From L-relcom@kiae.su Sat Jul  2 05:14:58 1994
To: subscribers@sequent.kiae.su
X-Ref: kiae!relcom relcom.fido.ru.networks:4668 relcom.netnews.big:1189
From: none <infor@relpress.msk.su>
Newsgroups: relcom.fido.ru.networks,relcom.netnews.big
Subject: [News] Статья о межсетевом обмене ( Подг. МКК)
Date: Sat, 02 Jul 94 10:51:48 +0400
Distribution: su
Organization: Relpress Inc.
Reply-To: infor@relpress.msk.su
X-Return-Path: kiae!relpress!relpress.msk.su!infor
Sender: L-relcom@kiae.su
X-Class: Big
Status: RO
Content-Length: 17884
X-Lines: 394

 ВВЕДЕНИЕ В МЕЖСЕТЕВОЙ ОБМЕН
При подготовке данного раздела  использованы  материалы  фирмы
"Cisco Systems, Inc." (США).


Основы мостов

Введение

        Первые коммерческие реализации мостов появились в  на-
чале  80-х  годов.  В  те времена мосты допускали соединение и
позволяли передачу пакетов только между гомогенными  (однород-
ными)  сетями.  В  дальнейшем появились и были стандартизованы
мосты между различными сетями.
        Несколько типов  мостов  являются наиболее важными.  В
среде   Ethernet   основными   являются    прозрачные    мосты
(transparent bridging).  В среде Token Ring основными являются
мосты с маршрутизацией от источника  (source-route  bridging).
Трансляционные  мосты  (translational  bridging)  обеспечивают
трансляцию между форматами и передачу между различными  типами
сетей  (обычно Ethernet и Token Ring).  Мосты с маршрутизацией
от источника включают в себя алгоритмы прозрачных мостов и мо-
гут  обслуживать  передачу  в  смешанных средах Ethernet/Token
Ring.
        Поскольку многие   маршрутизаторы  при  снижении  цены
включают возможности мостов,  то чиcтые мосты лишились сущест-
венной доли рынка.  Выжившие мосты включают такие возможности,
как  сложная  фильтрация,  псевдо-интеллигентное   определение
маршрута,  высокие показатели производительности. Под фильтра-
цией понимается следующее. Когда мост получает пакет, произво-
дится  проверка  адреса источника и,  если этот адрес является
локальным,  мост игнорирует его, в противном случае мост копи-
рует  пакет  в другую сеть.  Хотя в конце 80-х годов о преиму-
ществе мостов велись жаркие дебаты, большинство людей в насто-
ящее  время  согласились,  что  каждое устройство в межсетевой
схеме сложной топологии часто необходимо и, несомненно, найдет
свое место.

Сравнение межсетевых устройств

        Межсетевые устройства обеспечивают передачу между сег-
ментами локальных сетей.  Существует  четыре  типа  межсетевых
устройств: репиторы (repeater), мосты (bridge), маршрутизаторы
(router) и шлюзы (gateway).  Различие этих устройств  заключа-
ется  в  том,  какой  уровень  OSI  они  используют  для связи
LAN-LAN.
        Репиторы обеспечивают связь сетей на уровне 1; мосты -
на уровне 2; маршрутизаторы - на уровне 3 и шлюзы обеспечивают
связь на уровнях с 4 по 7.  Каждое устройство предлагает функ-
циональные возможности своего уровня (своих уровней) и исполь-
зует функциональные возможности уровней,  расположенных внизу.


Основы технологии

        Мосты функционируют на канальном уровне и осуществляют
контроль   передачи   данных,  обрабатывают  ошибки  передачи,
обеспечивают физическую (в отличие от логической) адресацию  и
управляют  доступом  к  физической  среде.  Данные возможности
мосты обеспечивают при помощи различных канальных  протоколов.
Примерами  популярных  канальных протоколов являются Ethernet,
Token Ring и FDDI.
        Мосты сложными устройствами не являются.  Они анализи-
руют входящие пакеты и обеспечивают  продвижение  пакета  сог-
ласно содержащейся в нем информации. В некоторых случаях (нап-
ример, при маршрутизации от источника) полный путь к приемнику
содержится  в каждом пакете.  В других случаях (например,  при
прозрачной маршрутизации) пакеты за единицу времени  продвига-
ются к приемнику на один переход. Подробности маршрутизации от
источника и прозрачной маршрутизации обсуждаются ниже в  соот-
ветствующих разделах.

        Прозрачность для протоколов верхнего уровня - основное
преимущество мостов.  Поскольку мосты функционируют на каналь-
ном  уровне,  они  не осуществляют контроль информации верхних
уровней. Это означает, что они могут обеспечить быстрый трафик
любого протокола сетевого уровня. Для мостов нетипично обеспе-
чение трафика AppleTalk, DECnet, TCP/IP, XNS и др. между двумя
или более сетями.
        Фильтрацию пакетов мосты могут осуществлять, базируясь
на любых полях второго уровня.  Например, мост может быть зап-
рограммирован на отклонение всех пакетов, посланных из опреде-
ленной сети.  Так как информация канального уровня часто вклю-
чает ссылку на протокол верхнего уровня,  мосты могут осущест-
влять фильтрацию на основе этого параметра. Фильтры могут быть
полезны в случае необходимости исключения неиспользуемых стан-
ций и в случае ограничения области распространения пакетов.
        При делении больших сетей на  замкнутые  модули  мосты
обеспечивают несколько преимуществ.  Первое.  Поскольку только
некоторый процент трафика предназначен для пересылки, то мосты
уменьшают  общую  нагрузку на все связанные сегменты.  Второе.
Мосты выступают в качестве заслона для некоторых сетевых  оши-
бок,  потенциально  приводящих  к повреждению.  Третье.  Мосты
обеспечивают связь между большим  количеством  подключенных  к
ним устройств,  что нельзя сделать сделать в обычной локальной
сети. Четвертое. Мосты увеличивают эффективную длину локальной
сети, позволяя подсоединение к ней удаленной, ранее не подклю-
ченной станции.

Типы мостов

        На основании различных характеристик изделия мосты мо-
гут быть сгруппированы по категориям.  При использовании одной
популярной схемы классификации мосты подразделяются на локаль-
ные  и  удаленные.  Локальные  мосты обеспечивают прямую связь
между несколькими сегментами,  расположенными в одной области.
Удаленные  мосты  обеспечивают  связь различных территориально
удаленных сегментов  посредством  телекоммуникационных  линий.


        В межсетевых  конфигурациях  удаленные   мосты   имеют
несколько уникальных преимуществ. Одно из них связано с разли-
чием между скоростью локальной сети и скоростью глобальной се-
ти (WAN). Хотя в настоящее время для использования в рассредо-
точенной межсетевой конфигурации появилось  несколько  быстрых
технологий WAN, однако, скорость в локальной сети часто на по-
рядок превышает скорость в WAN.  Значительное  различие  между
скоростью LAN и WAN иногда отпугивает пользователей от исполь-
зования в WAN чувствительных к задержкам сетевых приложений.
        Удаленные мосты скорость WAN повышать не могут,  одна-
ко,  они могут компенсировать расхождения в быстродействии  за
счет возможностей достаточной буферизации. Если устройство ло-
кальной сети со скоростью передачи 3 Mbps предполагает связь с
устройством  глобальной  сети,  локальный мост должен осущест-
влять регулирование  потока  данных  со  скоростью 3 Mbps так,
чтобы он не переполнял последовательный канал в 64  Kbps.  Это
делается  путем временного хранения в буферах поступающих дан-
ных с последующей их передачей по последовательному  каналу  с
подходящей  для него скоростью передачи.  Такой режим возможен
только для коротких пакетов данных,  не перекрывающих буферные
возможности моста.
        IEEE разделил канальный уровень OSI на два подуровня:
- подуровень   управления  доступом  к  данным  (Media  Access
Control - MAC);

- подуровень  логического  управления  каналом  (logical  link
control - LLC). Подуровень MAC разрешает и дирижирует доступом
к данным (например,  конкуренция, эстафетное кольцо и др.) По-
дуровень LLC имеет отношение к кадрированию,  управлению пото-
ком данных, управлению ошибками и адресации подуровня MAC.
        Некоторые мосты являются мостами уровня MAC.  Эти уст-
ройства применяются в гомогенных сетях (например, IEEE 802.3).
Другие  мосты могут осуществлять передачу между различными ка-
нальными протоколами (например, IEEE 802.3 и IEEE 802.5).


        Главная станция IEEE 802.3 (Host A) формирует содержа-
щий информацию приложения пакет,  и заносит его в  пакет  IEEE
802.3 для последующей передачи по среде IEEE 802.3 к мосту.  В
мосте на подуровне МАС из пакета удаляется его заголовок  IEEE
802.3,  и  далее  пакет  передается  на подуровень LLC для его
последующей обработки. После обработки пакет "заворачивается в
обертку" IEEE 802.5,  которая позволяет передавать его по сети
IEEE 802.5 к главной станции IEEE 802.5 (Host B).
        Мостовая трансляция  между  сетями различного типа ни-
когда не производится.  Это связано с тем,  что одна сеть под-
держивает  поля пакета и функции протокола,  не поддерживаемые
другой сетью.  Подробности мостовой  трансляции  приводятся  в
главе "Мосты для различных сред".

Основы управления сетями
Введение

        В начале  80-х  годов можно было наблюдать огромную по
масштабам работу в области развертывания сетей. Поскольку ком-
пании стали понимать,  что сети сулят выигрыш в производитель-
ности и сокращение различных затрат, они стали внедрять у себя
сети и расширять уже существующие настолько быстро,  насколько
это позволяли сделать темпы появления новых сетевых технологий
и  продуктов.  К середине 80-х стремительное расширение начало
приносить свои неудобства Особенно это коснулось тех компаний,
где  было  установлено много различных (несовместимых) сетевых
технологий.
        День ото дня стали появляться серьезные проблемы, свя-
занные с  управлением  сетями  и  стратегией  планирования  их
расширения.  Поскольку каждая новая сетевая технология требует
своих собственных экспертов по управлению и  функционированию,
то  в начале 80-х годов стратегическое планирование расширения
сетей стало кошмаром.  Проблема формирования персонала для уп-
равления  большими гетерогенными сетями привела к кризису мно-
гих компаний. Автоматизированное управление сетями (включающее
планирование  сетевой  загрузки),  интегрированное в различные
среды, стало насущной потребностью.
        В этом  разделе  описываются  стандартные  технические
возможности большинства архитектур и протоколов  сетевого  уп-
равления.  В нем также приводятся пять функциональных областей
управления,  определенных Международной Организацией по  Стан-
дартизации (ISO).

Архитектура сетевого управления

        Большинство архитектур  сетевого управления используют
одну и ту же базовую структуру и один и тот же  набор  связей.
Концевые  станции  (управляемые устройства),  такие как компь-
ютерные системы и другие сетевые устройства,  используют прог-
раммное обеспечение, позволяющее им в случае обнаружения проб-
лем посылать сигналы тревоги.  Проблемы обнаруживаются,  когда
наблюдается  превышение  одного  или  нескольких  определенных
пользователем порогов (threshold).  Управляющие устройства  на
получение  таких  сигналов  тревоги запрограммированы - на них
они реагируют выполнением одного,  нескольких или целой группы
действий, включающих:

*        Сообщение оператору

*        Регистрация события

*        Отключение системы

*        Автоматические попытки восстановления системы

        Управляющие устройства могут также опрашивать концевые
устройства на предмет контроля значений определенных  перемен-
ных.  Опрос может быть автоматическим или инициированным поль-
зователем.  На  опросы  отвечают  агенты  в  управляемых  уст-
ройствах. Агенты - это программные модули, которые компилируют
информацию об устройствах,  в которых они постоянно находятся,
сохраняют  эту информацию в управляющей базе данных и передают
ее управляющим устройствам посредством управляющих протоколов.
Среди  управляющих протоколов хорошо известны протоколы Simple
Network  Management  Protocol  (SNMP)  и   Common   Management
Information Protocol (CMIP).  Объекты, уполномоченные управле-
ния, обеспечивают управление информацией ради других объектов.

Модель сетевого управления ISO

        ISO выполняет  огромную  работу для стандартизации се-
тей.  Их  модель  сетевого   управления   является   первичным
средством  для  понимания основных функций систем сетевого уп-
равления. Эта модель состоит из пяти концептуальных областей:

*        Управление производительностью

*        Управление конфигурацией

*        Управление учетом

*        Управление отказами

*        Управление безопасностью




Управление производительностью

        Цель управления производительностью - вычислить и сде-
лать доступными различные аспекты производительности сети  для
того,  чтобы производительность межсетевой системы могла оста-
ваться на должном уровне.  Примерами параметров производитель-
ности могут являться сетевая производительность,  время откли-
ка, загрузка линии.
        Управление производительностью состоит из нескольких шагов:

1. Сбор  представляющих интерес для администратора сети данных
о производительности.

2. Анализ данных для определения нормальных (базовых) уровней.

3. Определение соответствующих порогов производительности  для
каждого параметра таким образом, чтобы превышение этих порогов
могло являться уведомлением о заслуживающих внимания проблемах
в сети.

        Управляющие объекты производят постоянный контроль па-
раметров производительности.  Когда  порог  производительности
превышается,  вырабатывается сигнал тревоги. Этот сигнал посы-
лается системе управления сетью.
        Каждый из описанных шагов является частью процесса для
восстановления активности системы.  Когда определенные пользо-
вателем  пороги  превышаются и в результате производительность
становится недопустимой,  система реагирует на  это  отправкой
сообщения. Управление производительностью допускает также про-
активные методы.  Например, может использоваться сетевое моде-
лирование  с  целью исследования,  как на параметры производи-
тельности будет влиять увеличение  сети.  Такое  моделирование
может  являться  для администраторов эффективным средством для
предотвращения потенциальных проблем.

Управление конфигурацией

        Цель управления конфигурацией - контроль за состоянием
сети и получение информации о системной конфигурации для того,
чтобы иметь возможность прослеживать  и  управлять  эффектами,
возникающими в результате функционирования технических и прог-
раммных элементов различных версий.  Поскольку все технические
и программные элементы имеют функциональные причуды, недостат-
ки или то и другое,  и данные особенности элементов могут ока-
зать  влияние  на  функционирование сети,  то такая информация
очень важна обеспечения устойчивости работы сети.
        Каждое сетевое устройство в зависимости от версии име-
ет свои информационные  отличительные  особенности.  Например,
инженерная станция может быть сконфигурирована следующим обра-
зом:

*        Операционная система, версия 3.2

*        Интерфейс Ethernet, версия 5.4

*        Программное обеспечение TCP/IP, версия 2.0

*        Программное обеспечение NetWare, версия 4.1

*        Программное обеспечение NFS, версия 5.1

*        Последовательный коммуникационный контроллер, версия 1.1

*        Программное обеспечение X.25, версия 1.0

*        Программное обеспечение SNMP, версия 3.1

        Подсистемы управления конфигурацией хранят данную  ин-
формацию  в  базе данных.  Это обеспечивает быстрый доступ.  В
случае возникновения проблемы из базы данных может быть извле-
чена информация, которая может способствовать ее разрешению.

Управление учетом

        Цель управления учетом - получение параметров загрузки
сети для того, чтобы иметь возможность производить регулирова-
ние  доступа  к  сети  индивидуального пользователя или группы
пользователей.  Такое регулирование минимизирует сетевые проб-
лемы (поскольку сетевые ресурсы могут быт распределены в соот-
ветствии с возможностями сети)  и  максимизирует  равнодоступ-
ность всех пользователей сети.
        Как и в случае управления производительностью,  первый
шаг  в  сторону управления учетом состоит в измерении загрузки
всех сетевых ресурсов. Анализ результатов приводит к пониманию
использования текущей схемы. После проведения анализа, в схеме
можно установить квоты использования.  В дальнейшем для дости-
жения  оптимальных  показателей  могут потребоваться некоторые
исправления. Постоянное измерение используемых ресурсов позво-
ляет  получать информацию,  при помощи которой можно все время
достоверно оценивать оптимальную загрузку ресурсов.

Управление отказами

        Цель управления отказами -  определить,  зарегистриро-
вать,  уведомить пользователей и, по мере возможности, автома-
тически разрешить сетевые проблемы для того,  чтобы обеспечить
эффективное функционирование сети. Поскольку неисправности мо-
гут привести к простою или недопустимому  снижению  производи-
тельности,  управление отказами в сетевом управлении ISO явля-
ется наиболее важным элементом.
        Управление отказами включает несколько шагов:

1. Определение симптомов проблемы.

2. Изолирование проблемы.

3. Устранение проблемы.

4. Обнаружение и устранение во всех важных подсистемах.

5. Запись информации об обнаружении и исправлении проблемы.

Управление безопасностью

        Цель управления безопасностью - контроль за доступом к
ресурсам сети согласно локальным руководящим принципам для то-
го, чтобы предотвратить диверсии (преднамеренные и непреднаме-
ренные) и исключить доступ к служебной  информации  без  соот-
ветствующей авторизации. Например, подсистема управления безо-
пасностью может заведовать регистрацией пользователей,  произ-
водящих доступ к сетевым ресурсам, отказывая при этом тем, кто
вводит неверный код доступа.
        Подсистема управления  безопасностью разделяет сетевые
ресурсы на авторизованные (санкционированные) и неавторизован-
ные (несанкционированные) области. Для некоторых пользователей
доступ ко всем ресурсам сети запрещен.  Такими пользователями,
как правило, являются не служащие компании. Для других пользо-
вателей (внутренних) закрыт доступ к информации,  выходящей из
определенных подразделений.  Например, доступ к файлам, содер-
жащим информацию о кадрах, для многих пользователей кроме кад-
рового подразделения закрыт.
        Подсистемы управления    безопасностью    обеспечивают
несколько функций:

*        Идентификация важных сетевых ресурсов (включая системные, файлы и
другие объекты).

*        Определение соответствия между важными сетевыми ресурсами и
установками пользователя (может ли пользователь иметь доступ к
этим ресурсам).

*        Управление доступом к важным сетевым ресурсам.

*        Регистрация попыток доступа к важным сетевым ресурсам.







