tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 142
Текст из файла (страница 142)
Более подробное описание дано в (Рег!с!пз, 1998а). Главным виновником проблемы является сама схема адресации. Каждгяй 1Р-адрес содержит номер сети и номер хоста. Например, рассмотрим машину с 1Р-адресом 160.80.40.20/16. Здесь 160.80 означает номер сети (8272 в десятичной системе счисления), 40.20 является номером хоста (10 260 в десятичной системе). Маршрутизаторы по всему миру содержат таблицы, в которых указывается, какую линию следует использовать, чтобы попасть в сеть 160.80. Когда приходит пакет с 1Р-адресом получателя вида 160.80.ххх.ууу, он отправляется по этой линии. $30 Глава 6. Сетевой уровень Если вдруг машина с этим адресом перевозится куда-то со своего места, адресованные ей пакеты будут продолжать направляться по ее домашнему адресу в ее локальную сеть (или ее маршрутизатору).
До машины перестанет доходить электронная почта и т. и, Предоставление же машине нового адреса, соответствующего ее новому расположению, является нежелательным, так как об этом изменении придется информировать большое количество людей, программ н баз данных. Другой подход состоит в использовании маршрутизаторами полного 1Р-адреса для определения маршрута, а не только полей класса и номера сети. Однако при такой стратегии каждый маршрутизатор должен будет содержать таблицы из миллионов записей, и стоимость поддержания Интернета в работоспособном состоянии составит астрономические суммы.
Когда потребность в мобильных хостах значительно возросла, проблемная группа проектирования Интернета (1ЕТР, 1псегпет Еп81пеепп8 Таза Рогсе) создала рабочую группу для поиска решения проблемы. Созданная рабочая группа быстро сформулировала набор целей, которых хотелось бы достичь, независимо от способа решения. Основными целями были признаны следующие: 1, Каждый мобильный хост должен иметь возможность использовать свой домашний 1Р-адрес где угодно.
2. Изменения программного обеспечения фиксированных хостов недопустимы. 3. Изменения программного обеспечения и таблиц маршрутизаторов недопустимы, 4. Большая часть пакетов, направляемых мобильным хостам, должны доставляться напрямую. 5. Не должно быть никаких дополнительных расходов, когда мобильный хост находится дома.
Рабочая группа выработала решение, описанное в разделе «Многоадресная рассылкаь. Суть его, напомним, заключалась в том, что везде, где требуется предоставить возможность перемещения в пространстве, следует создать внутреннего агента. Везде, где нужно принимать посетителей, следует создать внешнего агента Когда мобильный хост прибывает на новое место, он связывается с местным внешним агентом и регистрируется. Затем внешний агент связывается с внутренним агентом пользователя и сообщает ему адрес для передачи сообщений прибывшему хосту. Обычно это 1Р-адрес внешнего агента. Когда пакет прибывает в домашнюю локальную сеть пользователя, его получает маршрутизатор, соединенный с этой локальной сетью.
При этом маршрутизатор пытается определить расположение хоста обычным способом, с помощью широковещательной рассылки АКР-пакета, спрашивая, например: «Каков Е1Ьегпег-адрес хоста 160.80.40.20?» Внутренний агент отвечает на этот запрос, вылавая свой собственный ЕгЬегпег-адрес.
Маршрутизатор пересылает пакеты для 160.80.40.20 внутреннему агенту. Тот, в свою очередь, упаковывает их в поле данных 1Р-пакета, который туннелирует пакеты внешнему агенту. Внешний агент извлекает их и отсылает по адресу уровня передачи данных мобильного хоста, Внутренний агент также сообщает отправителю новый адрес мобильного хоста, Сетевой уровень в Интернете 531 так что последующие пакеты могут быть туннелированы напрямую внешнему агенту. Это решение удовлетворяет всем перечисленным выше требованиям. Следует, пожалуй, отметить одну небольшую деталь. Когда мобильный хост перемешается, у маршрутизатора, скорее всего, остается в памяти его ЕгЬегпетадрес (который скоро станет недействительным). Чтобы заменить этот адрес адресом внутреннего агента, применяется хитрость, называемая добровольным АКР-сообщением. Это особое сообшение, предоставляемое маршрутизатору по инициативе хоста, которое заставляет маршрутизатор заменить в своей таблице запись о хосте, собирающемся покинуть свое место.
Когда позднее мобильный хост возврашается, то же сообшение используется лля повторного изменения памяти маршрутизатора. Ничто не мешает мобильному хосту быть собственным внешним агентом, но такой подход будет работать только в том случае, когда мобильный хост (в качестве внешнего агента) логически связан с Интернетом на своем месте. Также он должен получить (временный) 1Р-адрес в текущей сети. Решение, предложенное проблемной группой 1ЕТГ, разрешает ряд других, еше не упомянутых проблем с мобильными хостами.
Например, как обнаружить агента7 Для этого агент периодически рассылает широковещательным способом свой адрес и тип услуг, которые он предоставляет (то есть пишет о том, кто он: внутренний агент, внешний агент или и то, и другое). Прибыв на новое место, хост может просто подождать рассылки этих широковешательных пакетов, называемых рекламными объявлениями. В качестве альтернативы он может сам разослать методом широковешания пакет с объявлением о своем прибытии и надеяться, что местный внешний агент на него отзовется. Еше одна проблема состоит в том, что делать с невежливыми мобильными хостами, которые уходят не попрошавшись. Для решения этой проблемы регистрация хоста считается действительной только в течение ограниченного интервала времени.
Если она периодически не обновляется, то считается устаревшей, после чего внешний агент может удалить запись о прибывшем хосте из своих таблиц. Еще одним вопросом является безопасность. Когда внутренний агент получает просьбу пересылать все пакеты, приходящие на нмя Натальи, на некий 1Р-адРес, он не должен подчиняться, пока он не убедится, что источником этого запроса является Наталья, а не кто-то пытающийся выдать себя за Наталью. Для этого применяются протоколы криптографической аутентификации, которые будут рассматриваться в главе 8. Наконец, поговорим еше об одном вопросе, связанном с уровнями мобильности. Представьте себе самолет с установленной на борту сетью Е11тегпец используемой навигационными и авиационными компьютерами. В этой сети есть стандартный маршрутизатор, общаюшийся с обычным стационарным Интернетом на земле по радиосвязи. В один прекрасный день кому-нибудь приходит в голову идея установить ЕгЬегпес-разъемы во всех подлокотниках кресел, так чтобы пассажиры с мобильными компьютерами могли подключаться к сети.
Таким образом, мы получаем два уровня мобильности: компьютеры самолета, неподвижные относительно сети Егпегпец и компьютеры пассажиров, являю- 532 Глава 5. Сетевой уровень щиеся мобильными относительно нее. Кроме того, бортовой маршрутизатор является мобильным относительно наземных маршрутизаторов.
Мобильность относительно системы, которая сама является мобильной, может поддерживаться при помаши рекурсивного туннслирования. Протокол !А~6 Хотя системы адресации С1ПК и КАТ и могут помочь нынепшему 1Р продержаться еше несколько лет, всем понятно, что дни 1Рчй сочтены. Помимо перечисленных ранее технических проблем, имеется еще олпа, угрожающе вырастающая на горизонте. До недавних пор Интернетом пользовались в основном университеты, высокотехноло~ ичные прсЛприятия н правительственные организации (особенно Министерство обороны).
С лавинообразным ростом интереса к Интернету, начавшимся в середине 90-х годов, в третьем тысячелетии, скорее всего, им будет пользоваться горазло большее количество пользователей с принципиально разными требованиями. Во-первых, пользователи портативных компьютеров могут пользоваться Интернетом лля лоступа к домашним базам данных. Во-вторых, при неминуемом сближении компьютерной промышлеппости, средств связи и индустрии развлечений, возможно, очень скоро каждый телевизор планеты станет узлом Интернета, что в результате приведет к появлению миллиардов машин, используемых лля видео по заказу. В таких обстоятельствах становится очевидно, что протокол 1Р лолжен эволюционировать и стать более гибким.
Предвидя появление нгих проблем, проблемная группа проектирования Интернета 1БТР начала в 1990 голу работу нал новой версией протокола 1Р, в которой никогда нс должна возникнуть проблема нехватки адресов, а также будут решены многие другие проблемы. Кроме того, новая версия протокола должна была быть более гибкой и эффективной. Были сформулированы следующие основные цели: 1. Поддержка миллиардов хостов даже при неэффективном использовании адресного пространства. 2.
Уменьшение размера таблиц маршрутизации. 3. Упрощение протокола для ускорения обработки пакетов маршрутизаторами. 4. Более надежное обеспечение безопасности (аутентификации и конфиденциальности), чем в нынешнем варианте 1Р. 5. Необходимость обращать больше внимания на тип сервиса, в частности, при передаче данных реального времени. б. Упрощение работы многоадресных рассылок с помощью указания областей рассылки. 7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
