3.7.2. Уровень сетевых интерфейсов стека протоколов tcp/ip

В отличие от рассмотренных выше технологий глобальных сетей Х.25, Frame Relay и ATM технология TCP/IP не определяет конкретные типы сетевых интерфейсов, предназначенных для передачи IP-пакетов, сформированных на уровне межсетевого взаимодействия. Это делает стек протоколов TCP/IP аппаратно-независимым и позволяет использовать на уровне сетевых интерфейсов различные протоколы канального и физического уровней. Так, например, IP-сети могут быть построены на базе сетей Х.25, Frame Relay и ATM. Таким образом, в качестве информационной единицы уровня сетевых интерфейсов могут выступать кадры данных LAPB, пакеты данных PLP, ATM-ячейки и др., в зависимости от типа протокола, используемого на канальном уровне стека TCP/IP. Общая структура информационной единицы уровня сетевых интерфейсов стека протоколов TCP/IP изображена на рис. 3.31.

Заголовок

Поле данных

Рис. 3.31. Структура информационной единицы уровня сетевых интерфейсов стека протоколов TCP/IP

Структура заголовка информационной единицы уровня сетевых интерфейсов зависит от типа протокола, используемого на этом уровне, а поле данных информационной единицы содержит IP-пакет, сформированный на уровне межсетевого взаимодействия.

Рассмотрев функции уровня сетевых интерфейсов и уровня межсетевого взаимодействия, реализуемые IP-сетью, перейдём к описанию системы управления IP-сети.

Система управления IP-сети реализует функции всех четырёх уровней стека протоколов TCP/IP. Кроме рассмотренных выше уровней межсетевого взаимодействия и сетевых интерфейсов система управления IP-сети реализует функции прикладного и транспортного уровней стека TCP/IP. Функции четырёх уровней стека протоколов TCP/IP реализуются системой управления при помощи маршрутизаторов и ЦУС, предназначенного для управления этими маршрутизаторами.

Рассмотрим более подробно функции транспортного и прикладного уровней системы управления IP-сети.

3.7.3. Прикладной уровень стека протоколов системы управления ip-cemu

Прикладной уровень стека протоколов TCP/IP системы управления реализует функции формирования в ЦУС и маршрутизаторах сообщений, содержащих информацию управления, на основе протоколов SNMP, FTP, Telnet и др. Информационной единицей протоколов прикладного уровня стека TCP/IP является блок данных. В качестве базового протокола управления используется протокол сетевого управления SNMP (Simple Network Management Protocol), описание которого приведено ниже.

Протокол SNMP был разработан в соответствии со стандартом TMN (Telecommunication Management Network), определённым в Рекомендациях МСЭ-Т серии «М». Основой стандарта TMN является функциональное разделение системы управления любой ГСПД на два уровня: уровнь элементов ГСПД (Network Elements Layer) и уровень управления элементами ГСПД (Network Elements Management Layer)

Уровень элементов ГСПД включает в себя управляемые ресурсы ГСПД, такие как коммутаторы, маршрутизаторы, ЦКП и др. На уровне управления элементами ГСПД расположен орган управления ГСПД, т.е. ЦУС. Взаимодействие между двумя уровнями TMN осуществляется согласно модели «агент-менеджер». В рамках этой модели агент представляет собой программный модуль, установленный на управляемом ресурсе ГСПД, а менеджер - модуль управления этим ресурсом, установленный в ЦУС. Процесс управления реализуется при помощи анализа и изменения менеджером набора параметров, хранящихся на стороне агента, т.е. на управляемом устройстве. Набор таких параметров называется базой данных управляющей информации MIB (Management Information Base). Так, например, база данных MIB маршрутизатора может включать в себя следующие параметры: количество портов, их тип, таблицу маршрутизации, количество дейтаграмм, прошедших через маршрутизатор, коэффициент ошибок и др. Содержимое базы данных MIB периодически обновляется управляемым устройством ГСПД. Схематично структура системы управления ГСПД, построенной в соответствии со стандартом TMN, показана на рис. 3.32.

Рис. 3.32. Структура системы управления ГСПД

Модель «агент-менеджер», определённая в стандарте TMN, позволяет создавать иерархические системы управления ГСПД, включающие в себя несколько взаимодействующих подсистем управления (рис. 3.33).

Рис. 3.33. Иерархическая система управления ГСПД

Протокол SNMP прикладного уровня стека протоколов TCP/IP базируется на стандарте TMN, согласно которому в качестве SNMP-менеджера выступает ЦУС, а SNMP-агента — маршрутизаторы IP-сети. Блоки данных, сформированные на основе протокола SNMP, могут содержать пять типов базовых команд, описание которых приведено в табл. 3.12.

Таблица 3.12. Команды протокола SNMP

Тип команды	Описание команды
Get-request	Данная команда используется SNMP-менеджером для запроса одного или более параметров базы данных MIB SNMP-агента
Get-next-request	Команда используется SNMP-менеджером для последовательного чтения значений таблиц базы данных MIB. После запроса первой строки таблицы базы данных МЮ при помощи команды get-request команда get-next-request используется для чтения значений из оставшихся строк таблицы
Set-request Get-response	Команда применяется SNMP-менеджером для изменения значения одной или более переменных базы данных MIB. Команда возвращает ответ SNMP-агента на команды-запросы get-request, get-next-request или set-request, сформированные SNMP-менеджером
Trap	Команда используется SNMP-агентом для сообщения SNMP-менеджеру о возникновении ошибок в процессе передачи команд SNMP

Необходимо также отметить, что протокол SNMP может быть использован не только в IP-сетях, но и в сетях, построенных на базе технологий Х.25, Frame Relay и ATM.

Кроме протокола SNMP на прикладном уровне стека протоколов TCP/IP для управления маршрутизаторами могут также использоваться такие протоколы, как Telnet и FTP. Протокол передачи файлов FTP (File Transmission Protocol) используется ЦУС для обновления программного обеспечения маршрутизаторов IP-сети, а протокол Telnet (Telecommunication Network Protocol) - для удалённого выполнения программ на стороне маршрутизаторов.