home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ The Hacker's Encyclopedia 1998 / hackers_encyclopedia.iso / rfc / 3 / rfc2225.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  2003-06-11  |  64.2 KB  |  1,572 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                        M. Laubach
  8. Request for Comments: 2225                                  Com21, Inc.
  9. Category: Standards Track                                    J. Halpern
  10. Obsoletes: 1626, 1577                          Newbridge Networks, Inc.
  11.                                                              April 1998
  12.  
  13.  
  14.                      Classical IP and ARP over ATM
  15.  
  16. Status of this Memo
  17.  
  18.    This document specifies an Internet standards track protocol for the
  19.    Internet community, and requests discussion and suggestions for
  20.    improvements.  Please refer to the current edition of the "Internet
  21.    Official Protocol Standards" (STD 1) for the standardization state
  22.    and status of this protocol.  Distribution of this memo is unlimited.
  23.  
  24. Copyright Notice
  25.  
  26.    Copyright (C) The Internet Society (1998).  All Rights Reserved.
  27.  
  28. Table of Contents
  29.  
  30.    1. ABSTRACT  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  2
  31.    2. ACKNOWLEDGMENT  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  2
  32.    3. CONVENTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
  33.    4. INTRODUCTION  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3
  34.    5. IP SUBNETWORK CONFIGURATION . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
  35.    5.1  Background  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  6
  36.    5.2  LIS Configuration Requirements  . . . . . . . . . . . . . .  7
  37.    5.3  LIS Router Additional Configuration . . . . . . . . . . . .  8
  38.    6. IP PACKET FORMAT  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  8
  39.    7. DEFAULT VALUE FOR IP MTU OVER ATM AAL5  . . . . . . . . . . .  9
  40.    7.1  Permanent Virtual Circuits  . . . . . . . . . . . . . . . .  9
  41.    7.2  Switched Virtual Circuits . . . . . . . . . . . . . . . . .  9
  42.    7.3  Path MTU Discovery Required . . . . . . . . . . . . . . . . 11
  43.    8. LIS ADDRESS RESOLUTION SERVICES . . . . . . . . . . . . . . . 11
  44.    8.1  ATM-based ARP and InARP Equivalent Services . . . . . . . . 11
  45.    8.2  Permanent Virtual Connections . . . . . . . . . . . . . . . 12
  46.    8.3  Switched Virtual Connections  . . . . . . . . . . . . . . . 12
  47.    8.4  ATMARP Single Server Operational Requirements . . . . . . . 13
  48.    8.5  ATMARP Client Operational Requirements  . . . . . . . . . . 14
  49.    8.5.1  Client ATMARP Table Aging . . . . . . . . . . . . . . . . 16
  50.    8.5.2  Non-Normal VC Operations  . . . . . . . . . . . . . . . . 17
  51.    8.5.3  Use of ATM ARP in Mobile-IP Scenarios . . . . . . . . . . 17
  52.    8.6  Address Resolution Server Selection . . . . . . . . . . . . 17
  53.    8.6.1  PVCs to ATMARP Servers  . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
  54.    8.7  ATMARP Packet Formats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
  55.  
  56.  
  57.  
  58. Laubach & Halpern           Standards Track                     [Page 1]
  59.  
  60. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  61.  
  62.  
  63.    8.7.1  ATMARP/InATMARP Request and Reply Packet Formats  . . . . 18
  64.    8.7.2  Receiving Unknown ATMARP packets  . . . . . . . . . . . . 20
  65.    8.7.3  TL, ATM Number, and ATM Subaddress Encoding . . . . . . . 20
  66.    8.7.4  ATMARP_NAK Packet Format  . . . . . . . . . . . . . . . . 21
  67.    8.7.5  Variable Length Requirements for ATMARP Packets . . . . . 21
  68.    8.8  ATMARP/InATMARP Packet Encapsulation  . . . . . . . . . . . 22
  69.    9. IP BROADCAST ADDRESS  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
  70.    10. IP MULTICAST ADDRESS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
  71.    11. SECURITY CONSIDERATIONS  . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
  72.    12. MIB SPECIFICATION  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
  73.    13. OPEN ISSUES  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
  74.    14. REFERENCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
  75.    15. AUTHORS' ADDRESSES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
  76.    APPENDIX A - Update Information  . . . . . . . . . . . . . . . . 27
  77.    FULL COPYRIGHT STATEMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
  78.  
  79. 1.  ABSTRACT
  80.  
  81.    This memo defines an initial application of classical IP and ARP in
  82.    an Asynchronous Transfer Mode (ATM) network environment configured as
  83.    a Logical IP Subnetwork (LIS) as described in Section 5.  This memo
  84.    does not preclude the subsequent development of ATM technology into
  85.    areas other than a LIS; specifically, as single ATM networks grow to
  86.    replace many Ethernet local LAN segments and as these networks become
  87.    globally connected, the application of IP and ARP will be treated
  88.    differently.  This memo considers only the application of ATM as a
  89.    direct replacement for the "wires" and local LAN segments connecting
  90.    IP end-stations ("members") and routers operating in the "classical"
  91.    LAN-based paradigm.  Issues raised by MAC level bridging and LAN
  92.    emulation are beyond the scope of this paper.
  93.  
  94.    This memo introduces general ATM technology and nomenclature.
  95.    Readers are encouraged to review the ATM Forum and ITU-TS (formerly
  96.    CCITT) references for more detailed information about ATM
  97.    implementation agreements and standards.
  98.  
  99. 2.  ACKNOWLEDGMENT
  100.  
  101.    The authors would like to thank the efforts of the IP over ATM
  102.    Working Group of the IETF.  Without their substantial, and sometimes
  103.    contentious support, of the Classical IP over ATM model, this updated
  104.    memo would not have been possible.  Section 7, on Default MTU, has
  105.    been incorporated directly from Ran Atkinson's RFC 1626, with his
  106.    permission.  Thanks to Andy Malis for an early review and comments
  107.    for rolc and ion related issues.
  108.  
  109.  
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114. Laubach & Halpern           Standards Track                     [Page 2]
  115.  
  116. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  117.  
  118.  
  119. 3.  CONVENTIONS
  120.  
  121.    The key words "MUST", "MUST NOT", "REQUIRED", "SHALL", "SHALL NOT",
  122.    "SHOULD", "SHOULD NOT", "RECOMMENDED", "MAY", and "OPTIONAL" in this
  123.    document are to be interpreted as described in RFC 2119 [20].
  124.  
  125. 4.  INTRODUCTION
  126.  
  127.    The goal of this specification is to allow compatible and
  128.    interoperable implementations for transmitting IP datagrams and ATM
  129.    Address Resolution Protocol (ATMARP) requests and replies over ATM
  130.    Adaptation Layer 5 (AAL5)[2,6].
  131.  
  132.    This memo specifies the stable foundation baseline operational model
  133.    which will always be available in IP and ARP over ATM
  134.    implementations.  Subsequent memos will build upon and refine this
  135.    model.  However, in the absence or failure of those extensions,
  136.    operations will default to the specifications contained in this memo.
  137.    Consequently, this memo will not reference these other extensions.
  138.  
  139.    This memo defines only the operation of IP and address resolution
  140.    over ATM, and is not meant to describe the operation of ATM networks.
  141.    Any reference to virtual connections, permanent virtual connections,
  142.    or switched virtual connections applies only to virtual channel
  143.    connections used to support IP and address resolution over ATM, and
  144.    thus are assumed to be using AAL5.  This memo places no restrictions
  145.    or requirements on virtual connections used for other purposes.
  146.  
  147.    Initial deployment of ATM provides a LAN segment replacement for:
  148.  
  149.    1)  Local area networks (e.g., Ethernets, Token Rings and FDDI).
  150.  
  151.    2)  Local-area backbones between existing (non-ATM) LANs.
  152.  
  153.    3)  Dedicated circuits or frame relay PVCs between IP routers.
  154.  
  155.    NOTE: In 1), local IP routers with one or more ATM interfaces will be
  156.    able to connect islands of ATM networks.  In 3), public or private
  157.    ATM Wide Area networks will be used to connect IP routers, which in
  158.    turn may or may not connect to local ATM networks.  ATM WANs and LANs
  159.    may be interconnected.
  160.  
  161.    Private ATM networks (local or wide area) will use the private ATM
  162.    address structure specified in the ATM Forum UNI 3.1 specification
  163.    [9] or as in the ATM Forum UNI 4.0 specification [19].  This
  164.    structure is modeled after the format of an OSI Network Service
  165.    Access Point Address (NSAPA).  A private ATM address uniquely
  166.    identifies an ATM endpoint.
  167.  
  168.  
  169.  
  170. Laubach & Halpern           Standards Track                     [Page 3]
  171.  
  172. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  173.  
  174.  
  175.    Public networks will use either the address structure specified in
  176.    ITU-TS recommendation E.164 or the private network ATM address
  177.    structure.  An E.164 address uniquely identifies an interface to a
  178.    public network.
  179.  
  180.    The characteristics and features of ATM networks are different than
  181.    those found in LANs:
  182.  
  183.    o   ATM provides a Virtual Connection (VC) switched environment.  VC
  184.        setup may be done on either a Permanent Virtual Connection (PVC)
  185.        or dynamic Switched Virtual Connection (SVC) basis.  SVC call
  186.        management signalling is performed via implementations of the UNI
  187.        3.1 protocol [7,9].
  188.  
  189.    o   Data to be passed by a VC is segmented into 53 octet quantities
  190.        called cells (5 octets of ATM header and 48 octets of data).
  191.  
  192.    o   The function of mapping user Protocol Data Units (PDUs) into the
  193.        information field of the ATM cell and vice versa is performed in
  194.        the ATM Adaptation Layer (AAL).  When a VC is created a specific
  195.        AAL type is associated with the VC.  There are four different AAL
  196.        types, which are referred to individually as "AAL1", "AAL2",
  197.        "AAL3/4", and "AAL5".  (NOTE: this memo concerns itself with the
  198.        mapping of IP and ATMARP over AAL5 only.  The other AAL types are
  199.        mentioned for introductory purposes only.)  The AAL type is known
  200.        by the VC end points via the call setup mechanism and is not
  201.        carried in the ATM cell header.  For PVCs the AAL type is
  202.        administratively configured at the end points when the Connection
  203.        (circuit) is set up.  For SVCs, the AAL type is communicated
  204.        along the VC path via UNI 3.1 as part of call setup establishment
  205.        and the end points use the signaled information for
  206.        configuration.  ATM switches generally do not care about the AAL
  207.        type of VCs.  The AAL5 format specifies a packet format with a
  208.        maximum size of (64K - 1) octets of user data.  Cells for an AAL5
  209.        PDU are transmitted first to last, the last cell indicating the
  210.        end of the PDU.  ATM standards guarantee that on a given VC, cell
  211.        ordering is preserved end-to-end.  NOTE: AAL5 provides a non-
  212.        assured data transfer service - it is up to higher-level
  213.        protocols to provide retransmission.
  214.  
  215.    o   ATM Forum signaling defines point-to-point and point-to-
  216.        point Connection setup [9, 19.]  Multipoint-to-multipoint not yet
  217.        specified by ITU-TS or ATM Forum.
  218.  
  219.        An ATM Forum ATM address is either encoded as an NSAP form ATM
  220.        EndSystem Address (AESA) or is an E.164 Public-UNI address [9,
  221.        19].  In some cases, both an AESA and an E.164 Public UNI address
  222.        are needed by an ATMARP client to reach another host or router.
  223.  
  224.  
  225.  
  226. Laubach & Halpern           Standards Track                     [Page 4]
  227.  
  228. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  229.  
  230.  
  231.        Since the use of AESAs and E.164 public UNI addresses by ATMARP
  232.        are analogous to the use of Ethernet addresses, the notion of
  233.        "hardware address" is extended to encompass ATM addresses in the
  234.        context of ATMARP, even though ATM addresses need not have
  235.        hardware significance.  ATM Forum NSAP format addresses (AESA)
  236.        use the same basic format as U.S. GOSIP OSI NSAPAs [11].  NOTE:
  237.        ATM Forum addresses should not be construed as being U.S. GOSIP
  238.        NSAPAs.  They are not, the administration is different, which
  239.        fields get filled out are different, etc.  However, in this
  240.        document, these will be referred to as NSAPAs.
  241.  
  242.    This memo describes the initial deployment of ATM within "classical"
  243.    IP networks as a direct replacement for local area networks
  244.    (Ethernets) and for IP links which interconnect routers, either
  245.    within or between administrative domains.  The "classical" model here
  246.    refers to the treatment of the ATM host adapter as a networking
  247.    interface to the IP protocol stack operating in a LAN-based paradigm.
  248.  
  249.    Characteristics of the classical model are:
  250.  
  251.    o   The same maximum transmission unit (MTU) size is the default for
  252.        all VCs in a LIS.  However, on a VC-by-VC point-to-point basis,
  253.        the MTU size may be negotiated during connection setup using Path
  254.        MTU Discovery to better suit the needs of the cooperating pair of
  255.        IP members or the attributes of the communications path.  (Refer
  256.        to Section 7.3)
  257.  
  258.    o   Default LLC/SNAP encapsulation of IP packets.
  259.  
  260.    o   End-to-end IP routing architecture stays the same.
  261.  
  262.    o   IP addresses are resolved to ATM addresses by use of an ATMARP
  263.        service within the LIS - ATMARPs stay within the LIS.  From a
  264.        client's perspective, the ATMARP architecture stays faithful to
  265.        the basic ARP model presented in [3].
  266.  
  267.    o   One IP subnet is used for many hosts and routers.  Each VC
  268.        directly connects two IP members within the same LIS.
  269.  
  270.    Future memos will describe the operation of IP over ATM when ATM
  271.    networks become globally deployed and interconnected.
  272.  
  273.    The deployment of ATM into the Internet community is just beginning
  274.    and will take many years to complete.  During the early part of this
  275.    period, we expect deployment to follow traditional IP subnet
  276.    boundaries for the following reasons:
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282. Laubach & Halpern           Standards Track                     [Page 5]
  283.  
  284. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  285.  
  286.  
  287.    o   Administrators and managers of IP subnetworks will tend to
  288.        initially follow the same models as they currently have deployed.
  289.        The mindset of the community will change slowly over time as ATM
  290.        increases its coverage and builds its credibility.
  291.  
  292.    o   Policy administration practices rely on the security, access,
  293.        routing, and filtering capability of IP Internet gateways: i.e.,
  294.        firewalls.  ATM will not be allowed to "back-door" around these
  295.        mechanisms until ATM provides better management capability than
  296.        the existing services and practices.
  297.  
  298.    o   Standards for global IP over ATM will take some time to complete
  299.        and deploy.
  300.  
  301.    This memo details the treatment of the classical model of IP and
  302.    ATMARP over ATM.  This memo does not preclude the subsequent
  303.    treatment of ATM networks within the IP framework as ATM becomes
  304.    globally deployed and interconnected; this will be the subject of
  305.    future documents.  This memo does not address issues related to
  306.    transparent data link layer interoperability.
  307.  
  308. 5.  IP SUBNETWORK CONFIGURATION
  309.  
  310. 5.1 Background
  311.  
  312.    In the LIS scenario, each separate administrative entity configures
  313.    its hosts and routers within a LIS.  Each LIS operates and
  314.    communicates independently of other LISs on the same ATM network.
  315.  
  316.    In the classical model, hosts communicate directly via ATM to other
  317.    hosts within the same LIS using the ATMARP service as the mechanism
  318.    for resolving target IP addresses to target ATM endpoint addresses.
  319.    The ATMARP service has LIS scope only and serves all hosts in the
  320.    LIS.  Communication to hosts located outside of the local LIS is
  321.    provided via an IP router.  This router is an ATM endpoint attached
  322.    to the ATM network that is configured as a member of one or more
  323.    LISs.  This configuration MAY result in a number of disjoint LISs
  324.    operating over the same ATM network.  Using this model hosts of
  325.    differing IP subnets MUST communicate via an intermediate IP router
  326.    even though it may be possible to open a direct VC between the two IP
  327.    members over the ATM network.
  328.  
  329.    By default, the ATMARP service and the classical LIS routing model
  330.    MUST be available to any IP member client in the LIS.
  331.  
  332.  
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.  
  338. Laubach & Halpern           Standards Track                     [Page 6]
  339.  
  340. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  341.  
  342.  
  343. 5.2 LIS Configuration Requirements
  344.  
  345.    The requirements for IP members (hosts, routers) operating in an ATM
  346.    LIS configuration are:
  347.  
  348.    o   All members of the LIS have the same IP network/subnet number and
  349.        address mask [8].
  350.  
  351.    o   All members within a LIS are directly connected to the ATM
  352.        network.
  353.  
  354.    o   All members of a LIS MUST have a mechanism for resolving IP
  355.        addresses to ATM addresses via ATMARP (based on [3]) and vice
  356.        versa via InATMARP (based on [12]) when using SVCs.  Refer to
  357.        Section 8 "LIS ADDRESS RESOLUTION SERVICES" in this memo.
  358.  
  359.    o   All members of a LIS MUST have a mechanism for resolving VCs to
  360.        IP addresses via InATMARP (based on [12]) when using PVCs.  Refer
  361.        to Section 8 "LIS ADDRESS RESOLUTION SERVICES" in this memo.
  362.  
  363.    o   All members within a LIS MUST be able to communicate via ATM with
  364.        all other members in the same LIS; i.e., the Virtual Connection
  365.        topology underlying the intercommunication among the members is
  366.        fully meshed.
  367.  
  368.    The following list identifies the set of ATM specific parameters that
  369.    MUST be implemented in each IP station connected to the ATM network:
  370.  
  371.    o   ATM Hardware Address (atm$ha).  The ATM address of the individual
  372.        IP station.
  373.  
  374.    o   ATMARP Request Address list (atm$arp-req-list): atm$arp-req-list
  375.        is a list containing one or more ATM addresses of individual
  376.        ATMARP servers located within the LIS.  In an SVC environment,
  377.        ATMARP servers are used to resolve target IP addresses to target
  378.        ATM address via an ATMARP request and reply protocol.  ATMARP
  379.        servers MUST have authoritative responsibility for resolving
  380.        ATMARP requests of all IP members using SVCs located within the
  381.        LIS.
  382.  
  383.    A LIS MUST have a single ATMARP service entry configured and
  384.    available to all members of the LIS who use SVCs.
  385.  
  386.    In the case where there is only a single ATMARP server within the
  387.    LIS, then all ATMARP clients MUST be configured identically to have
  388.    only one non-null entry in atm$arp-req-list configured with the same
  389.    address of the single ATMARP service.
  390.  
  391.  
  392.  
  393.  
  394. Laubach & Halpern           Standards Track                     [Page 7]
  395.  
  396. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  397.  
  398.  
  399.    If the IP member is operating with PVCs only, then atm$arp-req-list
  400.    MUST be configured with all null entries and the client MUST not make
  401.    queries to either address resolution service.
  402.  
  403.    Within the restrictions mentioned above and in Section 8, local
  404.    administration MUST decide which server address(es) are appropriate
  405.    for atm$arp-req-list.
  406.  
  407.    By default, atm$arp-req-list MUST be configured using the MIB [18].
  408.  
  409.    Manual configuration of the addresses and address lists presented in
  410.    this section is implementation dependent and beyond the scope of this
  411.    document; i.e., this memo does not require any specific configuration
  412.    method.  This memo does require that these addresses MUST be
  413.    configured completely on the client, as appropriate for the LIS,
  414.    prior to use by any service or operation detailed in this memo.
  415.  
  416. 5.3 LIS Router Additional Configuration
  417.  
  418.    It is RECOMMENDED that routers providing LIS functionality over the
  419.    ATM network also support the ability to interconnect multiple LISs.
  420.    Routers that wish to provide interconnection of differing LISs MUST
  421.    be able to support multiple sets of these parameters (one set for
  422.    each connected LIS) and be able to associate each set of parameters
  423.    to a specific IP network/ subnet number.  In addition, it is
  424.    RECOMMENDED that a router be able to provide this multiple LIS
  425.    support with a single physical ATM interface that may have one or
  426.    more individual ATM endpoint addresses.   NOTE: this does not
  427.    necessarily mean different End System Identifiers (ESIs) when NSAPAs
  428.    are used.  The last octet of an NSAPA is the NSAPA Selector (SEL)
  429.    field which can be used to differentiate up to 256 different LISs for
  430.    the same ESI.  (Refer to Section 5.1.3.1, "Private Networks" in [9].)
  431.  
  432. 6.  IP PACKET FORMAT
  433.  
  434.    Implementations MUST support IEEE 802.2 LLC/SNAP encapsulation as
  435.    described in [2].  LLC/SNAP encapsulation is the default packet
  436.    format for IP datagrams.
  437.  
  438.    This memo recognizes that other encapsulation methods may be used
  439.    however, in the absence of other knowledge or agreement, LLC/SNAP
  440.    encapsulation is the default.
  441.  
  442.    This memo recognizes that end-to-end signaling within ATM may allow
  443.    negotiation of encapsulation method on a per-VC basis.
  444.  
  445.  
  446.  
  447.  
  448.  
  449.  
  450. Laubach & Halpern           Standards Track                     [Page 8]
  451.  
  452. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  453.  
  454.  
  455. 7.  DEFAULT VALUE FOR IP MTU OVER ATM AAL5
  456.  
  457.    Protocols in wide use throughout the Internet, such as the Network
  458.    File System (NFS), currently use large frame sizes (e.g., 8 KB).
  459.    Empirical evidence with various applications over the Transmission
  460.    Control Protocol (TCP) indicates that larger Maximum Transmission
  461.    Unit (MTU) sizes for the Internet Protocol (IP) tend to give better
  462.    performance.  Fragmentation of IP datagrams is known to be highly
  463.    undesirable [16].  It is desirable to reduce fragmentation in the
  464.    network and thereby enhance performance by having the IP Maximum
  465.    Transmission Unit (MTU) for AAL5 be reasonably large.  NFS defaults
  466.    to an 8192 byte frame size.  Allowing for RPC/XDR, UDP, IP, and LLC
  467.    headers, NFS would prefer a default MTU of at least 8300 octets.
  468.    Routers can sometimes perform better with larger packet sizes because
  469.    most of the performance costs in routers relate to "packets handled"
  470.    rather than "bytes transferred".  So, there are a number of good
  471.    reasons to have a reasonably large default MTU value for IP over ATM
  472.    AAL5.
  473.  
  474.    RFC 1209 specifies the IP MTU over SMDS to be 9180 octets, which is
  475.    larger than 8300 octets but still in the same range [1].  There is no
  476.    good reason for the default MTU of IP over ATM AAL5 to be different
  477.    from IP over SMDS, given that they will be the same magnitude.
  478.    Having the two be the same size will be helpful in interoperability
  479.    and will also help reduce incidence of IP fragmentation.
  480.  
  481.    Therefore, the default IP MTU for use with ATM AAL5 shall be 9180
  482.    octets.  All implementations compliant and conformant with this
  483.    specification shall support at least the default IP MTU value for use
  484.    over ATM AAL5.
  485.  
  486. 7.1  Permanent Virtual Circuits
  487.  
  488.    Implementations which only support Permanent Virtual Circuits (PVCs)
  489.    will (by definition) not implement any ATM signalling protocol.  Such
  490.    implementations shall use the default IP MTU value of 9180 octets
  491.    unless both parties have agreed in advance to use some other IP MTU
  492.    value via some mechanism not specified here.
  493.  
  494. 7.2  Switched Virtual Circuits
  495.  
  496.    Implementations that support Switched Virtual Circuits (SVCs) MUST
  497.    attempt to negotiate the AAL CPCS-SDU size using the ATM signalling
  498.    protocol.  The industry standard ATM signalling protocol uses two
  499.    different parts of the Information Element named "AAL Parameters" to
  500.    exchange information on the MTU over the ATM circuit being setup [9].
  501.    The Forward Maximum CPCS-SDU Size field contains the value over the
  502.    path from the calling party to the called party.  The Backwards
  503.  
  504.  
  505.  
  506. Laubach & Halpern           Standards Track                     [Page 9]
  507.  
  508. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  509.  
  510.  
  511.    Maximum CPCS-SDU Size Identifier field contains the value over the
  512.    path from the called party to the calling party.  The ATM Forum
  513.    specifies the valid values of this identifier as 1 to 65535
  514.    inclusive.  Note that the ATM Forum's User-to-Network-Interface (UNI)
  515.    signalling permits the MTU in one direction to be different from the
  516.    MTU in the opposite direction, so the Forward Maximum CPCS-SDU Size
  517.    Identifier might have a different value from the Backwards Maximum
  518.    CPCS-SDU Size Identifier on the same connection.
  519.  
  520.    If the calling party wishes to use the default MTU it shall still
  521.    include the "AAL Parameters" information element with the default
  522.    values for the Maximum CPCS-SDU Size as part of the SETUP message of
  523.    the ATM signalling protocol [9].  If the calling party desires to use
  524.    a different value than the default, it shall include the "AAL
  525.    Parameters" information element with the desired value for the
  526.    Maximum CPCS-SDU Size as part of the SETUP message of the ATM
  527.    Signalling Protocol.  The called party will respond using the same
  528.    information elements and identifiers in its CONNECT message response
  529.    [9].
  530.  
  531.    If the called party receives a SETUP message containing the "Maximum
  532.    CPCS-SDU Size" in the AAL Parameters information element, it shall
  533.    handle the Forward and Backward Maximum CPCS-SDU Size Identifier as
  534.    follows:
  535.  
  536.    a)  If it is able to accept the ATM MTU values proposed by the SETUP
  537.        message, it shall include an AAL Parameters information element
  538.        in its response.  The Forward and Backwards Maximum CPCS-SDU Size
  539.        fields shall be present and their values shall be equal to the
  540.        corresponding values in the SETUP message.
  541.  
  542.    b)  If it wishes a smaller ATM MTU size than that proposed, then it
  543.        shall set the values of the Maximum CPCS-SDU Size in the AAL
  544.        Parameters information elements equal to the desired value in the
  545.        CONNECT message responding to the original SETUP message.
  546.  
  547.    c)  If the calling endpoint receives a CONNECT message that does not
  548.        contain the AAL Parameters Information Element, but the
  549.        corresponding SETUP message did contain the AAL Parameters
  550.        Information element (including the forward and backward CPCS-SDU
  551.        Size fields), it shall clear the call with cause "AAL Parameters
  552.        cannot be supported".
  553.  
  554.    d)  If either endpoint receives a STATUS message with cause
  555.        "Information Element Non-existent or Not Implemented" or cause
  556.        "Access Information Discarded", and with a diagnostic field
  557.  
  558.  
  559.  
  560.  
  561.  
  562. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 10]
  563.  
  564. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  565.  
  566.  
  567.        indicating the AAL Parameters Information Element identifier, it
  568.        shall clear the call with cause "AAL Parameters cannot be
  569.        supported."
  570.  
  571.    e)  If either endpoint receives CPCS-SDUs in excess of the negotiated
  572.        MTU size, it may use IP fragmentation or may clear the call with
  573.        cause "AAL Parameters cannot be supported".  In this case, an
  574.        error has occurred either due to a fault in an end system or in
  575.        the ATM network.  The error should be noted by ATM network
  576.        management for human examination and intervention.
  577.  
  578.    If the called endpoint incorrectly includes the Forward and Backward
  579.    Maximum CPCS-SDU Size fields in the CONNECT messages (e.g., because
  580.    the original SETUP message did not include these fields) or it sets
  581.    these fields to an invalid value, then the calling party shall clear
  582.    the call with cause "Invalid Information Element Contents".
  583.  
  584. 7.3  Path MTU Discovery Required
  585.  
  586.    The Path MTU Discovery mechanism is Internet Standard RFC 1191 [17]
  587.    and is an important mechanism for reducing IP fragmentation in the
  588.    Internet.  This mechanism is particularly important because new
  589.    subnet ATM uses a default MTU sizes significantly different from
  590.    older subnet technologies such as Ethernet and FDDI.
  591.  
  592.    In order to ensure good performance throughout the Internet and also
  593.    to permit IP to take full advantage of the potentially larger IP
  594.    datagram sizes supported by ATM, all router implementations that
  595.    comply or conform with this specification must also implement the IP
  596.    Path MTU Discovery mechanism as defined in RFC 1191 and clarified by
  597.    RFC 1435 [14].  Host implementations should implement the IP Path MTU
  598.    Discovery mechanism as defined in RFC 1191.
  599.  
  600. 8.  LIS ADDRESS RESOLUTION SERVICES
  601.  
  602. 8.1 ATM-based ARP and InARP Equivalent Services
  603.  
  604.    Address resolution within an ATM LIS SHALL make use of the ATM
  605.    Address Resolution Protocol (ATMARP) (based on [3]) and the Inverse
  606.    ATM Address Resolution Protocol (InATMARP) (based on [12]) and as
  607.    defined in this memo.  ATMARP is the same protocol as the ARP
  608.    protocol presented in [3] with extensions needed to support address
  609.    resolution in a unicast server ATM environment.  InATMARP is the same
  610.    protocol as the original InARP protocol presented in [12] but applied
  611.    to ATM networks.  All IP stations MUST support these protocols as
  612.    updated and extended in this memo.  Use of these protocols differs
  613.    depending on whether PVCs or SVCs are used.
  614.  
  615.  
  616.  
  617.  
  618. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 11]
  619.  
  620. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  621.  
  622.  
  623. 8.2 Permanent Virtual Connections
  624.  
  625.    An IP station MUST have a mechanism (e.g., manual configuration) for
  626.    determining what PVCs it has, and in particular which PVCs are being
  627.    used with LLC/SNAP encapsulation.  The details of the mechanism are
  628.    beyond the scope of this memo.
  629.  
  630.    All IP members supporting PVCs are required to use the Inverse ATM
  631.    Address Resolution Protocol (InATMARP) (refer to [12]) on those VCs
  632.    using LLC/SNAP encapsulation.  In a strict PVC environment, the
  633.    receiver SHALL infer the relevant VC from the VC on which the
  634.    InATMARP_Request or response InATMARP_Reply was received.  When the
  635.    ATM source and/or target address is unknown, the corresponding ATM
  636.    address length in the InATMARP packet MUST be set to zero (0)
  637.    indicating a null length, and no storage be allocated in the InATMARP
  638.    packet, otherwise the appropriate address field should be filled in
  639.    and the corresponding length set appropriately.  InATMARP packet
  640.    format details are presented later in this memo.
  641.  
  642.    Directly from [12]: "When the requesting station receives the
  643.    In[ATM]ARP_Reply, it may complete the [ATM]ARP table entry and use
  644.    the provided address information.  NOTE: as with [ATM]ARP,
  645.    information learned via In[ATM]ARP may be aged or invalidated under
  646.    certain circumstances." IP stations supporting PVCs MUST re-validate
  647.    ATMARP table entries as part of the table aging process.  See the
  648.    Section 8.5.1 "Client ATMARP Table Aging".
  649.  
  650.    If a client has more than one IP address within the LIS and if using
  651.    PVCs, when an InATMARP_Request is received an InATMARP_Reply MUST be
  652.    generated for each such address.
  653.  
  654. 8.3 Switched Virtual Connections
  655.  
  656.    SVCs require support from address resolution services for resolving
  657.    target IP addresses to target ATM endpoint addresses.  All members in
  658.    the LIS MUST use the same service.  This service MUST have
  659.    authoritative responsibility for resolving the ATMARP requests of all
  660.    IP members within the LIS.
  661.  
  662.    ATMARP servers do not actively establish connections.  They depend on
  663.    the clients in the LIS to initiate connections for the ATMARP
  664.    registration procedure and for transmitting ATMARP requests.  An
  665.    individual client connects to the ATMARP server using a point-to-
  666.    point LLC/SNAP VC.  The client sends normal ATMARP request packets to
  667.    the server.  The ATMARP server examines each ATMARP_Request packet
  668.    for
  669.  
  670.  
  671.  
  672.  
  673.  
  674. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 12]
  675.  
  676. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  677.  
  678.  
  679.    the source protocol and source hardware address information of the
  680.    sending client and uses this information to build its ATMARP table
  681.    cache.  This information is used to generate replies to any ATMARP
  682.    requests it receives.
  683.  
  684.    InATMARP_Request packets MUST specify valid address information for
  685.    ATM source number, ATM target number, and source protocol address;
  686.    i.e., these fields MUST be non-null in InATMARP_Request packets.
  687.  
  688.    This memo defines the address resolution service in the LIS and
  689.    constrains it to consist of a single ATMARP server.  Client-server
  690.    interaction is defined by using a single server approach as a
  691.    reference model.
  692.  
  693.    This memo recognizes the future development of standards and
  694.    implementations of multiple-ATMARP-server models that will extend the
  695.    operations as defined in this memo to provide a highly reliable
  696.    address resolution service.
  697.  
  698. 8.4 ATMARP Single Server Operational Requirements
  699.  
  700.    A single ATMARP server accepts ATM calls/connections from other ATM
  701.    end points.  After receiving any ATMARP_Request, the server will
  702.    examine the source and target address information in the packet and
  703.    make note of the VC on which the ATMARP_Request arrived.  It will use
  704.    this information as necessary to build and update its ATMARP table
  705.    entries.
  706.  
  707.    For each ATMARP_Request, then:
  708.  
  709.    1.  If the source IP protocol address is the same as the target IP
  710.        protocol address and a table entry exists for that IP address and
  711.        if the source ATM hardware address does not match the table entry
  712.        ATM address and there is an open VC associated with that table
  713.        entry that is not the same as the VC associated with the
  714.        ATMARP_Request, the server MUST return the table entry
  715.        information in the ATMARP_Reply, and MUST raise a "duplicate IP
  716.        address detected" condition to the server's management.  The
  717.        table entry is not updated.
  718.  
  719.    2.  Otherwise, if the source IP protocol address is the same as the
  720.        target IP protocol address, and either there is no table entry
  721.        for that IP address, or a table entry exists for that IP address
  722.        and there is no open VC associated with that table entry, or if
  723.        the VC associated with that entry is the same as the VC for the
  724.        ATMARP_Request, the server MUST either create a new entry or
  725.        update the old entry as appropriate and return that table entry
  726.        information in the ATMARP Reply.
  727.  
  728.  
  729.  
  730. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 13]
  731.  
  732. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  733.  
  734.  
  735.    3.  Otherwise, when the source IP protocol address does not match the
  736.        target IP protocol address, the ATMARP server will generate the
  737.        corresponding ATMARP_Reply if it has an entry for the target
  738.        information in its ATMARP table.  Otherwise, it will generate a
  739.        negative ATMARP reply (ATMARP_NAK).
  740.  
  741.    4.  Additionally, when the source IP protocol address does not match
  742.        the target IP protocol address and when the server receives an
  743.        ATMARP_Request over a VC, where the source IP and ATM address do
  744.        not have a corresponding table entry, the ATMARP server MUST
  745.        create a new table entry for the source information.
  746.        Explanation: this allows old RFC 1577 clients to register with
  747.        this ATMARP service by just issuing requests to it.
  748.  
  749.    5.  Additionally, when the source IP protocol address does not match
  750.        the target IP protocol address and where the source IP and ATM
  751.        addresses match the association already in the ATMARP table and
  752.        the ATM address matches that associated with the VC, the server
  753.        MUST update the table timeout on the source ATMARP table entry
  754.        but only if it has been more than 10 minutes since the last
  755.        update.  Explanation: if the client is sending ATMARP requests to
  756.        the server over the same VC that it used to register its ATMARP
  757.        entry, the server should examine the ATMARP request and note that
  758.        the client is still "alive" by updating the timeout on the
  759.        client's ATMARP table entry.
  760.  
  761.    6.  Additionally, when the source IP protocol address does not match
  762.        the target IP protocol address and where the source IP and ATM
  763.        addresses do not match the association already in the ATMARP
  764.        table, the server MUST NOT update the ATMARP table entry.
  765.  
  766.    An ATMARP server MUST have knowledge of any open VCs it has and their
  767.    association with an ATMARP table entry, and in particular, which VCs
  768.    support LLC/SNAP encapsulation.  In normal operation, active ATMARP
  769.    clients will revalidate their entries prior to the server aging
  770.    process taking effect.
  771.  
  772.    Server ATMARP table entries are valid for 20 minutes.  If an entry
  773.    ages beyond 20 minutes without being updated (refreshed) by the
  774.    client, that entry is deleted from the table regardless of the state
  775.    of any VCs that may be associated with that entry.
  776.  
  777. 8.5 ATMARP Client Operational Requirements
  778.  
  779.    The ATMARP client is responsible for contacting the ATMARP service to
  780.    both initially register and subsequently refresh its own ATMARP
  781.    information.
  782.  
  783.  
  784.  
  785.  
  786. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 14]
  787.  
  788. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  789.  
  790.  
  791.    The client is also responsible for using the ATMARP service to gain
  792.    and revalidate ATMARP information about other IP members in the LIS
  793.    (server selection overview is discussed in Section 8.6).  As noted in
  794.    Section 5.2, ATMARP clients MUST be configured with the ATM address
  795.    of the appropriate server prior to client ATMARP operation.
  796.  
  797.    IP clients MUST register their ATM endpoint address with their ATMARP
  798.    server using the ATM address structure appropriate for their ATM
  799.    network connection: i.e., LISs implemented over ATM LANs following
  800.    ATM Forum UNI 3.1 should register using Structure 1; LISs implemented
  801.    over an E.164 "public" ATM network should register using Structure 2.
  802.    A LIS implemented over a combination of ATM LANs and public ATM
  803.    networks may need to register using Structure 3.  Implementations
  804.    based on this memo MUST support all three ATM address structures.
  805.    See Section 8.7.1 for more details regarding the ATMARP Request
  806.    packet format.
  807.  
  808.    To handle the case when a client has more than one IP address within
  809.    a LIS, when using an ATMARP server, the client MUST register each
  810.    such address.
  811.  
  812.    For initial registration and subsequent refreshing of its own
  813.    information with the ATMARP service, clients MUST:
  814.  
  815.    1.  Establish an LLC/SNAP VC connection to a server in the ATMARP
  816.        service for the purposes of transmitting and receiving ATMARP
  817.        packets.
  818.  
  819.        NOTE: in the case of refreshing its own information with the
  820.        ATMARP service, a client MAY reuse an existing established
  821.        connection to the ATMARP service provided that the connection was
  822.        previously used either to initially register its information with
  823.        the ATMARP service or to refresh its information with the ATMARP
  824.        service.
  825.  
  826.    2.  After establishing a successful connection to the ATMARP service,
  827.        the client MUST transmit an ATMARP_Request packet, requesting a
  828.        target ATM address for its own IP address as the target IP
  829.        protocol address.  The client checks the ATMARP_Reply and if the
  830.        source hardware and protocol addresses match the respective
  831.        target hardware and protocol addresses, the client is registered
  832.        with the ATMARP service.  If the addresses do not match, the
  833.        client MAY take action, raise alarms, etc.; however, these
  834.        actions are beyond the scope of this memo.  In the case of a
  835.        client having more than one IP address in the list, this step
  836.        MUST be repeated for each IP address.
  837.  
  838.  
  839.  
  840.  
  841.  
  842. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 15]
  843.  
  844. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  845.  
  846.  
  847.    3.  Clients MUST respond to ATMARP_Request and InATMARP_Request
  848.        packets received on any VC appropriately.  (Refer to Section 7,
  849.        "Protocol Operation" in RFC 1293 [12].)
  850.  
  851.        NOTE: for reasons of robustness, clients MUST respond to
  852.        ATMARP_Requests.
  853.  
  854.    4.  Generate and transmit address resolution request packets to the
  855.        address resolution service.  Respond to address resolution reply
  856.        packets appropriately to build/refresh its own client ATMARP
  857.        table entries.
  858.  
  859.    5.  Generate and transmit InATMARP_Request packets as needed and
  860.        process InATMARP_Reply packets appropriately.  InATMARP_Reply
  861.        packets should be used to build/refresh its own client ATMARP
  862.        table entries.  (Refer to Section 7, "Protocol Operation" in
  863.        [12].)  If a client has more than one IP address within the LIS
  864.        when an InATMARP_Request is received an InATMARP_Reply MUST be
  865.        generated for each such address.
  866.  
  867.    The client MUST refresh its ATMARP information with the server at
  868.    least once every 15 minutes.  This is done by repeating steps 1 and
  869.    2.
  870.  
  871.    An ATMARP client MUST have knowledge of any open VCs it has
  872.    (permanent or switched), their association with an ATMARP table
  873.    entry, and in particular, which VCs support LLC/SNAP encapsulation.
  874.  
  875. 8.5.1 Client ATMARP Table Aging
  876.  
  877.    Client ATMARP table entries are valid for a maximum time of 15
  878.    minutes.
  879.  
  880.    When an ATMARP table entry ages, an ATMARP client MUST invalidate the
  881.    table entry.  If there is no open VC server associated with the
  882.    invalidated entry, that entry is deleted.  In the case of an
  883.    invalidated entry and an open VC, the client MUST revalidate the
  884.    entry prior to transmitting any non address resolution traffic on
  885.    that VC; this requirement applies to both PVCs and SVCs.  NOTE: the
  886.    client is permitted to revalidate an ATMARP table entry before it
  887.    ages, thus restarting the aging time when the table entry is
  888.    successfully revalidated.  The client MAY continue to use the open
  889.    VC, as long as the table entry has not aged, while revalidation is in
  890.    progress.
  891.  
  892.    In the case of an open PVC, the client revalidates the entry by
  893.    transmitting an InATMARP_Request and updating the entry on receipt of
  894.    an InATMARP_Reply.
  895.  
  896.  
  897.  
  898. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 16]
  899.  
  900. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  901.  
  902.  
  903.    In the case of an open SVC, the client revalidates the entry by
  904.    querying the address resolution service.  If a valid reply is
  905.    received (e.g., ATMARP_Reply), the entry is updated.  If the address
  906.    resolution service cannot resolve the entry (i.e., "host not found"),
  907.    the SVC should be closed and the associated table entry removed.  If
  908.    the address resolution service is not available (i.e., "server
  909.    failure") and if the SVC is LLC/SNAP encapsulated, the client MUST
  910.    attempt to revalidate the entry by transmitting an InATMARP_Request
  911.    on that VC and updating the entry on receipt of an InATMARP_Reply.
  912.    If the InATMARP_Request attempt fails to return an InATMARP_Reply,
  913.    the SVC should be closed and the associated table entry removed.
  914.  
  915.    If a VC with an associated invalidated ATMARP table entry is closed,
  916.    that table entry is removed.
  917.  
  918. 8.5.2 Non-Normal VC Operations
  919.  
  920.    The specific details on client procedures for detecting non-normal VC
  921.    connection establishment or closures, or failed communications on an
  922.    established VC are beyond the scope of this memo.  It is REQUIRED
  923.    however, that the client MUST remove the associated ATMARP entry for
  924.    a VC that fails to operate properly, as defined by the client, when
  925.    the client closes that VC, when it releases its resources for a VC,
  926.    or prior to any attempt to reopen that VC.  This behavior
  927.    specifically REQUIRES that the client MUST refresh its ATMARP table
  928.    information prior to any attempt to re-establish communication to an
  929.    IP member after a non-normal communications problem has previously
  930.    occurred on a VC to that IP member.
  931.  
  932. 8.5.3 Use of ATMARP In Mobile-IP Scenarios
  933.  
  934.    When an ATM LIS is used as the home network in a mobile-IP scenario,
  935.    it is RECOMMENDED that the home agent NOT maintain long term
  936.    connections with the ATMARP service.  The absence of this VC will
  937.    permit a mobile node's registration, upon its return to the home
  938.    network, to immediately preempt the home agent's previous gratuitous
  939.    registration.
  940.  
  941. 8.6 Address Resolution Server Selection
  942.  
  943.    If the client supports PVCs only, the ATMARP server list is empty and
  944.    the client MUST not generate any address resolution requests other
  945.    than the InATMARP requests on a PVC needed to validate that PVC.
  946.  
  947.    If the client supports SVCs, then the client MUST have a non-NULL
  948.    atm$arp-req-list pointing to the ATMARP server(s) which provides
  949.    ATMARP service for the LIS.
  950.  
  951.  
  952.  
  953.  
  954. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 17]
  955.  
  956. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  957.  
  958.  
  959.    The client MUST register with a server from atm$arp-req-list.
  960.  
  961.    The client SHALL attempt to communicate with any of the servers until
  962.    a successful registration is accomplished.  The order in which client
  963.    selects servers to attempt registration, is a local matter, as are
  964.    the number of retries and timeouts for such attempts.
  965.  
  966. 8.6.1 PVCs to ATMARP Servers
  967.  
  968.    In a mixed PVC and SVC LIS environment, an ATMARP client MAY have a
  969.    PVC to an ATMARP server.  In this case, this PVC is used for ATMARP
  970.    requests and responses as if it were an established SVC.  NOTE: if
  971.    this PVC is to be used for IP traffic, then the ATMARP server MUST be
  972.    prepared to accept and respond appropriately to InATMARP traffic.
  973.  
  974. 8.7 ATMARP Packet Formats
  975.  
  976.    Internet addresses are assigned independently of ATM addresses.  Each
  977.    host implementation MUST know its own IP and ATM address(es) and MUST
  978.    respond to address resolution requests appropriately.  IP members
  979.    MUST also use ATMARP and InATMARP to resolve IP addresses to ATM
  980.    addresses when needed.
  981.  
  982.    NOTE: the ATMARP packet format presented in this memo is general in
  983.    nature in that the ATM number and ATM subaddress fields SHOULD map
  984.    directly to the corresponding UNI 3.1 fields used for ATM
  985.    call/connection setup signalling messages.  The IP over ATM Working
  986.    Group expects ATM Forum NSAPA numbers (Structure 1) to predominate
  987.    over E.164 numbers (Structure 2) as ATM endpoint identifiers within
  988.    ATM LANs.  The ATM Forum's VC Routing specification is not complete
  989.    at this time and therefore its impact on the operational use of ATM
  990.    Address Structure 3 is undefined.  The ATM Forum will be defining
  991.    this relationship in the future.  It is for this reason that IP
  992.    members need to support all three ATM address structures.
  993.  
  994. 8.7.1 ATMARP/InATMARP Request and Reply Packet Formats
  995.  
  996.    The ATMARP and InATMARP request and reply protocols use the same
  997.    hardware type (ar$hrd), protocol type (ar$pro), and operation code
  998.    (ar$op) data formats as the ARP and InARP protocols [3,12].  The
  999.    location of these three fields within the ATMARP packet are in the
  1000.    same byte position as those in ARP and InARP packets.  A unique
  1001.    hardware type value has been assigned for ATMARP.  In addition,
  1002.    ATMARP makes use of an additional operation code for ARP_NAK.  The
  1003.    remainder of the ATMARP/InATMARP packet format is different than the
  1004.    ARP/InARP packet format.
  1005.  
  1006.  
  1007.  
  1008.  
  1009.  
  1010. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 18]
  1011.  
  1012. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  1013.  
  1014.  
  1015.    The ATMARP and InATMARP protocols have several fields that have the
  1016.    following format and values:
  1017.  
  1018.    Data:
  1019.      ar$hrd   16 bits  Hardware type
  1020.      ar$pro   16 bits  Protocol type
  1021.      ar$shtl   8 bits  Type & length (TL) of source ATM number (q)
  1022.      ar$sstl   8 bits  Type & length (TL) of source ATM subaddress (r)
  1023.      ar$op    16 bits  Operation code (request, reply, or NAK)
  1024.      ar$spln   8 bits  Length of source protocol address (s)
  1025.      ar$thtl   8 bits  Type & length (TL) of target ATM number (x)
  1026.      ar$tstl   8 bits  Type & length (TL) of target ATM subaddress (y)
  1027.      ar$tpln   8 bits  Length of target protocol address (z)
  1028.      ar$sha   qoctets of source ATM number
  1029.      ar$ssa   roctets of source ATM subaddress
  1030.      ar$spa   soctets of source protocol address
  1031.      ar$tha   xoctets of target ATM number
  1032.      ar$tsa   yoctets of target ATM subaddress
  1033.      ar$tpa   zoctets of target protocol address
  1034.  
  1035.    Where:
  1036.      ar$hrd  -  assigned to ATM Forum address family and is
  1037.                 19 decimal (0x0013) [4].
  1038.  
  1039.      ar$pro  -  see Assigned Numbers for protocol type number for
  1040.                 the protocol using ATMARP. (IP is 0x0800).
  1041.  
  1042.      ar$shtl -  Type and length of source ATM number.  See
  1043.                 Section 8.7.4 for TL encoding details.
  1044.  
  1045.      ar$sstl -  Type and length of source ATM subaddress.  See
  1046.                 Section 8.7.4 for TL encoding details.
  1047.  
  1048.      ar$op   -  The operation type value (decimal):
  1049.  
  1050.                 ATMARP_Request   = ARP_REQUEST   = 1
  1051.                 ATMARP_Reply     = ARP_REPLY     = 2
  1052.                 InATMARP_Request = InARP_REQUEST = 8
  1053.                 InATMARP_Reply   = InARP_REPLY   = 9
  1054.                 ATMARP_NAK       = ARP_NAK       = 10
  1055.  
  1056.      ar$spln -  length in octets of the source protocol address. Value
  1057.                 range is 0 or 4 (decimal).  For IPv4 ar$spln is 4.
  1058.  
  1059.      ar$thtl -  Type and length of target ATM number.  See
  1060.                 Section 8.7.4 for TL encoding details.
  1061.  
  1062.  
  1063.  
  1064.  
  1065.  
  1066. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 19]
  1067.  
  1068. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  1069.  
  1070.  
  1071.      ar$tstl -  Type and length of target ATM subaddress.  See
  1072.                 Section 8.7.4 for TL encoding details.
  1073.  
  1074.      ar$tpln -  length in octets of the target protocol address. Value
  1075.                 range is 0 or 4 (decimal).  For IPv4 ar$tpln is 4.
  1076.  
  1077.      ar$sha  -  source ATM number (E.164 or ATM Forum NSAPA)
  1078.  
  1079.      ar$ssa  -  source ATM subaddress (ATM Forum NSAPA)
  1080.  
  1081.      ar$spa  -  source protocol address
  1082.  
  1083.      ar$tha  -  target ATM number (E.164 or ATM Forum NSAPA)
  1084.  
  1085.      ar$tsa  -  target ATM subaddress (ATM Forum NSAPA)
  1086.  
  1087.      ar$tpa  -  target protocol address
  1088.  
  1089. 8.7.2 Receiving Unknown ATMARP packets
  1090.  
  1091.    If an ATMARP client receives an ATMARP message with an operation code
  1092.    (ar$op) for which it is not coded to support, it MUST gracefully
  1093.    discard the message and continue normal operation.  An ATMARP client
  1094.    is NOT REQUIRED to return any message to the sender of the
  1095.    unsupported message.
  1096.  
  1097. 8.7.3 TL, ATM Number, and ATM Subaddress Encoding
  1098.  
  1099.    The encoding of the 8-bit TL (type and length) fields in ATMARP and
  1100.    In_ATMARP packets is as follows:
  1101.  
  1102.      MSB   8     7     6     5     4     3     2     1   LSB
  1103.         +-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
  1104.         |  0  | 1/0 |   Octet length of address         |
  1105.         +-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
  1106.  
  1107.    Where:
  1108.      bit.8   (reserved) = 0  (for future use)
  1109.  
  1110.      bit.7   (type)     = 0  ATM Forum NSAPA format
  1111.                         = 1  E.164 format
  1112.  
  1113.      bit.6-1 (length)   = 6 bit unsigned octet length of address
  1114.                           (MSB = bit.6, LSB = bit.1)  Value
  1115.                           range is from 0 to 20 (decimal).
  1116.  
  1117.  
  1118.  
  1119.  
  1120.  
  1121.  
  1122. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 20]
  1123.  
  1124. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  1125.  
  1126.  
  1127.    ATM addresses, as defined by the ATM Forum UNI 3.1 signaling
  1128.    specification [9], include a "Calling Party Number Information
  1129.    Element" and a "Calling Party Subaddress Information Element".  These
  1130.    Information Elements (IEs) SHOULD map to ATMARP/InATMARP source ATM
  1131.    number and source ATM subaddress respectively.  Furthermore, ATM
  1132.    Forum defines a "Called Party Number Information Element" and a
  1133.    "Called Party Subaddress Information Element".  These IEs map to
  1134.    ATMARP/InATMARP target ATM number and target ATM subaddress,
  1135.    respectively.
  1136.  
  1137.    The ATM Forum defines three structures for the combined use of number
  1138.    and subaddress [9]:
  1139.  
  1140.                         ATM Number      ATM Subaddress
  1141.                       --------------    --------------
  1142.         Structure 1   ATM Forum NSAPA        null
  1143.         Structure 2       E.164              null
  1144.         Structure 3       E.164         ATM Forum NSAPA
  1145.  
  1146.    ATMARP and InATMARP requests and replies for ATM address structures 1
  1147.    and 2 MUST indicate a null or unknown ATM subaddress by setting the
  1148.    appropriate subaddress length to zero; i.e., ar$sstl.length = 0 or
  1149.    ar$tstl.length = 0, the corresponding type field (ar$sstl.type or
  1150.    ar$tstl.type) MUST be ignored and the physical space for the ATM
  1151.    subaddress buffer MUST not be allocated in the ATMARP packet.  For
  1152.    example, if ar$sstl.length=0, the storage for the source ATM
  1153.    subaddress is not allocated and the first byte of the source protocol
  1154.    address ar$spa follows immediately after the last byte of the source
  1155.    hardware address ar$sha in the packet.
  1156.  
  1157.    Null or unknown ATM addresses MUST be indicated by setting the
  1158.    appropriate address length to zero; i.e., ar$shtl.length and
  1159.    ar$thtl.length is zero and the corresponding type field (ar$sstl.type
  1160.    or ar$tstl.type) MUST be ignored and the physical space for the ATM
  1161.    address or ATM subaddress buffer MUST not be allocated in the ATMARP
  1162.    packet.
  1163.  
  1164. 8.7.4 ATMARP_NAK Packet Format
  1165.  
  1166.    The ATMARP_NAK packet format is the same as the received
  1167.    ATMARP_Request packet format with the operation code set to ARP_NAK,
  1168.    i.e., the ATMARP_Request packet data is exactly copied (e.g., using
  1169.    bcopy) for transmission with the ATMARP_Request operation code
  1170.    changed to ARP_NAK value.
  1171.  
  1172. 8.7.5 Variable Length Requirements for ATMARP Packets
  1173.  
  1174.    ATMARP and InATMARP packets are variable in length.
  1175.  
  1176.  
  1177.  
  1178. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 21]
  1179.  
  1180. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  1181.  
  1182.  
  1183.    A null or unknown source or target protocol address is indicated by
  1184.    the corresponding length set to zero: e.g., when ar$spln or ar$tpln
  1185.    is zero the physical space for the corresponding address structure
  1186.    MUST not be allocated in the packet.
  1187.  
  1188.    For backward compatibility with previous implementations, a null IPv4
  1189.    protocol address may be received with length = 4 and an allocated
  1190.    address in storage set to the value 0.0.0.0.  Receiving stations MUST
  1191.    be liberal in accepting this format of a null IPv4 address.  However,
  1192.    on transmitting an ATMARP or InATMARP packet, a null IPv4 address
  1193.    MUST only be indicated by the length set to zero and MUST have no
  1194.    storage allocated.
  1195.  
  1196. 8.8 ATMARP/InATMARP Packet Encapsulation
  1197.  
  1198.    ATMARP and InATMARP packets are to be encoded in AAL5 PDUs using
  1199.    LLC/SNAP encapsulation.  The format of the AAL5 CPCS-SDU payload
  1200.    field for ATMARP/InATMARP PDUs is:
  1201.  
  1202.                Payload Format for ATMARP/InATMARP PDUs:
  1203.                +------------------------------+
  1204.                |        LLC 0xAA-AA-03        |
  1205.                +------------------------------+
  1206.                |        OUI 0x00-00-00        |
  1207.                +------------------------------+
  1208.                |     EtherType 0x08-06        |
  1209.                +------------------------------+
  1210.                |                              |
  1211.                |   ATMARP/InATMARP Packet     |
  1212.                |                              |
  1213.                +------------------------------+
  1214.  
  1215.    The LLC value of 0xAA-AA-03 (3 octets) indicates the presence of a
  1216.    SNAP header.
  1217.  
  1218.    The OUI value of 0x00-00-00 (3 octets) indicates that the following
  1219.    two-bytes is an EtherType.
  1220.  
  1221.    The EtherType value of 0x08-06 (2 octets) indicates ARP [4].
  1222.  
  1223.    The total size of the LLC/SNAP header is fixed at 8-octets.  This
  1224.    aligns the start of the ATMARP packet on a 64-bit boundary relative
  1225.    to the start of the AAL5 CPCS-SDU.
  1226.  
  1227.    The LLC/SNAP encapsulation for ATMARP/InATMARP presented here is
  1228.    consistent with the treatment of multiprotocol encapsulation of IP
  1229.    over ATM AAL5 as specified in [2] and in the format of ATMARP over
  1230.    IEEE 802 networks as specified in [5].
  1231.  
  1232.  
  1233.  
  1234. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 22]
  1235.  
  1236. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  1237.  
  1238.  
  1239.    Traditionally, address resolution requests are broadcast to all
  1240.    directly connected IP members within a LIS.  It is conceivable in the
  1241.    future that larger scaled ATM networks may handle ATMARP requests to
  1242.    destinations outside the originating LIS, perhaps even globally;
  1243.    issues raised by ATMARPing outside the LIS or by a global ATMARP
  1244.    mechanism are beyond the scope of this memo.
  1245.  
  1246. 9.  IP BROADCAST ADDRESS
  1247.  
  1248.    ATM does not support broadcast addressing, therefore there are no
  1249.    mappings available from IP broadcast addresses to ATM broadcast
  1250.    services.  Note: this lack of mapping does not restrict members from
  1251.    transmitting or receiving IP datagrams specifying any of the four
  1252.    standard IP broadcast address forms as described in [8].  Members,
  1253.    upon receiving an IP broadcast or IP subnet broadcast for their LIS,
  1254.    MUST process the packet as if addressed to that station.
  1255.  
  1256.    This memo recognizes the future development of standards and
  1257.    implementations that will extend the operations as defined in this
  1258.    memo to provide an IP broadcast capability for use by the classical
  1259.    client.
  1260.  
  1261. 10.  IP MULTICAST ADDRESS
  1262.  
  1263.    ATM does not directly support IP multicast address services,
  1264.    therefore there are no mappings available from IP multicast addresses
  1265.    to ATM multicast services.  Current IP multicast implementations
  1266.    (i.e., MBONE and IP tunneling, see [10]) will continue to operate
  1267.    over ATM based logical IP subnets if operated in the WAN
  1268.    configuration.
  1269.  
  1270.    This memo recognizes the future development of ATM multicast service
  1271.    addressing by the ATM Forum.  When available and widely implemented,
  1272.    the roll-over from the current IP multicast architecture to this new
  1273.    ATM architecture will be straightforward.
  1274.  
  1275.    This memo recognizes the future development of standards and
  1276.    implementations that will extend the operations as defined in this
  1277.    memo to provide an IP multicast capability for use by the classical
  1278.    client.
  1279.  
  1280. 11.  SECURITY CONSIDERATIONS
  1281.  
  1282.    Not all of the security issues relating to IP over ATM are clearly
  1283.    understood at this time, due to the fluid state of ATM
  1284.    specifications, newness of the technology, and other factors.
  1285.  
  1286.  
  1287.  
  1288.  
  1289.  
  1290. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 23]
  1291.  
  1292. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  1293.  
  1294.  
  1295.    It is believed that ATM and IP facilities for authenticated call
  1296.    management, authenticated end-to-end communications, and data
  1297.    encryption will be needed in globally connected ATM networks.  Such
  1298.    future security facilities and their use by IP networks are beyond
  1299.    the scope of this memo.
  1300.  
  1301.    There are known security issues relating to host impersonation via
  1302.    the address resolution protocols used in the Internet [13].  No
  1303.    special security mechanisms have been added to the address resolution
  1304.    mechanism defined here for use with networks using IP over ATM.
  1305.  
  1306. 12.  MIB SPECIFICATION
  1307.  
  1308.    Clients built to this specification MUST implement and provide a
  1309.    Management Information Base (MIB) as defined in "Definitions of
  1310.    Managed Objects for Classical IP and ARP Over ATM Using SMIv2" [18].
  1311.  
  1312. 13.  OPEN ISSUES
  1313.  
  1314.    o   Automatic configuration of client ATM addresses via DHCP [15] or
  1315.        via ATM UNI 3.1 Interim Local Management Interface (ILMI)
  1316.        services would be a useful extended service addition to this
  1317.        document and should be addressed in a separate memo.
  1318.  
  1319.    o   ATMARP packets are not authenticated.  This is a potentially
  1320.        serious flaw in the overall system by allowing a mechanism by
  1321.        which corrupt information may be introduced into the server
  1322.        system.
  1323.  
  1324. 14. REFERENCES
  1325.  
  1326.    [1] Piscitello, D., and J. Lawrence, "The Transmission of IP
  1327.        Datagrams over the SMDS Service", STD 52, RFC 1209, March 1991.
  1328.  
  1329.    [2] Heinanen, J., "Multiprotocol Encapsulation over ATM Adaptation
  1330.        Layer 5", RFC 1483, July 1993.
  1331.  
  1332.    [3] Plummer, D., "An Ethernet Address Resolution Protocol - or -
  1333.        Converting Network Protocol Addresses to 48.bit Ethernet
  1334.        Address for Transmission on Ethernet Hardware", STD 37, RFC
  1335.        826, November 1982.
  1336.  
  1337.    [4] Reynolds, J., and J. Postel, "Assigned Numbers", STD 2, RFC 1700,
  1338.        July 1992.
  1339.  
  1340.    [5] Postel, J., and J. Reynolds, "A Standard for the Transmission
  1341.        of IP Datagrams over IEEE 802 Networks", STD 43, RFC 1042,
  1342.        February 1988.
  1343.  
  1344.  
  1345.  
  1346. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 24]
  1347.  
  1348. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  1349.  
  1350.  
  1351.    [6] CCITT, "Draft Recommendation I.363", CCITT Study Group XVIII,
  1352.        Geneva, 19-29 January 1993.
  1353.  
  1354.    [7] CCITT, "Draft text for Q.93B", CCITT Study Group XI, 23 September
  1355.        - 2 October 1992.
  1356.  
  1357.    [8] Braden, R., "Requirements for Internet Hosts -- Communication
  1358.        Layers", STD 3, RFC 1122, October 1989.
  1359.  
  1360.    [9] ATM Forum, "ATM User-Network Interface (UNI) Specification
  1361.        Version 3.1.", ISBN 0-13-393828-X, Prentice-Hall, Inc., Upper
  1362.        Saddle River, NJ, 07458, September, 1994.
  1363.  
  1364.    [10] Deering, S., "Host Extensions for IP Multicasting", STD 5,
  1365.         RFC 1112, August 1989.
  1366.  
  1367.    [11] Colella, R., Gardner, E., and R. Callon, "Guidelines for OSI
  1368.         NSAP Allocation in the Internet", RFC 1237, July 1991.
  1369.  
  1370.    [12] Bradely, T., and C. Brown, "Inverse Address Resolution
  1371.         Protocol", RFC 1293, January 1992.
  1372.  
  1373.    [13] Bellovin, Steven M., "Security Problems in the TCP/IP Protocol
  1374.         Suite", ACM Computer Communications Review, Vol. 19, Issue 2,
  1375.         pp. 32-48, 1989.
  1376.  
  1377.    [14] Knowles, S., "IESG Advice from Experience with Path MTU
  1378.         Discovery", RFC 1435, March 1993.
  1379.  
  1380.    [15] Droms, R., "Dynamic Host Configuration Protocol", RFC 1541,
  1381.         March 1997.
  1382.  
  1383.    [16] Kent C., and J. Mogul, "Fragmentation Considered Harmful",
  1384.         Proceedings of the ACM SIGCOMM '87 Workshop on Frontiers in
  1385.         Computer Communications Technology, August 1987.
  1386.  
  1387.    [17] Mogul, J., and S. Deering, "Path MTU Discovery", RFC 1191,
  1388.         November 1990.
  1389.  
  1390.    [18] Green, M., Luciani, J., White, K., and T. Kuo, "Definitions of
  1391.         Managed Objects for Classical IP and ARP over ATM Using
  1392.         SMIv2", RFC 2320, April 1998.
  1393.  
  1394.    [19] ATM Forum, "ATM User-Network Interface (UNI) Specification
  1395.         Version 4.0", ATM Forum specfication af-sig-0061.000,
  1396.         ftp://ftp.atmforum.com/, July, 1996.
  1397.  
  1398.  
  1399.  
  1400.  
  1401.  
  1402. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 25]
  1403.  
  1404. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  1405.  
  1406.  
  1407.    [20] Bradner, S., "Key words for use in RFCs to Indicate Requirement
  1408.         Levels", BCP 14, RFC 2119, March 1997.
  1409.  
  1410. 15. AUTHORS' ADDRESSES
  1411.  
  1412.    Mark Laubach
  1413.    Com21, Inc.
  1414.    750 Tasman Drive
  1415.    Milpitas, CA 95035
  1416.  
  1417.    Phone: 408.953.9175
  1418.    FAX:   408.953.9299
  1419.    EMail: laubach@com21.com
  1420.  
  1421.  
  1422.    Joel Halpern
  1423.    Newbridge Networks, Inc.
  1424.    593 Herndon Parkway
  1425.    Herndon, VA  22070-5241
  1426.  
  1427.    Phone: 703.736.5954
  1428.    FAX:   703.736.5959
  1429.    EMail: jhalpern@Newbridge.com
  1430.  
  1431.  
  1432.  
  1433.  
  1434.  
  1435.  
  1436.  
  1437.  
  1438.  
  1439.  
  1440.  
  1441.  
  1442.  
  1443.  
  1444.  
  1445.  
  1446.  
  1447.  
  1448.  
  1449.  
  1450.  
  1451.  
  1452.  
  1453.  
  1454.  
  1455.  
  1456.  
  1457.  
  1458. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 26]
  1459.  
  1460. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  1461.  
  1462.  
  1463. APPENDIX A - Update Information
  1464.  
  1465.    This memo represents an update to RFC 1577 and RFC 1626.  The
  1466.    following changes are included in this memo:
  1467.  
  1468.    o   Pointer to Classical MIB I-D for setting of variables
  1469.  
  1470.    o   Single ATMARP server address to ATMARP server list, configurable
  1471.        via the MIB.
  1472.  
  1473.    o   RFC 1626 text replaces MTU section
  1474.  
  1475.    o   Client registration procedure from In_ATMARP to first
  1476.        ATMARP_Request
  1477.  
  1478.    o   Clarification of variable length ATMARP packet format
  1479.  
  1480.    o   Clarification of ARP_NAK packet format
  1481.  
  1482.    o   Clarification of InATMARP packet format for null IPv4 addresses
  1483.  
  1484.    o   Clarification on ATMARP registration and use of InATMARP_Reply
  1485.        for clients having more than one IP address in a LIS
  1486.  
  1487.  
  1488.  
  1489.  
  1490.  
  1491.  
  1492.  
  1493.  
  1494.  
  1495.  
  1496.  
  1497.  
  1498.  
  1499.  
  1500.  
  1501.  
  1502.  
  1503.  
  1504.  
  1505.  
  1506.  
  1507.  
  1508.  
  1509.  
  1510.  
  1511.  
  1512.  
  1513.  
  1514. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 27]
  1515.  
  1516. RFC 2225                  IP and ARP over ATM                 April 1998
  1517.  
  1518.  
  1519. Full Copyright Statement
  1520.  
  1521.    Copyright (C) The Internet Society (1998).  All Rights Reserved.
  1522.  
  1523.    This document and translations of it may be copied and furnished to
  1524.    others, and derivative works that comment on or otherwise explain it
  1525.    or assist in its implmentation may be prepared, copied, published
  1526.    andand distributed, in whole or in part, without restriction of any
  1527.    kind, provided that the above copyright notice and this paragraph are
  1528.    included on all such copies and derivative works.  However, this
  1529.    document itself may not be modified in any way, such as by removing
  1530.    the copyright notice or references to the Internet Society or other
  1531.    Internet organizations, except as needed for the purpose of
  1532.    developing Internet standards in which case the procedures for
  1533.    copyrights defined in the Internet Standards process must be
  1534.    followed, or as required to translate it into languages other than
  1535.    English.
  1536.  
  1537.    The limited permissions granted above are perpetual and will not be
  1538.    revoked by the Internet Society or its successors or assigns.
  1539.  
  1540.    This document and the information contained herein is provided on an
  1541.    "AS IS" basis and THE INTERNET SOCIETY AND THE INTERNET ENGINEERING
  1542.    TASK FORCE DISCLAIMS ALL WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING
  1543.    BUT NOT LIMITED TO ANY WARRANTY THAT THE USE OF THE INFORMATION
  1544.    HEREIN WILL NOT INFRINGE ANY RIGHTS OR ANY IMPLIED WARRANTIES OF
  1545.    MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE."
  1546.  
  1547.  
  1548.  
  1549.  
  1550.  
  1551.  
  1552.  
  1553.  
  1554.  
  1555.  
  1556.  
  1557.  
  1558.  
  1559.  
  1560.  
  1561.  
  1562.  
  1563.  
  1564.  
  1565.  
  1566.  
  1567.  
  1568.  
  1569.  
  1570. Laubach & Halpern           Standards Track                    [Page 28]
  1571.  
  1572.