Введення у міжмережевий обмін

Основи мостів

Декілька типів мостів є найважливішими. Серед Ethernet основними є прозорі мости (transparent bridging). У середовищі Token Ring основними є мости з маршрутизацією джерела (source-route bridging). Трансляційні мости (translational bridging) забезпечують трансляцію між форматами та передачу між різними типами мереж (зазвичай Ethernet та Token Ring). Мости з маршрутизацією від джерела включають алгоритми прозорих мостів і можуть обслуговувати передачу в змішаних середовищах Ethernet/Token Ring.

Порівняння міжмережевих пристроїв

Репітори забезпечують зв'язок мереж лише на рівні 1; мости – на рівні 2; маршрутизатори - на рівні 3 та шлюзи забезпечують зв'язок на рівнях з 4 по 7. Кожен пристрій пропонує функціональні можливості свого рівня (своїх рівнів) та використовує функціональні можливості рівнів, розташованих внизу.

Основи технології

Мости складними пристроями не є. Вони аналізують вхідні пакети і забезпечують просування пакета відповідно до інформації, що міститься в ньому. У деяких випадках (наприклад, при маршрутизації від джерела) повний шлях до приймача міститься у кожному пакеті. В інших випадках (наприклад, при прозорій маршрутизації) пакети за одиницю часу просуваються до приймача на один перехід. Подробиці маршрутизації від джерела та прозорої маршрутизації обговорюються нижче у відповідних розділах.

Прозорість для протоколів верхнього рівня – основна перевага мостів. Оскільки мости функціонують на канальному рівні, вони не контролюють інформацію верхніх рівнів. Це означає, що вони можуть забезпечити швидкий трафік будь-якого протоколу мережного рівня. Для мостів нетипове забезпечення трафікуAppleTalk, DECnet, TCP/IP, XNS та ін між двома або більше мережами.

Фільтрацію пакетів мости можуть здійснювати, ґрунтуючись на будь-яких полях другого рівня. Наприклад, міст може бути запрограмований на відхилення всіх пакетів, надісланих з певної мережі. Оскільки інформація канального рівня часто включає посилання протокол верхнього рівня, мости можуть здійснювати фільтрацію з урахуванням цього параметра. Фільтри можуть бути корисні у разі необхідності виключення станцій, що не використовуються, і в разі обмеження області розповсюдження пакетів.

При поділі великих мереж на замкнуті модулі мости забезпечують кілька переваг. Перше. Оскільки лише певний відсоток трафіку призначений для пересилання, мости зменшують загальне навантаження на всі пов'язані сегменти. Друге. Мости виступають як заслона для деяких мережевих помилок, що потенційно призводять до пошкодження. Третє. Мости забезпечують зв'язок між великою кількістю підключених до них пристроїв, що не можна зробити у звичайній локальній мережі. Четверте. Мости збільшують ефективну довжину локальної мережі, дозволяючи приєднання до неї віддаленої, раніше не підключеної станції.

Типи мостів

У міжмережевих конфігураціях віддалені мости мають кілька унікальних переваг. Одне пов'язані з різницею між швидкістю локальної мережі та швидкістю глобальної мережі (WAN). Хоча в даний час для використання в розосередженій міжмережевої конфігурації з'явилося кілька швидких технологій WAN, проте швидкість у локальній мережі часто перевищує швидкість у WAN. Значна відмінність між швидкістю LAN і WAN іноді відлякує користувачів від використання WAN чутливих до затримок мережних додатків.

Віддалені мости швидкість WAN підвищувати не можуть,однак, вони можуть компенсувати розбіжності у швидкодії за рахунок можливостей достатньої буферизації. Якщо пристрій локальної мережі зі швидкістю передачі 3 Mbps передбачає зв'язок із пристроєм глобальної мережі, локальний міст повинен здійснювати регулювання потоку даних зі швидкістю 3 Mbps так, щоб він не переповнював послідовний канал 64 Kbps. Це робиться шляхом тимчасового зберігання в буферах даних, що надходять з подальшою їх передачею по послідовному каналу з придатною для нього швидкістю передачі. Такий режим можливий лише для коротких пакетів даних, які не перекривають буферні можливості мосту.

Головна станція IEEE 802.3 (Host A) формує пакет, що містить інформацію програми, і заносить його в пакет IEEE 802.3 для подальшої передачі по середовищі IEEE 802.3 до мосту. У мосту на підрівні МАС з пакета видаляється його заголовок IEEE 802.3 і далі пакет передається на підрівень LLC для подальшої обробки. Після обробки пакет "загортається в обгортку" IEEE 802.5, яка дозволяє передавати його мережею IEEE 802.5 до головної станції IEEE 802.5 (Host B).

Мостова трансляція між мережами різного типу ніколи не провадиться. Це пов'язано з тим, що одна мережа підтримує поля пакета та функції протоколу, які не підтримуються іншою мережею. Подробиці бруківки трансляції наводяться в розділі "Мости для різних середовищ".

Основи управління мережами

З кожним днем ​​стали з'являтися серйозні проблеми, пов'язані з управлінням мережами і стратегією планування їх розширення. Оскільки кожна нова мережева технологія потребує своїх власних експертів з управління та функціонування, то на початку 80-х років стратегічне планування розширення мереж стало жахом. Проблема формування персоналу для управління великимигетерогенними мережами призвела до кризи багатьох компаній. Автоматизоване керування мережами (що включає планування мережного завантаження), інтегроване в різні середовища, стало нагальною потребою.

У цьому розділі описуються стандартні технічні можливості більшості архітектур та протоколів управління мережею. У ньому також наведено п'ять функціональних областей управління, визначених Міжнародною Організацією стандартизації (ISO).

Архітектура мережного управління

Модель мережевого керування ISO

Управління продуктивністю

Кожен з описаних кроків є частиною процесу відновлення активності системи. Коли певні користувачем пороги перевищуються й у результаті продуктивність стає неприпустимою, система реагує це відправкою повідомлення. Управління продуктивністю допускає також проактивні методи. Наприклад, може використовуватися мережне моделювання з метою дослідження, як на параметри продуктивності впливатиме збільшення мережі. Таке моделювання може бути для адміністраторів ефективним засобом для запобігання потенційним проблемам.

Управління конфігурацією

Кожен мережевий пристрій, залежно від версії, має свої інформаційні відмінні риси. Наприклад, інженерна станція може бути налаштована наступним чином:

  • Операційна система, версія 3.2
  • Інтерфейс Ethernet, версія 5.4
  • Програмне забезпечення TCP/IP, версія 2.0
  • Програмне забезпечення NetWare, версія 4.1
  • Програмне забезпечення NFS, версія 5.1
  • Послідовний комунікаційний контролер, версія 1.1
  • Програмне забезпечення X.25, версія 1.0
  • Програмне забезпечення SNMP, версія 3.1
Підсистемиуправління конфігурацією зберігають цю інформацію у базі даних. Це забезпечує швидкий доступ. У разі виникнення проблеми з бази даних може бути вилучена інформація, яка може сприяти її вирішенню.

Управління обліком

Як і у випадку керування продуктивністю, перший крок у бік керування обліком полягає у вимірі завантаження всіх мережевих ресурсів. Аналіз результатів призводить до розуміння використання поточної схеми. Після проведення аналізу у схемі можна встановити квоти використання. Надалі для досягнення оптимальних показників можуть знадобитися деякі виправлення. Постійний вимір ресурсів, що використовуються, дозволяє отримувати інформацію, за допомогою якої можна весь час достовірно оцінювати оптимальне завантаження ресурсів.

Управління відмовами

    Управління відмовами включає кілька кроків:
  1. Визначення симптомів проблеми.
  2. Ізолювання проблеми.
  3. Усунення проблеми.
  4. Виявлення та усунення у всіх важливих підсистемах.
  5. Запис інформації про виявлення та виправлення проблеми.

Управління безпекою

Підсистеми керування безпекою забезпечують кілька функцій:

  • Ідентифікація важливих мережевих ресурсів (включаючи системні файли та інші об'єкти).
  • Визначення відповідності між важливими мережевими ресурсами та налаштуваннями користувача (чи може користувач мати доступ до цих ресурсів).
  • Управління доступом до важливих мережних ресурсів.
  • Реєстрація спроб доступу до важливих мережних ресурсів.

Одноранговий протокол

Компоненти PPP

Розширюваний протокол управління передачею (LCP), щоб встановлювати, конфігурувати, та перевіряти з'єднання каналу зв'язку

  • Сімейство протоколів керування мережею (NCP), щоб встановлювати та конфігурувати різні протоколи мережного рівня. РРР розроблений таким чином, що дозволяє симулювати використання множини протоколів мережного рівня.

    • Основи функціонування

    Вимоги фізичного рівня

    Канальний рівень РРР

    Формат пакета PPP

    Поле управління - це одиночний байт, заповнений бінарною послідовністю 00000011. Він використовується передачі даних користувача в неупорядкованому пакеті.

    Поле протоколу і двох байтів. Його значення ідентифікує протокол інкапсульований в інформаційне поле пакета.

    Поле даних може мати довжину від нуля до кількох байтів. Воно містить датаграму для протоколу, вказаного у полі протоколу. Кінець інформаційного поля знаходиться по послідовності прапора, що закриває, що складається з двох байт. Обумовлена ​​довжина інформаційного поля становить 1,500 байт. Можуть також використовуватися інші значення для максимальної довжини інформаційного поля.

    Поле контрольної послідовності пакета (frame check sequence – FCS) складається з 16 бітів. Якщо потрібно посилити контроль за помилками, це поле можна розширювати до 32 бітів.

    Розширюваний протокол управління передачею (LCP) може допускати модифікації стандартної структури пакета РРР. Однак модифіковані пакети завжди чітко відрізняються від стандартних пакетів.

    Протокол управління передачею РРР

    Визначення якості передачі. LCP передбачає фазу визначення якості передачі, наступну відразу за фазою встановлення зв'язку. На цій фазі тестується канал і визначається, чи достатньо його якість для роботи протоколу мережного рівня. Ця фаза опціональна. LCP може затриматипередачу протоколу мережного рівня до того часу, поки ця фаза буде завершено.

    Узгодження конфігурації протоколу мережного рівня. Як тільки LCP завершує фазу визначення якості передачі, можуть бути налаштовані протоколи мережного рівня сімейство протоколів управління мережею (NCP). Кожен протокол може бути в будь-який час змонтований та демонтований. Якщо LCP припиняє зв'язок, він повідомляє мережеві протоколи про необхідність здійснення ними відповідних дій.

    Припинення передачі. LCP може припинити передачу будь-коли. Це може бути зроблено на запит користувача, але може також статися через фізичні порушення, такі як втрата несучої або відключення таймера.