home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Handbook of Infosec Terms 2.0 / Handbook_of_Infosec_Terms_Version_2.0_ISSO.iso / text / rfcs / rfc1209.txt < prev    next >
Text File  |  1996-05-07  |  25KB  |  327 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                      D. Piscitello Request for Comments: 1209                                   J. Lawrence                                             Bell Communications Research                                                               March 1991 
  8.  
  9.           The Transmission of IP Datagrams over the SMDS Service 
  10.  
  11. Status of this Memo 
  12.  
  13.    This memo defines a protocol for the transmission of IP and ARP    packets over a Switched Multi-megabit Data Service Network configured    as a logical IP subnetwork.  This RFC specifies an IAB standards    track protocol for the Internet community, and requests discussion    and suggestions for improvements.  Please refer to the current    edition of the "IAB Official Protocol Standards" for the    standardization state and status of this protocol.  Distribution of    this memo is unlimited. 
  14.  
  15. Abstract 
  16.  
  17.    This memo describes an initial use of IP and ARP in an SMDS service    environment configured as a logical IP subnetwork, LIS (described    below).  The encapsulation method used is described, as well as    various service-specific issues.  This memo does not preclude    subsequent treatment of the SMDS Service in configurations other than    LIS; specifically, public or inter-company, inter-enterprise    configurations may be treated differently and will be described in    future documents.  This document considers only directly connected IP    end-stations or routers; issues raised by MAC level bridging are    beyond the scope of this paper. 
  18.  
  19. Acknowledgment 
  20.  
  21.    This memo draws heavily in both concept and text from [4], written by    Jon Postel and Joyce K. Reynolds of ISI and [5], written by David    Katz of Merit, Inc.  The authors would also like to acknowledge the    contributions of the IP Over SMDS Service working group of the    Internet Engineering Task Force. 
  22.  
  23. Conventions 
  24.  
  25.    The following language conventions are used in the items of    specification in this document: 
  26.  
  27.       o MUST, SHALL, or MANDATORY -- the item is an absolute         requirement of the specification. 
  28.  
  29.  
  30.  
  31.  IP over SMDS Working Group                                      [Page 1] 
  32.  RFC 1209            IP and ARP over the SMDS Service          March 1991 
  33.  
  34.        o SHOULD or RECOMMENDED -- the item should generally be followed         for all but exceptional circumstances. 
  35.  
  36.       o MAY or OPTIONAL -- the item is truly optional and may be         followed or ignored according to the needs of the implementor. 
  37.  
  38. Introduction 
  39.  
  40.    The goal of this specification is to allow compatible and    interoperable implementations for transmitting IP datagrams and ARP    requests and replies. 
  41.  
  42.    The characteristics of the SMDS Service and the SMDS Interface    Protocol (SIP) are presented in [3], [6], and in [7].  Briefly, the    SMDS Service is a connectionless, public, packet-switched data    service.  The operation and features of the SMDS Service are similar    to those found in high-speed data networks such as LANs: 
  43.  
  44.       o The SMDS Service provides a datagram packet transfer, where each         data unit is handled and switched separately without the prior         establishment of a network connection. 
  45.  
  46.       o The SMDS Service exhibits high throughput and low delay, and         provides the transparent transport and delivery of up to 9188         octets of user information in a single transmission. 
  47.  
  48.       o No explicit flow control mechanisms are provided; instead, the         rate of information transfer on the access paths is controlled         both in the subscriber-to-network direction and in the network-         to-subscriber direction through the use of an access class         enforcement mechanism. 
  49.  
  50.       o Both individually and group-addressed (multicast) packets can         be transferred. 
  51.  
  52.       o In addition to these LAN-like features, a set of addressing-         related service features (source address validation, source and         destination address screening) are provided to enable a         subscriber or set of subscribers to create a logical private         network, or closed user group, over the SMDS Service.  The         access control provided by the closed user group mechanism is         supplied by the SMDS provider according to the specifications         stated in [3]. 
  53.  
  54.       o SMDS addresses are 60 bits plus a 4 bit Address Type.  The         Address Type subfield occupies the 4 most significant bits of         the destination and source address fields of the SIP Level 3         Protocol Data Unit (PDU).  It contains the value 1100 to 
  55.  
  56.  
  57.  
  58. IP over SMDS Working Group                                      [Page 2] 
  59.  RFC 1209            IP and ARP over the SMDS Service          March 1991 
  60.  
  61.          indicate an individual address and the value 1110 for a 60-bit         group address. 
  62.  
  63.    The SMDS Interface Protocol is based on the IEEE Standard 802.6,    Distributed Queue Dual Bus (DQDB) Connectionless MAC protocol [8].    The SMDS service layer corresponds to the IEEE 802 MAC sublayer.  The    remainder of the Data Link Service is provided by the IEEE 802.2    Logical Link Control (LLC) service [9].  The resulting stack of    services is illustrated in Figure 1: 
  64.  
  65.                            +--------------------+                            |      IP/ARP        |                            +--------------------+                            |IEEE 802.2 LLC/SNAP |                            +--------------------+                            | SIP LEVEL 3 (MAC)  |                            +--------------------+                            | SIP LEVELS 1 & 2   |                            +--------------------+ 
  66.  
  67.             Figure 1.  Protocol stack for IP over SMDS Service 
  68.  
  69.    This memo describes an initial use of IP and ARP in an SMDS Service    environment configured as a logical IP subnetwork (described below).    It does not preclude subsequent treatment of SMDS Service in    configurations other than logical IP subnetworks; specifically,    public or inter-company, inter-enterprise configurations may be    treated differently and will be described in future documents.  This    document does not address issues related to transparent data link    layer interoperability. 
  70.  
  71. Logical IP Subnetwork Configuration 
  72.  
  73.    This section describes the scenario for an SMDS Service that is    configured with multiple logical IP subnetworks, LIS (described    below).  The scenario considers only directly connected IP end-    stations or routers; issues raised by MAC level bridging are beyond    the scope of this paper. 
  74.  
  75.    In the LIS scenario, each separate administrative entity configures    its hosts within a closed logical IP subnetwork.  Each LIS operates    and communicates independently of other LISs over the same network    providing SMDS.  Hosts connected to SMDS communicate directly to    other hosts within the same LIS.  Communication to hosts outside of    an individual LIS is provided via an IP router.  This router would    simply be a station attached to the SMDS Service that has been    configured to be a member of both logical IP subnetworks.  This    configuration results in a number of disjoint LISs operating over the 
  76.  
  77.  
  78.  
  79. IP over SMDS Working Group                                      [Page 3] 
  80.  RFC 1209            IP and ARP over the SMDS Service          March 1991 
  81.  
  82.     same network supporting the SMDS Service.  It is recognized that with    this configuration, hosts of differing IP networks would communicate    via an intermediate router even though a direct path over the SMDS    Service may be possible. 
  83.  
  84.    It is envisioned that the service will evolve to provide a more    public interconnection, allowing machines directly connected to the    SMDS Service to communicate without an intermediate router.  However,    the issues raised by such a large public interconnection, such as    scalability of address resolution or propagation of routing updates,    are beyond the scope of this paper.  We anticipate that future RFCs     will address these issues. 
  85.  
  86.    The following is a list of the requirements for a LIS configuration: 
  87.  
  88.       o All members have the same IP network/subnet number. 
  89.  
  90.       o All stations within a LIS are accessed directly over SMDS. 
  91.  
  92.       o All stations outside of the LIS are accessed via a router. 
  93.  
  94.       o For each LIS a single SMDS group address has been configured         that identifies all members of the LIS.  Any packet transmitted         with this address is delivered by SMDS Service to all members         of the LIS. 
  95.  
  96.    The following list identifies a set of SMDS Service specific    parameters that MUST be implemented in each IP station which would    connect to the SMDS Service.  The parameter values will be determined    at SMDS subscription time and will be different for each LIS.  Thus    these parameters MUST be user configurable. 
  97.  
  98.       o SMDS Hardware Address (smds$ha).  The SMDS Individual address         of the IP station as determined at subscription time.  Each         host MUST be configured to accept datagrams destined for this         address. 
  99.  
  100.       o SMDS LIS Group Address(smds$lis-ga).  The SMDS Group address         that has been configured at subscription time to identify the         SMDS Subscriber Network Interfaces (SNI) of all members of the         LIS connected to the SMDS Service.  All members of the LIS MUST         be prepared to accept datagrams addressed to smds$lis-ga. 
  101.  
  102.       o SMDS Arp Request Address (smds$arp-req).  The SMDS address         (individual or group) to which arp requests are to be sent.  In         the initial LIS configuration this value is set to smds$lis-ga.         It is conceivable that in other configurations this value would         be set to some address other than that of smds$lis-ga (see 
  103.  
  104.  
  105.  
  106. IP over SMDS Working Group                                      [Page 4] 
  107.  RFC 1209            IP and ARP over the SMDS Service          March 1991 
  108.  
  109.          section on Address Resolution). 
  110.  
  111.    It is RECOMMENDED that routers providing LIS functionality over the    SMDS service also support the ability to interconnect differing LISs.    Routers that wish to provide interconnection of differing LISs MUST    be able to support multiple sets of these parameters (one set for    each connected LIS) and be able to associate each set of parameters    with a specific IP network/subnet number.  In addition, it is    RECOMMENDED that a router be able to provide this multiple LIS    support with a single physical SMDS interface that may have one or    more individual SMDS addresses. 
  112.  
  113.    The following list identifies LIS specific parameters that MUST be    configured in the network supporting the SMDS Service.  For each LIS,    the IP network administrator MUST request the configuration of these    parameters at subscription time.  The administrator of each LIS MUST    update these parameters as each new station is added to the LIS. 
  114.  
  115.       o SMDS LIS Group Address(smds$lis-ga).  An SMDS Group address MUST         be configured at subscription time to identify the SMDS         Subscriber Network Interfaces (SNI) of all members of the LIS         connected to the SMDS Service. 
  116.  
  117.       o SMDS Address Screening Tables (Source and Destination).  The use         of SMDS screening tables is not necessary for the operation of         IP over SMDS Service.  If the SMDS screening tables are to be         used, both source and destination tables for each SNI MUST be         configured to allow, at minimum, both the direct communication         between all hosts in the same LIS and the use of the SMDS LIS         Group Address. 
  118.  
  119. Packet Format 
  120.  
  121.       Service SHALL be encapsulated within the IEEE 802.2 LLC and IEEE       802.1A Sub-Network Access Protocol (SNAP) [10] Data Link layers       and the 3-level SIP.  The SNAP MUST be used with an       Organizationally Unique Identifier Code indicating that the SNAP       header contains the EtherType code as listed in Assigned Numbers       [11] (see Figure 2).  Note that values specified in this document       follow Internet conventions: multi-byte fields are described in       big-endian order and bits within bytes are described as most       significant first [11]. 
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  
  126.  
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131. IP over SMDS Working Group                                      [Page 5] 
  132.  RFC 1209            IP and ARP over the SMDS Service          March 1991 
  133.  
  134.                                                         +-------+                                                        |IP/ARP | IP/ARP                               +----+----+----+----+----+-------+                               |   Org Code   |Ethertype|       | SNAP                +----+----+----+----+----+----+----+----+-------+                |DSAP|SSAP|Ctrl|                                | LLC +-----+----+-+-+----+----+----+----+----+----+----+----+-------+ |SIP..|HLPI|...|                                               | SIP L3 +-----+----+-+-+----+----+----+----+----+----+----+----+-------+ 
  135.  
  136.                     Figure 2.  Data Link Encapsulation 
  137.  
  138.       o The value of HLPI in the SIP L3 Header is 1. 
  139.  
  140.       o The total length of the LLC Header and the SNAP header is 8         octets. 
  141.  
  142.       o The value of DSAP and SSAP in the LLC header is 170 (decimal),         AA (Internet hexadecimal). 
  143.  
  144.       o The Ctrl (Control) value in the LLC header is 3 (Indicates Type         One Unnumbered Information). 
  145.  
  146.       o The Org Code in the SNAP header is zero (000000 Internet         hexadecimal). 
  147.  
  148.       o The EtherType for IP is 2048 (decimal), 0800 (Internet         hexadecimal).  The EtherType for ARP is 2054 (decimal), 0806         (Internet hexadecimal). 
  149.  
  150.    IEEE 802.2 LLC Type One Unnumbered Information (UI) communication    (which must be implemented by all conforming IEEE 802.2 stations) is    used exclusively.  The Higher Layer Protocol Id (HLPI) field in the    SIP L3_PDU header MUST be set to the IEEE 802.6 assigned Protocol Id    value for LLC (decimal 1) [8].  All frames MUST be transmitted in    standard IEEE 802.2 LLC Type 1 Unnumbered Information format, with    the DSAP and the SSAP fields of the IEEE 802.2 header set to the    assigned global SAP value for SNAP (decimal 170) [10].  The 24-bit    Org Code (Organizationally Unique Identifier Code) in the SNAP MUST    be set to a value of zero, and the remaining 16 bits are set to the    EtherType value from Assigned Numbers [11] (2048 for IP, 2054 for    ARP). 
  151.  
  152.    The data link encapsulation for IP packets is shown in Figure 3 and    for ARP in Figure 4.  All values shown are in Internet hexadecimal    format. 
  153.  
  154.  
  155.  
  156.  
  157.  
  158. IP over SMDS Working Group                                      [Page 6] 
  159.  RFC 1209            IP and ARP over the SMDS Service          March 1991 
  160.  
  161.       +--------------+---------------------------------------+-------+      |      SIP     |             LLC / SNAP                |  IP   |      |              |                                       |       |      |SIP..|HLPI|...|DSAP|SSAP|Ctrl|   Org Code   |Ethertype|       |      +-----+----+-+-+----+----+----+----+----+----+----+----+-------+      |SIP..| 01 |...| AA | AA | 03 |    000000    |  0800   | IP... |      +-----+----+-+-+----+----+----+----+----+----+----+----+-------+ 
  162.  
  163.              Figure 3.  IP Data Link Encapsulation and Values 
  164.  
  165.  
  166.  
  167.      +--------------+---------------------------------------+-------+      |      SIP     |             LLC / SNAP                |  ARP  |      |              |                                       |       |      |SIP..|HLPI|...|DSAP|SSAP|Ctrl|   Org Code   |Ethertype|       |      +-----+----+-+-+----+----+----+----+----+----+----+----+-------+      |SIP..| 01 |...| AA | AA | 03 |    000000    |  0806   | ARP...|      +-----+----+-+-+----+----+----+----+----+----+----+----+-------+ 
  168.  
  169.              Figure 4.  ARP Data Link Encapsulation and Values 
  170.  
  171. Address Resolution 
  172.  
  173.    The dynamic mapping of 32-bit Internet addresses to SMDS addresses    SHALL be done via the dynamic discovery procedure of the Address    Resolution Protocol (ARP) [2]. 
  174.  
  175.    Internet addresses are assigned independent of SMDS addresses.  Each    host implementation MUST know its own Internet address and SMDS    address and respond to Address Resolution requests appropriately.    Hosts MUST also use ARP to map Internet addresses to SMDS addresses    when needed. 
  176.  
  177.    The ARP protocol has several fields that parameterize its use in any    specific context [2].  These fields are: 
  178.  
  179.            ar$hrd   16 - bits     The Hardware Type Code            ar$pro   16 - bits     The Protocol Type Code            ar$hln    8 - bits     Octets in each hardware address            ar$pln    8 - bits     Octets in each protocol address            ar$op    16 - bits     Operation Code 
  180.  
  181.       o The hardware type code assigned to SMDS addresses is 14         (decimal), 0E (Internet hexadecimal) [11]. 
  182.  
  183.       o The protocol type code for IP is 2048 (decimal), 0800         (Internet hexadecimal) [11]. 
  184.  
  185.  
  186.  
  187. IP over SMDS Working Group                                      [Page 7] 
  188.  RFC 1209            IP and ARP over the SMDS Service          March 1991 
  189.  
  190.        o The hardware address length for SMDS is 8. 
  191.  
  192.       o The protocol address length for IP is 4. 
  193.  
  194.       o The operation code is 1 for request and 2 for reply. 
  195.  
  196.    The SMDS hardware addresses in ARP packets (ar$sha, ar$tha) MUST be    carried in SMDS native address format, with the most significant bit    of the Address Type sub-field as the high order bit of the first    octet.  Although outside the scope of this document, it is    RECOMMENDED that SMDS addresses be represented in this format in all    higher layer Internet protocols (e.g., SNMP). 
  197.  
  198.    Traditionally, ARP requests are broadcast to all directly connected    stations.  For the SMDS Service, the ARP request packet is    transmitted to the smds$arp-req hardware address.  In the LIS    configuration, the smds$arp-req address is set to smds$lis-ga, (the    SMDS group address that identifies all members of the LIS).  It is    conceivable that in a larger scale, public configuration, the    smds$arp-req address would be configured to the address of some ARP-    server(s) instead of the group address that identifies the entire    LIS. 
  199.  
  200. IP Broadcast Address 
  201.  
  202.    There is no facility for complete hardware broadcast addressing over    the SMDS Service.  As discussed in the "LIS Configuration" section,    an SMDS group address (smds$lis-ga) SHALL be configured to include    all stations in the same LIS.  The broadcast Internet address (the    address on that network with a host part of all binary ones) MUST be    mapped to smds$lis-ga (see also [12]). 
  203.  
  204. IP Multicast Support 
  205.  
  206.    A method of supporting IP multicasting is specified in [13].  It    would be desirable to fully utilize the SMDS group address    capabilities to support IP multicasting.  However, the method in [13]    requires a Network Service Interface which provides multicast-like    ability to provide dynamic access to the local network service    interface operations: 
  207.  
  208.       o JoinLocalGroup (group-address) 
  209.  
  210.       o LeaveLocalGroup (group-address) 
  211.  
  212.    The SMDS group address ability does not currently support dynamic    subscription and removal from group address lists.  Therefore, it is    RECOMMENDED that in the LIS configuration, if IP multicasting is to 
  213.  
  214.  
  215.  
  216. IP over SMDS Working Group                                      [Page 8] 
  217.  RFC 1209            IP and ARP over the SMDS Service          March 1991 
  218.  
  219.     be supported, the method of IP multicasting described for pure    broadcast media, such as the Experimental Ethernet, be used.  For    this method, all Multicast IP addresses are mapped to the same SMDS    address which the broadcast Internet address is mapped for a given    LIS.  Thus all Multicast IP addresses are mapped to smds$lis-ga.    Filtering of multicast packets MUST be performed in the destination    host. 
  220.  
  221. Trailer Formats 
  222.  
  223.    Some versions of Unix 4.x BSD use a different encapsulation method in    order to get better network performance with the VAX virtual memory    architecture.  Trailers SHALL not be used over the SMDS Service. 
  224.  
  225. Byte Order 
  226.  
  227.    As described in Appendix B of the Internet Protocol specification    [1], the IP datagram is transmitted over the SMDS Service as a series    of 8-bit bytes.  The byte order of the IP datagram shall be mapped    directly onto the native SMDS byte order. 
  228.  
  229. MAC Sublayer Details 
  230.  
  231. Packet Size 
  232.  
  233.    The SMDS Service defines a maximum service data unit size of 9188    information octets.  This leaves 9180 octets for user data after the    LLC/SNAP header is taken into account.  Therefore, the MTU for IP    stations operating over the network supporting the SMDS Service SHALL    be 9180 octets. 
  234.  
  235.    There is no minimum packet size restriction defined for the SMDS    Service. 
  236.  
  237. Other MAC Sublayer Issues 
  238.  
  239.    The SMDS Service requires that the publicly administered 60-bit    address plus 4-bit type field format SHALL be used in both source and    destination address fields of the SIP L3_PDU [3]. 
  240.  
  241. IEEE 802.2 Details 
  242.  
  243.    While not necessary for supporting IP and ARP, all implementations    MUST support IEEE 802.2 standard Class I service in order to be    compliant with IEEE 802.2.  Some of the functions are not related    directly to the support of the SNAP SAP (e.g., responding to XID and    TEST commands directed to the null or global SAP addresses), but are    part of a general LLC implementation.  Both [4] and [5] describe the 
  244.  
  245.  
  246.  
  247. IP over SMDS Working Group                                      [Page 9] 
  248.  RFC 1209            IP and ARP over the SMDS Service          March 1991 
  249.  
  250.     minimum functionality necessary for a conformant station.    Implementors should also consult IEEE Std. 802.2 [14] for details. 
  251.  
  252. REFERENCES 
  253.  
  254.     1. Postel, J., "Internet Protocol", RFC 791, USC/Information        Sciences Institute, September 1981. 
  255.  
  256.     2. Plummer, D., "An Ethernet Address Resolution Protocol - or -        Converting Network Protocol Addresses to 48.bit Ethernet Address        for Transmission on Ethernet Hardware", RFC 826, MIT, November        1982. 
  257.  
  258.     3. "Generic Systems Requirements in support of Switched Multi-        megabit Data Service", Technical Advisory TA-TSY-000772, Bellcore        Technical Advisory, Issue 3, October 1989. 
  259.  
  260.     4. Postel, J., and J. Reynolds, "A Standard for the Transmission of        IP Datagrams over IEEE 802 Networks", RFC 1042, USC/Information        Sciences Institute, February 1988. 
  261.  
  262.     5. Katz, D., "A Proposed Standard for the Transmission of IP        Datagrams over FDDI Networks", RFC 1188, Merit/NSFNET, October        1990. 
  263.  
  264.     6. Dix, F., Kelly, M., and R. Klessig, "Access to a Public Switched        Multi-Megabit Data Service Offering", ACM SIGCOMM CCR, July 1990. 
  265.  
  266.     7. Hemrick, C. and L. Lang, "Introduction to Switched Multi-megabit        Data Service (SMDS), an Early Broadband Service", publication        pending in the Proceedings of the XIII International Switching        Symposium (ISS 90), May 27, 1990 - June 1, 1990. 
  267.  
  268.     8. Institute of Electrical & Electronic Engineers, Inc. IEEE        Standard 802.6, "Distributed Queue Dual Bus (DQDB) Subnetwork of        a Metropolitan Area Network (MAN) Standard", December 1990. 
  269.  
  270.     9. IEEE, "IEEE Standards for Local Area Networks: Logical Link        Control", IEEE, New York, New York, 1985. 
  271.  
  272.    10. IEEE, "Draft Standard P802.1A--Overview and Architecture", 1989. 
  273.  
  274.    11. Reynolds, J., and J. Postel, "Assigned Numbers", RFC 1060,        USC/Information Sciences Institute, March 1990. 
  275.  
  276.    12. Braden, R., and J. Postel, "Requirements for Internet Gateways",        RFC 1009, USC/Information Sciences Institute, June 1987. 
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  IP over SMDS Working Group                                     [Page 10] 
  281.  RFC 1209            IP and ARP over the SMDS Service          March 1991 
  282.  
  283.     13. Deering, S., "Host Extensions for IP Multicasting", RFC 1112,        Stanford University, August 1989. 
  284.  
  285.    14. IEEE,"ANSI/IEEE Std 802.2-1985, ISO Draft International Standard        8802/2", IEEE, New York, New York, 1985. 
  286.  
  287. Security Considerations 
  288.  
  289.    Security issues are not discussed in this memo. 
  290.  
  291. Authors' Addresses 
  292.  
  293.    Dave Piscitello    Bell Communications Research    331 Newman Springs Road    Red Bank, NJ  07701 
  294.  
  295.    Phone: (908) 758-2286 
  296.  
  297.    EMail: dave@sabre.bellcore.com 
  298.  
  299.     Joseph Lawrence    Bell Communications Research    331 Newman Springs Road    Red Bank, NJ  07701 
  300.  
  301.    Phone: (908) 758-4146 
  302.  
  303.    EMail: jcl@sabre.bellcore.com 
  304.  
  305.  
  306.  
  307.  
  308.  
  309.  
  310.  
  311.  
  312.  
  313.  
  314.  
  315.  
  316.  
  317.  
  318.  
  319.  
  320.  
  321.  
  322.  
  323.  
  324.  
  325. IP over SMDS Working Group                                     [Page 11] 
  326.  
  327.