Volviendo a la caja de decisión 71, si se
determina que la trama recibida no es una trama de búsqueda,
entonces la trama es una trama de datos y se entra en la caja de
decisión 75 con el fin de determinar si el par de direcciones de
origen y de destino de las direcciones de MAC del encabezamiento de
la trama de datos se encuentra en las tablas de conexión local. Si
el par de direcciones se encuentra en las tablas de conexión local,
entonces se entra en la caja 78 con el fin de recuperar esa entrada
de tabla de conexión y ajustar, en la tabla 79, el formato y/o el
contenido de la trama de datos (encapsular la trama de datos) de
acuerdo con la entrada de la tabla de conexión. Es posible, en
algunos casos, que no se requieran dichos ajustes, si la trama de
datos se encuentra ya en un formato aceptable. Se entra a
continuación en la caja 80 con el fin de transmitir la trama de
datos a través de la red de área extensa, hasta el agente de acceso
situado en el extremo distante de la conexión de WAN
identificada.
Se apreciará que se siguen, en la Figura 7,
caminos de procesamiento distintos y diferenciados para las tramas
de búsqueda (control) y para las tramas de datos. Y lo que es más
importante, el procesamiento de las tramas de búsqueda requiere
interacciones bilaterales con los agentes de acceso distantes,
mientras que el procesamiento de las tramas de datos simplemente
requiere el lanzamiento de la trama de datos ajustada. Es esta
divergencia lo que proporciona las muchas ventajas de la invención
del presente Solicitante.
En la Figura 8 se muestra un diagrama de flujo de
los procedimientos seguidos cuando se recibe una respuesta a un
mensaje de solicitud de búsqueda previamente lanzado, enviado desde
este agente de acceso. En la caja de decisión 90 se determina si se
ha recibido o no dicha respuesta. En caso negativo, se entra en la
caja de decisión 91 con el fin de determinar si ha expirado ya un
tiempo de vencimiento. En caso negativo, se vuelve a entrar en la
caja de decisión 90 al objeto de esperar la llegada de una
respuesta. Si no se recibe ninguna respuesta dentro del periodo de
vencimiento, se sale finalmente de la caja de decisión 91 con una
decisión que consiste en que ha finalizado el tiempo de
vencimiento. Se entra a continuación en la caja 99, en la que se
abandona entonces la solicitud de búsqueda, y se pone fin al
procedimiento en la caja 100. Este procedimiento de tiempo de
vencimiento garantiza que el agente de acceso de origen no continúa
bloqueando sus recursos a la espera de respuestas que pueden no
llegar nunca. El agente de acceso de origen puede entonces lanzar
un mensaje en la LAN local que indique que ha fallado a la hora de
efectuar la conexión. Como se ha destacado anteriormente, este
procedimiento de tiempo de vencimiento constituye una alternativa o
un complemento a la respuesta de la caja 85 de la Figura 7.
Si se recibe una respuesta al mensaje de
solicitud de búsqueda, según se determina por parte de la caja de
decisión 90, entonces se entra en la caja 92 para obtener la
información de encaminamiento de capa de MAC, en caso de que
exista, del mensaje de repuesta de búsqueda. Esta información se
emplea en la caja 93 para calcular una ruta de red de área extensa
apropiada para los paquetes entre este agente de acceso de origen y
el agente de acceso de destino distante. Esta ruta puede calcularse
a partir de la topología y la información de tráfico existente
almacenadas en el agente de acceso, incrementada, cuando se
disponga de ella, con la información de encaminamiento devuelta en
el mensaje de respuesta de búsqueda. La conexión real de WAN se
establece en la caja 105, utilizando para ello los procedimientos
de establecimiento de conexión de la WAN. En la caja 106 se utiliza
esta conexión de WAN para intercambiar la información de dirección
de capa de MAC entre los dos agentes de acceso de LAN, a fin de
establecer nuevas entradas de tabla de conexión. En la caja 94 se
actualiza la tabla de conexión local para esta conexión, con la
información recibida. En el agente de acceso distante, situado por
debajo de la línea de trazos en la Figura 8, se acepta, en la caja
96, la conexión procedente del agente de origen, y, en la caja 99,
la información de MAC se intercambia con el agente de acceso local,
de modo que, en la caja 97, esta información se utiliza para
actualizar las tablas de conexión situadas en la posición distante
con toda la información de encaminamiento necesaria para
intercambiar tramas de datos entre los agentes de acceso. El
procedimiento de la Figura 8 finaliza en la caja 98.
En la Figura 9 se muestra un diagrama de flujo de
los procedimientos que tienen lugar en el agente de acceso distante
cuando se recibe un paquete de datos con el encabezamiento adecuado
en el agente de acceso distante (después de haber sido lanzado
desde el agente de acceso local, según se describe en relación con
la Figura 7). En la caja 101, el paquete de datos se recibe en el
agente de acceso distante, y, en la caja 102, la dirección de MAC
del encabezamiento de la trama de datos se ajusta, si es necesario,
de modo que se adapte a los protocolos de la LAN local. La
información necesaria para efectuar estos ajustes es exactamente la
misma información que se ha cargado previamente en las tablas de
conexión distantes por medio del encaminamiento y del mensaje de
dirección de objetivo, tal y como se ha descrito en relación con la
Figura 8. En la Figura 9, la trama de datos, con la dirección del
encabezamiento ajustada, se lanza o transmite, en la caja 103, a la
LAN local. El procedimiento de la Figura 9 finaliza en la caja 104.
Por supuesto, la LAN local suministra la trama de datos a la
estación final deseada, gracias al uso de la dirección de MAC
ajustada para garantizar la entrega adecuada.
Ha de comprenderse que las solicitudes de
búsqueda y las tramas de datos pueden ser recibidas en cualquier
agente de acceso desde una LAN local, y, de hecho, es posible
proporcionar una pluralidad de agentes de acceso para cada LAN, a
fin de asegurar el pronto servicio o atención de las solicitudes de
búsqueda. Puede concebirse la disposición de diferentes agentes de
acceso en una misma ubicación geográfica, a fin de manejar los
diferentes protocolos locales y, de hecho, es posible admitir
nuevos protocolos de LAN simplemente añadiendo nuevos agentes de
acceso siempre que se haya de dar servicio a los nuevos protocolos
por parte de la WAN de bus troncal.
En la Figura 10 se muestra un ejemplo concreto de
implementación de la presente invención con el uso de líneas
temporales esquemáticas y líneas de transmisión de mensajes, y en
ella se representa la cadena o sucesión de acontecimientos que
tiene lugar para interconectar las estaciones de usuario de LAN de
LANs diferentes, mediante el uso de una red de bus troncal de WAN.
En la Figura 10, las cajas situadas en la parte superior
representan dispositivos o programas (software)
correspondientes a estaciones de usuario de LAN (110 y 118) y
agentes de acceso de WAN (111-113 y
115-117). Las líneas discontinuas verticales que
emanan de las cajas 110-118 representan líneas de
tiempo sobre las que el tiempo aumenta en sentido descendente. Las
líneas horizontales y las flechas 10-146
representan mensajes transmitidos entre las cajas
110-118 en la secuencia indicada por las líneas
temporales discontinuas verticales. Estos mensajes son
suministrados, en los puntos indicados por las puntas de las
flechas, a las líneas temporales correspondientes a una de las cajas
111-118. Si la flecha termina en un "0", el
mensaje es aceptado por la caja correspondiente. Si la flecha
termina en una "X", entonces el mensaje no es procesado
adicionalmente por la caja correspondiente. Más particularmente, la
caja 110 representa esquemáticamente una estación de usuario de
origen de la red de área local A. Las cajas 111-113
representan agentes de acceso de WAN accesibles por parte de la LAN
A. Las cajas 115-117 representan agentes de acceso
de WAN accesibles por la LAN B. Por último, la caja 118 representa
una estación de usuario de destino de la red de área local B.
En general, un agente de acceso de origen recibe
una petición de una LAN conectada, al objeto de que conecte una
estación de esa LAN a una estación de otra LAN distante. La
dirección de la estación distante contenida en la petición se
convierte, en parte, en un prefijo de dirección globalmente única
para un grupo de grupo de LANs conectadas en las que se ha de buscar
para localizar la estación de destino. Utilizando los servicios de
directorio 22, se emite de forma múltiple un mensaje a través de la
WAN hacia el grupo de agentes de acceso de LAN que reconocerán el
prefijo de dirección, utilizando para ello el prefijo de dirección
como un selector o discriminador de grupo. Uno agente de acceso de
cada LAN distante de este grupo trata de localizar la estación de
usuario de destino pertinente, utilizando para ello procedimientos
de búsqueda de LAN local. Una vez localizada, se establece una
conexión entre el agente de acceso de destino que ha tenido éxito y
el agente de acceso de origen, al objeto de intercambiar las tramas
de datos. Los dos agentes de acceso realizan a continuación un
intercambio de mensajes fiable, a fin de crear entradas de tabla de
conexión en ambos agentes de acceso que establezcan una relación de
correspondencia entre la información de dirección de capa de MAC de
la LAN pertinente y la conexión de datos de WAN previamente
establecida. Las subsiguientes tramas de datos procedentes de
cualquiera de los extremos de la conexión se sirven de estas
entradas de tabla de conexión para suministrar estas tramas de
datos entre las estaciones de LAN, mediante el uso de la WAN de bus
troncal. Con propósitos ilustrativos, la ilustración supone que se
ha de establecer una conexión de NetBIOS entre dos LANs de
interconexión de origen-encaminamiento. La
arquitectura de NetBIOS se describe en la publicación "Local
Area Network - Technical Reference" ("Red de área local -
Referencia técnica"), IBM Technical Document (Documento
Técnico de IBM) SC30-3383, 1988. Tan solo se
requieren pequeñas variaciones en estos procedimientos para
servirse de ellos para otras arquitecturas y protocolos de LAN.
Procediendo secuencialmente hacia abajo a lo
largo de las líneas temporales que se muestran en la Figura 10, se
lanza un mensaje de búsqueda desde el usuario 110 de una LAN A, el
cual se suministra, a través de las flechas 120, 121 y 122,
respectivamente a los agentes de acceso de WAN 111, 112 y 113. En
el ejemplo de NetBIOS, este mensaje de búsqueda es una trama de
NAME_QUERY (pregunta sobre nombre) que incluye la dirección de
origen de NetBIOS y la dirección de destino de NetBIOS, y que se
emite a todas las estaciones de la LAN A. La trama de NAME_QUERY
incluye también un valor de correlación que se utiliza para los
protocolos de los servicios de nombres de NetBIOS, y el nombre de
NetBIOS de destino, tal y como se especifica por el usuario, es el
nombre de llamada ("CallName") de la orden NCB.Call, de
acuerdo con el artículo de NetBIOS anteriormente citado. Los agentes
de acceso de WAN 111-113 efectúan el seguimiento de
la LAN A con el fin de detectar la trama de NAME_QUERY. La trama de
NAME_QUERY es suministrada a los componentes de protocolo (el
componente 18 en la Figura 2) de los agentes de acceso
111-113, los cuales establecen las entradas
apropiadas de memoria caché para la fuente de NetBIOS local en la
memoria caché de direcciones 24 (Figura 2), en caso de que una de
ella no exista todavía. Con el uso de cualquier protocolo adecuado,
se selecciona uno y sólo uno de los agentes de acceso conectados
(112 en la Figura 10), al objeto de proceder a la búsqueda, y los
otros agentes de acceso locales (111 y 113) desechan la trama de
NAME_QUERY pero continúan teniendo conocimiento del procedimiento de
búsqueda en curso. Todos los agentes de acceso
(111-113) dan inicio a un temporizador de cuenta de
tiempo de vencimiento que limite la duración del procedimiento de
búsqueda.
El componente de protocolo 18 del agente de
acceso seleccionado 112 transmite un mensaje de NAME_QUERY de
reconocimiento o exploración 123 de vuelta a la estación de origen
110, con el que se identifica el agente de acceso seleccionado 112
y se solicita una respuesta de NAME_RECOGNIZED (nombre reconocido)
124-126 desde la estación de origen. La respuesta de
NAME-RECOGNIZE 124-126 puede
incluir información adicional de encaminamiento óptimo a través de
la LAN A local, si es que se dispone de ella. Un número de sesión
"cero" en el mensaje de NAME_QUERY 123 indica que este mensaje
está destinado únicamente a propósitos de localización, y que no se
desea el establecimiento de ninguna conexión. La estación de origen
110 responde con un mensaje de NAME_RECOGNIZED de emisión
124-126, que es también recibido por los agentes de
acceso no seleccionados 111 y 113. Estos agentes informan al agente
de acceso seleccionado 112 acerca de la información de
encaminamiento de capa de MAC que han recibido, la cual puede
utilizarse entonces para una optimización ulterior del camino de
extremo a extremo (127-128). Dicha optimización de
camino o ruta local es opcional, y no es necesaria para lograr los
beneficios principales de la presente invención. Los agentes de
acceso no seleccionados 124 y 126 recuperan también el mensaje de
NAME_RECOGNIZED 124 y 126, y proceden a desecharlo.
El agente de acceso designado 112 solicita a los
servicios de directorio la localización de un recurso de destino
identificado por un prefijo previamente definido (VNETID), seguido
de la dirección de estación de destino de NetBIOS. El prefijo
VNETID identifica el grupo de agentes de acceso de LAN que
comparten las mismas características de NetBIOS y que pueden ser
interconectados a través del bus troncal de WAN. Se supone, además,
que, antes de que se transmita el mensaje descrito, cada uno de los
agentes de acceso de LAN conectados a cualquiera de dichas LAN
tiene ya registrado el prefijo VNETID con los servicios de
directorio. Suponiendo que esta dirección de destino no coincide
con ninguna de las entradas de memoria caché de estación local, los
servicios de directorio (22 en la Figura 2) distribuyen una trama de
búsqueda de WAN 129, 130, 131 (Figura 10), denominada FIND
(encontrar), a todos los agentes de acceso previamente registrados
como miembros del grupo con prefijo VNETID. El mensaje de búsqueda
FIND se distribuye por la WAN de bus troncal utilizando las
instalaciones estándar de emisión múltiple de que se dispone en la
WAN y que están implementadas en los servicios de transporte 23
(Figura 2).
Los agentes de acceso distantes
115-117, entre otros, reciben el mensaje FIND y
establecen entradas de memoria caché en la memoria caché de
direcciones para los recursos distantes. De nuevo, con el uso de un
protocolo de selección apropiado, se selecciona uno (115) de los
agentes de acceso para que proceda a la búsqueda. Los agentes de
acceso no seleccionados (116, 117) desechan el mensaje FIND pero
siguen teniendo constancia del procedimiento en curso. El agente de
acceso seleccionado 115 lanza un mensaje de NAME_QUERY 132 en la
LAN B, el cual solicita una respuesta de NAME_RECOGNIZED desde la
estación de usuario de destino. Este mensaje de NAME_RECOGNIZED se
transmite, a través de las flechas 133, 134 y 135, a cada uno de
los agentes de acceso 115, 116 y 117, y se crean entradas de
memoria caché en sus respectivas memorias caché de direcciones, si
es que dichas entradas no existen todavía.
Todos los agentes de acceso distantes
115-117 que reciben el mensaje FIND
129-131 transmiten un mensaje FOUND (encontrado)
136-138 al agente de acceso local designado 112. El
mensaje FOUND 136-138 incluye la dirección de
transporte de WAN del agente de acceso distante de origen y la
dirección de MAC (Control de Acceso de Medios -"Media Access
Control") de la estación de destino, así como otra información
de encaminamiento de capa de MAC, si es que existe. Es, por tanto,
posible para el agente de acceso local designado 112 escoger entre
los caminos disponibles para los datos de acuerdo con algún criterio
adecuado. Con el uso de algunos algoritmos apropiados, el agente de
acceso designado 112 selecciona aún otro agente de acceso local
(por ejemplo, el agente de acceso 111) y aún otro agente de acceso
distante (por ejemplo, el agente de acceso 117), los cuales
proporcionan conjuntamente el camino de datos óptimo entre las
estaciones de usuario de LAN de origen y de destino. El agente de
acceso local finalmente seleccionado se notifica a través de un
mensaje de SELECTION_REQUEST (petición de selección) 139, y se
notifica el agente de acceso distante seleccionado 117 por medio de
un mensaje de acuerdo de ESTABLISH_CONNECTION (establecimiento de
conexión) 140. Los agentes de acceso finalmente seleccionados 111 y
117 se denominan, conjuntamente, agentes de acceso de camino de
datos. Un mensaje de acuerdo fiable de
CONNECTION_TABLE_UPDATE (actualización de tabla de conexión) 141 sincroniza las entradas necesarias a las tablas de conexión para las subsiguientes tramas de datos que se han de utilizar, por ejemplo, la información de encabezamiento de capa de MAC.
CONNECTION_TABLE_UPDATE (actualización de tabla de conexión) 141 sincroniza las entradas necesarias a las tablas de conexión para las subsiguientes tramas de datos que se han de utilizar, por ejemplo, la información de encabezamiento de capa de MAC.
Una vez que se ha establecido el camino de los
datos por medio de los procedimientos anteriormente descritos, el
agente 111 de acceso de camino de datos de origen envía un mensaje
de SELECT_RESPONSE (seleccionar respuesta) 142 al agente de acceso
local previamente designado 112, con el fin de reconocer o
confirmar que el mensaje de SELECT_REQUEST 139 ha sido procesado
satisfactoriamente y que el agente de acceso 112 puede ahora
desechar la información relativa a esta petición. El componente de
protocolo 18 (Figura 2) del agente 111 de acceso de camino de datos
de origen transmite entonces un mensaje de NAME_RECOGNIZED 143 de
vuelta a la estación de usuario de origen, mediante el uso de los
parámetros suministrados desde la estación final distante 118, con
lo que se completa el establecimiento de la conexión de extremo a
extremo. Todos los intercambios de datos subsiguientes
144-146 de la conexión de NetBIOS se transmiten
como tramas de LAN de punto a punto que se encapsulan completamente
a través de la WAN por medio del componente de relevo 20, con el
uso de las entradas de la tabla de conexión 19. Estos intercambios
subsiguientes incluyen las tramas de SESSION_INITIALIZE (inicio de
sesión) y de SESSION_CONFIRM (confirmación de sesión), así como los
datos de conexión reales.
Es importante destacar que los grupos de prefijo
de LAN que se utilizan para distribuir las búsquedas de directorio
pueden ser adoptados de forma dinámica desde las direcciones
estructuradas de usuario, o bien pueden definirse
administrativamente por medio de la información de registro
pertinente contenida en los componentes de servicios de directorio
de los respectivos agentes de acceso de la WAN. Es decir, que los
agentes de acceso de LAN con los mismos protocolos y prefijos de
dirección de LAN forman grupos de WAN de emisión múltiple
representados por los prefijos específicos. La formación y la
disociación de tales grupos administrativos requieren una
información de encabezamiento pequeña en la gestión de la WAN de
bus troncal.
Con el sistema de la presente invención, es
posible interconectar estaciones de LAN a través de la WAN con el
mismo grado de conectividad de que se dispone con los dispositivos
de encaminamiento de la técnica anterior, y, al mismo tiempo,
proporcionar caminos de datos de estado estacionario que requieren
únicamente operaciones de pasarela a modo de capa de MAC en las
tramas de datos recibidas desde las LANs conectadas.
Claims (16)
1. Un sistema de interconexión destinado a la
interconexión de redes de comunicaciones (11, 12) de datos de área
local, por medio de una única red de comunicaciones de datos de
punto a punto, de área extensa, de manera que dicha red de
comunicación de datos de área extensa (10) utiliza los protocolos
estratificados o en capas de interconexión de sistemas abiertos (OSI
-"Open Systems Interconnection"), que incluyen una capa de red
(35, 43) y una capa de enlace de datos (36, 44),
caracterizándose dicho sistema de interconexión por que
comprende:
una pluralidad de nodos de acceso (13, 14) de
dicha red de área extensa (10), destinados a acceder a dicha red de
área extensa (10) desde una pluralidad de redes de área local (11,
12);
medios, en cada uno de dichos nodos de acceso,
para recibir una trama y para determinar (71) si dicha trama,
procedente de una (11) de dichas redes de área local, como red de
inicio, y destinada a una (12) de dichas redes de área local, como
red de destino, es una trama de control o una trama de datos;
medios dispuestos en la capa de red (35, 43), en
cada uno de dichos nodos de acceso (15), y destinados a determinar
(72) si el protocolo utilizado en una trama de control recibida es
conocido;
medios para enviar (74), si el protocolo
utilizado en la trama de control recibida es conocido, un mensaje
de solicitud de búsqueda con una dirección de destino dirigida a
uno de entre una pluralidad de nodos de acceso distantes (14);
medios dispuestos en la capa de red (35, 43), en
cada uno de los nodos de acceso distantes, y destinado a recibir
(81) un mensaje de solicitud de búsqueda para reconocer (86, 83)
una dirección de destino y devolver (84) al nodo de acceso de
origen información que incluye información de traducción para
traducir las tramas de datos que se han de transmitir entre cada una
de dichas redes de área local (11, 12) y dicha red de área extensa
(10);
medios dispuestos en la capa de red (35, 43), en
cada uno de dichos nodos de acceso (15), y destinados a recibir y
almacenar o actualizar (94) en tablas de conexión (19) dicha
información de traducción,
medios (16) dispuestos en la capa de red (35,
43), en cada uno de los nodos de acceso (15), y destinados a
ajustar (79) el formato y/o el contenido de las tramas de datos
(60-66) procedentes de una de dichas redes de
comunicaciones de área local (11, 12) con el uso de dichas tablas de
conexión, a fin de permitir la transmisión a través de dicha red de
área extensa (10); y
medios dispuestos en la capa de enlace de datos
(36, 44), en cada uno de dichos nodos de acceso (15), que son
sensibles a dichos medios de ajuste (79) para dirigir o encaminar
(80) tramas de datos ajustadas a través de dicha red de área
extensa (10).
2. El sistema de interconexión de acuerdo con la
reivindicación 1, en el cual la información de traducción que se
devuelve al nodo de acceso de origen comprende información de
encaminamiento de capa de Control de Acceso de Medios (MAC
-"Medium Access Control") y una dirección de nodo de acceso
distante situado en la red de área extensa.
3. El sistema de interconexión de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual dichos
medios para determinar (72) si el protocolo que se emplea en una
trama de control recibida es conocido, comprenden:
medios para comunicar mediante una pasarela (73),
en caso de que el protocolo utilizado en dicha trama de control
recibida no sea conocido, la trama de control recibida en la red de
área extensa.
4. El sistema de interconexión de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende
adicionalmente:
medios dispuestos en cada nodo de acceso (15),
que utilizan prefijos de dirección de destino para asociar (72, 74)
direcciones de red de área local con protocolos de red de área
local compatibles.
5. El sistema de interconexión de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual dichos
medios de asociación (72, 74) incluyen medios para tomar un prefijo
de dirección de dicha trama de control.
6. El sistema de interconexión de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el cual dichos
medios de asociación (72, 74) incluyen medios para determinar de
forma administrativa dicho prefijo de dirección por parte de dichos
medios de capa de red.
7. El sistema de interconexión de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende
adicionalmente:
medios de servicios de directorio (22),
dispuestos en cada uno de dichos nodos de acceso (15) y destinados
a proporcionar un soporte de registro para la interconexión de las
redes de área local (11, 12) conectadas a dicha red de área extensa
(10).
8. El sistema de interconexión de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende
adicionalmente:
componentes de protocolo (18), dispuestos en cada
uno de dichos nodos de acceso (15) para procesar las tramas de
control procedentes de dichas redes de área local (11, 12), y
componentes de relevo (20), dispuestos en cada
uno de dichos nodos de acceso (15) y destinados a procesar las
tramas de control (60-66) procedentes de dichas
redes de área local (11, 12).
9. Un método para la interconexión de una
pluralidad de redes de comunicaciones de datos de área local por
medio de una única red (10) de comunicaciones de datos de punto a
punto, de área extensa, de manera que dicha red de comunicación de
datos de área extensa (10) utiliza los protocolos estratificados o
en capas de interconexión de sistemas abiertos (OSI -"Open
Systems Interconnection"), que incluyen un protocolo de capa de
red (35, 43) y un protocolo de capa de enlace de datos (36, 44),
estando caracterizado dicho método por que comprende las
etapas de:
acceder a dicha red de área extensa (10) por
parte de dichas redes de área local (11, 12) a través de una
pluralidad de nodos de acceso (13, 14);
recibir una trama y determinar (71) si dicha
trama, procedente de una (11) de dichas redes de área local, como
red de origen, y destinada a una (12) de dichas redes de área
local, como red de destino, es una trama de control o una trama de
datos;
determinar (72), en la capa de red (35, 43), si
el protocolo utilizado en una trama de control recibida es
conocido;
enviar (74), si el protocolo utilizado en la
trama de control recibida es conocido, un mensaje de solicitud de
búsqueda con una dirección de destino dirigida a uno de una
pluralidad de nodos de acceso distantes (14);
recibir (81), como respuesta, información que
incluye información de traducción para traducir las tramas de datos
que se han de transmitir entre cada una de dichas redes de área
local (11, 12) y dicha red de área extensa (10);
almacenar o actualizar (94), en la capa de red
(35, 43), dicha información de traducción en tablas de conexión
(19);
ajustar, en la capa de red (35, 43), el formato
y/o el contenido de las tramas de datos (60-66)
procedentes de una de dichas redes de comunicaciones de área local
(11, 12), mediante el uso de dichas tablas de conexión, a fin de
permitir su transmisión a través de dicha red de área extensa (10);
y
dirigir o encaminar (80), en la capa de enlace de
datos (36, 44), las tramas de datos ajustadas a través de dicha red
de área extensa (10), utilizando dichos medios de ajuste de
trama.
10. El método de acuerdo con la reivindicación
precedente, en el cual la información de traducción recibida
comprende información de encaminamiento de capa de Control de
Acceso de Medios (MAC -
"Medium Access Control") y una dirección de nodo de acceso distante situado en la red de área extensa.
"Medium Access Control") y una dirección de nodo de acceso distante situado en la red de área extensa.
11. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 10 a 11, en el cual dicha etapa de determinar
(72) si el protocolo utilizado en una trama de control recibida es
conocido, comprende la etapa adicional de:
establecer una pasarela de comunicación (73), si
el protocolo utilizado en dicha trama de control recibida no es
conocido, con la trama de control recibida, hacia la red de área
extensa.
12. El método de acuerdo con la reivindicación 9,
que comprende adicionalmente la etapa de:
utilizar, en dicho nodo de acceso (15), prefijos
de acceso destinados a asociar direcciones de red de área local con
protocolos de red de área local compatibles.
13. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 12, que comprende adicionalmente la etapa
de:
tomar dicho prefijo de dirección de dicha trama
de control.
14. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 13, que comprende adicionalmente la etapa
de:
determinar, de forma administrativa, dicho
prefijo de dirección.
15. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 14, que comprende adicionalmente las
etapas de:
registrar un soporte para la interconexión de
redes de área local (11, 12) conectadas a dicha red de área extensa
(10) en un componente (22) de servicios de directorio situado en
dichos nodos de acceso (15), y
utilizar dicho componente (22) de servicios de
directorio en dicha etapa de crear unos medios de ajuste de trama
de datos.
16. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 9 a 15, que comprende adicionalmente las
etapas de:
procesar o tratar las tramas de control
procedentes de dichas redes de área local (11, 12) por medio de un
componente de protocolo (18) situado en el nivel de la capa de red
de dichos nodos de acceso (15) de dicha red de área extensa (10),
y
procesar las tramas de datos procedentes de
dichas redes de área local (11, 12) por medio de un componente de
relevo (20) situado en la capa de enlace de datos de dicha red de
área extensa (10).
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