Полный курс лекций 2009-го года (1130357), страница 65
Текст из файла (страница 65)
После этого стандартный алгоритм групповоймаршрутизации строит дерево связей, покрывающее все адреса группы. Собственно маршрутизация неявляется частью RSVP.Чтобы понять действие алгоритма RSVP, рассмотрим пример. На рисунке 5-30 (а) показана сеть.Пусть 1 и 2 – групповые отправители, а 3, 4 и 5 – групповые получатели. То, что множество отправителейи получателей не пересекаются, сделано для простоты. Дерево связей для групповой рассылке от 1 данона рисунке 5-30 (b), а от 2 – на рисунке 5-30 (c).Рисунок 5-30. Групповая передачаЧтобы избежать перегрузок, любой получатель в группе шлет надлежащему отправителюрезервирующее сообщение. Это сообщение с помощью алгоритма пересылки вдоль обратного пути,рассмотренного в разделе 5.2.9, движется к отправителю и вызывает резервирование необходимойпропускной способности на каждом узле, через который оно проходит.
Если при прохождении очередногоузла ему не удается зарезервировать необходимую пропускную способность, то получателю направляетсяотказ в установлении соединения.Рисунок 5-31. Управление перегрузками при групповой передачеНа рисунке 5-31 (а) показан путь резервирования между получателем 3 и отправителем 1. Кактолько канал между ними установлен, получатель 3 может получать поток пакетов от 1. Рассмотримтеперь, что произойдет, если получатель 3 захочет также получать данные от отправителя 2. Для этогорезервирующее сообщение проложит второй путь, показанный на рисунке 5-31 (b). Предположимтеперь, что получатель 5 также захотел подключиться к отправителю 2 (рисунок 5-31 (с)).
Он запуститрезервирующее сообщение, которое свободно пройдет до узла Н, а там будет обнаружено, что ранее ужебыли зарезервированы ресурсы для доставки трафика от узла 2 до узла Н. Здесь возможны нюансы.Например, если требования к качеству сервиса у 5 и 3 разное, то резервироваться ресурсы будут помаксимуму. Кроме этого, при резервировании получатель может указывать не только несколькоисточников, от которых он хотел бы получать информацию, но также то, является ли создаваемый каналвременным (вплоть до того, на какое время он создается), или он должен долго оставаться открытым.Маршрутизаторы могут использовать эту информацию для оптимизации планирования ресурсов, вособенности при разделении каких-либо ресурсов между несколькими получателями.
Благодаря такойстратегии этот протокол может поддерживать динамику внутри групп.5.4. Межсетевое взаимодействиеДо сих пор мы предполагали, что соединения возникают в рамках однородной среды передачи.Теперь мы перейдем к рассмотрению случаев, когда соединение возникает между СПД-средами с разнойархитектурой.Существование разных сетей - явление временное, или оно отражает некоторые объективныетенденции? Хотя Unix работает с TCP/IP, тем не менее, существует SNA от IBM, NCP/IPX от Novel, AppleTalkи т.д.Безусловно, будут появляться новые технологии, стандарты, устройства и программное обеспечение,их реализующее. Все эти инновации надо будет как-то связывать с существующими сетями.Рисунок 5-32. Межсетевое взаимодействиеНа рисунке 5-32 показаны различные сценарии соединений между сетями.1.LAN-LAN: научный сотрудник передает файл в рамках локальной сети кампуса.2.LAN-WAN: научный сотрудник посылает письмо коллеге.3.WAN-WAN: два гуманитария обмениваются мнениями.4.LAN-WAN-LAN: научные сотрудники разных университетов общаются между собой.Название средства, соединяющего сети между собой, зависит от того, на каком уровне этопроисходит.1.Уровень 1: репитер копирует биты из одного кабельного сегмента в другой.2.Уровень 2: мост передает пакеты канального уровня из одной ЛВС в другую.3.Уровень 3: мультипротокольный маршрутизатор передает пакеты между сетями с разной архитектурой.4.Уровень 4: транспортный шлюз соединяет байтовые потоки на транспортном уровне.5.Над уровнем 4: прикладной шлюз соединяет приложения в разных сетях.Напомним, что термин «шлюз» мы используем для обозначения устройства, соединяющего сети сразной архитектурой.Репитер - устройство, обеспечивающее усиление и очистку сигнала.
На МАС-уровне трансиверобеспечивает передачу сигнала в пределах 500 метров. Репитер обеспечивает передачу на 2,5 км.Мост способен хранить и маршрутизировать пакеты на канальном уровне. Он получает канальныйпакет целиком и решает, по какой линии его передать дальше.Мультипротокольные маршрутизаторы функционально примерно то же самое, что и мосты, ноработают на сетевом уровне. Они получают пакеты сетевого уровня и определяют, куда их передать.Однако при этом разные каналы могут принадлежать разным сетям, использующим разные протокольныестеки. Поэтому мультипротокольному маршрутизатору, кроме задачи маршрутизации, приходится решать изадачу сопряжения форматов пакетов на сетевом уровне в сетях с разной архитектурой.На рисунке 5-33 показаны разные схемы включения шлюза.Рисунок 5-33.
Схемы включения шлюза: (а) Полный шлюз между двумя WAN;(b) Полный шлюз между LAN и WAN; (c) Два полушлюза5.4.1. Чем различаются сетиВ таблице 5-34 перечислены основные различия, которые могут встречаться на сетевом уровне. Этиразличия усложняют межсетевое взаимодействие.Таблица 5-34. Различия сетей на сетевом уровнеПризнакВозможные значенияПредоставляемый сервисОриентированные vs. неориентированные на соединениеПротоколыIP, IPX, CLNP, AppleTalk, DECnet и т.д.АдресацияПрямая (802) vs. иерархическаяГрупповое вещаниеЕсть/нет (также транслирование)Размер пакетовУ каждой сети свой максимальный размерКачество сервисаЕсть/нет; много различных видовДействия в случае ошибокНадежная, упорядоченная или неупорядоченная доставкаУправление потоком«Скользящее окно», регулирование скорости, другие способы илинеуправляемый потокУправление перегрузкамиПротокол «текущего ведра», подавляющие пакеты и т.д.БезопасностьПравила защиты информации, шифрование и т.д.ПараметрыРазные значения тайм-аута, характеристики потока и т.д.ОплатаЗа время соединения, за количество пакетов, побайтно или безоплатыКогда пакет, отправленный из одной сети, должен пройти несколько разных сетей, прежде чемдостичь нужную сеть, приходится решать множество проблем, возникающих на интерфейсах междусетями.
Например, если пакеты были отправлены по виртуальному соединению, а одна из транзитныхсетей не поддерживает такие соединения, то порядок следования пакетов может быть нарушен, к чему ниотправитель, ни получатель могут быть не готовы. Также может потребоваться согласованиефункциональности протоколов на одноименных уровнях. Если функциональность одного протокола неможет быть выражена в терминах функциональности другого, то такое согласование может оказатьсяневозможным. Проблемы могут возникнуть с адресацией при переходе из одной сети в другую, групповойрассылкой и т.д.Много проблем доставляет различие в максимальной длине пакетов, используемой в разных сетях.Другим источником трудностей является различие в качестве услуг в разных сетях.
Например, когда надопередать пакет из сети, поддерживающей ограничение на время передачи пакета, через сеть, где нетникаких гарантий на максимальную величину задержки пакета при передаче.В разных сетях по-разному решаются вопросы управления перегрузками и потоками, обнаружения иисправления ошибок, что также может служить источником проблем.5.4.2. Сопряжение виртуальных каналовЕсть два общих приема для межсетевого взаимодействия: сопряжение, ориентированное насоединения подсетей с виртуальными каналами, и взаимодействие подсетей через дейтаграммы.
Нарисунке 5-35 показана модель сопряжения виртуальных каналов. Абонентская машина одной сетиустанавливает виртуальное соединение не только внутри своей сети, но и в другой сети, вплоть дополучателя. Внутри своей сети соединение прокладывается по правилам этой сети вплоть домультипротокольного маршрутизатора, ближайшего к сети получателя.
Затем от этого маршрутизатора дополучателя - по правилам сети получателя. (Рассмотреть прохождение пакетов вдоль соединения.)Рисунок 5-35. Межсетевое взаимодействие с использованием сопряжениявиртуальных каналовНа рисунке показано решение с использованием полного шлюза. Однако такое же решение возможнои с полушлюзом. Это решение хорошо работает для сетей с примерно одинаковыми характеристиками.Достоинства сопряжения виртуальных каналов: буферы можно резервировать заранее, порядокпакетов сохраняется, проще управлять повторной передачей из-за задержки, короткие заголовки пакетов.Недостатки сопряжения виртуальных каналов: хранение таблицы сопряжения, сложности визменении маршрута при перегрузках, требование высокой надежности маршрутизаторов вдольсопряжения.5.4.3. Межсетевое взаимодействие без соединенийНа рисунке 5-36 показано решение на основе соединения сетей на уровне дейтаграмм. При этомподходе единственный сервис, который сетевой уровень предоставляет транспортному – «впрыскивание»дейтаграмм в транспортную среду.
Дальше приходиться надеяться на удачу. Такое сопряжение сетейвозможно, если соединяемые транспортные среды используют одни и те же или очень близкие сетевыепротоколы. Вспомним проблемы мостов между подуровнями 802.х.Рисунок 5-36. Межсетевое взаимодействие без соединенийПроблемы возникают с адресацией. Различия в адресации могут быть столь велики, что сопряжениестанет невозможным. Например, в ТСР/IP используется 32-разрядный адрес, а в OSI - десятичный номер,подобный телефонному. Выход - распространять каждую адресацию на все машины в мире. Однако,очевидно, что такой подход не работает.Другой выход - создать универсальный пакет, который понимали бы разные сети, - тоже не работает.Всех уговорить признать один формат как универсальный невозможно.Основное достоинство дейтаграммного подхода - он может использоваться между сетями, которые неподдерживают виртуальных соединений.
Число таких сетей весьма велико.5.4.4. ТуннелированиеВ общем случае проблема межсетевого соединения весьма сложна. Однако есть достаточнораспространенный случай, для которого есть решение. Это соединение двух одинаковых сетей черезтретью. Например, так, как показано на рисунке 5-37. Решение проблемы межсетевого соединения в этомслучае дает применение техники туннелирования. Рисунок 5-38 разъясняет прием туннелирования напримере автомобиля.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
