home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Handbook of Infosec Terms 2.0 / Handbook_of_Infosec_Terms_Version_2.0_ISSO.iso / text / rfcs / rfc1538.txt < prev    next >
Text File  |  1996-05-07  |  22KB  |  280 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                            W. Behl Request for Comments: 1538                            McDATA Corporation Category: Informational                                      B. Sterling                                                       McDATA Corporation                                                                W. Teskey                                                             I/O Concepts                                                             October 1993 
  8.  
  9.             Advanced SNA/IP : A Simple SNA Transport Protocol 
  10.  
  11. Status of this Memo 
  12.  
  13.    This memo provides information for the Internet community.  It does    not specify an Internet standard.  Distribution of this memo is    unlimited. 
  14.  
  15. Abstract 
  16.  
  17.    This RFC provides information for the Internet community about a    method for establishing and maintaining SNA sessions over an IP    internet.  While the issues discussed may not be directly relevant to    the research problems of the Internet, they may be interesting to a    number of researchers and implementors.  Any questions or comments    relative to the contents of this RFC may be sent to the following    Internet address: snaip@mcdata.com. 
  18.  
  19. Table of Contents 
  20.  
  21.    1. Introduction..................................................  2    2. Motivation and Rationale......................................  2    3. SNA/IP Protocol Specification.................................  3    3.1 Glossary.....................................................  3    3.2 Conventions and Assumptions..................................  3    3.3 The Protocol.................................................  3    3.3.1 Connection Establishment...................................  3    3.3.2 Data Transfer..............................................  5    3.3.3 Connection Termination and Loss............................  6    3.3.4 Session Data Flow..........................................  7    3.3.5 State Transition Table for the Initiating Node.............  8    4. LLC to SNA/IP Conversion......................................  8    5. Performance...................................................  8    6. VTAM Definition...............................................  9    7. Acknowledgments...............................................  9    8. References....................................................  9    9. Security Considerations....................................... 10    10. Authors' Addresses........................................... 10    11. Disclaimer................................................... 10 
  22.  
  23.  
  24.  
  25. Behl, Sterling & Teskey                                         [Page 1] 
  26.  RFC 1538                    Advanced SNA/IP                 October 1993 
  27.  
  28.  1.  Introduction 
  29.  
  30.    Advanced SNA/IP suggests a method for the transmission of SNA session    data over an IP network.  This memo documents the SNA/IP protocol as    implemented in the McDATA LinkMaster(R) 6200 Network Gateway, McDATA    LinkMaster(R) 7100 Network Controller, and I/O Concepts X-Direct    TN3270 Server. 
  31.  
  32.    Advanced SNA/IP differs from other protocols designed to enable    routing of SNA session traffic over an IP network.  SNA/IP was    originally designed for implementation in peripheral network nodes    like SNA gateways and downstream nodes (DSNs).  It is the authors'    view, however, that SNA/IP could also be implemented in intermediate    network nodes like routers as the base for an LLC to IP subnet    gateway or data link switch function. 
  33.  
  34. 2.  Motivation and Rationale 
  35.  
  36.    The token-ring media access control (MAC) protocol 802.5 and logical    link control (LLC) protocol 802.2 were the first set of LAN protocols    used to provide a reliable and connection-oriented data link service    for SNA sessions in a LAN environment. 
  37.  
  38.    McDATA's experience with transporting SNA over 802.5 networks led to    an 802.3/802.2 (Ethernet) based variation.  As prospective customers    were introduced to these Ethernet products, the question of    routability arose.  Network administrators, accustomed to working    with Ethernet networks and the IP-based protocols, required an IP    routable solution.  McDATA's "SNA over Ethernet" products were    bridgeable, but were not routable. 
  39.  
  40.    SNA sessions require a reliable and connection-oriented data link.    TCP running over IP provides a reliable and connection-oriented    transport service and has the added benefit of being routable.  It    seemed the UDP and TCP protocols could be used in place of 802.2 Type    I and Type II levels of service used in traditional SNA token-ring    implementations.  Advanced SNA/IP was created as a result of these    observations. 
  41.  
  42.  
  43.  
  44.  
  45.  
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54. Behl, Sterling & Teskey                                         [Page 2] 
  55.  RFC 1538                    Advanced SNA/IP                 October 1993 
  56.  
  57.  3.  SNA/IP Protocol Specification 
  58.  
  59. 3.1.  Glossary 
  60.  
  61.    Data Link Switching (DLSw) - This is best described as a routing    protocol used for the conversion of LLC-based SNA sessions to an IP    form.  The initial version of the DLSw protocol is documented in the    informational RFC 1434 [1]. 
  62.  
  63.    Downstream Node (DSN) - An SNA Physical Unit (PU) type 2.0 or 2.1    device connected to the SNA network via a LAN (802.5, 802.3, etc.) as    opposed to an SDLC, X.25, or channel connection. 
  64.  
  65.    SNA Gateway - A device that provides a data link control (DLC)    conversion function for SNA PU type 5 (host) devices and LAN-    attached DSNs. 
  66.  
  67.    Subnet SNA Gateway - A device connected to both a traditional SNA    token-ring segment and an IP network that performs local termination    of the LLC connections, a mapping function of source address to    destination IP address, and a conversion (switching) function of LLC    to IP. 
  68.  
  69. 3.2.  Conventions and Assumptions 
  70.  
  71.    Frame formats are shown starting with the IP header.  Other headers    will, of course, appear in the actual frames sent, but these headers,    and the numbers of them, will vary across MAC types. 
  72.  
  73.    It is assumed the reader is familiar with both the standard SNA    protocol (to the extent it applies to SNA Gateway and DSN functions)    and the base set of TCP/IP protocols.  Where practical, the reader is    asked to refer to appropriate SNA and TCP/IP documentation. 
  74.  
  75. 3.3.  The Protocol 
  76.  
  77.    Conceptually, there are three phases to the Advanced SNA/IP protocol:    the Connection Establishment phase, the Data Transfer phase, and the    Connection Termination phase. 
  78.  
  79. 3.3.1.  Connection Establishment 
  80.  
  81.    Connection Establishment involves the exchange of logical XID packets    between the connecting end nodes and culminates in the establishment    of a TCP connection.  This process is similar to the IBM-specified    Test, XID, SABME and UA exchange used to establish a Type II 802.2    connection for SNA traffic [2].  In place of the 802.2 Type I    messages, SNA/IP defines the following set of UDP datagrams: 
  82.  
  83.  
  84.  
  85. Behl, Sterling & Teskey                                         [Page 3] 
  86.  RFC 1538                    Advanced SNA/IP                 October 1993 
  87.  
  88.    Logical Null XID 
  89.  
  90.      Use: Sent by an initiating node (such as a DSN) when the           connection to another SNA node is desired. 
  91.  
  92.           The Logical Null XID communicates the sending node's           desire to negotiate connection parameters.  Once those           parameters are established, the Logical Null XID           communicates the sender's TCP port to which a connection           is to be made. 
  93.  
  94.      Format: 
  95.  
  96.         ------------------------------------         | IP Header  |  UDP Header  | 0xBF |         ------------------------------------ 
  97.  
  98.         Source IP address:       The IP address of the initiating                                  node.         Destination IP address:  The IP address of the partner SNA                                  node.         Source UDP Port:         Must match the TCP port number to be                                  used in the eventual TCP connection.         Destination UDP Port:    A known port on the partner node                                  that expects SNA/IP datagrams. 
  99.  
  100.       XID Request 
  101.  
  102.      Use: Sent in response to a Logical Null XID and requests the           receiving node to send a Logical SNA XID datagram. 
  103.  
  104.      Format: 
  105.  
  106.         ------------------------------------         | IP Header  |  UDP Header  | 0xBF |         ------------------------------------ 
  107.  
  108.         The source and destination IP and UDP port numbers follow,         logically, from those provided in the Logical Null XID         datagram. 
  109.  
  110.         The format of the XID Request and Logical Null XID are the         same.  The two types are distinguished by the roles assumed by         the two nodes.  In current implementations, the DSN initiates         the XID exchange by sending the Logical Null XID.  The SNA         Gateway responds with the XID request. 
  111.  
  112.  
  113.  
  114.  Behl, Sterling & Teskey                                         [Page 4] 
  115.  RFC 1538                    Advanced SNA/IP                 October 1993 
  116.  
  117.  
  118.  
  119.   Logical SNA XID 
  120.  
  121.      Use: Sent in response to an XID Request and in the context of           SNA XID negotiation. 
  122.  
  123.      Format: 
  124.  
  125.         ----------------------------------------------------         | IP Header  |  UDP Header  | 0xBF | SNA XID data  |         ---------------------------------------------------- 
  126.  
  127.         For PU 2.0 nodes, the SNA XID data consists of a Format 0 XID         [3].         For PU 2.1 nodes, the SNA XID data consists of a Format 3 XID         [3]. 
  128.  
  129.     A typical Connection Establishment data flow appears below. 
  130.  
  131.       Node 1                                    Node 2 
  132.  
  133.      Logical Null XID ------------------------->                        <------------------------ XID Request      Logical SNA XID -------------------------->                        <------------------------ TCP SYN      TCP SYN ACK ----------------------------->                        <------------------------ TCP ACK 
  134.  
  135.    Note:  The source UDP port of the Logical Null XID equals the    destination TCP port of the TCP SYN segment. 
  136.  
  137.    Retries of the Logical Null XID by the initiating node should occur    periodically until an XID Request is received in reply. The frequency    of the retries is left up to the implementor.  The lower bound on the    retry timer should be more than the expected round trip time for a    packet on the network. 
  138.  
  139. 3.3.2.  Data Transfer 
  140.  
  141.    There are no special packets defined for the Data Transfer phase.    Once the TCP connection is established, SNA Request Units (RUs) may    be exchanged between the two end nodes.  The SNA session data appears    as TCP segment data.  The only added SNA/IP requirement is that each    SNA message consisting of a Transmission Header (TH),    Request/Response Header (RH) and an optional Request/Response Request    Unit (RU) be preceded by a two octet length field.  Examples of Data 
  142.  
  143.  
  144.  
  145. Behl, Sterling & Teskey                                         [Page 5] 
  146.  RFC 1538                    Advanced SNA/IP                 October 1993 
  147.  
  148.     Transfer frames are shown below. 
  149.  
  150.       -------------------------------------------------------       | IP Header | TCP Header | SNA Msg 1 len | SNA Msg 1  |       ------------------------------------------------------- 
  151.  
  152.       ----------------------------------------------       | IP Header | TCP Header | SNA Msg 1 cont'd  ->       ----------------------------------------------            --------------------------------               | SNA Msg 2 len | SNA Msg 2 |            -------------------------------- 
  153.  
  154.    The length field is passed in big endian format.  0 is a valid length    value. 
  155.  
  156.    The format of the SNA Message pieces are as defined by SNA [3]. 
  157.  
  158.    Reliable and sequential delivery of data is provided by the TCP    protocol [5,6]. 
  159.  
  160. 3.3.3.  Connection Termination and Loss 
  161.  
  162.    Either SNA node may, at any time, terminate the logical SNA    connection by issuing a TCP-level FIN segment.  Dictates of the TCP    protocol apply to this termination process [5,6]. 
  163.  
  164.    A connection is also terminated, though not as cleanly, if a TCP    Reset segment is sent by either SNA node. 
  165.  
  166.    Once a connection is terminated, a new connection may be established    by the process outlined in the Connection Establishment section.  For    reconnections made to the LinkMaster 6200 gateway, the same UDP    source port must be used by the initiating node.  This implies that    the same TCP port is used. This requirement stems from the fact the    gateway may not always be aware that a TCP connection has been    terminated.  This would happen if the DSN became disabled prior to    sending a FIN or Reset segment.  Under these circumstances, SNA host    resources remain allocated and a reconnection from a DSN, which the    host believes to already be in session, is not allowed.  By requiring    the DSN to use the same port when reestablishing a connection, the    LinkMaster 6200 is able to recognize when a reset of the host    connection is required. 
  167.  
  168.  
  169.  
  170.  
  171.  
  172.  
  173.  
  174.  Behl, Sterling & Teskey                                         [Page 6] 
  175.  RFC 1538                    Advanced SNA/IP                 October 1993 
  176.  
  177.  3.3.4.  Complete Session Data Flow 
  178.  
  179.       Node 1                                    Node 2 
  180.  
  181.      Logical Null XID ------------------------->       (UDP Datagram)      Logical Null XID ------------------------->       (UDP Datagram)                        <------------------------ XID Request                                                   (UDP Datagram)      Logical SNA XID -------------------------->        (UDP Datagram)                        <------------------------ TCP SYN                                                   (TCP Message)      TCP SYN ACK ----------------------------->        (TCP Message)                        <------------------------ TCP SYN                                                   (TCP Message) 
  182.  
  183.       ****************** Connection Established ******************* 
  184.  
  185.                        <------------------------ SNA ACTPU                                                   (TCP Message)        SNA ACTPU Response --------------------->         (TCP Message)                        <------------------------ SNA ACTLU                                                   (TCP Message)        SNA ACTLU Response --------------------->         (TCP Message)                                    .                                    .                                    .                        <------------------------ TCP FIN                                                   (TCP Message)        TCP FIN ACK     ------------------------>         (TCP Message)                        <------------------------ TCP ACK                                                   (TCP Message) 
  186.  
  187.       ******************** Connection Closed ********************* 
  188.  
  189.        Logical Null XID ----------------------->         (UDP Datagram)              .              .              .              . 
  190.  
  191.  
  192.  
  193.  Behl, Sterling & Teskey                                         [Page 7] 
  194.  RFC 1538                    Advanced SNA/IP                 October 1993 
  195.  
  196.  3.3.5.  State Transition Table for the Initiating Node 
  197.  
  198.                              Transition State    Given State | No Conn | Null XID Sent | SNA XID Sent | Conn Estb    ------------+---------+---------------+--------------+-----------    No          |         | Internal Act. |              |    Connection  |         | Stimulus      |              |                |         | ---> Sends    |              |                |         |  1st Null XID |              |    ------------+---------+---------------+--------------+-----------    Null XID    |         |  Internal     | XID Request  |    Sent        |         | Timer Event   | Received     |                |         | ----> Resend  | ----> Sends  |                |         | Null XID      | SNA XID      |    ------------+---------+---------------+--------------+-----------    SNA XID     |         | Internal      | SNA XID      | Indication    Sent        |         | Timer Event   | Received     | that TCP                |         | ----> Resend  | ----> Send   | connection                |         | Null XID      | SNA XID      | is estb.                |         |               |              |    ------------+---------+---------------+--------------+-----------    Connection  | Indica- |               |              | SNA    Established | tion    |               |              | Session                | that    |               |              | Data                | TCP conn|               |              |                | term.   |               |              | 
  199.  
  200.     A gateway state transition table is not provided here because the    state transitions are dependent on the nature of the SNA host    interface (3172 Channel Protocol, 3174 Channel Protocol, SDLC, etc.). 
  201.  
  202. 4.  LLC to SNA/IP Conversion 
  203.  
  204.    The use of Advanced SNA/IP to convert conventional token ring- based    SNA traffic to a routable form is both conceivable and practical.    While interesting, a discussion of this application falls outside the    context of this RFC.  Very briefly, it can be said that an SNA/IP-    based "subnet SNA gateway" application could do many of the things    being discussed in the context of the DLSw specification [1]. 
  205.  
  206. 5.  Performance 
  207.  
  208.    The performance of SNA sessions running over an SNA/IP connection    will be affected by the bandwidth available on the network and by how    much traffic is on the network.  SNA/IP is poised to take full    advantage of the prioritization and class of service enhancements    promised in the next generation of IP.  Today, SNA/IP can take 
  209.  
  210.  
  211.  
  212. Behl, Sterling & Teskey                                         [Page 8] 
  213.  RFC 1538                    Advanced SNA/IP                 October 1993 
  214.  
  215.     advantage of router packet prioritization schemes based on port    number.  SNA/IP also leaves intact the standard SNA class of service    prioritization protocol. 
  216.  
  217.    Performance measures taken at McDATA comparing the throughput of    SNA/IP and LLC across a single token-ring segment showed    approximately a 15 percent decrease in the maximum transactions per    hour (1500 bytes to the DSN, 50 bytes out to the host) for SNA/IP.    This decrease is well within the expected levels given the added    processing requirements of TCP/IP over LLC in the LinkMaster 6200 and    LinkMaster 7100 operating environments. 
  218.  
  219. 6.  VTAM Definition 
  220.  
  221.    The host VTAM definition of SNA/IP downstream nodes is dependent on    the gateway implementation.  Downstream nodes may appear as switched    major nodes connected to an XCA or as downstream nodes connected to a    PU 2.0 controller [4]. 
  222.  
  223. 7.  Acknowledgments 
  224.  
  225.    The authors wish to acknowledge that the definition of SNA/IP was a    collaborative effort involving many individuals ranging from    customers to sales and marketing personnel to engineers. Particular    thanks go to David Beal, Steve Cartwright, Tracey Floming, Audrey    McEwen, Mark Platte, Paul Schroeder, Chuck Weil, and Marty Wright,    who all played key roles in the development and testing of this    protocol and also in the editing of this RFC. 
  226.  
  227. 8.  References 
  228.  
  229.    [1] Dixon, R., and D. Kushi, "Data Link Switching: Switch-to-Switch        Protocol", RFC 1434, IBM, March 1993. 
  230.  
  231.    [2] "Token-Ring Network Architecture Reference", IBM document #SC30-        3374-02. 
  232.  
  233.    [3] "Systems Network Architecture Formats", IBM document #GA27-3136-        12. 
  234.  
  235.    [4] "VTAM Resource Definition Reference", IBM document #SC31-6438-1. 
  236.  
  237.    [5] Comer, D., "Internetworking with TCP/IP Volume I", Prentice Hall        1991. 
  238.  
  239.    [6] Postel, J., "Transmission Control Protocol - DARPA Internet        Program Protocol Specification", STD 7, RFC 793, USC/Information        Sciences Institute, September 1981. 
  240.  
  241.  
  242.  
  243. Behl, Sterling & Teskey                                         [Page 9] 
  244.  RFC 1538                    Advanced SNA/IP                 October 1993 
  245.  
  246.  9.  Security Considerations 
  247.  
  248.    This RFC does not address issues of security.  SNA level security    procedures and protocols apply when SNA/IP is used as the transport. 
  249.  
  250. 10.  Authors' Addresses 
  251.  
  252.    Wilfred Behl    310 Interlocken Parkway    Broomfield, Colorado  80021 
  253.  
  254.    Phone:  303-460-4142    Email:  wil@mcdata.com 
  255.  
  256.     Barbara Sterling    310 Interlocken Parkway    Broomfield, Colorado  80021 
  257.  
  258.    Phone:  303-460-4211    Email:  bjs@mcdata.com 
  259.  
  260.     William Teskey    2125 112th Ave. North East    Suite 303    Bellevue, WA  98004 
  261.  
  262.    Phone:  206-450-0650    Email:  wct@ioc-sea.com 
  263.  
  264.    Note: Any questions or comments relative to the contents of this RFC    should be sent to snaip@mcdata.com.  This address will be used to    coordinate the handling of responses. 
  265.  
  266. 11.  Disclaimer 
  267.  
  268.    McDATA, the McDATA logo, and LinkMaster are registered trademarks of    McDATA Corporation. All other product names and identifications are    trademarks of their respective manufacturers, who are not affiliated    with McDATA Corporation. 
  269.  
  270.  
  271.  
  272.  
  273.  
  274.  
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  Behl, Sterling & Teskey                                        [Page 10] 
  279.  
  280.