15.4. Шлюзи

Шлюз погоджує комунікаційні протоколи одного стека з комунікаційними протоколами іншого стека. Програмні засоби, що реалізують шлюз, нема доцільності встановлювати на жодному з двох взаємодіючих комп'ютерів з різними стеками протоколів, набагато раціональніше розмістити їх на деякому комп'ютері-посереднику. Перш, ніж обґрунтувати це твердження, розглянемо принцип роботи шлюзу.

Рис. 15.2 ілюструє принцип функціювання шлюзу. У показаному прикладі шлюз, розміщений на комп'ютері 2, погоджує протоколи клієнтського комп'ютера 1 мережі А з протоколами серверного комп'ютера 3 мережі В. Припустимо, що дві мережі використовують цілком різні стеки протоколів. Як в идно з рис.15.2, у шлюзі реалізовані обидва стеки протоколів.

Рисунок 15.2 - Принципи функціювання шлюзу

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 найнижчого до найвищого 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, як уже було сказано, може бути досить складним. Як загальну інформацію, що дозволяє коректно провести трансляцію, може використовуватися, наприклад, інформація про символьне ім'я сервера і символьне ім'я запитуваного ресурсу сервера (зокрема, це може бути ім'я каталогу файлової системи). 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.

15.5. Мультиплексування стеків протоколів

Другим підходом, який використовується в даний час на практиці є використання в робочих станціях технології мультиплексування різних стеків протоколів.

При мультиплексуванні стеків протоколів на одному з двох взаємодіючих комп'ютерів з різними стеками протоколів міститься комунікаційний стек іншого комп'ютера. На рис.15.3 приведений приклад взаємодії клієнтського комп'ютера мережі 1 із сервером своєї мережі і сервером мережі 2, що працює зі стеком протоколів, що цілком відрізняється від стека мережі 1. У клієнтському комп'ютері реалізовані обидва стека. Для того, щоб запит від прикладного процесу був правильно оброблений і спрямований через відповідний стек, у комп'ютер необхідно додати спеціальний програмний елемент - мультиплексор протоколів. Мультиплексор повинен уміти визначати, до якої мережі направляється запит клієнта. Для цього може використовуватися служба імен мережі, у якій відзначається приналежність того чи іншого ресурсу визначеної мережі з відповідним стеком протоколів.

При використанні технології мультиплексування структура комунікаційних засобів операційної системи може бути і більш складною. У загальному випадку на кожному рівні замість одного протоколу з'являється цілий набір протоколів, а мультиплексорів може бути декілька, що виконують комутацію між протоколами різних рівнів (рис.15.4). Наприклад, робоча станція може одержати доступ до мереж із протоколами NetBIOS, IP, IPX через один мережевий адаптер. Аналогічно, сервер, що підтримує прикладні протоколи NCP, SMB і NFS може без проблем виконувати запити робочих станцій мереж NetWare, Windows NT і Sun одночасно.

Рисунок 15.3 - Мультиплексування стеків

Рисунок 15.4 - Мультиплексування протоколів

Передумовою для розвитку технології мультиплексування стеків протоколів стало строге визначення протоколів і інтерфейсів різних рівнів і їх відкритий опис, так, щоб фірма при реалізації "чужого" протоколу чи інтерфейсу могла бути впевнена, що її продукт буде правильно взаємодіяти з продуктами інших фірм по даному протоколу.