Методы коммутации информации Высокоскоростное подключение по аналоговым каналам Взаимосвязь с другими сетями и архитектурами Потери пакетов Информационные сети

Информационные ресурсы сетей Физические характеристики волоконно-оптических передающих сред Основные сервисы сетевой среды Internet Протоколы и сервисы поисковых систем Подсети. Маска подсети. Имена Таблица маршрутизации


Учебник по информационным технологиям. Информационные сети

Взаимосвязь с другими сетями и архитектурами

Большие информационные и коммуникационные возможности Internet, с одной стороны, наличие современных высокоскоростных сетевых технологий, а также прикладных программ других сетевых архитектур с более широкими и гибкими возможностями, с другой стороны, приводят к общей практической заинтересованности во взаимном обогащении прикладных и коммуникационных ресурсов различных сетей.

Как уже отмечалось, вопросам взаимодействия Internet с другими сетями посвящено 290 документов RFC, отражающих используемые на практике конфигурации взаимодействия. Основные из таких конфигураций отражены на рис. 4, где указаны также соответствующие документы RFC, определяющие взаимодействие протоколов Internet с другими протоколами.

Можно выделить два основных подхода к взаимодействию Internet с другими сетевыми архитектурами и сетевыми технологиями.

Использование на нижних уровнях Internet современных высокоскоростных протоколов типа типа FDDI, Fast Ethernet, Frame Relay, ATM и др., повышающее эффективность работы прикладных протоколов Internet.

Использование более эффективных прикладных программ других сетевых архитектур (типа OSI, SNA) для работы по практически апробированным, достаточно зрелым и широко распространенным коммуникационным протоколам Internet.

В сво0ю очередь, сами принципы и методы организации таких взаимодействий можно разд0елить на две категории: инкапсуляция протоколов и преобразование услуг. Метод инкапсуляции охватывает обычно три этапа:

разбиение длинного сообщения пользователя или единицы информации вышерасположенного уровня (пакета, кадра) на несколько более коротких фрагментов или сегментов. Этот процесс получил в литературе двоякое название: «фрагментация» (fragmentation) или «сегментирование» (segmenting); Распределенные информационные системы и сети

образование из полученных фрагментов единиц информации (кадров, ячеек), воспринимаемых используемой сетевой технологией и упаковка полученных единиц информации в кадры или ячейки данной сетевой технологии. Этот процесс получил название «инкапсуляция» (encapsulation);

восстановление на принимающей стороне исходного сообщения, пакета или кадра. Этот процесс, в зависимости от конкретных используемых сетевых технологий, называется «сборка» (reassembling) (например, в X.25, ISDN) или «декапсуляция» (decapsulation) в большинстве других технологий.

Метод инкапсуляции протоколов определен в рекомендациях ITU-T I.363, I.365, Q.2119, стандартах ANSI T1.617a, Frame Relay Forum FRF.3.1 и в RFC 1490. На рис. 4 взаимодействие различных протоколов методом инкапсуляции изображено стрелками.

Метод преобразования услуг использован в показанном на рис. 4 взаимодействии протоколов Internet с прикладными протоколами OSI. В RFC 1006 (стандарт STD 35) определен механизм, позволяющий протоколу транспортного уровня ТР 0 (простой класс) по ISO/IEC 8073 (и, следовательно, любым прикладным программам OSI, работающим по ТР 0) функционировать над протоколом TCP Internet при использовании услуг протокола IP. В результате логические объекты всех верхних уровней OSI (прикладного, представления данных и сеансового) могут функционировать нормально, не ощущая того, что все они работают по TCP/IP.

В RFC 2126 (предложение по стандарту) дополнительно к протоколу ТР 0 предусмотрено также функционирование протокола ТР 2 (класс с мультиплексированием сетевых соединений) ISO/IEC 8073 над протоколом TCP и, кроме того, уточняются механизмы преобразования услуг TCP в услуги сетевого уровня OSI, используемые TP 0 и TP 2. Аналогичный стандарт «Использование прикладных протоколов OSI над протоколом TCP Internet» разработан в ISO.

Протокол по RFC 1006/2126 и ISO/IEC 14766 преобразует услуги протокола TCP Internet в стандартные по ISO/IEC 8348 услуги сетевого уровня OSI в режиме с установлением соединения (CONS), которые затем используются протоколом TP 0 или TP 2 по ISO/IEC 8073. Кроме того указанный протокол инкапсулирует протокольные блоки ISO/IEC 8073 в пакеты протокола ТСР. При этом все основные аспекты услуг транспортного уровня по ISO/IEC 8072 сохраняются, за исключением параметра качества услуг.

Наряду с широко известными сетевыми архитектурами и сетевыми технологиями OSI, X.25, ISDN, Frame Relay, ATM, SDH/SONET, а также стандартными технологиями локальных сетей семейства IEEE 802 (Ethernet, Token Ring, FDDI).

Технология SMDS, получившая название «коммутируемая многомегабитовая служба передачи данных», разработана компанией Bellcore. По ее определению, SMDS – это «высокоскоростная служба коммутации пакетов общего пользования, работающая в режиме без установления соединения и предназначенная для расширения локальных сетей за пределы оборудования пользователя через глобальные или региональные вычислительные сети». Эта служба может использоваться для многих применений, включая взаимосвязи локальных сетей, высокоскоростной доступ к удаленным базам данных, пакетная передача аудио- и видеоинформации, распределение ресурсов, передача изображений или телерадиология. При этом SMDS может обеспечивать взаимодействия с другими широкополосными технологиями, такими как Frame Relay и ATM. SMDS обеспечивает скорости передачи данных 56/64 Кбит/с (DS0), 1544 Мбит/с (DS1) и 44736 Мбит/с (DS3).

Спецификация NetBIOS, опубликованная в 1984 году корпорацией IBM под названием «IBM PC Network Technical Reference Manual», определила интерфейс и услуги сети IBM PC и совместимых систем, коллективно использующих общую широкополосную физическую среду. Предусмотрены два режима работы – сются динамически.

Поскольку служба NetBIOS сконструирована на основе различных протоколов и различного оборудования, то для обеспечения взаимодействия NetBIOS в Internet RFC 1001 и 1002 определили стандартный протокол для функционирования прикладных программ NetBIOS над протоколами TCP и UDP. Кроме того, поскольку для выполнения некоторых приложений NetBIOS типа серверов файлов ПК не подходят, то RFC 1001 и 1002 определили возможность построения реализаций на системах любого типа, где имеется комплект протоколов TCP/IP.

С другой стороны, RFC 1088 определил стандартный метод инкапсуляции датаграмм протокола IP в датаграммы NetBIOS с тем, чтобы обеспечить возможность работы в компьютерах сети NetBIOS прикладных программ Internet, работающих над IP. Кроме того определено преобразование 4-байтовых адресов IP в 16-байтовые имена NetBIOS. Использование маршрутизаторов, способных инкапсулировать пакеты IP в обычные протоколы уровня звена данных (типа протоколов локальных сетей), а также в датаграммы NetBIOS, позволяют компьютерам NetBIOS взаимодействовать со всей Internet.

Протокол PPP обеспечивает стандартный метод транспортирования многопротокольных датаграмм по двухпунктовым каналам. PPP определяет расширяемый Link Control Protocol и поддерживает семейство различных протоколов сетевого уровня NCP (Network Control Protocols). RFC 2097 определил один из протоколов NCP, поддерживаемых PPP, для функционирования протокола сетевого уровня NBFCP сети NetBIOS над PPP.

Высокопроизводительный параллельный интерфейс HIPPI, разработанный в конце 80-х – начале 90-х рабочей группой ANSI X3T9.3 HIPPI, представляет собой простой канал данных. Пара таких каналов обеспечивает одновременный прием и передачу данных на скорости 800 Мбит/с и факультативно 1600 Мбит/с.

Официально считается, что стадии стандартизации являются долгосрочными, остальные же, особенно те, которые отражают процесс обновления стандартов, должны длиться один-два года. Фактически же эти «краткосрочные» стадии растягиваются иногда на десятилетия. Например, некоторые предложения по стандартам Telnet (RFC 652 – 658) сохранялись на этой стадии в течение 24 лет (с 1974 по 1998 год), после чего были переведены в категорию исторических, а многие проекты стандартов сохраняют свой статус с 1990 года (RFC 951, 954, 1191 и др.) по сегодняшний день.

Структура связей протокольных модулей Логическая структура сетевого программного обеспечения, реализующего протоколы семейства TCP/IP в каждом узле сети internet, изображена на рис.1. Прямоугольники обозначают обработку данных, а линии, соединяющие прямоугольники, - пути передачи данных. Горизонтальная линия внизу рисунка обозначает кабель сети domen, которая используется в качестве примера физической среды

Критерии, отличающиеся учетом служебной информации В любом протоколе имеется заголовок, переносящий служебную информацию, и поле данных, в котором переносится информация, считающаяся для данного протокола пользовательской. Например, в кадре протокола domen минимального размера 46 байт (из 64) представляют собой поле данных, а оставшиеся 18 являются служебной информацией. При измерении пропускной способности в пакетах в секунду отделить пользовательскую информацию от служебной невозможно, а при побитовом измерении - можно.


Типы адресов стека TCP/IP