Петли в сетях, объединенных с помощью мостов
Петли в сетях, объединенных с помощью мостов
Без протокола взаимодействия между мостами алгоритм ТВ отказывает, когда между двумя любыми LAN об'единенной сети имеется несколько трактов, включающих в себя мосты и локальные сети. Образование петли при об'единении с помощью мостов показано
Поле идентификатора (ID) сообщения
Рисунок 15-6.
| 00 | Continuation of message (COM) |
| 01 | End of message (EOM) |
| 10 | Beginning of message (BOM) |
| 11 | Single segment message (SSM) |
Figure 15-6 Segment Type Values
Поле "идентификатора (ID) сообщения" (message ID) обеспечивает связь PDU уровня 2 с каким-либо PDU уровня 3. ID сообщения одинаково для всех сегментов данного PDU уровня 3. Для доступа DQDB с множеством СРЕ, PDU, выходящие из разных СРЕ, должны иметь разные ID сообщения. Это позволяет сети SMDS, принимающей чередующиеся слоты от различных PDU уровня 3, ассоциировать каждый PDU уровня 2 с соответствующим PDU уровня 3. Следующие друг за другом PDU уровня 3 из одного и того же СРЕ могут иметь идентичные ID сообщения. Это не вносит никакой неопределенности, т.к. любой отдельный СРЕ должен отправить все PDU уровня 2, входящие в какой- либо PDU уровня 3, прежде чем он приступит к отправке PDU уровня 2, принадлежащих к другому PDU уровня 3.
Поле "единицы сегментации" (segmentation unit) является информационной частью PDU. В том случае, когда PDU уровня 2 незаполнена, это поле заполняется нулями.
Поле "длины полезной нагрузки" (payload length) указывает, какое число байтов PDU уровня 3 фактически содержится в поле единицы сегментации. Если данная PDU уровня 2 незаполнена, то это поле также заполняется нулями.
И наконец, поле "CRC полезной нагрузки" (payload CRC) содержит 10-битовое значение "проверки при помощи циклического избыточного кода" (cyclic redundancy check (CRC)), используемое для обнаружения неисправностей в полях типа сегмента, ID сообщений, единицы сегментации, длины полезной нагрузки и CRC полезной нагрузки. Данная проверка CRC не охватывает поля информации управления доступом или управления сетью.
Уровень 1
Уровень 1 SIP обеспечивает протокол физического канала, который действует при скоростях DS-3 или DS-1 между СРЕ и сетью. Уровень 1 SIP разделен на 2 части: подуровень системы передачи (transmission system) и Протокол конвергенции физического уровня (Physical Layer Convergence Protocol (PLCP)). Первая часть определяет характеристики и метод подключения к каналу передачи, т.е. DS-3 или DS-1. Вторая часть определяет, каким образом должны быть организованы PDU уровня 2 или слоты в зависимости от блока данных DS-3 или DS-1, a также часть информации управления.
Т.к. SIP базируется на IEEE 802.6, у него есть преимущество- совместимость с будущими интерфейсами BISDN, которые обеспечат применения, связанные не только с передачей данных, но также и видеосигналов и голоса. Однако ценой обеспечения этой совместимости стали некоторые непроизводительные затраты протокола, которые необходимо учитывать при подсчете общей пропускной способности, которую можно получить при использовании SIP. Общая полоса пропускания через доступ DQDB DS-3, доступная для данных пользователя PDU уровня 3, составляет примерно 34 Mb/сек. Через доступ DS-1 может быть перенесено примерно 1.2 Mb/сек информации пользователя.
Использование протокола "управления доступом к носителю" (МАС) IEEE 802.6 МАN в качестве базиса для SMDS SIP означает, что возможна локальная связь между СРЕ, совместно использующих один и тот же доступ DQDB. Часть этой локальной связи будет видимой для переключателя, обслуживающего SNI, а часть нет. Поэтому переключатель должен использовать адрес пункта назначения единицы данных, чтобы дифференцировать информационные единицы, предназначенные для передач SMDS, и информационные единицы, предназначенные для локальной передачи между несколькими СРЕ, совместно использующими один доступ DQDB.
Поле "управления доступом"
Рисунок 15-5.
Поле "управления доступом" (access control) PDU уровня 2 SIP содержит различные значения, зависящие от направления информационного потока. Если слот отправлен из переключателя в CPE, то важным является только указание о том, содержит или нет данное PDU информацию. Если слот отправлен из СРЕ в переключатель, и при этом конфигурация представляет собой конфигурацию с несколькими СРЕ, то это поле может также содержать биты запроса, которые обозначают запросы шины для этих слотов, соединяющей переключатель и СРЕ. Дальнейшие подробности об использовании этих битов запроса для реализации управления распределенным доступом к среде с организацией очереди могут быть получены из стандарта IEEE 802.6.
Поле "информации управления сетью" (network control information) может содержать только два возможных значения. Одна из двух конкретных структур битов включается в том случае, если PDU содержит информацию; другая используется , когда она отсутствует.
Поле "типа сегмента" (segment type) указывает, является ли данная PDU уровня 2 начальным, последним или каким-нибудь слотом из середины PDU уровня 3. Значения типов сегмента представлены
Поля Х.25 Уровня 3 образуют пакет
Рисунок 13-3. Поля Х.25 Уровня 3 образуют пакет Х.25; они состоят из заголовка и данных пользователя. Поля Х.25 Уровня 2 (LAPB) включают в себя поле управления уровнем блока данных и поле адресации, встроенный пакет Уровня 2 и проверочную последовательность блока данных (FCS).
"Порты DAS FDDI", каждый
Рисунок 7-3 "Порты DAS FDDI", каждый порт обеспечивает соединение как с первичным, так и со вторичным кольцом.
Программное обеспечение главной
Программное обеспечение главной вычислительной машины UltraNet
Программное обеспечение главной вычислительной машины UltraNet состоит из:
Библиотек программирования, позволяющих пропускать через UltraNet программы клиентов Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) (Протокол управления передачей/ Протокол Internet) и графические прикладные программы. Драйверов устройств сетевых процессоров, которые обеспечивают интерфейс между процессами пользователя и сетевым процессором UltraNet через адаптер процессора. Поддержки системы программных гнезд, базирующейся на библиотеках программ, UNIX Berkeley Standard Distribution (BSD). Эта поддержка обеспечивается в форме совокупности библиотечных функций языка С, которая заменяет стандартные обращения к системе программных гнезд, чтобы обеспечить совместимость с существующими прикладными задачами, базирующимися на программных гнездах. Обслуживающие конфигурационные программы, которые дают возможность пользователю определять сетевые процессоры, имеющиеся в системе UltraNet, маршруты между концентраторами UltraNet и сетевыми процессорами, а также адреса UltraNet. Диагностические обслуживающие программы, которые позволяют пользователям проверять систему UltraNet для обнаружения возможных проблем. Эти обслуживающие программы могут запускаться компьютером Ultra Network Manager (Управляющий сети UltraNet), а также главной вычислительной машиной.Производные протоколы
Производные протоколы
Несмотря на то, что в HDLC не вoшли несколько характеристик, используемых в SDLC, он повсеместно считается некой суперразновидностью SDLC, совместимой с ним. LAP считается подразновидностью HDLC. LAPB был разработан, чтобы обеспечить продолжение совместимости с HDLC, который был изменен в начале 1980 гг. IEEE 802.2 является модификацией HDLC для окружений LAN.
Протокол доставки дейтаграмм (DDP)
Протокол доставки дейтаграмм (DDP)
Основным протоколом сетевого уровня AppleTalk является протокол DDP. DDP обеспечивает обслуживание без установления соединения между сетевыми гнездами. Гнезда могут назначаться либо статистически, либо динамически. Адреса AppleTalk, назначаемые DDP, состоят из 2 компонентов: 16-битового номера сети (network number) и 8-битового номера узла (node number). Эти два компонента обычно записываются в виде десятичных номеров, разделенных точкой (например, 10.1 означает сеть 10, узел 1). Если номер сети и номер узла дополнены 8-битовым гнездом (socket), обозначающим какой-нибудь особый процесс, то это означает, что в сети задан какой-нибудь уникальный процесс.
AppleTalk Phase II делает различие между нерасширенными (nоnextended) и расширенными (extended) сетями. В нерасширенных сетях, таких как LocalTalk, номер каждого узла AppleTalk уникален. Нерасширенные сети были единственным типом сети, определенным в AppleTalk Phase I. В расширенных сетях, таких как EtherTalk и TokenTalk, уникальной является комбинация номер каждой сети/номер узла.
Зоны определяются управляющим сети AppleTalk в процессе конфигурации роутера. Каждый узел AppleTalk принадлежит к отдельной конкретной зоне. Расширенные сети могут иметь несколько зон, которые ассоциируются с ними. Узлы в расширенных сетях могут принадлежать к любой отдельной зоне, которая ассоциируется с этой расширенной сетью.
Протокол поддепжки маршрутной таблицы (RTMP)
Протокол, который организует и поддерживает маршрутные таблицы AppleTalk, называется Протоколом поддержки маршрутной таблицы (RTMP). Маршрутные таблицы RTMP содержат данные о каждой сети, до которой может дойти дейтаграмма. В эти данные входит порт роутера, который ведет к сети пункта назначения, ID узла следующего роутера, который принимает данный пакет, расстояние до сети назначения, выраженное числом пересылок, и текущее состояние этих данных (хорошее, подозрительное или плохое). Периодический обмен маршрутными таблицами позволяет роутерам об'единенных сетей гарантировать обеспечение непротиворечивой текущей информацией. На Рисунок 16-4 представлен образец таблицы RTMP и соответствующая архитектура сети.
Протокол привязки по именам AppleTalk (Name Binding Protocol - NBP) устанавливает связь имен AppleTalk (которые выражаются как об'екты, видимые для сети - network-visible entities, или NVE) с адресами. NVE является адресуемой сетью AppleTalk услугой, такой как гнездо. NVE ассоциируются с более, чем одним именем об'ектов и перечнем атрибутов. Имена об'ектов представляют собой последовательность символов, например такую: printer@net1, в то время как перечень атрибутов определяет характеристики NVE.
Связь между NVE с присвоенными именами и сетевыми адресами устанавливается через процесс привязки имени. Привязка имени может быть произведена в момент запуска узла или динамично, непосредственно перед первым использованием. NBP управляет процессом привязки имени, в который входят регистрация имени, подтверждение имени, стирание имени и поиск имени.
Зоны позволяют проводить поиск имени в группе логически связанных узлов. Чтобы произвести поиск имен в пределах какой-нибудь зоны, отправляется запрос о поиске в местный роутер, который рассылает широковещательный запрос во все сети, которые имеют узлы, принадлежащие заданной зоне. Протокол информации зоны (Zone Information Protocol - ZIP) координирует эти действия.
ZIP поддерживает соответствие номер сети/номер зоны в информационных таблицах зоны (zone information tables-ZIT). ZIT хранятся в роутерах, которые являются основными пользователями ZIP, однако конечные узлы используют ZIP в процессе запуска для выбора своих зон и получения межсетевой информации о зонах. ZIP использует маршрутные таблицы RTMP для отслеживания изменений в топологии сети. Если ZIP находит данные о маршрутной таблице, которох нет в данной ZIT, она образует запись данных о новой ZIT. На Рисунок 16-5 представлен образец ZIT.
| 1 | My |
| 2 | Your |
| 3 | Marketing |
| 4 | Documentation |
| 5-5 | Sales |
Figure 16-5
Протокол интерфейса SMDS (SIP)
Протокол интерфейса SMDS (SIP)
Доступ к сети SMDS осуществляется через SIP. SIP базируется на протоколе DQDB, определяемом стандартом IEEE 802.6 MAN. Протокол DQDB определяет схему управления доступом к носителю, которая позволяет об'единять между собой множество систем через две однонаправленные логические шины.
В соответствии с IEEE 802.6, стандарт DQDB может быть использован для построения частных, базирующихся на волоконно-оптических носителях сетей MAN, поддерживающих различные прикладные задачи, в том числе передачу данных, голоса и видеосигналов. Этот протокол был выбран в качестве базиса для SIP по той причине, что это был открытый стандарт, который мог обеспечить все характеристики обслуживания SMDS и совместимость со стандартами передачи для коммерческих линий связи, а также с новыми стандартами для Broadband ISDN (BISDN). По мере совершенствования и распространения технологии BISDN, коммерческие линии связи собираются обеспечить не только SMDN, но также и широкополосное видео и речевое обслуживание.
Для сопряжения с сетями SMDS необходима только часть протокола IEEE 802.6, касающаяся передачи данных без установления соединения. Поэтому SIP не определяет поддержку применений, связанных с передачей голоса или видеосигналов.
Если протокол DQDB используется для получения доступа к сети SMDS, то результатом его работы является "доступ DQDB" (access DQDB). Термин "доступ DQDB" отличает работу протокола DQDB в интерфейсе SNI от его работы в других окружениях (таких, как внутри сети SMDS). Один переключатель в сети SMDS воздействует на доступ DQDB как одна станция, в то время как оборудование заказчика воздействует на доступ DQDB как одна или более станций.
Т.к. протокол DQDB предназначался для поддержки информационных и неинформационных систем, а также потому, что это протокол управления коллективным доступом к среде, он является относительно сложным протоколом. Он состоит из двух частей:
Синтаксиса протокола Алгоритма распределенного доступа с организацией очереди, который назначает управление коллективным доступом к носителюКонфигурация CPE
Существуют две возможные конфигурации оборудования СРЕ для получения доступа DQDB к сети SMDS (смотри Рисунок 15-2). При конфигурации с одним СРЕ доступ DQDB просто соединяет переключатель в коммерческой сети и одну станцию, принадлежащую абоненту (СРЕ). Для конфигурации с большим числом СРЕ, доступ DQDB состоит из переключателя в сети и множества об'единенных СРЕ в местоположении абонента. Для второй конфигурации, все СРЕ должны принадлежать одному и тому же абоненту.
Для случая с одним СРЕ, доступ DQDB фактически представляет собой просто подсеть DQDB из двух узлов. Каждый из этих узлов (переключатель и СРЕ) передают данные другому через однонаправленную логическую шину. Конкуренция на получение этой шины отсутствует, т.к. других станций нет. Поэтому нет необходимости использовать алгоритм распределенного доступа с организацией очереди. При отсутствии той сложности, которую создает применение алгоритма распределенного доступа с организацией очереди, SIP для конфигурации с одним СРЕ намного проще, чем SIP для конфигурации с большим числом СРЕ.
Уровни SIP
SIP может быть логически разделен на 3 уровня, как это показано
Протокол междоменной маршрутизации (IDRP)
Протокол междоменной маршрутизации (IDRP)
IDRP является протоколом OSI, предназначенным для перемещения информации между доменами маршрутизации. Он предназначен для бесшовной работы с CLNP, ES-IS и IS-IS. IDRP базируется на Протоколе граничных роутеров (BGP), который является протоколом междоменной маршрутизации, впервые появившемся в сообществе IP (смотри Главу 27 "BGP").
IDRP вводит несколько новых терминов, в том числе следующие:
Border intermediate system (BIS) Граничная промежуточная система. Это IS, участвующая в междоменной маршрутизации. Для этого она использует IDRP. Routing domain (RD) Домен маршрутизации. Это группа ES и IS, работающих согласно общим административным правилам, включающим коллективное пользование общим маршрутным планом. Routing domain identifier (RDI) Идентификатор домена маршрутизации. Уникальный идентификатор домена маршрутизации (RD). Routing information base (RIB) Информационная база маршрутизации. Это база данных маршрутизации, используемая IDRP. Каждая BIS строит свою RIB из информации, полученной от систем данного RD и из других BIS. Любая RIB содержит набор маршрутов, выбранных для использования какой-нибудь конкретной BIS. Confederation Конфедерация. Это группа доменов маршрутизации (RD). RD, не принадлежащие к данной конфедерации, воспринимают ее как один RD. Топология конфедерации невидима для RD, не принадлещащих к ней. Конфедерации помогают сократить сетевой трафик, выступая в об'единенной сети в качестве непреодолимой преграды; они могут быть вложены одна в другую.Маршрут IDRP представляет собой последовательность RDI. Некоторые из этих RDI могут быть конфедерациями. При конфигурации каждой BIS она знает о RD и конфедерациях, к которым она принадлежит, а также узнает о других BIS, RD и конфедерациях из информации, которой она обменивается с каждым соседом. Как и для маршрутизации с вектором расстояния, маршруты в какой-нибудь конкретный пункт назначения накапливаются вне данного пункта назначения. Только маршруты, которые удовлетворяют требованиям местной политики какой-нибудь BIS и были выбраны для использования, будут переданы в другие BIS. Пересчет маршрутов носит частичный характер и имеет место при наличии одного их следующих трех событий: получена инкрементная корректировка маршрутизации с новыми маршрутами, отказывает какая-нибудь соседняя BIS или появляется новая соседняя BIS.
В число характеристик IDRP входят следующие:
Поддержка CLNP QOS Устранение петель путем ослеживания всех RD, пересекаемых роутером Сокращение об'ема маршрутной информации и ее обработки путем использования конфедераций, компрессии информации путей RD и других средств Обеспечение надежности путем использования встроенных надежных средств транспортировки Обеспечение защиты данных путем использования криптографической сигнатуры для каждого пакета Наличие узлов обслуживания маршрута Регенерирующие пакеты RIBПротокол управления канала связи PPP (LCP)
Протокол управления канала связи PPP (LCP)
LCP обеспечивает метод организации, выбора конфигурации, поддержания и окончания работы канала с непосредственным соединением. Процесс LCD проходит через 4 четко различаемые фазы:
Организация канала и согласование его конфигурации. Прежде чем может быть произведен обмен каких-либо дейтаграмм сетевого уровня (например, IP), LCP сначала должен открыть связь и согласовать параметры конфигурации. Эта фаза завершается после того, как пакет подтверждения конфигурации будет отправлен и принят. Определение качества канала связи. LCP обеспечивает факультативную фазу определения качества канала, которая следует за фазой организации канала и согласования его конфигурации. В этой фазе проверяется канал, чтобы определить, является ли качество канала достаточным для вызова протоколов сетевого уровня. Эта фаза является полностью факультативной. LСP может задержать передачу информации протоколов сетевого уровня до завершения этой фазы. Согласование конфигурации протоколов сетевого уровня. После того, как LСP завершит фазу определения качества канала связи, конфигурация сетевых протоколов может быть по отдельности выбрана соответствующими NCP, и они могут быть в любой момент вызваны и освобождены для последующего использования. Если LCP закрывает данный канал, он информирует об этом протоколы сетевого уровня, чтобы они могли принять соответствующие меры. Прекращение действия канала. LCP может в любой момент закрыть канал. Этро обычно делается по запросу пользователя (человека), но может произойти и из-за какого-нибудь физического события, такого, как потеря носителя или истечение периода бездействия таймера.Существует три класса пакетов LCP:
Пакеты для организации канала связи. Используются для организации и выбора конфигурации канала. Пакеты для завершения действия канала. Используются для завершения действия канала связи. Пакеты для поддержания работоспособности канала. Используются для поддержания и отладки канала.Эти пакеты используются для достижения работоспособности каждой из фаз LCP.
Протоколы высших уровней
Протоколы высших уровней
AppleTalk обеспечивает несколько протоколов высшего уровня. Протокол сеансов AppleTalk ( AppleTalk Session Protocol - ASP) организует и поддерживает сеансы (логические диалоги) между клиентом AppleTalk и служебным устройством. Протокол доступа к принтеру ( Printer Access Protocol- РАР) AppleTalk является ориентированным по связи протоколом, который организует и поддерживает связи между клиентами и служебными устройствами (использование термина printer в заголовке этого протокола является просто исторической традицией). Эхо-протокол AppleTalk (AppleTalk Echo Protocol- AEP) является очень простым протоколом, генерирующим пакеты, которые могут быть использованы для проверки способности различных узлов сети создавать повторное эхо. И наконец, Протокол ведения картотеки AppleTalk (AppleTalk Filing Protocol - AFP) помогает клиентам коллективно использовать служебные файлы в сети.
Протоколы высших уровней
Протоколы высших уровней
Комплект протоколов Internet включает в себя большое число протоколов высших уровней, представляющих самые разнообразные применения, в том числе управление сети, передача файлов, распределенные услуги пользования файлами, эмуляция терминалов и электронная почта. На Рисунок 18-9 показана связь между наиболее известными протоколами высших уровней Internet и применениями, которые они поддерживают.
Протокол передачи файлов (File Transfer Protocol - FTP) обеспечивает способ перемещения файлов между компьютерными системами. Telnetобеспечивает виртуальную терминальную эмуляцию. Протокол управления простой сетью (Simle network management protocol - SNMP) является протоколом управления сетью, используемым для сообщения об аномальных условиях в сети и установления значений допустимых порогов в сети. X Windows является популярным протоколом, который позволяет терминалу с интеллектом связываться с отдаленными компьютерами таким образом, как если бы они были непосредственно подключенными мониторами. Комбинация протоколов Network File System (NFS) (Система сетевых файлов), External Data Representation (XDP) (Представление внешней информации) и Remote Procedure Call (RPC) (Вызов процедуры обращений к отдаленной сети) обеспечивает прозрачный доступ к ресурсам отдаленной сети. Простой протокол передачи почты (Simple Mail Transfer Protocol - SMTP) обеспечивает механизм передачи электронной почты. Эти и другие применения используют услуги ТСР/IP и других протоколов Internet низших уровней, чтобы обеспечить пользователей базовыми сетевыми услугами.
Протоколы высших уровней
Протоколы высших уровней
NetWare поддерживает большое разнообразие протоколов высших уровней; некоторые из них несколько более популярны, чем другие. NetWare shell (командный процессор) работает в оборудовании клиентов (которое часто называется рабочими станциями среди специалистов по NetWare) и перехватывает обращения прикладных задач к устройству Ввод/Вывод, чтобы определить, требуют ли они доступ к сети для удовлетворения запроса. Если это так, то NetWare shell организует пакеты запросов и отправляет их в программное обеспечение низшего уровня для обработки и передачи по сети. Если это не так, то они просто передаются в ресурсы местного устройства Ввода/Вывода. Прикладные задачи клиента не осведомлены о каких-либо доступах к сети, необходимых для выполнения обращений прикладных задач. NetWare Remote Procedure Call (Netware RPC) (Вызов процедуры обращения к отдаленной сети) является еще одним более общим механизмом переадресации, поддерживаемым Novell.
Netware Core Protocol (NCP) (Основной протокол NetWare) представляет собой ряд программ для сервера, предназначенных для удовлетворения запросов прикладных задач, приходящих, например, из NetWare shell. Услуги, предоставляемые NCP, включают доступ к файлам, доступ к принтеру, управление именами, учет использования ресурсов, защиту данных и синхронизацию файлов.
NetWare также поддерживает спецификацию интерфейса сеансового уровня Network Basic I/O System (NetBIOS) компаний IBM и Microsoft. Программа эмуляции NetBIOS, обеспечиваемая NetWare, позволяет программам, написанным для промышленного стандартного интерфейса NetBIOS, работать в пределах системы NetWare.
Услуги прикладного уровня NetWare включают NetWare Message Handling Service (NetWare MHS) (Услуги по обработке сообщений), Btrieve, NetWare Loadable Modules (NLM) (Загружаемые модули NetWare) и различные характеристики связности IBM. NetWare MHS является системой доставки сообщений, которая обеспечивает транспортировку электронной почты. Btrieve представляет собой реализацию механизма доступа к базе данных двоичного дерева (btree) Novell. NLM реализуются как дополнительные модули, которые подключаются к системе NetWare. В настоящее время компания Novell и третьи участвующие стороны предоставляют NLM для чередующихся комплектов протоколов (alternate protocol stacks), услуги связи, услуги доступа к базе данных и много других услуг.
Протоколы высших уровней
Протоколы высших уровней
Основные протоколы высших уровней OSI представлены
Протоколы высших уровней
Протоколы высших уровней
Являясь распределенной сетью, VINES использует модель вызова процедуры обращений к отдаленной сети (remote procedure call - RPC) для связи между клиентами и служебными устройствами. RCP является основой сред распределенных услуг. Протокол NetRPC (Уровни 5 и 6) обеспечивает язык программирования высшего уровня, который позволяет осуществлять доступ к отдаленным услугам способом, прозрачным как для пользователя, так и для прикладной программы.
На Уровне 7 VINES обеспечивает протоколы файловых услуг и услуг принтера, а также протокол услуг "StreetTalk name/directory". StreetTalk, один из протоколов с торговым знаком компании VINES, обеспечивает службу постоянных имен в глобальном масштабе для всей об'единенной сети.
VINES также обеспечивает среду разработки интегрированных применений при наличии нескольких операционных систем, включая DOS и UNIX. Taкая среда разработки позволяет третьей участвующей стороне осуществлять разработку как клиентов, так и услуг, действующих в среде VINES.
Протоколы высших уровней
Протоколы высших уровней
XNS предлагает несколько протоколов высших уровней. Протокол "Печатание" (Printing) обеспечивает услуги принтера. Протокол "Ведение картотеки" (Filing) обеспечивает услуги доступа к файлам. Протокол "Очистка9 (Сlearinghouse) обеспечивает услуги, связанные с присвоением имени. Каждый из этих протоколов работает в дополнение к протоколу "Курьер" (Сourier), который обеспечивает соглашения для структурирования данных и взаимодействия процессов.
XNS также определяет протоколы уровня четыре. Это протоколы прикладного уровня, но поскольку они имеют мало общего с фактическими функциями связи, в спецификации XNS нет каких-либо определений по существу.
И наконец, протокол "Эхо" (Echo Protocol) используется для тестирования надежности узлов сети XNS. Он используется для поддержки таких функций, как функции, обеспечиваемые командой ping, которую можно встретить в Unix и других средах. Спецификация XNS описывает протокол "Эхо" как протокол уровня два.
Прозрачное объединение с помощью
Прозрачное объединение с помощью мостов "Источник-Маршрут" (SRT)
SRT комбинируют реализации алгоритмов ТВ и SRB. SRT используют бит индикатора маршрутной информации (routing information indicator - RII), чтобы отличать блоки данных, использующих SRB, от блоков данных, использующих ТВ. Если бит RII равен 1, то RIF присутствует в блоке данных, и данный мост использует алгоритм SRB. Если RII равен 0, то RIF oтсутствует, и данный мост использует ТВ.
Как и мосты TLB, мосты SRT не являются техническим решением, совершенным с точки зрения решения проблем об'единения с помощью мостов смешанных носителей. SRT также должны иметь дело с описанными выше несовместимостями Ethernet/Token Ring. Скорее всего, SRT потребует расширения аппаратных возможностей SRB, чтобы они могли справляться с дополнительной нагрузкой, связанной с анализом каждого пакета. Может потребоваться также программное наращивание SRB. Кроме того, в окружениях смешанных SRT, TB и SRB, выбранные маршруты источника должны пересекать любые доступные SRT и SRB. Результирующие тракты могут быть потенциально значительно хуже маршрутов связующего дерева, образованных мостами ТВ. И наконец, смешанные сети SRB/SRT теряют преимущества SRT, поэтому пользователи поймут, что они вынуждены осуществить полный переход к SRT, требующий значительных расходов. Однако SRT позволяет сосуществование двух несовместимых сред и обеспечивает связь между конечными узлами SRB и ТВ.
Реализация сети
Реализация сети
Frame Relay может быть использована в качестве интерфейса к услугам либо общедоступной сети со своей несущей, либо сети с оборудованием, находящимся в частном владении. Обычным способом реализации частной сети является дополнение традиционных мультиплексоров Т1 интерфейсами Frame Relay для информационных устройств, а также интерфейсами (не являющимися специализированными интерфейсами Frame Relay) для других прикладных задач, таких как передача голоса и проведение видео-телеконференций. На Рисунок 14-5 "Гибридная сеть Frame Relay" представлена такая конфигурация сети.
Обслуживание общедоступной сетью Frame Relay разворачивается путем размещения коммутирующего оборудования Frame Relay в центральных офисах (CO) телекоммуникационной линии. В этом случае пользователи могут реализовать экономические выгоды от тарифов начислений за пользование услугами, чувствительных к трафику, и освобождены от работы по администрированию, поддержанию и обслуживанию оборудования сети.
Для любого типа сети линии, подключающие устройства пользователя к оборудованию сети, могут работать на скорости, выбранной из широкого диапазона скоростей передачи информации. Типичными являются скорости в диапазоне от 56 Kb/сек до 2 Mb/сек, хотя технология Frame Relay может обеспечивать также и более низкие и более высокие скорости. Ожидается, что в скором времени будут доступны реализации, способные оперировать каналами связи с пропускной способностью свыше 45 Mb/сек (DS3).
Как в общедоступной, так и в частной сети факт обеспечения устройств пользователя интерфейсами Frame Relay не является обязательным условием того, что между сетевыми устройствами используется протокол Frame Relay. В настоящее время не существует стандартов на оборудование межсоединений внутри сети Frame Relay. Таким образом, могут быть использованы традиционные технологии коммутации цепей, коммутации пакетов, или гибридные методы, комбинирующие эти технологии.
Реализация сети
Реализация сети
Внутри коммерческой сети возможность коммутации пакетов на большой скорости, которая необходима для SMDS, может быть обеспечена применением нескольких различных технологий. В настоящее время в ряд сетей вводятся переключатели, базирующиеся на технологии MAN, например, на стандарте DQDB. Ряд Technical Advisories (Технических консультативных заключений), выпущенных Bellcore, определяют требования стандарта на сетевое оборудование для таких функций, как:
Сетевые операции Измерение частоты использования сети для пред'явления счета Интерфейс между локальной коммерческой сетью и отдаленной коммерческой сетью Интерфейс между двумя переключателями в пределах одной и той же коммерческой сети. Управление клиентами сетиКак уже отмечалось, протокол IEEE 802.6 и SIP были специально разработаны так, чтобы соответствовать основному протоколу BISDN, называемому "Режим асинхронной передачи" (АТМ). АТМ и IEEE 802.6 принадлежат к классу протоколов, часто называемых протоколами "быстрой коммутации пакетов" или "реле сегментов" (cell relay). Эти протоколы организуют информацию в небольшие, с фиксированными размерами сегменты (в соответствии с терминологией SIP, это PDU уровня 2). Сегменты с фиксированными размерами могут обрабатываться и коммутироваться в аппаратуре на очень высоких скоростях. Это накладывает жесткие ограничения на характеристики задержки, делая протоколы реле сегментов пригодными для применений, связанных с голосом и видеосигналами. После того, как станет доступным коммутирующее оборудование, базирующееся на АТМ, эта технология также будет внедрена в сети, обеспечивающие SMDS.
Решила отправить блок данных в
Рисунок 30-1 решила отправить блок данных в Хост Y. Вначале машина Х не знает, где находится машина Y-в той же или в другой LAN. Чтобы определить это, она отправляет тестовый блок данных. Если этот блок данных возвращается к ней без положительного указания о том, что машина Y видела его, то она должна предположить, что машина Y находится в отдаленном сегменте.
Чтобы точно определить местоположение отдаленной машины Y, машина Х отправляет блок данных разведчика (explorer). Каждый мост, получающий этот блок данных (в нашем примере это Мосты 1 и 2), копирует его во все порты отправки сообщений. По мере продвижения блоков данных-разведчиков через об'единенную сеть они дополняются маршрутной информацией. Когда блоки данных-разведчики машины Х доходят до машины Y, то машина Y отвечает каждому отдельно, используя накопленную маршрутную информацию. После получения всех ответных блоков данных машина Х может выбрать маршрут, базирующийся на заранее установленном критерии.
В примере, приведенном
Результатом этого процесса будут два маршрута:
Рисунок 30-1, результатом этого процесса будут два маршрута:
LAN 1 - Bridge 1 - LAN 3 - Bridge 3 - LAN 2 LAN 1 - Bridge 2 - LAN 4 - Bridge 4 - LAN 2
Машина Х должна выбрать один из этих двух маршрутов. Спецификация IEEE 802.5 не назначает критерий, который машина Х должна использовать для выбора маршрута; однако в ней имеется несколько предложений, которые перечислены ниже:
Первый принятый блок данных Ответ с минимальным числом пересылок Ответ с самым большим разрешенным размером блока данных Различные комбинации перечисленных выше критериевВ большинстве случаев выбирается тракт, содержащийся в первом полученном блоке данных.
После того, как маршрут выбран, он включается в блоки данных, предназначенных для машины Y, в форме поля маршрутной информации (routing information field - RIF). RIF включается только в блоки данных, предназначенных для других LAN. Наличие маршрутной информации в блоке данных указывается путем установки самого значащего бита, называемого битом индикатора маршрутной информации (routing information indicator - RII), в поле адреса источника.
В изложенном выше описании
Рисунок 2-2.
Рисунок 3-1
Рисунок 3-1.
Дистанционное мостовое соединение представляет
Рисунок 3-2.
Дистанционные мосты не могут увеличить скорость WAN, однако они могут компенсировать несоответствия в скоростях путем использования достаточных буферных мощностей. Если какое-либо устройство LAN, способной передавать со скоростью 3 Mb/сек, намерено связаться с одним из устройств отдаленной LAN, то локальный мост должен регулировать поток информации, передаваемой со скоростью 3Mb/сек, чтобы не переполнить последовательный канал, который пропускает 64 Kb/сек. Это достигается путем накопления поступающей информации в расположенных на плате буферах и посылки ее через последовательный канал со скоростью, которую он может обеспечить. Это осуществимо только для коротких пакетов информации, которые не переполняют буферные мощности моста.
IEEE (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике) поделил канальный уровень OSI на два отдельных подуровня: подуровень MAC (Управление доступом к носителю) и подуровень LLC (Управление логическим каналом). МАС разрешает и оркестрирует доступ к носителю (Например, конфликтные ситуации, эстафетная передача и др.), в то время как подуровень LLC занят кадрированием, управлением потоком информации, управлением неисправностями и адресацией подуровня МАС.
Некоторые мосты являются мостами подуровня МАС. Эти устройства образуют мост между гомогенными сетями (например, IEEE 802.3 и IEEE 802.3). Другие мосты могут осуществлять трансляцию между различными протоколами канального уровня (например, IEEE 802.3 и IEEE 802.5). Базовый механизм такой трансляции показан
главная вычислительная машина
Рисунок 3-3.
Трансляция, осуществляемая мостом между различными типами сетей, никогда не бывает безупречной, т.к. всегда имеется вероятность, что одна сеть поддержит определенный фрейм, который не поддерживается другой сетью. Эту ситуацию можно считать примерно аналогичной проблеме, с которой сталкивается эскимос, пытающийся перевести на английский некоторые слова из тех 50 слов, которые обозначают "снег". Более подробно многие из вопросов трансляции через мосты обсуждаются в Главе 31 "Об'единение различных сред с помощью мостов".
три байта; он состоит
Рисунок 6-3.
Максимальная скорость передачи сигнала
Рисунок 9-1.
| Max. signal rate | 52 Mbps |
| Max. cable length | 50 feet |
| Connector pins | 50 |
| Interface | DTE-DCE |
| Electrical technology | Differential ECL |
| Typical power consumption | 610 mW |
| Topology | Point-to-point |
| Cable type | Shielded twisted pair |
Figure 9-1 HSSI Technical Characteristics Максимальная скорость передачи сигнала HSSI равна 52 Mb/сек. На этой скорости HSSI может оперировать скоростями Т3 (45 Mb/сек) большинства современных быстродействующих технологий WAN, скоростями Office Channel(OC)-1 (52 Mb/сек) иерархии синхронной цифровой сети (SDN), а также может легко обеспечить высокоскоростное соединение между локальными сетями, такими, как Token Ring и Ethernet.
Применение дифференциальных логических схем с эмиттерным повторителем (ЕCL) позволяет HSSI добиться высоких скоростей передачи информации и низких уровней помех. ECL использовалась в интерфейсах Cray в течение нескольких лет; эта схема определена стандартом сообщений High-Perfomance Parallel Interface (HIPPI), разработанным ANSI, для связей LAN с суперкомпьютерами. ECL-это имеющаяся в готовом виде технология, которая позволяет превосходно восстанавливать синхронизацию приемника, результатом чего является достаточный запас надежности по синхронизации.
Гибкость синхронизации и протокола обмена информацией HSSI делает возможным выделение полосы пропускания пользователю (или поставщику). DCE управляет синхронизацией путем изменения ее скорости или путем стирания импульсов синхронизации. Таким образом DCE может распределять полосу пропускания между прикладными задачами. Например, PВX может потребовать одну величину полосы пропускания, роутер другую величину, а расширитель канала-третью. Распределение полосы пропускания является ключом для того, чтобы сделать Т3 и другие услуги широкой полосы (broadband) доступными и популярными.
HSSI использует субминиатюрный, одобренный FCC 50-контактный соединитель, размеры которого меньше, чем у его аналога V.35. Чтобы уменьшить потребность в адаптерах для соединения двух вилок или двух розеток, соединители кабеля HSSI определены как вилки. Кабель HSSI использует такое же число контактов и проводов, как кабель интерфейса Small Computer Systems Interface 2 (SCSI-2), однако технические требования HSSI на электрические сигналы более жесткие.
Для любого из высших уровней диагностического ввода, HSSI обеспечивает четыре проверки петлевого контроля. Эти тесты показаны
Как видно из рисунка,
Рисунок 12-1.
"Управляющее" (control) поле использует три разных формата в зависимости от использованного типа блока данных SDLC. Описание трех типов блока данных SDLC дается ниже в следующем перечне:
Информационные блоки данных (Information (I) frames). Эти блоки данных содержат информацию высших уровней и определенную управляющую информацию (необходимую для работы с полным дублированием). Номера последовательностей отправки и приема и бит "опроса последнего" (P/F) выполняют функции управления потоком информации и неисправностями. Номер последовательности отправки (send sequence number) относится к номеру блока данных, который должен быть отправлен следующим. Номер последовательности приема (receive sequence number) обеспечивает номер блока данных, который должен быть принят следующим. При полностью дублированном диалоге как отправитель, так и получатель хранят номера последовательностей отправки и приема. Первичный узел использует бит P/F, чтобы сообщить вторичному узлу, требует он от него немедленно ответного сигнала или нет. Вторичный узел использует этот бит для того, чтобы сообщить первичному, является текущий блок данных последним или нет в текущей ответной реакции данного вторичного узла. Блоки данных супервизора (Supervisory (S) frames). Эти блоки данных обеспечивают управляющую информацию. У них нет информационного поля. Блоки данных супервизора запрашивают и приостанавливают передачу, сообщают о состоянии и подтверждают прием блоков данных "I". Непронумерованные блоки банных (Unnumbered (U) frames). Как видно из названия, эти блоки данных неупорядочены. Они могут иметь информационное поле. Блоки данных "U" используются для управляющих целей. Например, они могут определять одно- или двубайтовое поле управления, инициализировать вторичные узлы и выполнять другие аналогичные функции. Последовательность проверки блока данных (frame check sequence) (FCS) предшествует ограничителю завершающего флага. FCS обычно является остатком расчета "проверки при помощи циклического избыточного кода" (cyclic redundency check) (CRC). Расчет CRC выполняется повторно получателем. Если результат отличается от значения, содержащегося в блоке данных отправителя, считается, что имеет место ошибка.
Типичная конфигурация сети, базирующейся на SDLC, представлена
DTE может быть терминалом,
Рисунок 13-1.
Спецификация Х.25 составляет схемы Уровней 1-3 эталонной модели OSI. Уровень 3 Х.25 описывает форматы пакетов и процедуры обмена пакетами между равноправными об'ектами Уровня 3. Уровень 2 Х.25 реализован Протоколом Link Access Procedure, Balanced (LAPB). LAPB определяет кадрирование пакетов для звена DTE/DCE. Уровень 1 Х.25 определяет электрические и механические процедуры активации и дезактивации физической среды, соединяющей данные DTE и DCE. Это взаимоотношение представлено
Поле flag ограничивает блок
Рисунок 13-5.
Поле address указывает, что содержит блок данных-команду или ответный сигнал. Поле controlобеспечивает дальнейшую квалификацию блоков данных и блоков команд, а также указывает формат блока данных (U, I или S)), функции блока данных (например, receiver ready - "получатель готов", или disconnect- "отключение") и номер последовательности отправки/ приема.
Поле data содержит данные высших уровней. Его размер и формат меняются в зависимости от типа пакета Уровня 3. Максимальная длина этого поля устанавливается соглашением между администратором PSN и абонентом во время оформления абонентства.
Поле FCS обеспечивает целостность передаваемых данных.
Необходимо отметить, что каждый
Рисунок 14-4.
Рисунок 16-3
Рисунок 16-3.
Конечные системы отправляют запросы
Рисунок 17-5.
Как показано
Если администратор сети решил
Рисунок 18-4.
Число битов, занимаемых для адреса подсети, является переменной величиной. Для задания числа используемых битов IP обеспечивает маску подсети. Маски подсети используют тот же формат и технику представления адреса, что и адреса IP. Маски подсети содержат единицы во всех битах, кроме тех, которые определяют поле главной вычислительной машины. Например, маска подсети, которая назначает 8 битов организации подсети для адреса 34.0.0.0. класса А, представляет собой выражение 255.255.0.0. Маска подсети, которая определяет 16 битов организации подсети для адреса 34.0.0.0. класса А, представляется выражением 255.255.255.0. Обе эти маски изображены
таких как локальные сети
Рисунок 18-5.
Маршрутизация Internet
Устройства маршрутизации в сети Internet традиционно называются шлюзами (gateway), что является очень неудачнным термином, т.к. повсеместно в индустрии сетей этот термин применяют для обозначения устройства с несколько иными функциональными возможностями. Шлюзы (которые мы с этого момента будем называть роутерами) в сети Internet организованы в соответствии с иерархическим принципом. Некоторые роутеры исползуются для перемещения информации через одну конкретную группу сетей, находящихся под одним и тем же административным началом и управлением (такой об'ект называется автономной системой - autonomous system). Роутеры, используемые для обмена информацией в пределах автономных систем, называются внутренними роутерами (interior routers); они используют различные протоколы для внутренних роутеров (interior gateway protocol - IGP) для выполнения этой задачи. Роутеры, которые перемещают информацию между автономными системами, называются внешними роутерами (exterior routers); для этого они используют протоколы для внешних роутеров. Архитектура Internet представлена
это динамичные протоколы. При
Рисунок 18-6.
source port) обозначает точку,
Рисунок 18-8.
Поле "номер последовательности" (sequence number) обычно обозначает номер, присвоенный первому байту данных в текущем сообщении. В некоторых случаях оно может также использоваться для обозначения номера исходной последовательности, который должен использоваться в предстоящей передаче.
Поле "номер подтверждения" (acknowledgement number) содержит номер последовательности следующего байта данных, которую отправитель пакета ожидает для приема.
Поле "сдвиг данных" (data offset) обозначает число 32-битовых слов в заголовке ТСР.
Поле "резерв" (reserved) зарезервировано для использования разработчиками протокола в будущем.
Поле "флаги" (flags) содержит различную управляющую информацию.
Поле "окно" (window) обозначает размер окна приема отправителя (буферный об'ем, доступный для поступающих данных).
Поле "контрольная сумма" (checksum) указывает, был ли заголовок поврежден при транзите.
Поле "указатель срочности" (urgent pointer) указывает на первый байт срочных данных в пакете.
Поле "опции" (options) обозначает различные факультативные возможности ТСР.
Протокол дейтаграмм пользователя (UDP)
Протокол UDP намного проще, чем ТСР; он полезен в ситуациях, когда мощные механизмы обеспечения надежности протокола ТСР не обязательны. Заголовок UDP имеет всего четыре поля: поле порта источника (source port), поле порта пункта назначения (destination port), поле длины (length) и поле контрольной суммы UDP (checksum UDP). Поля порта источника и порта назначения выполняют те же функции, что и в заголовке ТСР. Поле длины обозначает длину заголовка UDP и данных; поле контрольной суммы обеспечивает проверку целостности пакета. Контрольная сумма UDP является факультативной возможностью.
В момент времени t1
Рисунок 20-1.
Адресация
Услуги сети OSI предоставляются транспортному уровню через концептуальную точку на границе сетевого и транспортного уровней, известную под названием "точки доступа к услугам сети" (network service access point - NSAP). Для каждого об'екта транспортного уровня имеется одна NSAP.
Каждая NSAP может быть индивидуально адресована в об'единенной глобальной сети с помощью адреса NSAP (в обиходе существует неточное название - просто NSAP). Таким образом, любая конечная система OSI имеет, как правило, множество адресов NSAP. Эти адреса обычно отличаются только последним байтом, называемом n-selector.
Возможны случаи, когда полезно адресовать сообщение сетевому уровня системы в целом, не связывая его с конкретным об'ектом транспортного уровня, например, когда система участвует в протоколах маршрутизации или при адресации к какой-нибудь промежуточной системе (к роутеру). Подобная адресация выполняется через специальный адрес сети, известный под названием network entity title (NET) (титул об'екта сети). Структурно NET идентичен адресу NSAP, но он использует специальное значение n-selector "00". Большинство конечных и промежуточных систем имеют только один NET, в отличие от роутеров IP, которые обычно имеют по одному адресу на каждый интерфейс. Однако промежуточная система, участвующая в нескольких областях или доменах, имеет право выборa на обладание несколькими NET.
Адреса NET и NSAP являются иерархическими адресами. Адресация к иерархическим системам облегчает как управление (путем обеспечения нескольких уровней управления), так и маршрутизацию (путем кодирования информации о топологии сети). Адрес NSAP сначала разделяется на две части: исходная часть домена (initial domain part - IDP) и специфичнaя часть домена (domain specific part - DSP). IDP далее делится на идентификатор формата и полномочий (authority and format identifier - AFI) и идентификатор исходного домена (initial domain identifier - IDI).
AFI обеспечивает информацию о структуре и содержании полей IDI и DSP, в том числе информацию о том, является ли IDI идентификатором переменной длины и использует ли DSP десятичную или двоичную систему счислений. IDI определяет об'ект, который может назначать различные значения части DSP адреса.
DSP далее подразделяется полномочным лицом, ответственным за ее управление. Как правило, далее следует идентификатор другого управляющего авторитета, чем обеспечивается дальнейшее делегирование управления адресом в подорганы управления. Далее идет информация, используемая для маршрутизации, такая, как домены маршрутизации, область (area) с доменом маршрутизации, идентификатор (ID) станции в пределах этой области и селектор (selector) в пределах этой станции. Рисунок 20-2 иллюстрирует формат адреса OSI.
Рисунок 21-1
Рисунок 21-1.
Динамичное назначение адреса не
Рисунок 21-3.
В схеме сети VINES все служебные устройства с несколькими интерфейсами в основном являются роутерами. Клиенты всегда выбирают свое собственное служебное устройство в качестве роутера для первой пересылки, даже если другое служебное устройство, подключенное к этому же кабелю, обеспечивает лучший маршрут к конечному пункту назначения. Клиенты могут узнать о других роутерах, получая переадресованные сообщения от своего служебного устройства. Т.К. клиенты полагаются на свои служебные устройства при первой пересылке маршрутизации, служебные устройства VINES поддерживают маршрутные таблицы, которые помогают им находить отдаленные узлы.
Маршрутные таблицы VINES состоят из пар "хост/затраты", гдe хост соответствует сетевому узлу, до которого можно дойти, а затраты - временной задержке в миллисекундах, необходимой для достижения этого узла. RTP помогает служебным устройствам VINES находить соседних клиентов, служебные устройства и роутеры.
Все клиенты периодически об'являют как о своих адресах сетевого уровня, так и о адресах МАС-уровня с помощью пакета, эквивалентого пакету "hello" (приветственное сообщение). Пакеты "hello" означают, что данный клиент все еще работает и сеть готова. Сами служебные устройства периодически отправляют в другие служебные устройства маршрутные корректировки. Маршрутные корректировки извещают другие роутеры об изменениях адресов узлов и топологии сети.
Когда какое-нибудь служебное устройство VINES принимает пакет, оно проверяет его, чтобы узнать, для чего он предназначается - для другого служебного устройства или для широкого вещания. Если пунктом назначения является данное служебное устройство, то это служебное устройство соответствующим образом обрабатывает этот запрос. Если пунктом назначения является другое служебное устройство, то данное служебное устройство либо непосредственно продвигает этот пакет (если это служебное устройство является его соседом), либо направляет его в служебное устройство/роутер, которые являются следующими в очереди. Если данный пакет является широковещательным, то данное служебное устройство проверяет его, чтобы узнать, пришел ли этот пакет с маршрута с наименьшими затратами. Если это не так, то пакет отвергается. Если же это так, то пакет продвигается на всех интерфейсах, за исключением того, на котором этот пакет был принят. Такой метод помогает уменьшить число широковещательных возмущений, которые являются обычной проблемой в других сетевых окружениях. Aлгоритм маршрутизации VINES представлен
Формат пакета VIP представлен
Рисунок 21-4.
За полем контрольной суммы идет поле длины пакета (packet length), которое обозначает длину всего пакета VIP.
Следующим полем является поле управления транспортировкой (transport control), которое состоит из нескольких подполей. Если пакет является широковещательным, то предусматривается два подполя: подполе класса (class) (с 1 по 3 биты) и подполе числа пересылок (hop-count) (с 4 по 7 биты). Если пакет не является широковещательным пакетом, то предусматривается 4 подполя: подполе ошибки (error), подполе показателя (metric), подполе переадресации (redirect), и подполе числа пересылок (hop count). Подполе класса определяет тип узла, который должен принимать широковещательное сообщение. С этой целью узлы разделяются на несколько различных категорий, зависящих от типа узла и типа канала, к которому принадлежит узел. Определяя тип узлов, которые должны принимать широковещательные сообщения, подполе класса уменьшает вероятность срывов в работе, вызываемых широковещательными сообщениями. Подполе числа пересылок представляет собой число пересылок (число пересеченных роутеров), через которые прошел пакет. Подполе ошибок определяет, надо ли протоколу ICP отправлять пакет уведомления об исключительной ситуации в источник пакета, если пакет окажется немаршрутизируемым. Подполе показателя устанавливается в 1 транспортным об'ектом, когда ему необходимо узнать затраты маршрутизации при перемещения пакетов между каким-нибудь узлом обслуживания и одним из соседей. Подполе переадресации определяет, должен ли роутер генерировать сигнал переадресации (при соответствующих обстоятельствах).
Далее идет поле типа протокола (protocol type), указывающее на протокол сетевого или транспортного уровня, для которого предназначен пакет показателя или пакет уведомления об исключении.
За полем типа протокола следуют адресные поля VIP. За полями номера сети назначения (destination network number) и номера подсети назначения (destination subnetwork number) идут поля номера сети источника (sourсe network number) и номера подсети источника (source subnetwork number).
Протокол корректировки маршрутизации (RTR)
RTR распределяет информацию о топологии сети. Пакеты корректировки маршрутизации периодически пересылаются широкой рассылкой как клиентом, так и узлами обслуживания. Эти пакеты информируют соседей о существовании какого-нибудь узла, а также указывают, является ли этот узел клиентом или узлом обслуживания. В каждый пакет корректировки маршрутизации узла обслуживания также включается перечень всех известных сетей и коэффициенты затрат, связанные с достижением этих сетей.
Поддерживаются две маршрутные таблицы: таблица всех известных сетей и таблица соседей. Для узлов обслуживания таблица всех известных сетей содержит запись данных о каждой известной сети, за исключением собственной сети узла обслуживания. Каждая запись содержит номер сети, показатель маршрутизации и указатель на запись данных следующей пересылки на пути к данной сети в таблице соседей. Таблица соседей содержит запись данных каждого узла обслуживания соседа и узла клиента. Записи включают в себя номер сети, номер подсети, протокол доступа к носителю (например, Ethernent), который использовался для достижения этого узла, адрес локальной сети (если средой, соединяющей с соседом, является локальная сеть) и показатель соседа.
RTR определяет 4 типа пакетов:
Пакеты корректировки маршрутизации. Периодически выпускаются для уведомления соседей о существовании какого-нибудь об'екта. Пакеты запроса о маршрутизации. Об'екты обмениваются ими, когда им необходимо быстро узнать о топологии сети. Пакеты ответа на запрос о маршрутизации. Содержат топологическую информацию и используются узлами обслуживания для ответа на пакеты запроса о маршрутизации. Пакеты переадресации маршрутизации. Обеспечивают отправку информации о лучших маршрутах в узлы, использующие неэффективные тракты. Пакеты RTR имеют 4-байтовый заголовок, состоящий из однобайтового поля типа операций (operation type), однобайтового поля типа узла (node type), однобайтового поля типа контроллера (controller type) и однобайтового поля типа машины (machine type). Поле типа операций указывает на тип пакета. Поле типа узла указывает, пришел пакет из узла обслуживания или из необслуживающего узла. Поле типа контроллера указывает, содержит ли контроллер узла, передающего пакет RTR, многобуферный контроллер. Это поле используется для облегчения регулирования информационного потока между сетевыми узлами. И наконец, поле типа машины указывает, является ли процессор отправителя RTR быстодействующим или нет. Как и поле типа контроллера, поле типа машины также используется для регулирования скорости передачи.
Протокол разрешения адреса (ARP)
Об'екты протокола ARP классифицируются либо как клиенты разрешения адреса (address resolution clients), либо как услуги разрешения адреса (address resolution services). Клиенты разрешения адреса обычно реализуются в узлах клиентов, в то время как услуги разрешения адреса обычно обеспечиваются узлами обслуживания.
Пакеты ARP имеют 8-байтовый заголовок, состоящий из 2-байтового типа пакета (packet type), 4-байтового номера сети (network number) и 2-байтового номера подсети (subnet number). Имеется 4 типа пакетов: запрос-заявка (query request), который является запросом какой-либо услуги ARP; ответ об услуге (service response), который является ответом на запрос-заявку, запрос о присваивании адреса (assignment request), который отправляется какой-нибудь услуге ARP для запроса адреса об'единенной сети VINES, и ответ о присваивании адреса (assignment response), который отправляется данной услугой ARP в качестве ответа на запрос о присваивании адреса. Поля номера сети и номера подсети имеют значение только в пакете ответа о присваивании адреса.
Когда какой-нибудь клиент приступает к работе, клиенты и услуги ARP реализуют следующий алгоритм. Сначала данный клиент отправляет широкой рассылкой пакеты запросов-заявок. Затем каждая услуга, которая является соседом данного клиента, отвечает пакетом ответа об услуге. Далее данный клиент выдает пакет запроса о присваивании адреса в первую услугу, которая ответила на его пакет запроса-заявки. Услуга отвечает пакетом ответа о присваивании адреса, содержащем присвоенный адрес об'единенной сети.
Протокол управления объединеной сетью (ICP)
ICP определяет пакеты уведомления об исключительных ситуациях (exception notification) и уведомления о показателе (metric notification). Пакеты уведомления об исключительных ситуациях обеспечивают информацию об исключительных ситуациях сетевого уровня; пакеты уведомления о показателе содержат информацию о последней передаче, которая была использована для достижения узла клиента.
Уведомления об исключительной ситуации отправляются в том случае, когда какой-нибудь пакет VIP не может быть соответствующим образом маршрутизирован, и устанавливается подполе ошибки в поле управления транспортировкой заголовка VIP. Эти пакеты также содержат поле, идентифицирующее конкретную исключительную ситуацию по коду ошибки, соответствующему этой ситуации.
Об'екты ICP в узлах обслуживания генерируют сообщения уведомления о показателе в том случае, когда устанавливается подполе показателя в поле управления транспортировкой заголовка VIP, и адрес пункта назначения в пакете узла обслуживания определяет одного из соседей этого узла обслуживания.
в пакете IDP является
Рисунок 22-2.
За полем контрольной суммы следует 16-битовое поле длины (length), которое содержит информацию о полной длине (включая контрольную сумму) текущей дейтаграммы.
За полем длины идет 8-битовое поле управления транспортировкой (transport control) и 8-битовое поле типа пакета (packet type). Поле управления транспортировкой состоит из подполей числа пересылок (hop count) и максимального времени существования пакета (maximum packet lifetime - MPL). Значение подполя числа пересылок устанавливается источником в исходное состояние 0 и инкрементируется на 1 при прохождении данной дейтаграммы через один роутер. Когда значение поля числа пересылок доходит до 16, дейтаграмма отвергается на основании допущения, что имеет место петля маршрутизации. Подполе MPL содержит максимальное время (в секундах), в течение которого пакет может оставаться в об'единенной сети.
За полем управления транспортировкой следует 8-битовое поле типа пакета (packet type). Это поле определяет формат поля данных.
Каждый из адресов сети источника и назначения имеют три поля: 32- битовый номер сети (network number), который уникальным образом обозначает сеть в об'единенной сети, 48-битовый номер хоста (host number), который является уникальным для всех когда-либо выпущенных хостов, и 16-битовый номер гнезда (socket number), который уникальным образом идентифицирует гнездо (процесс) в пределах конкретнго хоста. Адреса IEEE 802 эквивалентны номерам хостов, поэтому хосты, подключенные более чем к одной сети IEEE 802, имеют тот же самый адрес в каждом сегменте. Это делает сетевые номера избыточными, но тем не менее полезными для маршрутизации. Некоторые номера гнезд являются хорошо известными (well-known); это означает, что услуга, выполняемая программным обеспечением с использованием этих номеров гнезд, является статически определенной. Все другие номера гнезд допускают многократное использование.
XNS поддерживает пакеты с однопунктовой (из одного пункта в другой пункт), многопунктовой и широковещательной адресацией. Многопунктовые и широковещательные адреса далее делятся на 2 типа: прямые (directed) и глобальные (global). Прямые многопунктовые адреса доставляют пакеты членам группы многопунктовой адресации данной сети, заданной в адресе сети назначения с многопунктовой адресацией. Прямые широковещательные адреса доставляют пакеты всем членам заданной сети. Глобальные многопунктовые адреса доставляют пакеты всем членам данной группы в пределах всей об'единенной сети, в то время как глобальные широковещательные адреса доставляют пакеты во все адреса об'единенной сети. Один бит в номере хоста обозначает отдельный адрес в противовес многопунктовому адресу. Все единицы в поле хоста обозначают широковещательный адрес.
Для маршрутизации пакетов в об'единенной сети XNS использует схему динамической маршрутизации, называемую Протоколом информации маршрутизации (RIP). В настоящее время RIP является наиболее широко используемым Протоколом внутренних роутеров (interior gateway protocol - IGP) в сообществе Internet-среде международной сети, обеспечивющей связность практически со всеми университетами и научно- исследовательскими институтами, а также многими коммерческими организациями в США. Подробная информация о RIP дается в Главе 23 "RIP".
RIP поддерживает только самые
Рисунок 23-1.
| Network A | Router 1 | 3 | t1, t2, t3 | x,y |
| Network B | Router 2 | 5 | t1, t2, t3 | x,y |
| Network C | Router 1 | 2 | t1, t2, t3 | x,y |
| . . . |
. . . |
. . . |
. . . |
. . . |
Figure 23-1 RIP поддерживает только самые лучшие маршруты к пункту назначения. Если новая информация обеспечивает лучший маршрут, то эта информация заменяет старую маршрутную информацию. Изменения в топологии сети могут вызывать изменения в маршрутах, приводя к тому, например, что какой-нибудь новый маршрут становится лучшим маршрутом до конкретного пункта назначения. Когда имеют место изменения в топологии сети, то эти изменения отражаются в сообщениях о корректировке маршрутизации. Например, когда какой-нибудь роутер обнаруживает отказ одного из каналов или другого роутера, он повторно вычисляет свои маршруты и отправляет сообщения о корректировке маршрутизации. Каждый роутер, принимающий сообщение об обновлении маршрутизации, в котором содержится изменение, корректирует свои таблицы и распространяет это изменение.
что случится, если на
Рисунок 23-3.
Временные удерживания изменений
Временные удерживания изменений используются для того, чтобы помешать регулярным сообщениям о корректировке незаконно восстановить в правах маршрут, который оказался испорченным. Когда какой-нибудь маршрут отказывает, соседние роутеры обнаруживают это. Затем они вычисляют новые маршруты и отправляют сообщения об обновлении маршрутизации, чтобы информировать своих соседей об изменениях в маршруте. Эта деятельность приводит к появлению целой волны коррекций маршрутизации, которые фильтруются через сеть.
Приведенные в действие корректировки неодновременно прибывают во все устройства сети. Поэтому возможно, что какое-нибудь устройство, которое еще не получило информацию о каком-нибудь отказе в сети, может отправить регулярное сообщение о корректировке (в котором маршрут, который только что отказал, все еще числится исправным) в другое устройство, которое только что получило уведомление об этом отказе в сети. В этом случае это другое устройство теперь будет иметь (и возможно, рекламировать) неправильную маршрутную информацию.
Команды о временном удерживании указывают роутерам, чтобы они на некоторое время придержали любые изменения, которые могут оказать влияние на только что удаленные маршруты. Этот период удерживания обычно рассчитывается таким образом, чтобы он был больше периода времени, необходимого для внесения кокого-либо изменения о маршрутизации во всю сеть. Удерживание изменений предотвращает появление проблемы счета до бесконечности.
Расщепленные горизонты
Расщепленные горизонты используют преимущество того факта, что никогда не бывает полезным отправлять информацию о каком-нибудь маршруте обратно в том направлении, из которого пришла эта информация. Для иллюстрации этого положения рассмотрим Рисунок 23-4.
Правило расщепленного горизонта помогает предотвратить маршрутные петли между двумя узлами. Например, рассмотрим случай, когда отказывает интерфейс R1 с Сетью А. При отсутствии расщепленных горизонтов R2 продолжает информировать R1 о том, что он может попасть в Сеть А через R1. Если R1 не располагает достаточным интеллектом, то он действительно может выбрать маршрут, предлагаемый R2, в качестве альтернативы для своей отказавшей прямой связи, что приводит к образованию петли маршрутизации. И хотя временное удерживание изменений должно предотвращать это, применение расщепленного горизонта обеспечивает дополнительную стабильность алгоритма.
Корректировки отмены маршрута
В то время как задачей расщепленных горизонтов является предотвращение образования маршрутных петель между соседними роутерами, корректировки отмены преданазначены для устранения более крупных маршрутных петель. В основе их действия лежит положение о том, что увеличение значения показателей маршрутизации обычно указывает на наличие маршрутных петель. В этом случае отправляются корректировки отмены для удаления данного маршрута и помещения его в состояние временного удерживания.
это номер версии OSPF
Рисунок 25-2.
За номером версии идет поле типа (type). Существует 5 типов пакета OSPF:
Hello. Отправляется через регулярные интервалы времени для установления и поддержания соседских взаимоотношений. Database Description. Описание базы данных. Описывает содержимое базы данных; обмен этими пакетами производится при инициализации смежности. Link-State Request Запрос о состоянии канала. Запрашивает части топологической базы данных соседа. Обмен этими пакетами производится после того, как какой-нибудь роутер обнаруживает, (путем проверки пакетов описания базы данных), что часть его топологической базы данных устарела. Link-State Update Корректировка состояния канала. Отвечает на пакеты запроса о состоянии канала. Эти пакеты также используются для регулярного распределения LSA. В одном пакете могут быть включены несколько LSA. Link-State Acknowledgement Подтверждение состояния канала. Подтверждает пакеты корректировки состояния канала. Пакеты корректировки состояния канала должны быть четко подтверждены, что является гарантией надежности процесса лавинной адресации пакетов корректировки состояния канала через какую-нибудь область. Каждое LSA в пакете корректировки состояния канала содержит тип поля. Существуют 4 типа LSA:
Router links advertisements (RLA) Об'явления о каналах роутера. Описывают собранные данные о состоянии каналов роутера, связывающих его с конкретной областью. Любой роутер отправляет RLA для каждой области, к которой он принадлежит. RLA направляются лавинной адресацией через всю область, но они не отправляются за ее пределы. Network links advertisements (NLA) Об'явления о сетевых каналах. Отправляются назначенными роутерами. Они описывают все роутеры, которые подключены к сети с множественным доступом, и отправляются лавинной адресацией через область, содержащую данную сеть с множественным доступом. Summary links advertisements (SLA) Суммарные об'явления о каналах. Суммирует маршруты к пунктам назначения, находящимся вне какой-либо области, но в пределах данной AS. Они генерируются роутерами границы области, и отправляются лавинной адресацией через данную область. В стержневую область посылаются об'явления только о внутриобластных роутерах. В других областях рекламируются как внутриобластные, так и межобластные маршруты. AS external links advertisements Об'явления о внешних каналах AS. Описывают какой-либо маршрут к одному из пунктов назначения, который является внешним для данного AS. Об'явления о внешних каналах AS вырабатываются граничными роутерами AS. Этот тип об'явлений является единственным типом об'явлений, которые продвигаются во всех направлениях данной AS; все другие об'явления продвигаются только в пределах конкретных областей. За полем типа заголовка пакета OSPF идет поле длины пакета (packet length). Это поле обеспечивает длину пакета вместе с заголовком OSPF в байтах.
Поле идентификатора роутера (router ID) идентифицирует источник пакета.
Поле идентификатора области (area ID) идентифицирует область, к которой принадлежит данный пакет. Все пакеты OSPF связаны с одной отдельной областью.
Стандартное поле контрольной суммы IP (checksum) проверяет содержимое всего пакета для выявления потенциальных повреждений, имевших место при транзите.
За полем контрольной суммы идет поле типа удостоверения (authentication type). Примером типа удостоверения является "простой пароль". Все обмены протокола OSPF проводятся с установлением достоверности. Тип удостоверения устанавливается по принципу "отдельный для каждой области".
За полем типа удостоверения идет поле удостоверения (authentication). Это поле длиной 64 бита и содержит информацию удостоверения.
Несмотря на то, что
Рисунок 26-1.
EGP имеет три основных функции. Во-первых, роутеры, работающие с EGP, организуют для себя определенный набор соседей. Соседи - это просто другие роутеры, с которыми какой-нибудь роутер хочет коллективно пользоваться информацией о досягаемости сетей; какие-либо указания о географическом соседстве не включаются. Во-вторых, роутеры EGP опрашивают своих соседей для того, чтобы убедиться в их работоспособности. В-третьих, роутеры EGP oтправляют сообщения о корректировках, содержащих информацию о досягаемости сетей в пределах своих AS.
в заголовке пакета EGP
Рисунок 26-2.
Следующим полем является поле типа (type), которое обозначает тип сообщения. EGP выделяет 5 отдельных типов сообщения.
Table 26-1 : EGP Message Types
| Neighbor acquisition | Establishes/de-establishes neighbors |
| Neighbor reachability | Determines if neighbors are alive |
| Poll | Determines reachability of a particular network |
| Routing update | Provides routing updates |
| Error | Indicates error conditions |
Следующее поле - поле состояния (status), которое содержит информацию о состоянии, зависящую от сообщения. В число кодов состояния входят коды недостатка ресурсов (insufficient resources), неисправных параметров (parameter problem), нарушений протокола (protocol violation), и другие.
За полем состояния идет поле контрольной суммы (checksum). Контрольная сумма используется для обнаружения возможных проблем, которые могли появиться в пакете в результате транспортировки.
За полем контрольной суммы идет поле номера автономной системы (autonomous system number). Оно обозначает AS, к которой принадлежит роутер-отправитель.
Последним полем заголовка пакета EGP является поле номера последовательности (sequence number). Это поле позволяет двум роутерам EGP, которые oбмениваются сообщениями, согласовывать запросы с ответами. Когда определен какой-нибудь новый сосед, номер последовательности устанавливается в исходное нулевое значение и инкрементируется на единицу с каждой новой транзакцией запрос-ответ.
За заголовком EGP идут дополнительные поля. Содержимое этих полей различается в зависимости от типа сообщения (определяемого полем типа).
Пакеты BGP имеют общий
Рисунок 27-1.
Поле маркера (marker) имеет длину 16 байтов и содержит величину, которую получатель сообщения может предсказывать. Это поле используется для установки подлинности.
Поле длины (length) содержит полную длину сообщения в байтах.
Поле типа (type) определяет тип сообщения.
Каждый из трех типов
Рисунок 28-3.
| Common header | Packet-type-specific, fixed header | Packet-type-specific, variable-length header |
Figure 28-3 Каждый из трех типов пакета имеет общий заголовок, как это показано
