tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 115
Текст из файла (страница 115)
Вопрос включения мобильных хостов в сети появился не так давно, но в данном разделе мы рассмотрим некоторые проблемы и приведем их возможные решения. Модель мира, обычно используемая разработчиками сетей, показана на рис. 5,16. Здесь мы видим глобальную сеть, состояшую из маршрутизаторов и хостов. С глобальной сетью соединены локальные и региональные сети и беспроводные соты, которые рассматривались в главе 2. Хосты, которые никогда не перемещаются, называются стационарными.
Они соединены с сетью медными поводами или оптическими кабелями. Мы же будем различать две другие категории хостов. Мигрируюшие хосты являются, в основном, стационарными пользователями, но время от времени перемещаются с од- Алгоритмы маршрутизации 431 ного фиксированного места на другое и пользуются сетью только тогда, когда физически соединены с нею.
Блуждающие хосты используют переносные компьютеры, и им требуется связь с сетью прямо во время перемещения в пространстве. ддя обозначения этих двух категорий, то есть хостов, которые не имеют постоянного местоположения и тем не менее желают быть на связи, мы будем использовать термин мобильные хосты.
ка — Беспроводная ® сота Внутренний агент Мобильный ХОСТ Внваний агент региональная сеть Рис. 6.16. Глобальная сеть, с которой соединены локальные и региональные сати, а также беспроводные соты Предполагается, что у всех хостов есть постоянное домашнее местоположение, которое никогда не меняется. Кроме того, у хостов есть постоянный домашний адрес, которым можно воспользоваться для определения домашнего местоположения, аналогично тому, как телефонный номер 1-212-5551212 обозначает США (страна с кодом 1) и Манхэттен (212). Целью маршрутизации в системах с мобильными хостами является обеспечение возможности передачи пакетов мобильным пользователям с помощью их домашних адресов.
При этом пакеты должны эффективно достигать пользователей, независимо от их расположения, Самое сложное здесь, конечно, — найти пользователя. В модели, показанной на рис. 5.16, мир разделен на небольшие единицы. Мы будем называть их областями, что обычно будет означать локальную сеть или беспроводную соту. Каждая область может содержать одного или более внешних агентов, следящих за всеми мобильными пользователями, посещающими область. Кроме того, в каждой области имеется внутренний агент, следящий за временно покинувшими свою область пользователями.
Когда в области появляется новый пользователь — либо подключившийся к ней (соединив свой компьютер с сетью), либо просто переместившийся в соту, — его компьютер должен зарегистрироваться в данной области, связавшись с местным внешним агентом, Процедура регистрации обычно выглядит следующим образом: 1. Периодически каждый внешний агент рассылает пакет, объявляя таким образом о своем существовании и местонахождении.
Вновь прибывший мобильный хост может ждать подобного сообщения, но может и сам, не дождавшись его, передать пакет с запросом о наличии внешнего агента в данной области. 432 Глава Б, Сетевой овень 2, Мобильный хост регистрируется в данной области, сообщая внешнему агенту свой домашний адрес, текущий адрес уровня передачи данных, а также информацию, подтверждающую его подлинность.
5, Внешний агент связывается с внутренним агентом мобильного пользователя и сообщает ему.' «Однц из ваших хостов находится в нашей областию Это сообщение содержит адрес сети внешнего агента, а также информацию, подтверждающую подлинность мобильного хоста. Это позволяет убедить внутреннего агента в том, что мобильный хост действительно находится здесь, 4, Внутренний агент проверяет переданный ему идентификатор безопасности мобильного хоста, содержащий временной штамп, доказывающий, что идентификатор был создан буквально несколько секунд назад, Если проверка подлинности хоста проходит успешно, внутренний агент разрешает внешнему агенту продолжать связь, 5.
Получив подтверждение от внутреннего агента, внешний агент заносит сведения о мобильном хосте в свою таблицу и сообщает ему, что он зарегистрирован, В идеальном случае, покидая область, пользователь также должен сообщить об этом внешнему агенту, однако на практике многие пользователи, закончив свои дела, просто выключают свои компьютеры. Когда пакет посылается мобильному пользователю, он направляется в его до- машнюю локальную сеть на домашний адрес пользователя, На рис. 5,17 это дей- ствие показано как этап 1. Здесь отправитель из севера-западного города Сиэтла хочет отправить пакет хосту, который обычно находится по другую сторону США, в Нью-Йорке.
Пакеты, посланные в домашнюю локальную сеть мобильного хос- та (Нью-Йорк), перехватываются внутренним агентом, который узнает новое (временное) расположение мобильной станции (нзпример, Лос-Анджелес) н ад- рес внешнего агента локальной сети, в которой она в данный момент находится. Затем внутренний агент выполняет два действия. Во-первых, он помещает па- кет, предназначающийся мобильному пользователю, в поле данных внешнего па- кета, который посылается внешнему агенту (этзп 2 на рис. 5.17). Такой прием называется туннелнровэнием. Позднее мы обсудим ее подробнее, Получив па- кет, внешний агент извлекает из поля данных оригинальный пакет, который пе- ресылает мобильному пользователю в виде кадра уровня передачи данных. Затем внутренний агент сообщает отправителю, что в дальнейшем следует не посылать пакеты мобильному хосту на домашний адрес, а вкладывать их в поле данных пакетов, явно адресованных внешнему агенту (этап 3 на рнс.
5.17). По- следующие пакеты теперь могут направляться напрямую пользователю через внеш- него агента (этап 4), полностью минуя домашний адрес мобильного пользователя. Различные предложенные схемы маршрутизации отличаются в нескольких аспектах. Во-первых, онн отличаются в том, какая часть протокола выполняется маршрутизаторами, а какая — хостами, а также каким уровнем протоколов хос- тов.
Во-вторых, в некоторых схемах маршрутизаторы записывают преобразован- ные адреса, поэтому онн могут перехватывать и переадресовывать пакеты даже еще до того, как они успевают дойти ло домашнего адреса мобильного пользова- теля. В-третьих, в одних схемах каждому посетителю дается уникальный вре- Алго итмы марш изации 433 меиный адрес, а в других схемах временный адрес ссылается на агента, обрабатывающего график для всех посетителей. Рис. 6.17. 'маршрутизация пакетоз мобильным коотам В-четвертых, схемы различаются способами переадресации пакетов.
Один из способов заключается в изменении поля адреса получателя в пакете и передаче измененного пакета. Есть системы, в которых весь пакет, включая домашний адрес, может быть помещен внутрь другого пакета, посылаемого по временному адресу. В любом случае, когда хост или маршрутизатор получает сообщение вида «Начиная с зтого момента, пожалуйста, пересылайте мне всю почту, адресуемую Стефани», у него могут возникнуть вопросы — например, с кем он разговаривал, соглашаться или нет на данное предложение. Несколько протоколов мобильных хостов обсуждаются и сравниваются в (Нас апб Оцо, 2000; РегЫпз, 1998а; 8поегеп апб Ва1акг1зЬпаЬ, 2000; Бо1ошоп, 1998; тт'апй апд СЬеп, 2001). Маршрутизация в специализированных сетях Итак,мы рассмотрели, как производится маршрутизация в случаях, когда станции мобильны, а маршрутизаторы стационарны.
Еще более занимательная ситуация возникает тогда, когда мобильны сами маршрутизаторы. Это возможно, например, в следующих случаях. + Военная техника на поле боя при отсутствии инфраструктуры. + Морская флотилия, находящаяся в плавании. + Работники служб спасения в районах с разрушенной инфраструктурой + Собрание людей с портативными компьютерами при отсутствии в поме- щении сети 802.11. 434 Глава 5. Сетевой уровень Во всех подобных случаях каждый узел состоит из маршрутизатора и хоста одновременно, обычно они даже совмещены в пределах одного компьютера.
Сети, состоящие из узлов, волею судеб оказавшихся недалеко друг от друга, называются специализированными сетями, или мобильными специализированными сетями (МАЖЕТ, МоЬ(1е Ад Ьос пе~чогйэ). Давайте их вкратце рассмотрим. Более подробную информацию можно найти в книге (РегЫпз, 2001). Основное отличие специализированных сетей от обычных проводных сетей состоит в том, что все обычные законы, касающиеся фиксированной топологии, известных соседей, взаимосвязи между 1Р-адресом и расположением в специализированных сетях, перестают работать. Маршрутизаторы могут легко появляться в системе и так же легко из нее исчезать, появляясь в каком-то другом месте. В обычных сетях путь от маршрутизатора к какому-либо адресату продолжает оставаться реализуемым до тех пор, пока не произойдет какой-нибудь сбой системы. В специализированных сетях топология постоянно меняется, а с ней меняется и предпочтительность (и даже реализуемость) путей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
