Ассоциация сетей

Оглавление

Сложности при организации взаимодействия различных сетей связано с тем, что эти сети используют различные стеки протоколов. Например: протоколы глобальных сетей X.25, TCP/IP, DecNet и локальных IBM, NetBeui, IPX/SPX (ОС "Novel") и др.
На нижних уровнях - физическом и канальном - проблем взаимодействия практически не возникает, так как большинство стеков могут использовать общие протоколы Ethernet, Token Ring, FDDI. Однако труднее решить задачу согласования различных протоколов верхних уровней при сопряжении сетей.

В настоящее время существует два подхода организации взаимодействия различных сетей:

Использование шлюзов, которые обеспечивают согласование двух стеков протоколов путем преобразования (трансляции) протоколов. Шлюз размещается между взаимодействующими сетями и служит посредником, переводящим протокольные процедуры и формат сообщений, поступающие от одной сети, в формат другой сети.
Шлюзы решают проблемы взаимодействия в глобальных и локальных сетях.
В ОС серверов и рабочих станций встраиваются несколько требуемых стеков протоколов. Такой подход носит название мультиплексирование стеков протоколов. За счет этого рабочая станция может связываться с серверами и другими рабочими станциями.
Этот метод решает проблему взаимодействия в локальных сетях.
Например, любая рабочая станция может получить доступ к сетям с протоколами NetBios, IP, IPX через один сетевой адаптер. Аналогично сервер, поддерживающий протоколы NCP, SMB и NFS может без проблем выполнять запросы рабочих станций сетей NetWere, Windows NT и Sun.

Если сравнивать взаимодействие различных сетей с общением людей, то можно провести аналогию - шлюз - переводчик, мультиплексирование - переход на язык собеседника.

Шлюзы

Шлюз позволяет сосредоточить все функции согласования протоколов различных стеков и разгрузить рабочую станцию от дополнительного программного обеспечения. Он повышает производительность сети, но требует дополнительных аппаратных затрат. Централизация также снижает надежность взаимодействия сетей .
Программные средства, реализующие шлюз, можно устанавливать либо на одну из двух взаимодействующих станций, либо, что гораздо рациональнее, разместить на некотором компьютере-посреднике (Рис.1).

Рис.1. Согласование стеков протоколов с помощью шлюза

Мультиплексирование

При мультиплексировании структура коммуникационных средств ОС становится более сложной, т.е. на каждом уровне вместо одного протокола появляется целый набор протоколов, а между уровнями вводится переключатель - менеджер протоколов. Менеджер протокола осуществляет соединение между протоколами двух соседних уровней в соответствии с протоколами той сети, с которой должен связаться машина. Недостаток мультиплексирования - избыточность, загрузка рабочей станции, усложнение программного обеспечения. На каждом уровне появляется набор протоколов и менеджеры.

NCP - NetWare Core Protocol (ОС "Novel")

Рис.2. Мультиплексирование стеков протоколов

Для переключения протоколов между канальным и сетевым уровнями имеется 4 конкретных средства:

ODI - Open Data Link (разработка фирмы Novell)
NDIS - Network Driver Interface Specification (разработка фирмы Microsoft и 3Com)
PDS - Packet Driver Specification (разработка FTP Software)
ASI - Adapter Support Interface (разработка IBM)

Все эти решения содержат три функциональных элемента:

Драйвер сетевого адаптера, реализующий протокол канального уровня и обеспечивающий интерфейс с аппаратурой. Драйвер позволяет сетям протоколов взаимодействовать с сетью стандартного образца, так как стек освобождается от необходимости знать детали аппаратуры.
Индивидуальный стек вышележащих протоколов, который обеспечивает доступ к требуемым сервисам.
Менеджер протоколов обеспечивает соединение драйвера адаптера с необходимыми стеками. Менеджер может переключать маршрут прохождения пакета от стека к драйверу или выполнять действия по согласованию интерфейсов.

Примеры

В стандарте ODI для сетей Novell роль менеджера выполняет программа LSL (Link Support Layer), которая динамически связывает каждый драйвер сетевого адаптера с одним или несколькими сетевыми протоколами: IPX, IP или Apple Talk.
Для согласования протоколов сетевого и транспортного уровня с протоколами более высоких уровней типа NCP или SMB применяется среда Streams и унифицированный интерфейс TLI (Transport Layer Interface) ОС Unix.
Для переключения протоколов верхних уровней используется менеджер протоколов MPR (Multiple Provider Router), для Win NT - это переключатель запросов приложений на доступ к удаленной файловой системе.

Следует отметить, что в настоящее время в наиболее часто используемых ОС локальных сетей - MS Windows, Novel - используется стек протоколов TCP/IP, что упрощает решение вопросов взаимодействия сетей.

Предыдущий

Следующий