MARSHRUT (Использование маршрутизаторов CISCO в сетях Novell Netware), страница 2

Компания Novell, Inc. разработала и представила ОС Netware в начале 80-х годов. Происхождение этой системы связано с набором сетевых протоколов XNS (Xerox Network Systems), представленных корпорацией Xerox в конце 70-х годов.

ОС Netware использует архитектуру “клиент-сервер”. Клиенты (иногда называемые рабочими станциями) запрашивают у серверов определенные услуги, такие как доступ к файлам или принтерам. Клиент-серверная архитектура Netware использует систему вызовов удаленных процедур, которые обеспечивают удаленный доступ к ресурсам, прозрачный для пользователей.

На рис. 1 показана структура протоколов Netware, протоколы доступа к среде, поддерживаемые Netware и Cisco, а также взаимосвязь между протоколами Netware и сетевой моделью OSI (Open Systems Interconnection).

Рис. 1. Протоколы Netware и модель OSI

Поддержка доступа к среде (Сетевые связи)

Одним из нововведений, появившихся в ОС Netware, явилась поддержка большого числа коммуникационных стандартов и протоколов доступа к среде передачи (также называемых протоколами уровня 2). В настоящее время Netware поддерживает такие стандарты, как Ethernet/802.3, Token Ring/802.5, Fast Ethernet, FDDI, ATM и PPP (Point-to-Point Protocol).

Как показано на рис. 2, Netware обеспечивает поддержку нескольких типов инкапсуляции (форматов кадров) для протоколов семейства Ethernet. В терминах ПО Cisco IOS эти типы инкапсуляции обозначаются следующим образом:

• Novell-ether (также известный, как Novell Ethernet_802.3, 802.3 raw и Novell proprietary). Кадр включает в себя поле length, предусмотренное стандартом IEEE 802.3 (Institute of Electrical and Electronic Engineers), однако, в нем отсутствует заголовок IEEE 802.2 LLC (Logical Link Control). Этот тип инкапсуляции используется в ОС Netware версий 2.х и 3.х.

• Sap (также известный, как Novell Ethernet_802.2). Это есть ничто иное, как стандартный формат кадров IEEE, включающий в себя заголовок 802.2 LLC. В ОС Netware 3.12 и 4.х этот тип инкапсуляции представлен как новый стандарт Novell.

• Arpa (также известный, как Novell Ethernet_II или Ethernet версии 2), использует стандартный заголовок Ethernet 2.

• Snap (также известный, как Novell Ethernet_SNAP) расширяет заголовок IEEE 802.2 добавлением заголовка протокола SNAP (Subnetwork Access Protocol), который обеспечивает передачу кода "encapsulation type" также, как определено в спецификации Ethernet версии 2.

Рис. 2. Типы инкапсуляции семейства протоколов Ethernet/802.3 в Netware

Протокол IPX (Internetwork Packet Exchange)

Протокол IPX (Internetwork Packet Exchange) является протоколом уровня 3, используемым в Novell Netware для маршрутизации пакетов в объединенных сетях. Протокол IPX характеризуется не ориентированными на соединение дейтаграммами, сходными с пакетами протокола TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

Сетевые адреса протокола IPX состоят из двух частей: адреса сети и адреса узла. Адрес (или номер) сети IPX задается администратором сети, адресом же узла обычно является MAC-адрес (Media Access Control address) сетевого интерфейса конечного узла.

Обмен таблицами маршрутизации в сетях IPX происходит по протоколу RIP, который является динамическим протоколом, работающим по алгоритму Distance Vector. Версии Netware 3.12 и 4.х используют дополнительный маршрутизирующий протокол NLSP, основанный на текущем состоянии сетевых соединений.

Протокол IPX RIP рассылает обновления маршрутных таблиц каждые 60 секунд. RIP использует сетевую задержку и количество промежуточных узлов для определения метрики маршрута и имеет ограничение на максимально допустимый маршрут – не более 16 промежуточных узлов (Hops). Несмотря на схожесть протокола Novell RIP с другими его реализациями, этот протокол не совместим с похожими протоколами других сетей, таких как TCP/IP.

ОС Netware также использует в качестве транспорта протокол TCP/IP. Для этого разработан специальный модуль операционной системы, известный как Netware/IP. В условиях Netware/IP дейтаграммы протокола IPX инкапсулируются внутрь заголовков протокола UDP (User Datagram Protocol) и в таком виде передаются по сети TCP/IP. Все аппаратные и программные средства Cisco поддерживают расширения TCP/IP, позволяющие передавать трафик Netware, инкапсулированный в пакеты IP. Целью этой статьи является раскрытие вопросов, касающихся использования ОС Netware протокола IPX на сетевом уровне.

Протокол SAP и Novell Directory Services

Протокол Netware SAP (Service Advertising Protocol) позволяет сетевым ресурсам, включая файловые серверы и серверы печати, рекламировать свои услуги в сетях Netware. Пакет SAP содержит специальный код, идентифицирующий тип услуги, предоставляемой сервером (например, код 4 соответствует файловому сервису, а код 7 – сервису печати), и сетевой адрес самого сервера. Пакеты SAP рассылаются каждым сервером сети каждые 60 секунд.

Промежуточные сетевые устройства, такие как маршрутизаторы, “слушают” пакеты протокола SAP и на основе их информации строят таблицы, содержащие сведения обо всех сетевых ресурсах. В том случае, когда клиент Novell запрашивает некий сетевой сервис, маршрутизатор посылает ответный пакет, содержащий адрес сервера, предоставляющего этот сервис. После этого клиент может взаимодействовать с сервером напрямую.

Начиная с версии Netware 4.x, компания Novell представила сервис управления каталогами NDS (Netware Directory Services), который снижает необходимость использования протокола SAP. Однако протокол SAP все же используется клиентами Netware 4.x при их начальной загрузке для определения адреса сервера NDS.

Другие протоколы Netware

Протокол SPX (Sequenced Packet Exchange) является общим для всех реализаций Netware транспортным протоколом уровня 4. Надежный, ориентированный на соединение протокол SPX (сходный с TCP) расширяет возможности протокола IPX по передаче дейтаграмм. SPX представляет собой надстройку IPX.

Клиентские оболочки Netware работают на широком спектре клиентского оборудования, включая IBM PC, Apple Macintosh и рабочие станции UNIX. Эти оболочки перехватывают запросы ввода-вывода пользовательских приложений и определяют необходимость выполнения сетевых операций для обработки этих запросов. Если необходим доступ к сети, то клиентская оболочка Netware производит преобразование запроса в сетевые пакеты и передает их протоколу IPX, который осуществляет их трансляцию по сети. В противном случае клиентская оболочка передает запрос к локальной системе ввода-вывода.

Протокол NCP (Netware Core Protocol) представляет собой набор функциональных модулей, призванных удовлетворить запросы приложений, поступающие от клиентских оболочек Netware и других удаленных клиентских процессов. Услуги, предоставляемые протоколом NCP, включают в себя доступ к файлам, принтерам, управление именами, систему учета и безопасности, а также файловую синхронизацию.

ОС Netware также поддерживает протокол сеансового уровня NetBIOS, определенный компаниями IBM и Microsoft для сетей IBM PC. Эмуляция NetBIOS позволяет приложениям IBM PC использовать интерфейс NetBIOS в сетях Netware. Пакеты NetBIOS инкапсулируются в пакеты IPX.

Решения Cisco IOS

Услуги связи (Connectivity)

Первым шагом при построении объединенных сетей является рассмотрение возможности связи между индивидуальными локальными сетями (LAN) через глобальные сети (WAN). Аппаратное обеспечение Cisco и программное обеспечение Cisco IOS обеспечивает такую возможность для всех протоколов LAN, поддерживаемых ОС Netware, включая Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring, FDDI и ATM. Cisco также поддерживает полный набор связей WAN, включая высокоскоростные выделенные линии, PPP, X.25, Frame Relay, ISDN, ATM и SMDS.

Различные типы инкапсуляций LAN

Аппаратное и программное обеспечение Cisco поддерживает все типы инкапсуляций Ethernet/802.3, используемые ОС Netware. Оборудование Cisco может различать разные типы пакетов, маршрутизировать и коммутировать трафик IPX независимо от типа инкапсуляции.

Различные типы инкапсуляции, поддерживаемые в условиях одной сети, позволяют старым и новым версиям узлов Netware сосуществовать и взаимодействовать между собой на одном сегменте сети. Поддержка различных типов инкапсуляции позволяет снизить расходы на оборудование, уменьшить количество процедур конфигурирования и облегчить миграцию от одного типа инкапсуляции к другому.

В условиях сетей FDDI Cisco IOS обеспечивает поддержку двух стандартных типов инкапсуляции FDDI (FDDI_SNAP и FDDI_802.2). Вместе с тем, необходимо упомянуть о поддержке такой инкапсуляции IPX, как FDDI_RAW. FDDI_RAW используется такими устройствами, как мосты и коммутаторы, для объединения сетей Netware при помощи внутрифирменного протокола Novell через сети, основанные на FDDI. Пакеты FDDI_RAW могут маршрутизироваться в другие LAN или WAN или возвращаться в сети FDDI в оригинальном формате Novell.

Инкапсуляция FDDI_RAW не является официально поддерживаемым стандартом Novell, однако это можно не учитывать при проектировании коммутируемых сетей. Поддержка FDDI_RAW означает необходимость в трансляции инкапсуляции Ethernet на серверах и клиентах сети при использовании для объединения сетей магистралей FDDI.

Коммутируемые и виртуальные локальные сети

Cisco предлагает полное семейство коммутаторов локальных сетей (для пакетов Ethernet, Token Ring и Fast Ethernet) и коммутаторов ATM (для ячеек ATM), которые обеспечивают высокопроизводительные линии связи для объединения сетей Novell.

В добавление к сказанному о производительности коммутаторов необходимо отметить, что все коммутаторы обладают способностью создавать виртуальные локальные сети (VLAN). Технология VLAN позволяет сетевым администраторам логически разбивать множество конечных портов на сегменты, представляющие собой автономные виртуальные рабочие группы. Перемещения, удаления и добавления конечных пользователей автоматически отслеживаются коммутаторами, что значительно облегчает конфигурирование и поддержку сети. Логическая сегментация также предоставляет дополнительные преимущества при администрировании сетевых адресов и стратегии защиты данных и в управлении широковещательной активностью во всей сети.

Для обеспечения масштабируемости внутри крупных инфраструктур, естественно, необходимо обеспечить коммуникации между отдельными VLAN через так называемые “транковые” соединения между коммутаторами. Программное обеспечение Cisco IOS может инкапсулировать трафик IPX и другие типы трафика Netware в единые соединения с использованием протокола IEEE 802.10 или ISL (Inter-Switch Link), разработанного Cisco Systems. Использование этих протоколов позволяет создать между коммутаторами и маршрутизаторами высокоскоростных соединений, несущих в себе трафики нескольких VLAN. Необходимо отметить, что на текущий момент поддержка IPX ограничивается только инкапсуляцией novell-ether.

Соединения WAN

Компания Novell для обеспечения передачи пакетов IPX через соединения WAN с использованием PPP представляет протокол IPXWAN. Этот протокол описывает процедуры установления соединений и в некоторых случаях позволяет определить тип того или иного соединения. Кроме того, этот протокол содержит методы, позволяющие осуществлять динамическое присвоение сетевых адресов и определять метрики маршрутов для каждого интерфейса. Протокол IPXWAN необходим для обеспечения работы программного модуля Novell MPR (Netware Multiprotocol Router).

ПО Cisco IOS поддерживает обе версии протокола IPXWAN – версию 1 (RFC-1362) и версию 2 (RFC-1634). Протокол IPXWAN 2.0 содержит поддержку сетей X.25 (коммутируемые и постоянные виртуальные соединения) и сетей Frame Relay (постоянные виртуальные соединения), в отличие от протокола IPXWAN 1.0, который поддерживает только синхронные линии связи. Кроме того, IPXWAN 2.0 позволяет использовать NLSP в качестве маршрутизирующего протокола и поддерживает использование ненумерованных (unnumbered) соединений IPX.

Использование ненумерованных соединений делает конфигурирование связей WAN более простым и позволяет администраторам сетей сократить использование сетевых адресов IPX. Использование NLSP на соединениях WAN уменьшает стоимость эксплуатации этих соединений за счет исключения передачи ненужной маршрутной информации, передаваемой в противном случае через всю сеть.

ПО Cisco IOS также поддерживает протокол IPX через соединения PPP с использованием стандартного протокола IPXCP (PPP Control Protocol, RFC-1552). Протокол IPXCP позволяет соединять сети IPX через любые линии связи WAN, поддерживающие PPP, включая X.25, Frame Relay, ISDN, ATM, SDMS и высокоскоростные синхронные линии.

Интерфейс NASI (Netware Asynchronous Services Interface)

Как показано на рис. 3, сервер NASI позволяет клиентам Netware использовать асинхронные ресурсы сети, такие как модемы, без необходимости наличия этих ресурсов на самом клиентском рабочем месте.