Амато В. - Основы организации сетей Cisco. Том 2 (2002)(ru)

МАС-адрес, адрес управления доступом к передающей среде (Media Access Control address, MAC address). Стандартизованный адрес данных канального уровня, который требуется любому порту или устройству, подсоединенному к локальной сети. Другие устройства сети ис- пользуют эти адреса для нахождения конкретных портов в сети, создания и обновления таблиц маршрутизации и структур данных. МАС-адреса имеют длину 6 байтов и контролируются IEEE. Их также называют адресами устройств адресами МАС-уровня или физическими адресами.

Запрос ближайшего сервера (Get Nearest Server, GNS). Пакет запроса, посланный клиен- том по IPX-сети с целью нахождения ближайшего активного сервера требуемого типа. Клиент сети IPX делает GNS-запрос для получения непосредственного ответа от подсоединенного сер- вера или ответа от маршрутизатора, который сообщает, в каком месте сети можно получить тре- буемую услугу. GNS является частью IPX SAP.

Инкапсуляция (encapsulate). Процесс присоединения к данным заголовка конкретного про- токола. Например, к данным Ethernet перед передачей присоединяется заголовок Ethernet. При

использовании моста для сетей различного типа весь фрейм одной сети просто помещается в заголовок, используемый протоколом канального уровня другой сети.

Клиент (client). Узел или набор программного обеспечения (от начального до оконечного устройства), обращающийся за услугами к серверу.

Клиент/сервер (client/server). Архитектура соединения в сети рабочей станции и сервера. Метрика маршрутизации (routing metric). Метод, используемый маршрутизатором для

определения лучшего из нескольких маршрутов. Эта информация хранится в таблицах маршру- тизации. Метрики могут использовать такие параметры, как ширина полосы пропускания, стои- мость связи, величина задержки, количество переходов, нагрузка, MTU, стоимость пути и на- дежность. Часто называется просто метрикой.

Операционная система NetWare (NetWare). Широко распространенная операционная сис- тема, разработанная корпорацией Novell. Обеспечивает прозрачный доступ к удаленным файлам и многие другие сетевые услуги.

Подынтерфейс или вспомогательный интерфейс (subinterface). Один из нескольких вир-

туальных интерфейсов одного физического интерфейса.

Протокол NetWare служб канального уровня (NetWare Link Services Protocol, NCLP).

Протокол маршрутизации канального уровня, базирующийся на IS-IS. Реализация NLSP в мар- шрутизаторах Cisco также включает в себя MIB-переменные, средства перераспределения мар- шрутизации и SAP-информации между NSLP и другими IPX-протоколами маршрутизации.

Протокол межсетевого обмена пакетами (Internetwork Packet Exchange, IPX). Протокол сетевого уровня NetWare, используемый для передачи данных от серверов к рабочим станциям. Протокол IPX аналогичен протоколам IP и XNS.

Протокол объявления служб (Service Advertising Protocol, SAP). IPX-протокол, пре-

доставляющий средства оповещения клиентов через серверы и маршрутизаторы о доступных сетевых ресурсах и услугах.

Протокол последовательного обмена пакетами (Sequenced Packet Exchange, SPX). На-

дежный, ориентированный на установление соединения протокол, дополняющий Услуги по об- работке дейтаграмм, предоставляемые протоколами сетевого уровня. Корпорация Novell разра- ботала этот широко используемый транспортный протокол на основе протокола SPP из набора протоколов XNS.

Распределение нагрузки Qoad sharing). Использование двух или более путей для отправки пакетов к одному и тому же пункту назначения; при этом, за счет равномерного распределения нагрузки балансируется работа сети и повышается ее эффективность.

Расширенный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol, Enhanced IGRP). Расширенная версия протокола IGRP, разработанная корпорацией Cisco. Обеспечивает высокую степень конвергенции и операционной эффективно- сти, объединяя преимущества протоколов канального уровня и дистанционно-векторных прото- колов.

Сервер (server). Узел или программа, предоставляющие услуги клиентам.

Сетевая операционная система (Network Operating System, NOS). Операционная система,

используемая для обеспечения работы сетей, таких, например, как Novell NetWare или Windows

NT.

Точка доступа к службе (service access point). Поле, определенное спецификацией IEEE, являющееся частью адресной спецификации.

Фрейм (frame). Логически сгруппированная информация, пересылаемая в качестве блока канального уровня по передающей среде.

Шестнадцатеричный (по основанию 16) (hexadecimal (base 16)). Числовое представление,

использующее цифры от 1 до 9 в обычном значении и буквы от А до F для представления деся- тичных чисел от 10 до 15. В шестнадцатеричном представлении самая правая цифра обозначает единицы, следующая — числа, кратные 16, следующая — кратные 1б2=256 и т.д.

Ключевые темы этой швы

∙Описываются цели использования и функции распределенных сетей

∙Описываются различные устройства распределенных сетей

∙Рассматривается работа распределенных сетей

∙Описываются форматы инкапсуляции в распределенных сетях

∙Описываются типы каналов в распределенных сетях

Технологии распределенных сетей функционируют на трех нижних уровнях эталонной мо- дели OSI — на физическом, канальном и сетевом. На рис. 8.1 показаны связи между техноло- гиями распределенных сетей и эталонной моделью OSI.

Службы распределенных сетей

Чаше всего используются такие службы распределенных сетей, как телефонная связь и пере- дача данных. Эти службы функционируют на участке между точкой присутствия (point of

presence, POP) и телефонной станцией (central office) провайдера. Телефонная станция пред- ставляет собой офис местной телефонной компании, к которому подсоединены все локальные ответвления данного региона и в котором происходит коммутация линий абонентов.

Рис. 8.1. Технологии распределенных сетей функционируют на трех нижних уровнях эта- лонной модели OS1

Обзор среды распределенной сети (рис. 8.2) позволяет подразделить службы пр вайдера на три основных группы.

∙Вызов (call setup). Эта служба устанавливает и прекращает связь между пользовате- лями телефонов. Называемая также сигнализацией, служба установки вызова исполь- зует отдельный телефонный канал, который не используется для других целей. Для установки вызова чаще всего используется система сигнализации 7 (Signaling System 7, SS7), которая передает и принимает телефонные управляющие сообщения и сигналы на пути от точки передачи к пункту назначения.

∙Временное мультиплексирование (Time-division multiplexing, TDM). Для передачи информации от многих источников используется полоса пропускания фиксированной ширины в одной и той же передающей среде. Метод коммутации каналов использует сигнализацию для определения маршрута вызова, который представляет собой выде- ленный путь между отправителем и получателем. Осуществляя мультиплексирование потоков данных в фиксированные временные промежутки, TDM позволяет избежать перегрузки устройств и изменения значений задержки. Каналы TDM используются базовой телефонной службой и ISDN.

∙Протокол Frame Relay. Информация, содержащаяся во фреймах, передается по оп- ределенной полосе пропускания совместно с информацией от других подписчиков. Frame Relay является статистической мультиплексной службой, в отличие от TDM, которая использует идентификаторы 2-го уровня и постоянные виртуальные каналы. Кроме того, коммутация пакетов протоколом Frame Relay использует маршрутизацию 3-го уровня, при которой адреса отправителя и адресата содержатся в самом пакете.

Провайдеры услуг распределенных сетей

Технологический прогресс последнего десятилетия сделал доступными для сетевых проек- тировщиков ряд новых решений. При выборе оптимального варианта распределенной сети не- обходимо оценить преимущества и стоимость услуг различных провайдеров.

При заключении договора организацией на использование ресурсов внешнего провайдера сетевых услуг последний предъявляет подписчику определенные требования к соединениям, касающиеся, в частности, типа оборудования, предназначенного для получения этих услуг.

Как показано на рис. 8.3, наиболее часто используемыми терминами, связанными с ос- новными типами услуг в распределенных сетях, являются следующие.

∙Стационарное оборудование пользователя (Customer's premises equipment, CPE).

∙Устройства, физически расположенные в помещениях пользователя. Они включают в себя как устройства, принадлежащие потребителю, так и устройства, арендованные у провайдера.

∙Демаркация (или демарк) (Demarcation или demarc). Точка, в которой заканчива-

ется СРЕ и начинается локальное ответвление службы провайдера. Часто эта точка находится в точке присутствия здания.

∙Местное ответвление (или "последняя миля"). Кабель (обычно медный провод),

ведущий от точки демаркации к телефонной станции провайдера.

∙Коммутатор телефонной станции (СО switch). Коммутирующее устройство, кото-

рое представляет собой ближайшую точку присутствия для службы провайдера рас- пределенной сети.

∙Платная часть сети (toll network). Коммутаторы и другие устройства коллективного пользования (также называемые стволами, trunk) в среде провайдера. Поток данных

клиента на своем пути к месту назначения может проходить по стволу к первичному центру, затем к районному центру и далее к региональному или международному центру.

Виртуальный канал (virtual circuit) создается для обеспечения надежной связи между дву- мя сетевыми устройствами, В противоположность каналу типа "точка-точка" он представляет собой не физическую, а логическую цепь. Существуют два типа виртуальных каналов: комму-

тируемые виртуальные каналы (switched virtual circuit) и постоянные виртуальные кана-

лы (permanent virtual circuit).

Коммутируемые виртуальные каналы создаются динамически по запросу и прекращают свое существование после окончания передачи. Процесс осуществления связи по коммутируемому виртуальному каналу состоит из трех этапов: создание канала, передача данных и отключение канала. Фаза установки канала включает в себя создание виртуальной цепи между устройствами источника и адресата. На этапе передачи данных осуществляется передача информации, а фаза окончания действия канала включает в себя разрыв связи между устройствами источника и по- лучателя. Коммутируемые виртуальные каналы используются в ситуациях, когда обмен инфор- мацией между устройствами носит единичный характер. Такому каналу требуется большая по- лоса пропускания в связи с наличием фаз установки и разрыва связи, однако при этом обеспечи- вается снижение затрат по сравнению с ситуацией постоянно включенной виртуальной цепи.

Постоянный виртуальный канал имеет только один режим работы — передачу данных. Такие каналы используются в тех случаях, когда обмен данными между устройствами носит постоян- ный характер. Постоянные виртуальные каналы используют меньшую полосу пропускания за счет отсутствия фаз установки и разрыва цепи, но увеличивают расходы в связи с постоянной готовностью канала к передаче данных.

_________________________________________________________________________________

Вашингтонский проект: технологическое проектирование распределенной сети

В Вашингтонском округе требуется использовать постоянный виртуальный канал, ра- ботающий с протоколом Frame Relay. Этот канал необходимо добавить в Вашингтон-

ский сетевой проект. Кроме того, необходимо создать канал доступа к Internet на ба-

зе протокола Frame Relay.

_________________________________________________________________________

Стандарты сигнализации и скорости передачи в распределенных сетях

У провайдера распределенной сети можно заказать каналы с различной скоростью Передачи данных, которая измеряется в битах в секунду (бит/с). Эта скорость определяет, как быстро дан- ные будут передаваться по распределенной сети. В США ширина полосы пропускания обычно регламентируется Северо-Американской классификацией цифровых линий (North American Digital Hierarchy), приведенной в табл. 8.1.

Таблица 8.1. Типы каналов и скорости передачи в распределенных сетях

шрутизаторы являются активными сетевыми узлами и поэтому могут осуществлять управление сетью. Это управление сетью осуществляется путем динамического контроля ресурсов и оцен- кой уровня выполнения сетью своих целей и задач. Такими целями являются надежная связь, эффективность, контроль управления и гибкость.

Коммутаторы распределенных сетей

Коммутаторы распределенной сети представляют собой сетевые устройства с несколькими портами, которые обычно коммутируют потоки данных таких протоколов, как Frame Relay, X 25 и коммутируемая мультимегабитная служба данных (Switched Multimegabit Data Service, SMDS). Коммутаторы распределенных сетей функционируют на канальном уровне эталонной модели OSI. На рис. 8 6 показаны два маршрутизатора, расположенных на разных концах рас- пределенной сети и соединенных коммутаторами. В данном примере коммутаторы фильтруют,

перенаправляют и поддерживают поток фреймов на основе адреса пункта назначения каждого фрейма

_________________________________________________________________________________

Вашингтонский проект: размещение коммутаторов

В качестве части проекта сети Вашингтонского учебного округа и его реализации не- обходимо определить требуемый тип коммутаторов, их количество и место размеще-

ния в сети В качестве возможных мест расположения следует рассмотреть MDF и IDF в помещениях школ и в главном окружном офисе.

_________________________________________________________________________

Рис 8 6 Коммутаторы распределенных сетей могут соединять два маршрутизатора, рас-

положенных в разных концах сети

Модемы

Модемы представляют собой устройства, которые преобразуют друг в друга цифровые и ана- логовые сигналы путем модуляции и демодуляции, что позволяет передавать Цифровые данные по обычным телефонным линиям У отправителя цифровые сигналы преобразуются в форму, требуемую для передачи данных по аналоговым каналам связи. В пункте назначения эти анало- говые сигналы преобразуются в первоначальную цифровую форму. На рис. 8.7 показан пример связи между модемами, осуществляв мой через распределенную сеть.