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产品名称
使用对象
数通工程师
产品版本
编写部门
华为北研
资料版本
DLSw技术白皮书
拟制:
华为北研
日期：
2001-10-09
审核:
日期：
审核:
日期：
批准:
日期：
华为技术有限公司
版权所有XX
修订记录
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修订版本
描述
作者
一、DLSw概述
1
二、DLSw的原理说明
5
三、DLSw的典型应用和配置方法
9
DLSw技术白皮书
1.1一、DLSw概述
DLSw（DataLinkSwitch——数据链路交换协议）它是AdvancedPeer-to-PeerNetworking（APPN）ImplementersWorkshop（AIW）研制用来实现通过TCP/IP传输SNA的一种方法。
图1-1传统的SNA网络结构
图1-2APPN网络结构
我们知道，SNA（SystemNetworkArchitecture——系统网络结构）是IBM公司70年代开发的IBM专有的网络结构。
在TCP/IP协议流行以前，它曾是网络世界的主宰，许多企业都采用SNA来建立自己的网络。
如图1-1所示，传统的SNA网络采用树状的、分层的网络结构，通常以IBM大型机作为网络的核心。
这种网络的优点是易于管理，具有确定性并提供有保证的响应时间，它的可靠性和效率在当时都是非常出色的。
但是这种网络结构比较固定，缺乏必要的灵活性，无法适应复杂多变的组网需求，也无法利用智能网络设备的性能。
随着网络技术的发展，以APPN（AdvancedPeer-to-PeerNetworking）技术为基础的新一代SNA网络结构诞生了。
如图1-2所示，它支持对等的网络结构，使得网网络有了足够的灵活性。
此外它还提供了路由功能，提供了诸如HPR（HighPerformanceRouting——高性能路选）等特性，增加了网络的性能和可靠性。
不过，这些优点是以其配置管理的复杂性为代价的，合理有效构建一个有APPN特性的SNA网络并保证其正常运行对网络管理员来说往往是一项艰巨的任务。
SNA链路控制层支持多种传输介质，每一种介质都是针对特定设备和用户需求的。
这些介质包括：
主机通道（CIP）、SDLC、X.25、TokenRing等。
一个标准的SNA主机通道采用DMA（Direct-Memory-Access）技术通过一条多芯电缆提供一个并行的数据通道，连接其他的主机或通讯控制机。
每条电缆的长度可以是数百英尺，传输数率3到4.5Mbps。
IBM的企业主机连接系统（ESCON）提供更高的传输数率和更远的传输距离。
ESCON以光纤为媒介支持点对点连接，距离可达数公里，数率18Mbps。
SDLC（SynchronousDataLinkControl——同步数据链路控制）被广泛的应用在SNA网络互连、广域网连接等领域中。
X.25网络在广域网中已经有很长的历史了。
通常的当X.25被用来连接两个SNA节点时是当作一条单链路来使用的。
SNA把X.25作为访问协议，X.25把SNA节点作为两个相邻的节点。
通过X.25连接SNA节点SNA需要X.25所没有的链路控制协议，所以需要扩充一些特殊的链路控制协议，例如：
QLLC（QualifiedLogicalLinkControl）、ELLC（EnhancedLogicalLinkControl）等。
TokenRing是SNA在局域网中最主要的传输介质，采用LLC2（LogicLinkControlType2——逻辑链路控制协议类型2）作为链路层协议。
除了上面提到的这些介质以外，SNA还可以利用目前广泛流行的一些传输介质，例如：
Ethernet、FDDI、桢中继等。
其中Ethenet也采用LLC2。
图1-3显示了几种主要传输介质在SNA中的应用。
图1-3几种主要传输介质在SNA中的应用
随着TCP/IP协议的流行，现在网络的骨干都运行TCP/IP协议。
一个企业新的网络构架基本也都是以TCP/IP网络为基础，TCP/IP成了互联网的标准。
可是，现在还有许多以S390等IBM大型机为中心的旧的网络，采用的是SNA网络协议。
由于SNA本身无法和TCP/IP兼容，它们变成了网络海洋中的一个个SNA孤岛，它们之间无法通讯。
显然为SNA再建立一套专有的骨干网络是不现实的，而放弃已有的SNA设备和应用也是不经济的。
这样，为了保护用户已有的投资，迫切需要一种能够在TCP/IP网络上传输SNA的技术，在SNA孤岛之间建立一座座桥梁。
为此专家们提出了许多实现SNAOverIP的方案，包括STUN（Serialtunneling——串行隧道）、RSRB（RemoteSourecRoutingBridge——远程源路由桥）和DLSw。
图1-4STUN示意图
图1-5RSRB示意图
图1-6DLSw示意图
从图1-4可以看出，STUN是专为SDLC量身订做的，它通过建立一条TCP隧道，实现了SDLC协议跨IP的透传，从而实现了SNAOverIP的功能。
其优点是功能简单可靠，缺点是只能支持SDLC到SDLC的工作方式，即两端的SNA设备必须都采用SDLC接入，且工作模式相同。
RSRB是从SRB发展起来的，它可以把本地LLC2链路层上的连接按照MAC地址的匹配原则桥接到TCP通道上，从而实现LLC2协议跨IP的传输。
从图1-5可以看出，它可以支持Token-Ring和以太网两种接入方式。
由于它是通过简单的扩展SRB的功能实现的，所以同SRB一样具有跳数的限制。
同时，由于采用透传的方式工作，它对时延比较敏感，当网络时延较大时往往难以建立SNA会话。
DLSw是在RSRB的基础上发展起来的。
它克服了RSRB的局限性，是一种相当灵活的SNAOverIP的解决方案。
从功能上来说，DLSw函盖了STUN和RSRB的应用范围，并且提供了不同链路层媒体之间的转换特性。
事实上，它已经成为解决SNAOverIP的最主要的技术。
1.2
二、DLSw的原理说明
DLSw是一种SNAOverIP的技术，其基本原理如图2-1所示：
图2-1DLSw工作原理示意图
DLSw路由器将本地LAN上SNA设备的LLC2格式的帧转换成可封装在TCP报文中的SSP帧，通过TCP通道跨越广域网送达远端；远端的DLSw路由器将SSP帧再转换成相应的LLC2帧，发送给对端SNA设备。
所有这些变化对SNA设备来说是透明的，在SNA设备看来，和自己相连的就是它在远端的SNA伙伴，它并不知道中间搁了两台DLSw路由器和一个IP网。
从SNA协议栈来看，DLSw相当于工作在第二层链路层，而在路由器中，DLSw工作在传输层（TCP）之上。
它一方面把从链路层收到的报文转换为SSP报文，再由TCP通道发出去；另一方面，它把从TCP通道得到的SSP报文转化为本地链路层协议报文，从链路层发出去。
其工作层次见图2-2。
图2-2DLSw的网络层次图
但DLSw同透明桥不同，它不是将原来的LLC2协议帧直接透传到对端，而是转换成SSP（Switch-to-SwitchProtocol）协议帧来完成将原有数据在TCP报文中的封装。
SSP协议并不提供路由功能，它在这里是作为一种SNA链路层协议之间交换的中介而存在的。
DLSw可以把不同的链路层协议（如LLC2、SDLC、CIP）报文都转换成SSP报文，这样不同链路层协议通过这个中介完成转换。
所以DLSw可以实现不同类型LAN之间的连接，这也正是其名字的由来。
目前DLSw支持PU2、PU2.1、PU4类型的SNA节点以IEEE802.2的LLC2协议接入，同时也支持PU2和PU2.1类型的SNA节点以SDLC协议接入。
采用SSP作为中间协议的另一个好处就是没有了跳数的限制。
在一个LAN上确定一个SNA会话（Session）需要4个元素：
本地的MAC地址、本地的SAP地址、对端的MAC地址和对端的SAP地址。
SSP也正是采用这个4元组来定义一条DLSw虚连接的。
对于采用SDLC协议接入的设备，DLSw通过为每一个SDLCPU提供MAC和SAP地址以完成上述的映射。
图2-3本地应答示意图
DLSw的另一个优点是具有本地应答机制。
从图2-2中我们可以看出，桥（RSRB）是在两个SNA设备之间建立一个端到端的连接，一个信息帧（Info）被传到对端路由器后，应答报文（RR）由对端SNA设备产生，通过IP网再传回来。
这样，当IP网的时延较大时，应答报文就会超时，导致连接失败。
而DLSw采用三段连接来构成一个SNA会话。
应答报文确并不穿越IP网，只在LAN上传播，解决了链路控制的超时问题，同时，也减少了不必要的数据传输。
图2-4建立TCP通道过程示意图
DLSw还有一个优点就是具有流控机制。
当两端的SNA设备的数据传输率不同时，高速设备向低速设备发送数据时，低速设备会来不急接收而导致数据拥塞丢失。
通过缓冲和流控机制，DLSw可以动态调整两端数据传输速度，保证了不会出现数据拥塞和丢失。
DLSw工作时，首先要建立TCP通道。
建立TCP通道的过程如图2-4所示。
配置了DLSw的路由器监听自己TCP的2065端口，同时不停的尝试去连接对方的2065口。
当两条TCP连接建立起来后，双方要进行性能交换，从自己的Client端向对方发送性能交换报文，通知对方自己支持的一些特性参数。
收到对方的性能交换报文后，DLSw分析其合法性，记录对方的信息，然后向对方发送性能交换的响应报文。
如果双方支持的特性是兼容的，响应报文中会有确认的信息，这样就完成了性能交换过程，建立了TCP通道；否则，性能交换失败，双方拆掉TCP连接，回到初试状态。
RFC1975规定最终可以使用1条或2条TCP连接。
如果双方都支持1条TCP连接，性能交换通过后，就由IP地址大的一方主动关闭1条连接，使用剩下的1条TCP连接进行双向的数据收发。
否则，就保持2条独立的TCP连接，双方都从自己的Client端向对方发送信息。
一个DLSw路由器可以同时和多个其他路由器建立TCP通道，以满足不同SNA连接的需要。
建立了TCP连接后，就可以建立SNA会话了。
我们知道，一条SNA会话被DLSw分成了三段，中间是TCP连接，两端是SNA的链路层连接。
每条SNA会话在DLSw路由器中对应一条虚电路，正如在图2-2中的DLSw交换表示的那样。
当路由器收到了一个来自链路层的报文时，根据4元组定位到虚电路，然后根据虚电路的状态进行相应的处理，对于信息帧，则通过TCP通道送到对端的DLSw路由器；当路由器收到了一个来自TCP通道上的报文时，同样通过4元组定位，或者根据报文中的索引定位（通常信息帧是可以通过索引定位的，这个索引称为CircuitID，在1台路由器中是唯一的），找到虚电路，再根据其状态进行处理。
建立虚电路的过程如图2-5所示。
图2-5建立SNA虚电路过程示意图
1.3
三、DLSw的典型应用和配置方法
目前，DLSw已经有3代标准。
最早的是RFC1443，然后是RFC1795的DLSw版本1，最新的是RFC2166的DLSw版本2。
在实际应用中采用最多的是基于RFC1795的版本。
在RFC1795中规定了DLSw建立虚电路的过程以及SSP协议的相关标准，没有SNA链路层的特性作出规定。
SNA链路层的有着自己的标准，如Token-Ring和Ethernet上遵循IEEE802.2的LLC2标准；同步链路上有IBM制定的SDLC协议标准。
华为公司的Quidway系列路由器和NetEngine系列路由器均支持DLSw特性。
其实现标准依据RFC1795。
目前支持Ethernet和SDLC两种SNA链路层接入方式。
典型的DLSw应用一：
SNA的SDLC方式接入组网方案
图3-1SNA的SDLC方式接入
如图3-1所示，所要解决的是市中心的IBMAS/400和分理处的SNA设备的连接。
通过Modem，市中心的Quidway3680和分理处的Quidway3640建立了IP连接，中心的IBMAS/400采用SDLC方式和Quidway3680连接，分理处的SNA设备也都采用SDLC方式接入Quidway3640。
当所接的SDLC设备很多时，可以采用PSD共享器使多台SDLC设备共享一个同步串口。
这种接入方式比较简单，可充分利用现有设备。
同时，所采用的路由器是多协议路由器，又具备了很好的扩展性，以后新增的IP业务可以很方便的加到现有的网络框架当中。
典型的DLSw应用二：
金融系统的三级SNA网络解决方案
图3-2SNA的SDLC方式接入
SNA三级组网在金融行业中应用较为普遍。
在全国中心，IBM大型机以APPN的方式连接在一起，通过NE16进行SNA的接入，一般可采用Ethernet的接入方式（图中省略）；NE16可以通过广域网和全国的各省行的NE16连接在一起，这里是以IP方式连接。
省行的NE16连接本地的LAN，可以接入IBMRS/6000等系统。
这里IBMRS/6000起了一个SNA中继的作用：
一方面，一部分从大型机传来的基于SNA的业务在这里被转换成了纯IP的应用，就是说，从这里向下已经不在是SNA的网络应用；另一方面，对于一些还不能被转换的应用，RS/6000可以为它们进行LU集中，从而节省了中心大型机上的LU资源。
省行的NE16还通过省级广域网和省内的各个支行和分理处连接在一起。
分理处以及作为三级网，采用Quidway系列的中底端路由器作为和省级的连接。
这一档次的路由器的接入类型十分丰富，可以充分满足末端各种不同的接入需要。
对于SNA设备可以方便的接入，通过DLSw向上连接到省行或全国的中心。
这样一个混合接入模式，一方面通过DLSw技术满足了SNA组网的需要，另一方面，由于路由器之间都是IP连接，各种IP业务如IP语音等可以方便的加载，最大限度的利用各种网络设备，节省费用。
具体的DLSw配置方法请参见DLSw配置指导书。
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