62.Яким чином здійснюється взаємодія між мережами?

Как видно из предыдущего рассмотрения, в разных сетях используются разные основные протоколы и стандарты межкомпьютерного взаимодействия. Хотя в настоящее время предпринимаются попытки создания единой системы протоколов и стандартов и объединения (на основе технологии асинхронного режима передачи – ATM) нижних уровней глобальных, локальных и городских сетей и использование на верхних уровнях протоколов Internet, однако в настоящее время развитие межкомпьютерного взаимодействия осуществляется на основе концепции интерсети, т.е. сети, состоящей из различных физически автономных сетей. Для пользователей любой подсети интерсеть обеспечивает доступ к ресурсам всех подсетей, входящих в данную сеть. В то же время в интегрируемой подсети может быть сохранена высокая степень административной автономности, в том числе защиты информации данной подсети от несанкционированного доступа и возможность самостоятельного развития.

В отдельных сетях (подсетях) общей интерсети могут применяться различные телекоммуникационные технологии и уже сложившиеся процедуры управления и обмена данными. Интеграция подсетей достигается с помощью включения в каждую подсеть дополнительных межсетевых устройств: повторителей (repeaters), мостов (bridges), маршрутизаторов (routers), мостов-маршрутизаторов (bridges/routers или brouters) и шлюзов (gateways).

Повторители соединяют сети или сегменты сетей, имеющие одну и ту же реализацию первого (физического) уровня эталонной модели OSI. Повторители просто усиливают передаваемые сигналы, поэтому их главная задача – увеличение длины сегмента сети. Повторители используются также для связи сегментов с разными типами передающей среды, например, кабельного и оптоволоконного канала связи.

Мосты функционируют в сетях с одинаковой реализацией второго (канального) уровня эталонной модели OSI. Они не только передают кадры из одной сети в другую, но и поддерживают протоколы управления потоком, обработки ошибок, адресации и технологии доступа к передающей среде. Мосты также могут служить фильтром между сетями, отслеживая адреса передаваемых кадров и пропуская в другую сеть только кадры, адресаты которых находятся в данной сети. Мосты используются, например, для связи двух локальных сетей, расположенных в разных местах с помощью телефонной линии (коммутируемой или выделенной) или радиоканалов (например, радио Ethernet). При этом для пользователя эти сети выступают как одна единая сеть (хотя скорость обмена данными между сетями будет значительно ниже, чем в локальных сетях). Мосты, как правило, реализуются аппаратно в виде отдельных устройств.

Маршрутизаторы выполняют свои функции на третьем (сетевом) уровне эталонной модели OSI, т.е. передают пакеты между сетями. Помимо функций мостов они выполняют свою основную задачу – выбирают по определенному алгоритму маршрут дальнейшего следования передаваемых через них пакетов по сети.

Алгоритмы маршрутизации могут быть самыми различными: от относительно простых до очень сложных (например, для предотвращения зацикливания маршрута). Все алгоритмы маршрутизации делятся на два больших класса: статические и динамические. Статические алгоритмы, как следует из их названия, жестко задают маршруты следования сообщений независимо от состояния сети. Динамические алгоритмы маршрутизации генерируют маршруты пакетов в зависимости от интенсивности обмена между узлами сети и изменения конфигурации сети (например, при отказе каналов связи или отключении узлов).

Маршрутизаторы могут быть реализованы как в виде отдельного устройства (например, маршрутизаторы Cisco Routers фирмы Cisco).

Мосты-маршрутизаторы – это устройства, которые позволяют совместить преимущества как мостов, так и маршрутизаторов. Как правило, мост-маршрутизатор реализует полные функции маршрутизации для одного или нескольких протоколов и действует как мост для всех других протоколов, что позволяет обслуживать так называемые немаршрутизируемые протоколы, т.е. протоколы, не имеющие сетевого уровня.

Для повышения скорости передачи информации по межсетевому соединению многие мосты и маршрутизаторы используют те или иные алгоритмы сжатия, реализованные как аппаратно, так и программно. Как правило, сжатие данных может дать существенный выигрыш для низкоскоростных или сильно нагруженных каналов связи. Для высокоскоростных каналов реализация функции сжатия может принести выгоду только в том случае, если скорость сжатия данных больше скорости передачи несжатых данных.

Устройства, соединяющие сети на уровнях от четвертого до седьмого, объединяются под общим названием – шлюзы. Шлюзы реализуются программно на компьютерах. Примером может служить шлюз преобразующий письма электронной почты по протоколу X.400 (в сети X.25) в письма по протоколу SMTP (в сети Internet).