Учебное пособие 2144

запросов в шлюзе возможны относительно большие временные задержки, во-первых, из-за затрат времени на собственно процедуру трансляции, а во-вторых, из-за задержек запросов в очереди к разделяемому всеми клиентами шлюзу, особенно если запросы поступают с большой интенсивностью.

Это делает шлюз плохо масштабируемым решением. Правда, ничто не мешает установить в сети несколько параллельно работающих шлюзов.

2.5.3. Мультиплексирование стеков протоколов

Другой подход к согласованию протоколов получил название мультиплексирования стеков - в сетевое оборудование или в операционные системы серверов и рабочих станций встраиваются несколько стеков протоколов (рис. 2.10), что позволяет клиентам и серверам выбирать для взаимодействия тот протокол, который является для них общим.

При мультиплексировании стеков протоколов на один из двух взаимодействующих компьютеров с различными стеками протоколов помещается стек протоколов другого компьютера. На рис. 2.11 приведен пример взаимодействия клиентского компьютера сети В с сервером в своей сети и сервером сети А, работающей со стеком протоколов, отличающимся от стека сети В. В клиентском компьютере реализованы оба стека. Для того чтобы запрос от прикладного процесса был правильно обработан и направлен через соответствующий стек, необходимо наличие специального программного элемента — муль-

типлексора протоколов, называемого также менеджером протоколов. Менеджер определяет, к какой сети направляется запрос клиента.

При использовании технологии мультиплексирования усложняется структура коммуникационных средств операционной системы. Вместо одного протокола появляется целый набор протоколов и может существовать несколько мультиплексоров, выполняющих коммутацию между протоколами разных

133

уровней. Например, рабочая станция, стек протоколов которой показан на рис. 2.11, может через один сетевой адаптер получить доступ к сетям, работающим по протоколам NetBIOS, IP, IPX. Данная рабочая станция может быть клиентом сразу не-

скольких файловых серверов: NetWare (NCP), Windows (SMB) и Sun (NFS).

а

б

Рис. 2.10. Два варианта согласования протоколов: трансляция протоколов (а), мультиплексирование стеков протоколов (б)

134

Разработаны менеджеры, которые выполняют мультиплексирование протоколов канального уровня, реализованных в драйверах сетевых адаптеров. С их помощью можно связать один драйвер сетевого адаптера с несколькими протоколами сетевого уровня, а также с несколькими однотипными сетевыми адаптерами.

При использовании мультиплексоров протоколов существуют два варианта размещения дополнительного стека протоколов – на одном или на другом взаимодействующем компьютере. Если дополнительный стек устанавливается на сервере, то этот сервер становится доступным для всех клиентов с этим стеком. При этом нужно тщательно оценивать влияние установки дополнительного продукта на производительность сервера.

Рис. 2.12. Мультиплексирование протоколов

Аналогично дополнительный стек на клиенте дает ему возможность устанавливать связи с другими серверами, использующими этот стек протоколов. При размещении дополнительного стека на клиентах вопросы производительности не

136

так важны. Здесь более важными являются затраты труда администратора на установку и поддержание дополнительных стеков в работоспособном состоянии на большом числе компьютеров.

При организации взаимодействия разнородных сетей в общем случае нужно решать две задачи согласования служб:

обеспечение доступа клиентам сети А к ресурсам сети В;

обеспечение доступа клиентам сети В к ресурсам сети А.

Эти задачи независимы, и их можно решать отдельно. В некоторых случаях требуется полное решение, например, чтобы пользователи UNIX-машин имели доступ к ресурсам серверов NetWare, а пользователи персональных машин имели доступ к ресурсам UNIX-хостов, в других же случаях достаточно обеспечить доступ клиентам из сети NetWare к ресурсам сети UNIX. Большинство имеющихся на рынке продуктов обеспечивает только однонаправленное согласование прикладных служб.

Рассмотрим возможные варианты размещения программных средств, которые основаны на мультиплексировании протоколов. Обозначения: С - сервер, К - клиент, Д - дополнительный протокол (протоколы), предоставляющий возможности межсетевого взаимодействия.

На рис. 2.13 показаны оба варианта однонаправленного взаимодействия А -> В: а) добавление нового стека к клиентам сети А; б) присоединение «добавки» к серверам сети В.

В первом случае, когда средства мультиплексирования протоколов располагаются на клиентских частях, только клиенты, снабженные такими средствами, могут обращаться к серверам сети В. Во втором случае, когда набор дополнительных стеков расположен на каком-либо сервере сети В, данный сервер может обслуживать всех клиентов сети А.

137

Таблица 2.1 Сравнение методов трансляции и мультиплексирования

протоколов

139

2.5.4. Инкапсуляция протоколов

Инкапсуляция (encapsulation), или туннелирование

(tunneling), – это еще один метод решения задачи согласования сетей, который, однако, применим только для согласования транспортных протоколов и только при определенных ограничениях. Инкапсуляция может быть использована, когда две сети с одной транспортной технологией необходимо соединить через транзитную сеть с другой транспортной технологией.

В процессе инкапсуляции принимают участие три типа протоколов:

протокол-«пассажир»;

несущий протокол;

протокол инкапсуляции.

Транспортный протокол объединяемых сетей является протоколом-пассажиром, а протокол транзитной сети — несущим протоколом. Пакеты протокола-пассажира помещаются в поле данных пакетов несущего протокола с помощью протокола инкапсуляции. Пакеты протокола-пассажира никаким образом не обрабатываются при транспортировке их по транзитной сети. Инкапсуляцию выполняет пограничное устройство (обычно маршрутизатор или шлюз), которое располагается на границе между исходной и транзитной сетями. Извлечение па- кетов-пассажиров из несущих пакетов выполняет второе пограничное устройство, которое находится на границе между транзитной сетью и сетью назначения. Пограничные устройства указывают в несущих пакетах свои адреса, а не адреса узлов назначения.

Всвязи с большой популярностью Интернета и стека TCP/IP несущим протоколом транзитной сети все чаще выступает протокол IP, а в качестве протоколов-пассажиров — все остальные протоколы локальных сетей (как маршрутизируемые, так и не маршрутизируемые).

Вприведенном на рис. 2.14 примере две сети, исполь-

140