Р.Л. Смелянский - Компьютерные сети. Том 2. Сети в ЭВМ (1130083), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

Кроме архитектуры ТСР/1Р существует аРхитектУРа Б)х)А от 1ВМ, )х1СРт! РХ от )з1оче1, АРР1еТаПс и т д. БезУслов!', ейп, будут появляться новые технологии, стандарты, устройства и ": программное обеспечение, их реализующее. Все эти инновации надо -."' будет как-то связывать с существующими сетями 67 Название средства, соединяющего сети (транспортные среды) между собой, зависит от того, на каком уровне это происходит; ° уровень 1 — репитер, копируюший биты из одного кабельного сегмента в другой; ° уровень 2 — мост, передающий кадры канального уровня из одной СПД в другую; ° уровень 3 — мультипротокольный маршрутизатор, передающий пакеты между сетями с разной архитектурой (см.

подразд. 2.б); ° уровень 4 — транспортный шлюз, соединяюший байтовые потоки на транспортном уровне; ° над уровнем 4 — прикладной шлюз, соединяюгдий приложения в разных сетях. Мультипротокольные маршрутизаторы — это функционально примерно то же самое, что и мосты, но работают они на сетевом уровне, т.е. они получают пакеты сетевого уровня и определяют, куда их передать. Однако при этом разные каналы могут принадлежать разным сетям, использующим разные стеки протоков, поэтому мультипротокольному маршрутизатору, кроме задачи маршрутизации, приходится решать и задачу сопряжения форматов пакетов на сетевом уровне в сетях с разной архитектурой. 2.4.2. Чем различаютса сети Межсетевое взаимодействие усложняют различия между сетями.

Когда пакет, отправленный из одной сети, должен пройти несколько разных сетей прежде чем достичь требуемую сеть, приходится решать множество различных проблем, возникаюших на интерфейсах между сетями. Например, если пакеты были отправлены по виртуальному соединению, а одна из транзитных сетей не поддерживает такие соединения, то порядок следования пакетов может быть нарушен, к чему ни отправитель, ни получатель могут быть не готовы. Также может потребоваться согласование сервисов, поддерживаюших протоколы на одноименных уровнях.

Например, если протокол в одной сети поддерживает понятие приоритета пакета, а одноименный протокол в другой сети не поддерживает, то такое согласование может оказаться невозможным. Проблемы могут возникнуть с адресацией при переходе из одной сети в другую, с групповой рассылкой и т.д. Много проблем создает различие максимальной длины пакетов, используемой в разных сетях, а также различие качества услуг в разных сетях.

Например, когда надо передать пакет из сети, поддерживающей ограничение на время передачи пакета, через сеть, где нет никаких гарантий на максимальное значение задержки пакета при передаче. В разных сетях по-разному решаются вопросы управления перегрузками и потоками, обнаружения и исправления ошибок, что тоже может служить источником проблем. 68 2.4.3. Сопряжение виртуальных «аналое ',:;::,'::.',": Различают два общих случая сопряжения транспортных сред: со" кьжение транспортных сред с виртуальными каналами и сопряжение ,:',:"манспортных сред, не поддерживающих соединение, т.е.

через дейва!раммы : т".', Схема сопряжения виртуальных каналов примерно следующая. '~ббонентская машина одной сети устанавливает виртуальное соели:-',Иенне не только внутри своей сети, но и в другой сети, вплоть до =й1!лучателя. Внутри своей сети соединение прокладывается по пра-'й!г8ам данной сети вплоть до мультипротокольного маршрутизатора, 'я!гйжайшего к сети получателя, а от мультипротокольною маршру;у~ритора до получателя — по правилам сети получателя. У мульти- '.'~упептОКОЛЬНОГО МарщрутнэатОра ИМЕЮтСя дВЕ табЛИцЫ, ОдНа ИЗ КОТО- :и!гхгполдерживает именование виртуальных каналов в одной сети, а :р~~гая — в другой. Кроме того, этот маршрутизатор выполняет функ.;:;!~ВЫ'шлюза, переформатируя заголовки пакетов в соответствии с ",й~!8итектурой той транспортной среды, в которую направляется пакет '-!Эта'схема хорошо работает для сетей с примерно одинаковыми ха,',.!!!й!теристиками „'„;!,', Достоинства сопряжения виртуальных каншюв следую~дне: буфе.~Обвгможно резервировать заранее, порядок пакетов сохраняется, про:ще управлять повторной передачей при бте-ош, короткие заголовки ;~11~1гетов :": = Недостатки сопряжения виртуальных каналов: потребность в доМлнительной памяти для хранения таблицы сопряжения, сложность 1ьзменения маршрута при перегрузках, требование высокой надеж,:;мОСти маршрутизаторов вдоль сопряжения '2.4.4.

Межсетевое взаимодействие без соединений ; 'При соединении транспортных сред через дейтаграммы един° 'чЯВенный сервис, который сетевой уровень предоставляет транспорт'.-'',ГЗОМу, — «ВПрЫСКИВаНИЕ» дЕйтаГраММ В траНСПОртНуЮ СрЕду. ДаЛЬШЕ Ффйходится надеяться на удачу. Такое сопряжение сетей возможно, если . ',3$Мдиняемые транспортные среды используют одни и те же или очень '.%вязкие сетевые протоколы. Вспомним проблемы мостов между СПД <$:.стандартах 802. х (см. т. 1, подразд.

4.5.1 данного учебника) Проблемы возникают и с адресацией. Различия в адресации могут ~ьпь столь велики, что сопряжение станет невозможным. Например, ;,,В':Протоколе !Р используется 32-разрядный адрес, а в модели 08!— :;,'десятичный номер, подобный телефонному. Первый выход из ситуа',;!!Ии — распространение каждой адресации на все машины в мире ,;;Одззако очевидно, что это не работает, Другой выход из ситуации— :"воздание универсального пакета, который понимали бы разные -;::.,Дзети, — и он тоже не работает.

Как известно, существуют пакеты в формате архитектуры ТСРДР, в формате архитектуры 1РХ и т.д. Всех уговорить признать один формат как универсальный невозможно. Основное достоинство дейтаграммного подхода к сопряжению транспортных сред: он не требует, чтобы все объединяемые сети были или дейтаграммными, или с виртуальными каналами. 2.4.5. Туннелирование В общем случае проблема межсетевого соединения весьма сложная. Однако существует один весьма распространенный прием: это соединение двух одинаковых сетей через промежуточную СПД, например так, как показано на рис. 2.20. Решение проблемы межсетевого соединения в этом случае обеспечивает применение техники туннелирования.

Поясним ее на примере автомобиля. Поскольку не разрешается автомобилям своим ходом передвигаться по туннелю под Ла-Маншем из соображений безопасности, их погружают на платформу скоростного поезда. На другом конце туннеля автомобиль с платформы съезжает на шоссе и далее движется своим ходом. Применительно к сетям суть этой техники состоит в том, что пакет из одной сети упаковывается в кадр промежуточной СПД и передается через нее.

При достижении сети назначения кадр распаковывается, пакет передается на сетевой уровень и движется дальше. Последовательный канал Мультипро !Р-пакеттЧАтЧ-пакета Етйептет-калр Ейтетпет-кадр Рис. 2.20. Схема транспортирования пакета методом туннелирования 70 2.4.Б. Межсетевая маршрутизация , ' Маршрутизация на межсетевом уровне происходит .."'ее, как на сетевом, но с некоторыми дополнительными ° ",'иаьссмотрим пример, приведенный на рис. 2.21, где шее , '»»и(кольных маршрутизаторов (А ...

г ) соединяют пять 'вгмея граф соединений этих маршрутизаторов между с '"е»именять уже известные алгоритмы маршрутнзаци ; яиьсстоЯниЯ или по состоЯнию канала. Таким обРазом ;.з(кум уровням маршрутизации: внутреннему межшлюз :,'~Елу и внешнему межшлюзовому протоколу. Поскольку "йрьртная среда в определенном смысле автономна, то .'~~фпользуется термин автономная система ' ...;, Главная сложность, отличающая внугрисетевую марш ~)((й)ексетевой, — государственные границы. Здесь возник !~~даконах разных стран, различия в оплате графика, при ,':~егориях разных стран, вопросы национальной безопас - ~,',',".';,:,,'(Напомним, что термины сеть и транспортная ср ",»1е различаем, они для нас эквивалентны.) 2.4.7.

Фрагментация ;,'ю.;::!,::)з каждой транспортной среде существует свой ма .;;,Хгзхмер пакетов. Это ограничение определяется: ;,'~~.',~:;:" .аппаратурой (например, максимальный ТОМ-слет), ,,~~!!.:.:-,» операционной системой (все буфера по 5!2 байт), "'~!:,'г» Протоколами (например, размером поля длины па '-;~::-;" » совместимостью с некоторыми национальными и ',-'','в»гями стандартами, л примерно так сложностями. ть мультнпросетей (1 ...

5). обой, можно и: по вектору мы придем к овому протокаждая трансдля нее часто рутизацию от ают различия пятой на терности н т.д. еда мы сейчас ксимальный кета); международ- Рис. 2.21. Пример межсетевой маршрутизации 71 ° стремлением сократить вероятность ошибки при передаче, вы зывающей повторную передачу; ° желанием предотвратить длительный захват канала олним пакетом. Максимальный размер пакета колеблется от 48 байт в АТМ-сети дс 65 515 байт в 1Р-сети (у протоколов верхних уровней он еше больше) Очевидно, что при попытке передать большой пакет через сеть у которой максимальный размер пакета меньше, возникает первая проблема.

Одно из решений данной проблемы — это проложить маршрут для таких пакетов таким образом, чтобы избежать подобной ситуации. Однако при этом встает вопрос, что делать, если именно в такой сети расположен получатель. Единственное решение здесь— разрешить шлюзу разбивать пакет на фрагменты и отправлять каждый фрагмент независимо. Однако при этом возникает проблема сборки фрагментов. Существует два полхода к решению этой проблемы. Первый подход — делать фрагменты столь малыми, чтобы любая сеть на их пути была для них прозрачна.

Когда большой пакет поступает, его раз- ' бивают на малые пакеты, которые отправляют на один и тот же вы-:. ходной шлюз, где они снова собираются в большой пакет. При такой „ фрагментации приходится решать следующие вопросы: как узнать, ' что все фрагменты достигли выходного шлюза; как выбирать маршрут, для фрагментов; как сократить накладные расходы на разбиение и ' сборку пакета из фрагментов. Другой полход — разбить пакет на фрагменты и рассматривать '. каждый из них как независимый отдельный пакет. При этом сборка . фрагментов происходит только в узле назначения. Однако при таком подходе, во-первых, каждый маршрутизатор должен уметь собирать пакеты из фрагментов, а во-вторых, резко возрастают накладные расходы на передачу, так как каждый фрагментированный пакет бу- ,'.

Характеристики

Список файлов книги