Обработка информации-2

2.4.3. Межсетевое взаимодействие

Объединение различных подсетей (локальных, глобальных) в сеть на канальном уровне с помощью мостов и коммутаторов имеет следующие недостатки [7]:

1) в топологии сети должны отсутствовать петли;

2) логические сегменты слабо защищены от широковещательных штормов;

3) сложно решается задача управления, для которой необходимы пользовательские фильтры при работе администратора в двоичном коде;

4) недостаточно гибкая одноуровневая система адресации.

В связи с этим объединение предпочтительно проводить на сетевом уровне [7].

Технологии локальных и глобальных сетей могут отличаться по системе адресации. Сетевому уровню необходима собственная система адресации (№ подсети, № узла в подсети), независящая от способов адресации в подсетях. В качестве номера узла может выступать либо локальный адрес этого узла (IPX/SPX), или число, не связанное с локальной адресацией. Второй подход более универсален. В любом случае каждый узел сети имеет локальный и универсальный сетевой адреса. Данные с сетевого уровня снабжаются заголовком этого уровня. Данные в совокупности с заголовком образуют пакет.Когда пакет передается из одной подсети в другую, он изымается из кадра первой подсети, освобождаясь от канального заголовка, и упаковывается в кадр с новым заголовком канального уровня другой подсети. В поле адреса назначения указывается локальный адрес следующего маршрутизатора. Замена производится на основе служебного поля сетевого уровня. Каждый конечный узел и маршрутизатор руководствуется таблицей маршрутизации.

Для объединения используются маршрутизаторы. Для выбора маршрута передачи данных необходимы данные о конфигурации сети. Критериями могут служить задержки в передаче сообщений, количество пройденных маршрутизаторов (хопов).

Кроме сетевых протоколов (IP, IPX), с помощью которых передаются пользовательские данные, существуют протоколы маршрутизации (RIP, OSPF, NLSP), передающие служебную информациюо топологии сети с целью автоматического составления таблиц маршрутизации.

Взаимодействие с помощью протоколов TCP/IP

4 уровня этих протоколов не полностью совпадают с уровнями модели OSI [7], что хорошо видно из табл. 2.8.

Протоколы прикладного уровня ставятся на конечных узлах сети (хостах) , разработанных первоначально для глобальных сетей, с использованием архитектуры клиент-сервер. Протоколы не интересуются способами передачи информации и обращаются к нижним уровням.

Транспортный (основной) уровень логически обеспечивает:

1) гарантированную доставку протоколом управления передачей Transmission Control Protocol – TCP;

2) доставку по возможности ­ протоколом User Datagram Protocol ­ UDP.

Таблица 2.8

Архитектура стека tcp/ip

Уровни OSI	Уровни стека TCP/IP
Прикладной	Прикладной FTP, telnet, SNMP, SMTP, HTTP, TFTP
Представительный
Сеансовый
Транспортный	Транспортный ­ TCP, UDP
Сетевой	Сетевой ­ IP, RIP, OSPF, ICMP
Канальный	Уровень сетевых интерфейсов ­ протоколы инкапсуляции, преобразования адресов
Физический

Сетевой уровень или уровень межсетевого взаимодействия ­ база протокола TCP/IP, обеспечивающая перемещение пакетов сообщений в пределах сети. Протокол Internet Protocol (IP) продвигает пакет от одного маршрутизатора (шлюза) к другому. Он устанавливается как на хостах, так и на промежуточных шлюзах.

Протокол работает без установления соединения и является дейтаграммным. Дейтаграммный способ ­ передача пакетов независимо друг от друга.

На этом же уровне имеют место протоколы сбора маршрутной информации RIP (Routing Internet Protocol) и выбора путей передачи OSPF (Open Shortest Parth First). Здесь же работает протокол межсетевого управления сообщений Internet Control Message Protocol ­ ICMP для обмена информацией об ошибках маршрутизации.

Перемещение пакета в пределах подсети относится к локальным технологиям ­ уровню межсетевых интерфейсов.

Уровень межсетевых интерфейсов. Этот уровень TCP/IP отвечает только за организацию интерфейса с частными технологиями подсетей. Определяются способы упаковки пакета в единицу данных промежуточной подсети и преобразования сетевого адреса следующего шлюза в новый адрес в новый адрес промежуточной сети. Это делает составную сеть открытой.

Уровень поддерживает технологии всех локальных сетей (Ethernet, Token Ring, FDDI).

В TCP/IP установилась определенная терминология, иллюстрируемая рис. 2.16.

Поток ­ данные, поступающие от приложений на вход протоколов транспортного уровня. Поток трансформируется в сегменты. Единица данных протокола UDP без установления соединений ­ дейтаграмма, которую иногда называют пакетом. Единицей данных любых технологий, в которые упаковываются пакеты IP для их перемещения через подсеть, называется кадром (фреймом) независимо от локальных технологий.

Стек Novel IPX/SPX

Стек первоначально разрабатывался для локальных сетей (рис. 2.17).

Протокол Internetwork Packet eXchange (IPX) соответствует сетевому уровню модели ISO и поддерживает только дейтаграммный способ обмена сообщениями без установления соединения. Этот протокол в сети NetWare реализует самую быструю передачу данных при наиболее экономном использовании памяти.

Передачу пакетов на транспортном уровне осуществляет протокол Sequenced Packed eXchange (SPX) с установлением соединения и восстановлением пакетов при их потере.

Прикладной уровень представлен протоколом NetWare Core Protocol (NCP), поддерживающим все основные службы (файловая служба, печать) операционной системы Novell NetWare. Протокол Service Advertising Protocol (SAP) предоставляет службы для клиентов сети. Эти протоколы не пользуются услугами протокола SPX для ускорения работы сети.