Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 168
Текст из файла (страница 168)
В этих технологиях не используются уникальные адреса конечных узлов, так как их задача очень проста — передача кадра непосредственному соседу. Можно сказать, что это технологии интерфейсов, так как они действительно реализуются в интерфейсах маршрутизаторов или конечных узлов— компьютеров. При этом задачу коммутации пакетов решает маршрутизатор на основе 1Р-адресов, а интерфейсная технология требуется только для доставки 1Р-пакета соседнему маршрутизатору.
Меньшая высота прямоугольника отражает более бедную функциональность этой группы протоколов. Протоколы первой группы могут служить как для внутренних целей, обеспечивая 1Р-маршрутизаторы своими соединениями, так и для предоставления услуг пользователян. Оба этих варианта использования технологий канального уровня с коммутацией каналов иллюстоионет оис. 19ТЬ Базовые понятия Рис. 1В.Б. Использование канального уровня для организации соединений между маршрутизаторами В этом примере в сети имеется 4 маршрутизртора и 8 коммутаторов канального уровня, которые поддерживают одну из технологий виртуальных каналов (в данном случае не принципиально, какую именно).
Маршрутизаторы связаны между собой через слой коммутаторов, непосредственных физических связей между маршрутизаторами нет. Для связи маршрутизаторов используется четыре виртуальных канала, как показано на рис. 19.6. Виртуальные каналы, соединяющие маршрутизаторы пз Рис. 19.6. Соединение маршрутизаторов через четыре виртуальных канала При обслуживании графика доступа в Интернет он проходит через маршрутизаторы в соответствии с имеющимися между ними связями и таблицами маршрутизации. На рис. 19.5 пуп такого графика показан пунктирной линией, помеченной буквой а. Реализация связей между маршрутизаторами с помощью виртуальных каналов обеспечивает: 0 высокий уровень управляемости потоков данных, то есть позволяет контролировать загрузку каналов и поддерживать хорошее качество обслуживания пользовательского графика; 0 мониторинг соединений, а это важно для провайдера платных услуг, работающего на основе контрактов с пользователями.
Однако в том случае, когда провайдеру нужно объединить две сети пользователя с помощью услуги виртуальной частной сети, это проще сделать с помощью слоя канального уровня без помощи сетевого уровня. На рис. 19.5 прохождение графика услуги виртуальной частной сети через сеть провайдера показано штрих-пунктирной линией, помеченной буквой 6. ВТО Глава З 9. Транспортные услуги и технологии глобальных сетей В том случае, когда на канальном уровне работают технологии второй группы, то есть Н1И;С или РРР, график пользователя может коммутироваться только 1Р-маршрутизаторами', так как в сети нет других устройств, работающих по принципу коммутации пакетов.
Такой также встречающийся вариант организации сети оператора связи упрощает сеть, так как устраняет целый слой коммутаторов канального уровня, и это — весьма положительный фактор. Однако в этом случае оказание услуг виртуальных частных сетей оператором связи усложняется, так как уровень 1Р с его дейтаграммным способом передачи данных не очень хорошо подходит для решения этой задачи. Здесь нет противоречия с популярностью сервиса ЧРХ протокола 1Р, так как в большинстве случаев этот сервис организуется силами самих пользователей; для поставщика услуг Интернета график такого сервиса не отличим от обычного графика 1Р так что никаких усилий по его поддержанию провайдеру прикладывать не нужно. Однако столь высоких характеристик в плане гарантии пропускной способности соединений ЧРХ, которые могут быть достигнуты в случае реализации сервиса провайдером на канальном уровне, пользовательский сервис ЧРХ достигнуть не может.
Пакетные слои могут взаимодействовать с различными слоями первичной сети для получения физических соединений между маршрутизаторами или коммутаторами. Совсем не обязательно взаимодействовать с самым верхним слоем первичной сети, например со слоем Р1)Н или ЗОН. В том случае, когда маршрутизаторам или коммутаторам необходимы высокоскоростные соединения, можно их организовывать с помощью нижних слоев первичной сети, например, с помощью слоя ОЮ!)М (мы уже упоминали о маршрутизаторах, поддерживающих интерфейсы 0»ЧОМ). Анализ услуг и организации слоев сети оператора связи с коммутацией пакетов дает возможность сформулировать основные требования к протоколам этих уровней: О поддержка протокола 1Р и протоколов маршрутизации стека ТСР/1Р (ОБРР 18-15 для организации собственной сети и ВОР для «встраивания» в Интернет); 0 поддержка услуг виртуальных частных сетей силами провайдера; Сз интеграция канального уровня с уровнем 1Р для уменьшения сложности сети; '»Л интеграция с технолоп«ями первичных сетей.
Туннелирование Сети операторов связи могут также предоставлять услуги виртуальных частных сетей на основе техники туннелирования. Эта техника уже рассматривалась нами на частном примере туннелировання графика 1руб через! Рч4-сеть. Так как техника туннелирования весьма распространена, здесь мы рассмотрим ее с общих позиций. Туннелироеапие, или инкапсуляция, — это нестандартный (отличающийся от принятого в модели ОЯ! порядка) способ инкапсуляции пакетов некоторого протокола двух обьединяемых сетей или узлов в пакеты протокола транзитной сети на ее границе и передача пакетов объединяемых сетей через транзитную сеть. Туннелирование применяется в тех ' Мы здесь использовали термин «коммутация» кзк обобщенный термин, то есть в том же смысле, в котором он употреблялся в разделе «Обобщенная задача коммутации» главы 2.
В этом контексте более привычный для описания работы сетевого уровня термин «маршрутизация» является частным случаем коммутации пакетов. 671 Базовые понятия случаях, когда транзитная сеть либо не поддерживает протокол объединяемых сетей, либо стремится изолировать транзитную сеть от объединяемых сетей. Данное описание подходит к стандартной схеме, описанной в модели 031, если под протоколом объединяемых сетей понимать протокол 1Р а под протоколом транзитной сети— любой протокол канального уровня, например ЕгЬегпек Действительно, 1Р-пакеты могут внкапсулироваться на гравице сети в кадры ЕгЬегпег и передаваться в этих кадрах через транзитную сеть ЕгЬегпес в иеизменном виде.
А при выходе из транзитной сети 1Р-пакеты извлекаются из кадров ЕгЬегпес и дальше уже обрабатываются маршрутизатором. Для того чтобы понять, в чем нестандартность инкапсуляции, сначала заметим, что в этом процессе принимают участие три типа протоколов: Д протокол-пассажир; П несущий протокол; 0 протокол инкапсуляции. При стандартной работе составной сети, описанной в модели 031 (и повсеместно применяемой на практике), протоколом-чпассажиром» является протокол 1Р, а несущим протоколом — один из протоколов канального уровня отдельных сетей, входящих в составную сеть, например Ргаше Ке1ау или ЕгЬегпек Протоколом инкапсуляции также является протокол 1Р, для которого функции инкапсуляции описаны в стандартах КРС для каждой существующей технологии канального уровня.
При туннелировании протоколом-пассажиром является протокол объединяемых сетей, зто может быть протокол канального уровня, ие поддерживаемый транзитной сетью, или же протокол сетевого уровня, например протокол 1Рчб, отличный от протокола сетевого уровня транзитной сети. На рис. 19.7 показан пример сети, в которой график сетей Ргаше Ке!ау передастся по туннелю через транзитную 1Р-сеть, канальный уровень которой зту технологию не поддерживает, так как построен на технологии ЕсЬегпес. Рис. т 9.7.
Туннелирование графика птахе Вешу через! Р-сеть таким образом, протоколом-пассажиром является протокол РК, а несущим протоколом— протокол 1Р Пакеты протокола-пассажира помещаются в поле данных пакетов несущего протокола с помощью протокола инкапсуляции. Инкапсуляция РК-кадров в 1Р-пакеты м является стандартной операцией для 1Р-маршрутизаторов. Это дополнительная для 672 Глава 19. Транспортные услуги н технологии глобальных сетей маршрутизаторов функция описывается отдельным стандартом и должна поддерживаться пограничными маршрутизаторами транзитной сети, если мы хотим организовать такой туннель. Инкапсуляцию выполняет пограничное устройство (обычно маршрутизатор или шлюз), которое располагается на границе между исходной и транзитной сетями.
Пакеты протокола- пассажира при транспортировке их по транзитной сети никак не обрабатываются. Извлечение пакетов-пассажиров из несущих пакетов выполняет второе пограничное устройство, которое находится на границе между транзитной сетью и сетью назначения. Пограничные маршрутизаторы указывают в 1Р-пакетах, переносящих трафик туннеля, свои 1Р-адреса в качестве адресов назначения и источника.
В связи с популярностью Интернета и стека ТСР/1Р ситуация, когда несущим протоколом транзитной сети обычно выступает протокол 1Р, а протоколом-пассажиром — некоторый канальный протокол, является очень распространенной. Вместе с тем применяются и другие схемы инкапсуляции, такие как инкапсуляция 1Р в 1Р ЕТЬегпег в МРАКЕ, ЕГЬегпег в ЕТЬегпес.