home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1994 March / Internet Info CD-ROM (Walnut Creek) (March 1994).iso / inet / internet-drafts / draft-ietf-atm-nbma-00.txt < prev    next >
Text File  |  1993-03-24  |  13KB  |  339 lines
  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6. IP over ATM Working Group                                  Juha Heinanen
  7. Reguest for Comments: DRAFT                              Telecom Finland
  8. Expires August 12, 1993                                February 12, 1993
  9.  
  10.  
  11.               NBMA Address Resolution Protocol (NBMA ARP)
  12.  
  13.  
  14. Abstract
  15.  
  16.    This document contains an informal description of the NBMA ARP
  17.    protocol and is only intended as a basis for a discussion.  The
  18.    section describing the protocol procedures in detail will be filled
  19.    in later.
  20.  
  21. 1.  Introduction
  22.  
  23.    The NBMA Address Resolution Protocol (NBMA ARP) allows a source
  24.    terminal (a host or router) connected to a non-broadcast, multiaccess
  25.    link layer network (called NBMA for short) to resolve a network layer
  26.    address of a destination terminal to its link layer address in the
  27.    same NBMA.  The destination terminal can be connected to the NBMA
  28.    either directly or indirectly via a router.  Once the address
  29.    resolution has been completed, the source terminal may either start
  30.    sending network layer Protocol Data Units (PDUs) to the destination
  31.    (connectionless NBMA) or may first establish a connection to the
  32.    destination with a desired bandwidth and other QOS characteristics
  33.    (connection oriented NBMA).
  34.  
  35.    Note that an NBMA can be non-broadcast either because it technically
  36.    doesn't support broadcasting (e.g. an X.25 network) or because
  37.    broadcasting is not feasible for one reason or another (e.g. an SMDS
  38.    broadcast group would be too large).
  39.  
  40. 2.  Protocol Overview
  41.  
  42.    The NBMA ARP protocol is based on interaction between terminals
  43.    (hosts and routers) and so-called NBMA ARP servers (ARP servers for
  44.    short).  A terminal generates an NBMA ARP Request (ARP Request for
  45.    short) to one of its ARP servers.  The server then either responds
  46.    with an NBMA ARP Reply (ARP Reply for short) or forwards the request
  47.    to another ARP server.  Forwarding of the requests and replies is
  48.    based on the network layer destination address found in the ARP PDU
  49.    (see section 4).
  50.  
  51.    The forwarding function requires that ARP servers are able to route
  52.    each supported network layer protocol.  ARP servers don't, however,
  53.    need to be able to switch network layer PDUs belonging to those
  54.  
  55.  
  56.  
  57. Heinanen                Expires August 12, 1993                 [Page 1]
  58.  
  59. RFC DRAFT                       NBMA ARP                   February 1993
  60.  
  61.  
  62.    protocols.  Exceptions are ARP servers acting as proxys for terminals
  63.    connected to other link layer networks.  Such servers must also be
  64.    able to switch network layer PDUs between the NBMA and the other link
  65.    layer networks.
  66.  
  67.    Each terminal is associated with one or more ARP servers to which the
  68.    terminal advertizes its network and NBMA addresses and which the
  69.    terminal uses to resolve network layer addresses of other terminals.
  70.    When a terminal wants to resolve a network layer address of a
  71.    destination terminal, it sends an ARP Request to one of its ARP
  72.    servers.  After receiving an ARP Request, an ARP server checks if it
  73.    is serving the destination terminal.  If so, it generates a positive
  74.    ARP Reply that contains the NBMA address of the destination terminal
  75.    and forwards it towards the network address of the source terminal.
  76.  
  77.    If the ARP server is not serving the destination terminal, it looks
  78.    up from its forwarding table the next hop towards the destination.
  79.    If no entry is found, the ARP server generates a negative ARP Reply
  80.    and forwards it towards the network address of the source terminal.
  81.  
  82.    If a forwarding entry is found, the ARP server checks if the next hop
  83.    is behind its NBMA interface.  If so, it forwards the ARP Request to
  84.    the next hop ARP server.  If the next hop is behind some other
  85.    interface, the ARP server may be willing to act as a proxy for the
  86.    destination terminal, in which case it generates a positive ARP Reply
  87.    containing its own NBMA address as the link layer address of the
  88.    destination terminal.
  89.  
  90.    When a positive ARP Reply reaches the source terminal, it may need to
  91.    establish a connection to the given NBMA address before starting to
  92.    send network layer PDUs to the destination.  If communication attempt
  93.    fails and the ARP reply was non-authoritative, the terminal may,
  94.    before giving up, send another ARP Request, this time asking for an
  95.    authoritative answer.  A positive ARP Reply will be non-authoritative
  96.    if an ARP server is replying based on cached information.
  97.  
  98. 3.  Configuration
  99.  
  100.    Terminals
  101.  
  102.    A terminal connected to an NBMA is configured with its network and
  103.    NBMA addresses as well as with an NBMA address of each of its ARP
  104.    servers.  The configuration may be manual or automatic depending on
  105.    the network layer protocol and the properties of the NBMA.  For
  106.    example, an ATM network may help a connected terminal to determine
  107.    its ATM address and may also define one or more predefined ATM
  108.    addresses of ARP servers.
  109.  
  110.  
  111.  
  112.  
  113. Heinanen                Expires August 12, 1993                 [Page 2]
  114.  
  115. RFC DRAFT                       NBMA ARP                   February 1993
  116.  
  117.  
  118.    Once the addresses are configured, the terminal may set up a
  119.    connection to each of its ARP servers (unless a permanent connection
  120.    has already been configured or the NBMA is connectionless).  Then the
  121.    terminal can inform the ARP servers about its network and NBMA
  122.    addresses using a suitable discovery protocol.  The discovery
  123.    protocol depends on the network layer protocol.  For example, an IP
  124.    terminal may use InARP [RFC 1923] and a CLNP terminal may use ES-IS
  125.    [ISO 9542].
  126.  
  127.    If a terminal is connected to more than one link layer network, it
  128.    may also need to be configured to receive routing information from
  129.    its ARP servers.  The terminal can then use the routing information
  130.    to find out which network address prefixes are reachable via which
  131.    link layer networks and at which cost.
  132.  
  133.    ARP Servers
  134.  
  135.    An ARP server is configured with a set of network address prefixes
  136.    that correspond to the network addresses of the terminals it is
  137.    prepared to serve.  An IP ARP server, for example, must belong to the
  138.    same IP networks as the served terminals.  Similarly, a CLNP ARP
  139.    server must share common area addresses with the terminals it is
  140.    serving.
  141.  
  142.    An ARP server must also be configured with whatever information is
  143.    needed so that it can exchange routing information with its
  144.    neighboring ARP servers (if any).  Routing information is exchanged
  145.    using regular intra- and/or inter-domain routing protocols such as
  146.    OSPF, (dual) IS-IS, BGP, or IDRP.  As mentioned above, it may also
  147.    need to be configured to advertize its routing information to the
  148.    served terminals.
  149.  
  150.    An ARP server acting as a proxy for terminals connected to other link
  151.    layer networks, must, in addition to the above, be configured to
  152.    redistribute routing information between the NBMA and the other link
  153.    layer networks.
  154.  
  155. 4.  PDU Format
  156.  
  157.    The NBMA ARP PDU format is a modification of the standard ARP [RFC
  158.    826] PDU format.  In both formats, the operation code field is
  159.    located at the same offset from the beginning of the PDU, which makes
  160.    it possible to use the same protocol identification codes (e.g.
  161.    EtherType) for both the standard ARP and the NBMA ARP.  The format of
  162.    the NBMA ARP PDU is shown below:
  163.  
  164.  
  165.  
  166.  
  167.  
  168.  
  169. Heinanen                Expires August 12, 1993                 [Page 3]
  170.  
  171. RFC DRAFT                       NBMA ARP                   February 1993
  172.  
  173.  
  174.        nbma-arp$lnk        2 bytes         Link layer type
  175.        nbma-arp$net        2 bytes         Network layer type
  176.        nbma-arp$sll        1 byte          Length of source link layer
  177.                                            address
  178.        nbma-arp$snl        1 byte          Length of source network
  179.                                            layer address
  180.        nbma-arp$op         1 byte          Operation code
  181.        nbma-arp$dll        1 byte          Length of destination link
  182.                                            layer address
  183.        nbma-arp$dnl        1 byte          Length of destination network
  184.                                            layer address
  185.        nbma-arp$sla        m bytes         Source link layer address
  186.        nbma-arp$sna        n bytes         Source network layer address
  187.        nbma-arp$dla        o bytes         Destination link layer
  188.                                            address
  189.        nbma-arp$dna        p bytes         Destination network layer
  190.                                            address
  191.  
  192.    The possible values for the Link layer type and Network layer type
  193.    fields are the same as for the Hardware type and Protocol type of the
  194.    standard ARP and may be found in the current Assigned Numbers RFC.
  195.  
  196.    All Length fields give the length of the corresponding address in
  197.    bits.  An empty address field is indicated with the length value 0.
  198.  
  199.    The operation code indicates the type of the message.  The assigned
  200.    values are:
  201.  
  202.        NBMA ARP Request                                    =       10
  203.        NBMA ARP Request for Authoritative Information      =       11
  204.        NBMA ARP Positive, Authoritative Reply              =       12
  205.        NBMA ARP Positive, Non-Authoritative Reply          =       13
  206.        NBMA ARP Negative, Authoritative Reply              =       14
  207.  
  208.    These values were chosen so as not to conflict with other ARP
  209.    extensions.
  210.  
  211.    In requests and negative replies, the Destination link layer address
  212.    field is always empty.  All fields are present in all other messages.
  213.  
  214.    The difference between NBMA Request and NBMA Request for
  215.    Authoritative Information is that in the former case an NBMA ARP
  216.    server is not allowed to reply based on cached information.  There
  217.    also exists two versions of positive replies so that the requester
  218.    knows if a reply to an NBMA ARP Request was based on authoritative or
  219.    cached information.
  220.  
  221.  
  222.  
  223.  
  224.  
  225. Heinanen                Expires August 12, 1993                 [Page 4]
  226.  
  227. RFC DRAFT                       NBMA ARP                   February 1993
  228.  
  229.  
  230. 5.  Protocol Operation
  231.  
  232.    A detailed specification of the NBMA ARP protocol will be added
  233.    later.
  234.  
  235. 6.  Discussion
  236.  
  237.    The result of an ARP Request depends on how routing is configured
  238.    among the ARP servers.  If the destination terminal is directly
  239.    connected to the NBMA and the ARP servers always prefer NBMA routes
  240.    over routes via other link layer networks, then the ARP Reply always
  241.    returns the NBMA address of the destination terminal itself rather
  242.    than the NBMA address of some proxy ARP server.  For destinations
  243.    outside the NBMA, routing between proxy ARP servers and routers in
  244.    the other link layer networks should be organized so that the desired
  245.    proxy ARP server is always found.
  246.  
  247.    In addition to ARP servers, an NBMA terminal could also be associated
  248.    with one or more regular routers that could act as "connectionless
  249.    servers" for the terminal.  Then the terminal could choose whether to
  250.    try to resolve the network layer address of a destination to its NBMA
  251.    address or whether just to send the network layer PDUs to one of the
  252.    terminal's connectionless servers.  The latter option may be
  253.    desirable if communication with the destination is short lived and/or
  254.    doesn't require much network resources.  The connectionless servers
  255.    could, of course, be physically integrated in the ARP servers by
  256.    augmenting them with network layer switching functionality.
  257.  
  258.    Although the above description of the NBMA ARP protocol deals with
  259.    resolving network layer addresses to link layer addresses, the
  260.    protocol can as well be applied to resolving a network or link layer
  261.    address to another network or link layer address.  Such a capability
  262.    may be needed if a single logical network consists of subnetworks
  263.    implementing different addressing schemes.  An example could be an
  264.    ATM network consisting of both NSAP and E.164 addressed subnetworks.
  265.    Several levels of ARPing may, however, add a considerable delay to
  266.    the connection set up process and should thus be avoided.
  267.  
  268. Acknowledgements
  269.  
  270.    I would like to thank Dennis Ferguson of ANS, Joel Halpern of Network
  271.    Systems, and Paul Tsuchiya of Bellcore for their valuable insight and
  272.    comments to earlier versions of this draft.
  273.  
  274. Author's Address
  275.  
  276.    Juha Heinanen Telecom Finland, PO Box 228, SF-33101 Tampere, Finland
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281. Heinanen                Expires August 12, 1993                 [Page 5]
  282.  
  283. RFC DRAFT                       NBMA ARP                   February 1993
  284.  
  285.  
  286.    Phone: +358 49 500 958
  287.  
  288.    Email: Juha.Heinanen@datanet.tele.fi
  289.  
  290.  
  291.  
  292.  
  293.  
  294.  
  295.  
  296.  
  297.  
  298.  
  299.  
  300.  
  301.  
  302.  
  303.  
  304.  
  305.  
  306.  
  307.  
  308.  
  309.  
  310.  
  311.  
  312.  
  313.  
  314.  
  315.  
  316.  
  317.  
  318.  
  319.  
  320.  
  321.  
  322.  
  323.  
  324.  
  325.  
  326.  
  327.  
  328.  
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337. Heinanen                Expires August 12, 1993                 [Page 6]
  338.  
  339.