Технологии построения телекоммуникационных сетей. Технологии построения ассоциативных сетей, страница 2

В табл. 1.2 также приведена краткая характеристика наиболее широко распространенных технологий построения WAN: Х.25, Frame Relay, TCP/IP, ISDN и ATM. Более подробно данные технологии будут рассмотрены на следующих занятиях.

Технологии построения ассоциативных сетей

Как правило, современные ТКС, если позволяют требования информационной безопасности, редко используются изолированно от других сетей. Даже локальные сети с ограниченной дальностью между своими внутренними сетевыми элементами, могут подключаться через специальные дополнительные сетевые элементы к другим локальным и глобальным сетям.

Образуемые в результате такого объединения сети называются ассоциативными (от слова «ассоциация» – в смысле «объединение»). Используются и другие названия подобных сетей: объединенные, составные и т. п.

Понятие «другие сети» по отношению к определенной рассматриваемой сети может иметь разный физический смысл, влияющий на способы объединения данных сетей с целью передачи информации между АС разных сетей. Отдельные объединяемые сети принято называть «автономными» сетями.

Поскольку простейшая автономная сеть включает, как минимум, две АС, в принципе любые сети, объединяющие более двух пар абонентов, могут быть названы ассоциативными. При этом любые ассоциативные сети могут выступать в роли автономных сетей при дальнейшем объединении с другими автономными и ассоциативными сетями в новую ассоциативную сеть более высокого порядка.

Из вышесказанного следует, что объединение двух автономных сетей в одну ассоциативную предполагает образование нового дополнительного адресного пространства или использование адресного пространства одной из объединяемых автономных сетей.

Итак, будем считать, что АС объединяемых автономных сетей «различают» друг друга, «понимают» и «допускают» взаимный обмен информацией. Как же им его реализовать, находясь в разных автономных сетях? Как же все-таки сделать из двух и более автономных сетей одну ассоциативную?

Очевидно, как минимум, нужен какой-то дополнительный пограничный сетевой элемент, входящий в обе (или более) объединяемые сети. Можно обобщенно называть такой сетевой элемент «межсетевым соединителем». В то же время «межсетевой соединитель» объединяемых автономных сетей является одновременно «внутрисетевым соединителем» вновь образованной ассоциативной сети или автономной сети более высокого ранга. Обычно такие внутри сетевые соединители называют обобщенно коммуникационными устройствами.

Если объединяемые автономные сети строятся на основе технологий, предполагающих наличие внутрисетевых коммуникационных устройств, то данные устройства и могут выступать в роли пограничных межсетевых соединителей. Для глобальных сетей WAN наличие подобных коммуникационных устройств в виде тех или иных узлов коммутации является вполне естественным. А вот для простых локальных сетей LAN, включающих только абонентские системы и общую разделяемую физическую среду передачи, любое дополнительное сетевое устройство – это уже усложнение сети, на которое технологии построения LAN шли очень сдержано, решаясь на использование дополнительных сетевых элементов с минимально необходимыми функциями для расширения сети или объединения ее с другими сетями.

Согласно ЭМВОС минимальным «функциональным интеллектом» обладает физический уровень, а максимальным – прикладной уровень. Соответственно, существуют различные внутрисетевые и межсетевые коммуникационные устройства «понимающие» соединяемые ими другие элементы сетей на языке протоколов различных уровней: от физического до прикладного. В табл. 1.3 приведен перечень наиболее распространенных названий таких коммуникационных устройств с краткой характеристикой их назначения и с указанием принадлежности к определенным уровням ЭМВОС (рис. 1.12).

Таблица 1.3

Основные типы коммуникационных устройств

Название	Уровень ЭМВОС	Назначение
Шлюз (Gateway)	4–7	Устройство (программа) объединения разнородных сетей на пятом, шестом или седьмом (иногда и на четвертом) уровнях ЭМВОС, обеспечивающее обмен данными между сетями, работающими на различных сетевых протоколах.
Маршрутизатор (Router)	3	Устройство (программа) для соединения на сетевом уровне, как правило, разнородных сетей с различной системой адресов и параметрами пакетов. Основная функция маршрутизатора состоит в выборе маршрутов для передачи пакетов.
Коммутатор (Switch)	2 (1)	Устройство (или программа), осуществляющее выбор одного из возможных вариантов направления передачи данных. Описывается протоколами взаимодействия уровня звена данных. Фактически является мостом с количеством входов/выходов больше двух. Иногда (при внешнем управлении) относится к физическому уровню.
Мост (Bridge)	2	Служит для соединения локальных сетей или их частей (сегментов) на уровне звена данных в логически единую сеть с общими сетевыми адресами. Позволяет разгрузить общие разделяемые физические среды передачи отдельных сетей (частей сети), отделив циркулирующие в них информационные потоки от потоков, циркулирующих в других сетях (частях сети). Фактически является коммутатором с двумя входами/выходами.
Репитер (Repeater)	1	Является устройством, соединяющим две части локальной сети на физическом уровне и осуществляющим компенсацию затухания передаваемого сигнала при условии, что среда передачи до повторителя и после одна и та же.
Конвертор (Converter)	1	Представляет собой устройство для преобразования сигналов на физическом уровне при переходе из одной среды в другую (например, из коаксиального в волоконно-оптический кабель).
Концентратор (Link Builder, Hub)	1	Устройство, позволяющее объединять элементы сети в группы перед общим подключением к моноканалу (общей шине или кольцу). Часто совмещается с репитером для усиления сигналов.

Рис. 1.12. Соответствие коммуникационных устройств уровням ЭМВОС

Если объединяемые сети построены на разных технологиях, то пограничное коммуникационное устройство должно «понимать», как минимум, протоколы верхнего уровня данных сетей и должно соответствовать этому уровню. Например, для соединения локальных сетей Ethernet и Token Ring, нужен, как минимум, мост (коммутатор), но никак не репитер. Для соединения любых локальных сетей с глобальными нужен, как минимум, маршрутизатор. Однако следует отметить, что существует встречная тенденция упрощения глобальных сетей, построенных на основе виртуальных каналов (например, Frame Relay, ATM), приближающая функции маршрутизаторов к функциям коммутаторов.