1. Поясніть принцип розподілу мережених адрес.

2. Перелічіть класи мереж.

3. Поясніть призначення та принцип дії транспортних протоколів. Тема: Гетерогенні мережі. Проблеми в гетерогенних мережах Проблеми взаємодії операційних систем у гетерогенних мережах

Поняття "internetworking" і "interoperability"

Термін мережа може вживатися в широкому змісті (мережа - це сукупність зв'язаних між собою комп'ютерів) і у вузькому змісті (мережа - це сукупність комп'ютерів, з'єднаних між собою відповідно до однієї зі стандартних типових топологий - шина, зірка, кільце, і пакетів, що використовують для передачі, один із протоколів канального рівня, визначений для цієї топології).

Кожна мережа має свій номер, що використовується на мережному рівні при виконанні маршрутизації. Коли дві чи більш мережі організують спільну транспортну службу, то такий режим взаємодії звичайно називають міжмережевою взаємодією (internetworking інтермережа чи internet). Інтермережа забезпечує тільки передачу пакетів, не займаючись їхнім змістом.

При розгляді питань міжмережевої взаємодії часто використовується термін - interoperability. У той час як термін internetworking позначає взаємодія мереж на нижніх рівнях, безпосередньо зв'язаних із транспортуванням пакетів, у поняття interoperability входить забезпечення узгодження верхніх рівнів стека комунікаційних протоколів, реалізованих серверами і редиректорами операційних систем і деяких мережних додатків.

Гетерогенність

Тільки невелика кількість мереж має однорідність (гомогенностью) програмного й апаратного забезпечення. Однорідними частіше є мережі, що складаються з невеликої кількості компонентів від одного виробника.

Деякі організації мають мережі, складені з пристроїв, наприклад, тільки IBM чи DEC. Нормою сьогоднішнього дня є мережі неоднорідні (гетерогенні), що складаються з різних робочих станцій, операційних систем і додатків, а для реалізації взаємодії між комп'ютерами використовують різні протоколи. Розмаїтість усіх компонентів, з яких будується мережа, породжує ще більшу розмаїтість структур мереж, що виходять з цих компонентів.

Основні підходи до реалізації взаємодії мереж.

Основні проблеми при організації взаємодії різних мереж зв'язані з тим, що ці мережі використовують різні стеки комунікаційних протоколів

Мережі локальних комп'ютерів використовують найчастіше протоколи Novell NetWare, Banyan VINES, IBM LAN Server чи Microsoft LAN Manager з апаратурою Ethernet, Token Ring чи ARCnet.

Існування багатьох стеків протоколів не вносить ніяких проблем доти, поки не з'являється потреба в їхній взаємодії ( тобто потреба в доступі користувачів мережі NetWare до мейнфрейму IBM чи користувачів графічних робочих станцій UNIX до комп'ютера VAX). У цих випадках виявляється несумісність близьких по призначенню, але різних по форматах даних і алгоритмам протоколів.

Спільність різних стеків протоколів виявляється тільки на нижніх рівнях - фізичному і канальному. Тут у даний час майже немає проблем для взаємодії, тому що більшість стеков можуть використовувати загальні протоколи Ethernet, Token Ring, FDDI. Виключення складають тільки мейнфреймы IBM, що на нижньому рівні в основному використовують протоколи типу ведущий-ведомый із синхронною передачею даних, орієнтовані на ієрархічну супідрядну структуру мейнфрейм - груповий контролер - термінали. Та й з'єднання двох комп'ютерів, що використовують на нижньому рівні різні протоколи, а на верхніх - однакові не складає проблеми - ця задача зважується апаратно за допомогою моста, що транслює, чи маршрутизатора.

Складніше обстоїть справа зі сполученням мереж, що використовують різні протоколи верхніх рівнів, починаючи з мережного. Задачі узгодження протоколів верхніх рівнів вирішити сутужніше через більшу складність цих протоколів і їхньої розмаїтості - чим великим інтелектом володіє протокол, тим більше в нього аспектів і граней, по яких він може відрізнятися від свого побратима по функціональному призначенню. Складно здійснити трансляцію транспортних протоколів (таких, як IP і IPX), але набагато складніше сполучити протоколи верхнього, прикладного рівня, за допомогою яких клієнти одержують сервіс у серверів.

Якщо розглянути найбільше часто використовуваний у мережах сервіс, а саме, файловий сервіс, то розходження в протоколах файлового сервісу в першу чергу зв'язані з розходженнями структур файлових систем.

Для організації взаємодії різних мереж у даний час використовується два підходи.

Перший підхід зв'язаний з використанням шлюзів, що забезпечують узгодження двох стеків протоколів шляхом перетворення (трансляції) протоколів. Шлюз розміщується між взаємодіючими мережами і служить посередником, що переводить повідомлення, що надходять від однієї мережі, у формат іншої мережі.

Другий підхід полягає в тім, що в операційні системи серверів і робочих станцій убудовуються трохи мирно співіснуючих найбільш популярних стеков протоколів. Така технологія одержала назву мультиплексіровання стеків протоколів. За рахунок її використання клієнтські запити використовують стек протоколів тієї мережі, до якої відносяться потрібні сервери, або сервери підключають стек протоколів, що відповідає клієнтському запиту, що надійшов.

Взаємодія комп'ютерів, що належать різним мережам, нагадує спілкування людей, що говорять на різних мовах. Для досягнення взаєморозуміння вони також можуть використовувати два підходи: запросити перекладача (аналог шлюзу), чи перейти на мову співрозмовника, якщо вони їм володіють (аналог мультиплексірованія стеків протоколів).

Шлюзи

Шлюз узгоджує комунікаційні протоколи одного стеку з комунікаційними протоколами іншого стеку. Програмні засоби, що реалізують шлюз, не встановлють на двох взаємодіючих комп'ютерах з різними стеками протоколів, набагато рациональнее розмістити їх на деякому комп'ютері-посереднику.

Шлюз, розміщений на комп'ютері 2, погоджує протоколи клієнтського комп'ютера 1 мережі А с протоколами серверного комп'ютера 3 мережі В.

Запит від прикладного процесу клієнтського комп'ютера мережі А надходить на прикладний рівень його стека протоколів. Відповідно до цього протоколу на прикладному рівні формуються відповідний пакет (чи кілька пакетів), у яких передається запит на виконання сервісу деякому серверу мережі В. Пакет прикладного рівня передається вниз по стеку комп'ютера мережі А, а потім відповідно до протоколів канального і фізичного рівнів мережі А надходить у комп'ютер 2, тобто в шлюз.

Тут він передається від самого нижніх до самого верхнього рівня стека протоколів мережі А. Потім пакет прикладного рівня стека мережі А перетвориться (транслюється) у пакет прикладного рівня серверного стека мережі В.

Алгоритм перетворення пакетів залежить від конкретних протоколів і, може бути досить складним. Перетворений пакет від верхнього рівня стека мережі В передається до нижніх рівнів відповідно до правил цього стека, а потім по фізичних лініях зв'язку відповідно до протоколів фізичного і канального рівнів мережі В надходить в іншу мережу до потрібного сервера. Відповідь сервера перетвориться шлюзом аналогічно.