Стандарты транспортного уровня

Организация информационно-вычислительных сетей

Мобильность. Инкапсуляция позволяет хорошо скрыть машинно-зависимые части системы, которые должны быть реализованы заново при переходе на другую платформу. При этом гарантируется, что остальная часть системы не потребует изменений. При реализации новых машинно-зависимых частей многое может быть взято из уже существующей системы благодаря механизму наследования.

Шлюзы и мультиплексоры протоколов

Существует два принципиально отличных способа построения продуктов межсетевого взаимодействия, которые во многом определяют их потребительские характеристики.

Первый способ согласования разнородных сетей состоит в установке нескольких дополнительных стеков протоколов на одной из конечных машин, участвующих во взаимодействии. Такой подход называется мультиплексированием стеков протоколов. Компьютер с несколькими стеками протоколов использует для взаимодействия с другим компьютером тот стек или тот протокол, который понимает этот компьютер, то есть выбирает язык, понятный его собеседнику. При мультиплексировании протоколов реализуется отношение "один-ко-многим", то есть один клиент с дополнительным стеком может обращаться ко всем серверам, поддерживающим этот стек, или один сервер с дополнительным стеком может предоставлять услуги многим клиентам.

Windows NT представляет собой хороший пример операционной системы, мультиплексирующей несколько стеков протоколов - NetBEUI/SMB, TCP/IP и Novell IPX/NCP (компонент NWLink реализует протокол сетевого уровня IPX, a NWCS - протокол NCP, обеспечивающий доступ к файлам и принтерам).

Второй способ - выделение специального элемента сети - шлюза, в котором установлены оба согласуемых стека протоколов. Шлюз транслирует один стек протоколов в другой для всех нуждающихся в этом приложений, то есть выступает переводчиком для компьютеров. использующих разные языки общения. Перевод - это сложная эвристическая процедура, так как не всегда имеется явное соответствие между типами сообщений разных протоколов. Ключевым моментом трансляции является согласование разных систем адресации ресурсов, принятых в различных сетях. Шлюз обычно решает эту проблему за счет привлечения символьных имен ресурсов, используемых протоколом прикладного уровня при установлении соединения клиента с сервером. Шлюз реализует взаимодействие "многие-ко-многим", то есть все клиенты сервера, на котором установлен шлюз, могут обращаться с запросами ко всем серверам в другой сети.

Например, продукт фирмы Novel! NetWare NFS Gateway обеспечивает функцию NFS-шлюза, предоставляя всем пользователям возможность доступа к FTP-сервису серверов сети NetWare.

Каждый из рассмотренных подходов имеет свои достоинства и недостатки.

К достоинствам шлюзов относится то, что при их использовании в сеть вносятся минимальные изменения - дополнительное программное обеспечение устанавливается только на одном из серверов, а клиентские станции остаются без каких-либо изменений. Полностью сохраняется привычная пользовательская среда.

При мультиплексировании протоколов дополнительное программное обеспечение - соответствующие стеки протоколов - должно быть установлено на каждый компьютер, которому может потребоваться доступ к нескольким различным сетям. В некоторых ОС, в частности в Windows NT, имеются средства борьбы с избыточностью, свойственной этому подходу. Операционная система может быть сконфигурирована для работы с несколькими стеками протоколов, но можно динамически загрузить только те, которые нужны.

В принципе, при работе с несколькими стеками протоколов у пользователя может возникнуть проблема работы в незнакомой среде, с незнакомыми командами, правилами и методами адресации. Однако может быть сделана попытка в какой-то степени облегчить жизнь пользователю в этой ситуации. Независимо от используемого протокола прикладного уровня (например, Microsoft SMB или Novell NCP) ему предоставляется один и тот же интуитивный графический интерфейс, с помощью которого он просматривает и выбирает нужные удаленные ресурсы. Если же сервисы не охвачены этим универсальным средством, то пользователь должен выучить названия команд, их синтаксис и значения многочисленных ключей.

Как и всякий централизованный ресурс, шлюз снижает надежность сети. С другой стороны. централизация облегчает контроль доступа пользователей к "чужой" сети, диагностику и обработку ошибочных ситуаций.

Шлюз является более медленным средством по сравнению с переключаемыми стеками протоколов. Во-первых, из-за относительно больших затрат времени на собственно процедуру трансляции, а, во-вторых, из-за задержек запросов в очереди к разделяемому всеми клиентами шлюзу. Это делает шлюз плохо масштабируемым решением. Трансляция протоколов в шлюзе заменяет доступ к серверу NetWare по сравнению с доступом через редиректор клиента. При тестировании замедление в малозагруженном шлюзе составило от 10% до 15%.

Уровни согласования сетей Средства межсетевого взаимодействия нужны для того, чтобы обеспечить согласованную работу двух приложений, выполняющихся в разнородных сетях.

Клиентская и серверная части протокола В то время, как на трех нижних уровнях модели OSI протоколы почти всегда симметричны по отношению к взаимодействующим компьютерам) протоколы прикладного уровня, как правило, несимметричны и состоят из клиентской части, запрашивающей и потребляющей удавленный ресурс, и серверной части, предоставляющей этот ресурс в общее пользование.

Способы взаимодействие сетей ЭВМ В настоящее время существуют десятки вычислительных сетей, работающих в соответствии с различными иерархиями протоколов.

Межсетевая коммуникационная машина является достаточно сложной, т.к. должна отображать протоколы двух коммуникационных сетей и осуществлять их взаимное преобразование.

Поэтому нередко применяется еще один метод (способ) соединения вычислительных сетей, который заключается в соединении двух сетей через интерфейсную машину, являющуюся последовательным преобразователем информации (ППИ).

Взаимодействие хостмашин с сетями ЭВМ. На рис. 8.21 показана структура терминально-интерфейсной машины, предназначенной для соединения хостмашины с вычислительной сетью.

Физическая структура транспортной станции для вычислительной сети В общем случае транспортная станция (ТС) включает в себя аппаратные и программные средства, реализующие транспортную и коммуникационную машины (службы), и выступает в качестве основного коммутационного узла вычислительной сети, выполняющего функции коммутации пакетов (сообщений) и имеющая ряд специализированных процессоров и адаптеров для передачи данных по различным типам линий (каналов) связи.

Логическая обработка пакетов и сообщений ( сетевой и транспортный протоколы) производится на процессорах, точнее, на микро ЭВМ, которые взаимодействуют с МОП через порты доступа обработки (ПДО).

Линия связи (ЛС) - совокупность технических средств и физическая среда, которые обеспечивают передачу сигналов от источника к получателю. Сигналы, используемые для передачи информации, условно можно разделить на два вида: - электрические сигналы; - радиосигналы. В соответствии с видом используемого для передачи сигнала, ЛС также можно подразделить на две основные группы: - проводные ЛС (направляющие, электрические); - беспроводные ЛС (радио ЛС).
Обзор сетевых операционных систем