Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 129
Текст из файла (страница 129)
Сетевой уровень нет. Наличие различных сетей всегда приводит к возникновению различных протоколов. Мы полагаем, что разнообразие сетей (а следовательно, и протоколов) будет оставаться всегда по следующим причинам. Прежде всего, установленная база существующих сетей уже достаточно велика и продолжает расти. Почти все персональные компьютеры используют протокол ТСР/1Р. Во многих больших компаниях еше остались мейнфреймы, использующие протоколы 5НА фирмы 1ВМ. Существенная доля телефонных сетей ориентирована на АТМ. Локальные сети персональных компьютеров все еще пользуются протоколами Ноте11 ЫСР/1РХ или Арр!еТа!!г.
Наконец, беспроводные сети — эта бурно развивающаяся сегодня область — внедряют свои протоколы. Такая тенденция будет сохраняться в ближайшие годы благодаря наличию большого количества существующих сетей и еще благодаря тому, что некоторые производители считают, что возможность клиента легко переходить в системы других производителей не в их интересах. Во-вторых, по мере того как компьютеры и сети становятся все дешевле, уровень принятия решения о выборе той или иной технологии все опускается и опускается, и теперь уже этим занимаются организации, желающие установить у себя сеть. Многие компании придерживаются политики, что приобретения стоимостью более миллиона долларов должны быть одобрены высшим руководством, покупки дороже 100 000 долларов — руководством среднего звена, а покупки дешевле 100 000 долларов могут совершаться главами отделов безо всякого согласования с вышестоящими руководителями, Такая политика может легко привести к тому, что в техническом отделе будут установлены рабочие станции ()Н1Х, ориентированные на протокол ТСР/1Р, а отдел маркетинга установит у себя машины Мас!пгозп с Арр1еТа!к.
В-третьих, различные сети (например, АТМ и беспроводные сети) основаны на принципиально разных технологиях, поэтому вряд ли стоит удивляться, что с появлением нового оборудования появится и новое программное обеспечение для него. Например, средний дом сейчас напоминает средний офис, каким он был десять лет назад: он битком набит компьютерами, не соединенными друг с другом. В будущем, возможно, будет нормой объединять в единую сеть телефон, телевизор и другую бытовую технику, так чтобы ею можно было управлять дистанционно.
Появление этой новой технологии, несомненно, повлечет создание новых протоколов. Рассмотрим следующий пример взаимодействия нескольких различных сетей, показанный на рис. 5.37. На нем изображена корпоративная сеть, части которой находятся далеко друг от друга и соединены глобальной сетью АТМ. В одной из частей для объединения Егйегпей беспроводной ЛВС 802.11 и мейнфреймовой сети 5НА корпоративного центра данных используется оптическая магистраль Е1)01. Пелью объединения этих сетей является предоставление пользователям возможности общаться с пользователями любой другой из этих сетей, а также получать доступ к данным всех частей сети.
для реализации этих возможностей требуется посылать пакеты из одной сети в другую. Поскольку сети зачастую различаются довольно сильно, это действие осуществить не так уж просто, как мы увидим далее. Объединение сетей 483 тианый ъютер Соединение с Интернетом Егнегпег В02.11 Рис. 6. 37. Набор объединенных сетей Различия сетей Сети могут отличаться друг от друга довольно сильно и по разным параметрам. Некоторые из параметров, такие как методы модуляции или форматы кадров, нас сейчас не интересуют, поскольку опи относятся к физическому уровню и уровню передачи данных. В табл.
5.5 приведен список некоторых параметров, которые могут встретиться иа сетевом уровне. Именно сглаживание этих различий делает обеспечение работы объединенной сети значительно более сложным делом, чем обеспечение работы одной сети. Когда пакетам приходится пересекать несколько сетей, отличных от исходной сети, может возникнуть много проблем, связанных с интерфейсами мелсду сетями.
Во-первых, когда пакеты из ориентированной па соединение сети должны пересечь ие требующую соединений сеть, пх порядок может нарушиться, причем для отправителя это может оказаться неожиданностью, а получатель может оказаться ие подготовленным к такому событию. Часто будет требоваться преобразование протоколов, что может быть непросто, если необходимая функциональность ие может быть выражена. Также понадобится преобразование форматов адресов, что может потребовать создания некой разновидности системы каталогов.
Передача многоадресных пакетов через сеть, ие поддерживаюшуто многоадресную рассылку, потребует формирования отдельных пакетов для каждого адресата. Различия в максимальном размере пакетов в разных сетях составляют главную головную боль. Как передать 8000-байтовый пакет по сети, в которой максимальный размер пакета равен 1500 байтам? Прп передаче пакета с обязательствами доставки в реальном масштабе времени по сети, не предоставляющей каких-либо гарантий работы в реальном времени, возникает проблема разницы в качестве обслуживания. Методы обработки ошибок, управления потоком и борьбы с перегрузкой часто различаются в различных сетях.
Если отправитель и получатель ожидают, что все пакеты будут доставлены без ошибок и с сохранением порядка, а сеть просто 484 Глава 5. Сетевой уровень игнорирует пакеты, когда ей угрожает перегрузка, или пакеты, направляясь различными путями, приходят к получателю совсем не в том порядке, в каком они были отправлены, то многие приложения просто не смогут работать в таких условиях. Различия в механизмах безопасности, установке параметров, правилах тарификации и даже в законах, охраняющих тайну переписки, могут послужить причиной многих проблем. таблица Б.Б.
Некоторые аспекты различия сетей Возможные значения Аспект Безопасность Параметры Тарификация Способы объединения сетей Как уже было показано в главе ), сети могут объединяться с помощью разных устройств. Давайте вкратце вспомним зту тему. На физическом уровне сети объединяются повторителями или концентраторами, которые просто переносят биты из одной сети в другую такую же сеть. Чаще всего это аналоговые устройства, ничего не смыслящие в цифровых протоколах (они просто-напросто регенерируют сигналы). Если мы поднимемся на уровень выше, мы обнаружим мосты и коммутаторы, Работающие на уровне передачи данных. Они могут принимать кадры, анализировать их МАС-адреса, направлять их в другие сети, осуществляя по ходу дела минимальные преобразования протоколов, например из Ег)тегпег в Р1Н)1 или в 802.11. На сетевом уровне у нас есть маршрутизаторы, соединяющие две сети.
Если сетевые уровни у них разные, маршрутизатор может обеспечить перевод пакета из одного формата в другой, хотя такие преобразования сейчас выполняются все Реже. Маршрутизатор может поддерживать несколько протоколов, тогда он называется мультипротокольным маршрутизатором. На транспортном уровне существуют транспортные шлюзы, предоставляющие интерфейсы для соединений своего уровня. Транспортный шлюз позволяет, Предлагаемый сервис Протоколы Адресация Многоадресная рассылка Размер пакета Качество обслуживания Обработка ошибок Управление потоком Борьба с перегрузкой Ориентированные на соединение или не требующие соединения (Р, (РХ, ВЫА, АТМ, МРЬБ, Арр(стаж и др.
Плоская (В02) или иерархическая РР) Присутствует или отсутствует (а также широковещание) У каждой оети есть свой максимум Может присутствовать и отсутствовать. Много разновидностей Надежная, упорядоченная и неупорядоченная доставка Скользящее окно, управление скоростью, другое или никакого Дырявое ведро, маркерное ведро, сдерживающие пакеты, нерегулярное раннее обнаружение и др. Правила секретности, шифрование и т.
д. Различные тайм-ауты, спецификация потока и лр. По времени соединения, за пакет, побайтно или никак Объединение сетей 4Вб к примеру, передавать пакеты из сети ТСР в сеть Б)чА (протоколы транспортного уровня у них различаются), склеивая одно соединение с другим. Наконец, на прикладном уровне шлюзы занимаются преобразованием семантики сообщений, Например, шлюзы между электронной почтой Интернета (КГС 822) и электронной почтой Х,400 должны анализировать содержимое сообщений и изменять различные поля электронного конверта. В данной главе мы сосредоточим наше внимание на объединении сетей на сетевом уровне.
Чтобы понять, в чем состоит его отличие от объединения на уровне передачи данных, рассмотрим рис. 5.38. На рис. рис. 5.38, а источник 5 пытается послать пакет приемнику О. Эти две машины работают в разных сетях Е1Ьегпег, соединенных коммутатором, Источник 5 вставляет пакет в кадр и отправляет его. Кадр прибывает на коммутатор, который по МАС-адресу определяет, что его надо переслать в ЛВС 2. Коммутатор просто снимает кадр с ЛВС ) и передает его в ЛВС 2. Легенда о Заголовок вквк Пакет ° Концевик Коммутатор ЛВС 1 ЛВС 2 ЛВС 1 ЛВС 2 в б Рис.