Міжмережева взаємодія. Основні підходи до організації міжмережевої взаємодії, страница 2

·    мультиплексування;

·    інкапсуляція (тунелювання).

1.1.1.  Трансляція

Трансляція забезпечує узгодження стеків протоколів шляхом перетворення повідомлень, що поступають від однієї мережі у формат повідомлень іншої мережі. Транслюючий елемент, як який можуть

виступати, наприклад, програмний або апаратний шлюз, міст, комутатор або маршрутизатор, розміщується між взаємодіючими мережами і служить посередником в їх «діалозі». Термін «шлюз» звичайно має на увазі засіб, що виконує трансляцію протоколів верхніх рівнів, хоча в традиційній термінології Інтернету шлюзом (gateway) називається маршрутизатор.

Залежно від типу трансльованих протоколів процедура трансляції може мати різний ступінь складності. Так, перетворення протоколу Ethernet в протокол Token Ring зводиться до декількох нескладних дій, головним чином завдяки тому, що обидва протоколи орієнтовано на єдину адресацію вузлів. А ось трансляція протоколів мережного рівня IP і IPX є набагато більш складним, інтелектуальним процесом, що включає не тільки перетворення форматів повідомлень, але і відображення адресу мереж і вузлів, різним чином трактованих в цих протоколах.

Трансляція протоколів прикладного рівня включає відображення інструкцій одного протоколу в інструкції іншого, що є складною логічно неоднозначною інтелектуальною процедурою, яку можна порівняти з роботою перекладача з однієї мови на іншій. Наприклад, у файловій службі операційної системи NetWare (протокол NCP) визначені наступні права доступу до файлу: read, write, erase, create, file scan, modify, асcess control, supervisory, а файлова служба UNIX (протокол NFS) оперує зовсім іншим переліком прав доступу: read, write, execute. Для деяких з цих прав доступу існує пряма відповідність, для інших же воно повністю відсутнє. Так, якщо клієнт NCP призначає право доступу до файлу supervi sory або асcess control, то трансляція цих операцій на мову протоколу NFS не є очевидною. З другого боку, в протоколі NCP відсутнє звичайне для протоколу NFS поняття монтування файлової системи.

На мал. 1.1 показаний шлюз, розміщений на комп'ютері 2, який погоджує протоколи клієнтського комп'ютера 1 в мережі А з протоколами комп'ютера 3 в мережі В. Припустимо, що стеки протоколів в мережах А і У відрізняються на всіх рівнях. В шлюзі встановлено обидва стеки протоколів.

Запит від прикладного процесу клієнтського комп'ютера мережі А поступає на прикладний рівень його стека протоколів. Відповідно до цього протоколу на прикладному рівні формується пакет (або декілька пакетів), в якому передається запит на виконання послуг деякому серверу мережі В. Пакет прикладного рівня переміщається вниз по стеку комп'ютера мережі А, обростаючи заголовками протоколів що знаходяться нижче, а потім передається по лініях зв'язку в комп'ютер 2, тобто в шлюз.

Мал. 1.1. Принципи функціонування шлюзу

На шлюзі обробка даних, що поступили, йде в зворотному порядку, від протоколу самого нижнього до протоколу самого верхнього рівня стека А. Затем пакет прикладного рівня стека мережі А перетвориться (транслюється) в пакет прикладного рівня серверного стека мережі В. Алгоритм перетворення пакетів залежить від конкретних протоколів і, як вже було сказано, може бути достатньо складним. Як загальна інформація, що дозволяє коректно провести трансляцію, може використовуватися, наприклад, інформація про символьне ім'я серверу і символьне ім'я запрошуваного ресурсу серверу (зокрема, це може бути ім'я каталога файлової системи). Перетворений пакет від верхнього рівня стека мережі В передається до нижніх рівнів відповідно до правил цього стека, а потім по фізичних лініях зв'язку відповідно до протоколів фізичного і канального рівнів мережі В поступає в іншу мережу до потрібного серверу. Відповідь серверу перетвориться шлюзом аналогічно.

Прикладом шлюзу, що транслює протоколи прикладного рівня, є компонент Windows NT Gateway Services for NetWare (GSNW), який забезпечує клієнтам Windows NT прозорий доступ до томів і каталогів серверів NetWare 3.x і 4.x. Шлюз встановлюється на тому ж комп'ютері, на якому встановлений сервер Windows NT. Між шлюзом і сервером NetWare встановлюється зв'язок по протоколу NCP.

Для доступу до файлів NetWare клієнти Windows NT, використовуючи свій «рідний» протокол 8MB, звертаються до серверу Windows NT, на якому працює шлюз GSNW. Шлюз віртуалізує каталоги серверів NetWare, що розділяються: вони виглядають для клієнтів SMB точно так, як і каталоги серверу Windows NT, що розділяються (мал. 1.2). Якщо запит, що поступив на сервер Windows NT, відноситься до ресурсів серверів NetWare, то він переадресується шлюзу, який транслює його в зрозумілий для серверу NetWare вигляд і передає по протоколу NCP відповідному серверу. При цьому шлюз виступає по відношенню до серверів NetWare як клієнт-користувач.

Мал. 1.2. Шлюз Gateway Service for NetWare

Таким чином, шлюз реалізує взаємодію «багато хто до багато кого».

Гідність шлюзів полягає в тому, що вони зберігають в незмінному вигляді програмне забезпечення на клієнтських комп'ютерах. Користувачі працюють в звичному середовищі і можуть навіть не помітити, що вони дістають доступ до ресурсів іншої мережі. Проте, як і всякий централізований ресурс, шлюз знижує надійність мережі. Крім того, при обробці запитів в шлюзі можливі відносно великі тимчасові затримки, по-перше, через витрати часу на власне процедуру трансляції, а по-друге, через затримки запитів в черзі до шлюзу, що розділяється всіма клієнтами, особливо якщо запити поступають з великою інтенсивністю. Це робить шлюз рішенням, що погано масштабується. Правда, ніщо не заважає встановити в мережі дещо паралельно працюючих шлюзів.

1.1.2.  Мультиплексування стеків протоколів

Інший підхід до узгодження протоколів одержав назву мультиплексування стеків протоколів. Він полягає в тому, що в

Мал. 1.3. Два варіанти узгодження протоколів: трансляція протоколів (а), мультиплексування стеків протоколів (би)

мережне устаткування або в операційні системи серверів і робочих станцій вбудовуються декілька стеків протоколів. Це дозволяє клієнтам і серверам вибирати для взаємодії той протокол, який є для них загальним.