Спецификации IEEE 802 разделяются на категории, характеризующие подуровень U.C и различные виды архитектур, которые могут содержаться в подуровне MAC Приведем полный список категорий 802:

802. / Межсетевое взаимодействие

802 2 Управление логической связью

802.3 Локальные сети Ethernet (CSMA/CD)

802.4 Маркерные шины 8025 Маркерные кольца 802 6 Городские сети

802.7 Консультативный технический совет по широкополосной передаче данных

802.8 Консультативный технический совет по волоконной оптике 802 9 Сети для совместной передачи данных и голоса

802.10 Защита сетей

802.11 Беспроводные сети

802.12 Сети с приоритетным доступом по запросу

Протокол iPX/SPX

Протокол межсетевого/последовательного обмена naiccTaiui (Inlemelwork Packet Exchange/Secjuenced Packet Exchange - IPX/SPX) разработан компанией Novell для сетевых операдионных систем Novell NetWare. Стек IPX/SPX не такой емкий,

Протокол ТСР,/1Р был разработан Управлением перспективных исследовательских программ (DARPA). Министерству обороны требовался стек протоколов, функционирующий в неодноранговых сетях Подобные сети благодаря тендерам существовали среди поставщиков сетевых решений, и правительство неожиданно оказалось в cnryain, когда в различных подразделениях министерства (ВМФ, ВВС и т.д.} оказались установлены разные компьютерные системы. Поэтому TCP/IP, созданный для устранения возникшей проблемы, в шутк* называют протоколом неудачного тендера .

из восьми бит). Tnnirrobiii 1Р-адрсс имеет формат вида 129.30,20.4, где каждое из десятичных чисел представляет eo6oii восемь бит информации. В главе 10 IP-адресация будет рассмотрена более обстоятельно.

Поскольку TCP/IP весьма важен для интерсетей, а маршрутизация сетей TCP/IP - дело непростое, аспектам адресации TCP/IP носвящена целая глява настоящей книги. Кроме того, ниже будет подробно рассказано о командах, относящихся к маршрутизации TCP/IP в KaMnycnoii и.ш кориоративпой сети.

Начать изучение TCP/IP и маршрутизации лучше всего с главы 10.

Уровень приложения

Уровень представления данных

Сеансовый уровень

Транспортный уровень

Сетевой уровень

Канальный уровень

Физический уровень

Драйверы сетевых карт

Физическая среда

Протоколы SAP vi NCP

работают на трех верхних уровнях OSI:

прикладном, предотаеленив данных и сеансовом

)РХ работает без логического соединения

на сетевом и транспортном уровнях. SPX действует

с установлением соединения на транспортном уровне

Рис, 2.8. Протокол IPX/SPX эффективно используется в малых и больших сетях

Таблица 2.3. Протоколы стека IPX/SPX

aei ,ice Advertising Protocol используется файловыми сервероми и серверами печати NetWare для обьянгения адреса сервера с запущвннынАИ службами Novell

NelWore Core Protocol выполняет сетевые функции но трех верхних уровнях модели 05I [приложения, представления донных и сеансовом), Он формирует пакеты и обеспечивоет соедикете между клиентом н сервером

Sequenced Packet Exchange Protocol - транспортный протокол, ориентированный на установление соединения

Internetwork Packet Exchange Protocol - тронспортный протокол, действующий без усгоноялания соединения и обеспечивоющий адресацию и моршрутизацию

Маршрутизация IPX/SPX рассматривается в главе 12.

как TCP/IP, и НС требует лишних затрат. IPX/SPX маршрутизируем и подходит не только для малых, но и для крупных сетей.

На рис. 2.8 изображены протоколы стека IPX/SPX в соотношеншг с моделью OSI. В табл. 2,3 представлено краткое описание каждою протокола. Наиболее интересен вопрос маршрутизации IPX/SPX в иитерсетях.

Протокол AppleTalk

Хотя многае сетевые администраторы не считают AppleTalk межсетевым протоколом или прого1солом для корпоративных сетей, он маршрутизируем. При наличш! соот-ветствуюи1ей сетевой карты (компьютеры Macintosh можно объединить, например, в сегь Ethernet, если оснастить их адашером EtherTalk) протокол AppleTalk поддерживает архитектуры Ethernet, Token Rhig, FDDI; его имеет смысл рассматривать itaK один из основных маршрутизируемых протоколов д;[Я корпоративных сетей.

AppleTalk - это не только архтггектура (о ней рассказьгаалось в главе 1), но и стек протоколов. На рис. 2.9 представлены протоколы AppleTalk в соотношении с моделью OSI, а в табл. 2,4 приведены их краткие описания.

На рис. 2.7-29 изображены реальные протоколы в соответствии с моделью OSI. Чтобы понять эти рисунки, вспомните, как модель OSI описывает иже-ние донных го семи уровням и как информация преобразуется на этом пути. Реальные протоколы выполняют все функции, описанные в модели, хотя и с помощью меньшего числа протоколов. TCP/IP, например, содержит протоколы, относящиеся сразу к нескольким эовням. Так, протокол FTP выполняет функции уровней приложения, представления данных и сеансового. Овал вокруг надписи FTP охватывает три верхних уровня модели OSI

Прежде чем продвигаться дальше, нужно договориться о значении некоторых терминов, часто встречающихся в этой книге,

Интерсёть - сеть сетей. Локальные сети, связанные друг с другом мостом или маршрутизатором. (Межсетевое взаимодействие подробно рассматривается в главе 4.)

Internet - глобальная сеть сетей. TCP/IP фактически является стандартным протоколом для глобального соединения разнородных компьютеров. Intranet - корпоративная сеть, не подключенная к глобальной, но использующая такие межсетевые протоколы, как SMTP и НПР для разделения информации между сотрудниками компании.

extranet- это то же сеть intranet, но предоставляющая сотрудникам компании доступ к некоторым внешним ресурсам.

Вы, вероятно, заметили, что диаграммы соответствия различных протоколов модели OSI не содержат протоколов маршругизощм. Естественно, в каждом стеке имеется свой протокол маршрутизации. Например, в стеке TCP/IP основным является информационный протокол маршрутизации (Rlf, а в AppleTalk - протокол управления таблицами маршрутизации. Более детально они будут описаны при обсуждении маршрутизации в соответствующих стеках протоколов.

Уровень приложения

Уровень представления данных

Сеансовый уровень

Транспортный уровень

Сетевой уровень

Канальный уровень

Физический уровень

I AppleTalk

Стек AppteTatk состоит из нескольких протоколов, соответствующих различным уровням модели OSI. AppleTalk, например, относится к уровням приложения и представления данных

(MRP DDP

Драйверы сетевых карт

Физическая среда

Рис. 2.9. AppleTalk ~ маршрутизируемый стек протокопов для сетей Macintosh Таблица 2.4. Протоколы стека AppleTalk

AppleSbore Прелосговляет услуги на уровне гщ иложения

AFP AppiieTalk Filing Protocol обеспечивает совместное использование файлов узлами сети

jATP AppleTolk Tronsacflon Protocol связывоет компьютеры на тронспортном уровне j

NBP Nome Binding Protocol устонавливоет соответствие между именами узлов

и адресами сетевого уровня

Zone tnforrrotion Protocol управляет зонами AppleTalk и coottjocht их имена и сетевые адреса

AppleTalk Address Relution Protocol устоновлмвает соответствие между сщресами сетевого уровня и оппаротными адресами канального уровня

Datagram Delivery Protocol обеспечивает систему адресации в сети AppleTalk и производит передачу дататромм без установления соединения

Как и в случае IPX/SPX, интерес к стеку AppleTalk связан с возможностью маршрутизировать этот протокол.

Подробнее об устройстве сетей AppleTalk и маршрутизации одноименного протокола на маршрутизаторе Cisco рассказывается в главе 13.

AARP

WMAIjjS , Глобальные

l\l , v сети

По мере того как локальные компьютерные сети становились все более важными для коммерческих фирм, корпорацшЧ и органнзацнй, возникла необходимость* расширять их и соединять между собой. В пределах небольшого пространства это осуществлялось с помощью таких устройств межсетевого взаимодействия, как повторители, коммутаторы и маршрутизаторы. Однако для объединсггия локальных сетей, разделенных больЕними расстояниями, нужно иное решение. Г1от1)ебиость в такой технолопщ стала очеввдной для администраторов крупных корпораций, имеющих отделения по всему миру.

Для расширения сети на большие расстояния существуют различные сетевые стандарты. Компьютерные сети могут быть связаны через коммутируемую телефонную сеть общего пользования ли через частных операторов. Очень крутгые компании способны развить собственную инфраструктуру глобальных сетей и ВЛОЖИ1 ь срелстЕ<1 в оборудование для микроволновой и спутниковой связи.

Технология глобальных сетей подходит для обтзеди пения сетей сначала внутри города, а затем по стране и по всему миру. В глобальной сети, где решены вопросы, относящиеся к физическому уровню, передача данных также осуществляется посредством различных протоколов. Но сечи в локальной сети физический уровень обеспечивается кабелем и концентраторами, то в глобальной целесообразно применять выделенную линию Т1 или спути]И<овую тарелку.

Более детально межсетевое взаимодействие описывается в главе 4.

То обстоятельство, что в локальных сетях используется физическая сетевая среда (медные или волоконно-оптические кабели), не исключает применения в глобальных сетях и беспроводных технологий - микроволновой передачи, спутниковой связи, инфракрасного излучения или радиосвязи (как иа одной частоте, так и в широком спектре частот).

УСТАНОВКА СВЯЗИ 55

Установка связи

в то время как физическая инфраструктура локальной сети (кабели, концентраторы, повторители н т,д.) лринадлежнт компании, владеть физическим оборудованием глобальных cereii слишком доро1о.

Здесь существует три вида соединений; связь чгрезкоммутнрусмую телефонную сеть общего пользования с помощью модема, связь по выделенной Л1шии и коммутируемая связь, предоставляющая многим пол|13ова1елял( одну и ту же линию.

У каждого из перечисленных способов есть свои достоинства и недостатки, и в каждом случае необходимо специальное оборудование. Ниже будут рассмотрены методы организации глобальной связи,

Один яз секретов успешного одмнннстрнрованпя глобальной сети заключи-* ется Б разработке большой сети и возможной маршрутизации таким образом, чтобы данные в основном находились в сети, принадлежаш.е компании. Если вы плотите за высокую пропускную способность выделенных линий, то главной задачей дря вас станет создание экономически эффективной глобальной сети.

Соединение по телефонной линии

Проще всего оргашгаовать удаленное соеД1П1ение, связав два компьютера через модем и обьпгную апалоговую телефонную Л1Ииио. Модем преобразует цифровую информацию, поступающую от компьютера, в аналоговый сигнал (модулирует) и обратно (лемодулирует), что отражено в его названии. Такая трансформация позволяет компьютеру посылать сообщения по аналоговой линии. Сутнествуют модемы, обеспечивающие потенциальную скорость передачи в 56 Кбиг/с, но шум в линии нередко ограничивает реа/щную скорость.

Маршрутизаторы иногда снабжаются интерфейсом лля связи через модем (в таком случае их на;1ывают серверами доступа). Это означает, что две локальные сети могут соединяться через телефонную сеть, и пакеты будут маршрутизироваться (хотя скорость такого соединения весьма мала). На рис. 3.1 изображены две локальные сегн, связанные через телефонную линию и маршрут1Иаторы.

Выделенные линии

Выде.ченные линии обеспечивают постоянное сосдннение между двумя сетями через телефонную коммутируемую сеть общего пользования нл1г другие службы. Как правило, зто цифровые лишт: они обладают большей пропускной способностью, чем anajroroBbre, и менее нпдвержены шумам п помехам, характерным для обычных телес}юннь1х каналов.

Маршрутизатор Модем

Модем Маршрутизатор

Асинхронное соединение

Рис. 3.1. Объединение локальных сетей через телефонную пинию и модемы

Цифровые линии, применяемые для передачи данных, - это в большинстве случаев линии службы нифровой передачи данных (digital data service- DDS) и магистрали класса Т (T-Carrier).

Телефонные коммутируемые сети общего пользования (PSTN) часто называют простыми телефонными сетями (POTS) Однако иногда им дают и другие имена, особенно если связь по выделенной линии пропадает.

Линии DDS

Линии DDS, обычно предоставляемые местной телефонной сетью, способны обеспечивать постоянное дуплексное (с одноВ11еменной передачей и нолучеиием данных) соединение с пропускной способностью до 64 Кбит/с. Поскольку линии DDS являются цифровыми, для подксючения локальной сети к выделенной линии требуется устройство CSU/DSU (Channel Service Unit/Data Service Unit), которое преобразует данные, поступающие из локальной сети, в цифровой сптал.

Локальная сеть присоедшшстся к порту DSU, а цифровая линия - к порту CSU. Как иравило, между локальиой сетью и CSU/DSU устанавливают устройство межсетевого взаимодействия, например мост или маршрутизатор (рис. 3.2).

Линии DDS - это особые цифровые выделенные линии, доступ к которым обеспечивается телефонной компанией. Цифровая сеть с предоставлением комплексных услуг (integrated services digital network - ISDN) ~ это технология, разработанная для уже существующих телефонных линий.

УСТАНОВКА связи 5Т

1 \ii* m\ \т*\

Устройство CSU/OSU

Вь(деленный канал DDS

Устройство CSU/OSU

Рис 3.2. Соединение двух локальных сетей через линию DD5 Магистрали класса Т

в системах магистралей класса Г допустимо объедгатять несколько различных типов данных (например, дашше из локальной сети и голосовую связь) и передавать их по од1юму высокоскоростному каналу.

Устройство, способное объединять сигналы с разных кана-юв в одни и распределять полученный поток по соответствующим каналам, называется мультиплексором, или MUX. На рис. 3.3 изображены две локальные сети, связанные магастралью класса Т. Мультиплексоры, находящиеся на обоих концах цифровой линии, предназначены для группировки и разгруппировкп раэ;тчпых каналов данных.

Линия Т1 является основной единицей системы магистралей класса Т. Она состоит из 24 каналов с процускной способностью в 64 Кбнт/с каждый, что обеспечивает общую скорость передачи, равную 1,544 Мбит/с. Существуют и другие типы магистралей imacca Т с большим числом каналов и большей пропускной способностью, но они значительно дороже. В табл. 3.1 представлены раалнчные виды линий класса Т.

Таблица 3. J. Системы магистралей класса Т

Т1 fT2*

24 96 672 -1032

1,544 6.312 44,736 274,76

Наиболее достутшым типом машстрали является линия Т1, ностроенная иа медном проводе. Как упоминалось ранее, небольшие фирмы могут арендовать

ifjU-Ethernet {LANW J

Телефон

Рис. 3.3. Локальные сети, связанные магистралью класса Т

лишь часть каналов. Линии Т2 не предоставляются для общего доступа и фуик-циоиируют лишь в пределах телеюнной компании.

Магистрали с большей пропускной способностью, такие как ТЗ и Т4, основаны на оптоволоконных кабелях; они применяются тапько крупными корпорациями и правитепьственными учреж-Чениями (во многом из-за их высокой стоимости).

Комнании, которая подключается к магистрали класса Т, требуется такое же оборудование, что и для присоединения к любо11 другой цифровой выделенной линии. Между цифровой линией и межсетевым устройством (мостом или маршрутизатором), связанным с локальной сетью, устанавливается CSU/DSU. Как уже говорилось, при необходимости для объединения и разъединения сигналов разного вида слу^кит мультнапсксор.

Линии DDS постепенно уходят в прошлое, их замещают технологии коммутации пакетов, в частности Frame-Relay. Благодаря снижению стоимости магистралей класса Ти применению дробных линий Т1 {то есть выделенных частично) им отдается предпочтение в сфере глобальных сетей^

ОБЗОР КОММУТИРУЕМЫХ СЕТЕЙ 59

Принцип действия мультиплексора используется и в кабельном телевидении. Единый сигнал поступает в телевизор или видеомагнитофон по кабелю и попадает в мультиплексор, разбивающий этот гюток на множество телевизионных каналов Смысл широкополосной передачи состоит именно в этом - пропускать много каналов по одному кабелю

Линия Т1 является основной единицей системы магистралей класса Т. Другие магистрали в действительности представляют сабой объединение линий Т}. Ток, линия Т2 состоит из четырех линий Т1, ТЗ - из 28. оТ4 - из 168.

Обзор коммутируемых сетей

Треп [К способ глобального объединения сетей - качтутация. Коммутируемые сети позволяют нескольким пользователям применять одну и ту же лиишо. Такие сети не столь дороги, как выделенные линии.

По существу, локальная сеть взаимодействует с глоба;]Ьной через провайдера или непосредственно через телефонную компан1[Ю, Исходящие да1И1ые попадают в коммутируемую сеть, которую на схемах обычно изображают в виде облака, поскольку путь информации через нее всякий раз может быть иным (рис. 3.4).

Связь между локальной сетью и кочмутируе.моы сетью общего пользования (public data network - PDN) осуществляется оконечны-м о^щрудованием пользователе (digital terrainal equipment - DTE), таким какмаршрутизагор. Меэаду марш-рутизаторо.м и коммутируемой сетью может быть под1и1ЮЧено оконечное оборудование канала передачи данных (data circuit terminating equipment - DCE), например CSU/DStJ, которое обеспечивает полосу пропускания и временные установки для передачп данных . Сеть общего польаовашгд предоставляет линии и коммутирующее оборудование для передачи данных через облако коммутируемое сети.

Существует два типа коммутируемых сетей: с коммутацией канатов и с комму-rauHeii пакетов.

Коммутация каналов

при коммутации каналов между отправителем и получателем в сети общего пользования устанавливается выделенное соединение. Информация отсылается по каналу (линиям), оттрсделенному для данного сеанса. По завершении передачи связь прекращается.

Оборудование DCE иначе нллыввют окоиечным оборудованием провайдера - Прим, чаучп.ред.