Локальных сетей

• Название: Локальных сетей
• Дата: 01.11.2018
• Размер: 261.78 Kb.
• Имя файла: 1.docx
• Тип: Документы; #55150
• страница: 7 из 12

Метод коммутации пакетов с ожиданием

Прежде чем начать подробное рассмотрение сетевого уровня, необходимо восстановить в памяти окружение, в котором ему приходится функционировать. Оно показано на рис. 5.1. Основными компонентами сети являются устройства интернет-провай-дера (маршрутизаторы, соединенные линиями связи), показанные внутри затененного овала, а также устройства, принадлежащие клиенту и показанные вне овала. Хост H1 напрямую соединен с одним из маршрутизаторовинтернет-провайдераА

5.1. Вопросы проектирования сетевого уровня	385

(как, например, домашний компьютер, подключенный к DSL-модему).ХостH2, на- против, находится в ЛВС (например, офисной сети Ethernet) с маршрутизаторомF, принадлежащим клиенту, который с ним работает. Этот маршрутизатор связывается синтернет-провайдеромпо выделенной линии. Мы показалиF вне овала, потому что он не принадлежитинтернет-провайдеру.Однако в контексте данной главы мы будем считать маршрутизаторы клиента частью сетиинтернет-провайдера,поскольку в них применяются те же самые алгоритмы, что и в маршрутизаторахинтернет-провайдеров(а основным предметом рассмотрения будут именно алгоритмы).

Система работает следующим образом. Хост, у которого есть пакет для передачи, посылает его на ближайший маршрутизатор либо в своей ЛВС, либо по двухточечному соединению интернет-провайдеру.Там пакет хранится до тех пор, пока не будет принят целиком и не пройдет полную обработку, включая верификацию контрольной суммы. Затем он передается по цепочке маршрутизаторов, которая в итоге приводит к пункту назначения. Такой механизм называется коммутацией пакетов с ожиданием(store-and-forward),и мы уже рассматривали его в предыдущих главах.

Сервисы, предоставляемые транспортному уровню

Сетевой уровень предоставляет транспортному уровню сервисы через интерфейс между сетевым и транспортным уровнями. Важным вопросом является именно то, какой именно вид сервиса сетевой уровень предоставляет транспортному. Разработка таких сервисов требует особой аккуратности и при этом необходимо учитывать следующее:

Сервисы сетевого уровня не должны зависеть от технологии маршрутизатора.

Транспортный уровень должен быть независим от количества, типа и топологии присутствующих подсетей с маршрутизаторами.

Сетевые адреса, доступные транспортному уровню, должны использовать единую систему нумерации, даже между локальными и глобальными сетями..



386 Глава 5. Сетевой уровень

Находясь в рамках поставленной перед ними задачи, разработчики оказываются абсолютно свободными в написании детальной спецификации сервисов, которые должны предоставляться транспортному уровню. Эта свобода часто вырождается в яростную борьбу между двумя непримиримыми группировками. В центре дискуссии оказывается вопрос о том, какие сервисы должен предоставлять сетевой уровень — ориентированные на соединение или не требующие соединений.

Один лагерь (представленный интернет-сообществом)заявляет, что работа маршрутизаторов заключается исключительно в перемещении с места на место пакетов, и больше ни в чем. С этой точки зрения (основанной на примерно сорокалетнем опыте работы с реальными компьютерными сетями), сеть обладает врожденной ненадежностью, вне зависимости от того, как она спроектирована. Хосты должны учитывать это и защищаться от ошибок своими силами (то есть заниматься обнаружением и исправлением ошибок), а также самостоятельно управлять потоком.

Из этого следует, что сетевой сервис должен быть сервисом, не требующим установки соединения и состоящим в основном из примитивов SEND PACKET (послать пакет) иRECEIVEPACKET (принять пакет). В частности, сюда нельзя включать упорядочивание пакетов и контроль потока — все равно эти действия будет выполнять хост. От того что одна и та же работа будет выполнена дважды, качество обслуживания не повысится. Такое рассуждение — пример применения«сквозного» принципа (end- to-end argument), оказавшего значительное влияние на формирование Интернета (Saltzer и др., 1984). Кроме того, каждый пакет должен содержать полный адрес получателя, так как пересылка производится независимо от предшествующих пакетов.

Другой лагерь, представленный телефонными компаниями, утверждает, что сеть должна предоставлять надежный, ориентированный на соединение сервис. Они утверждают, что 100 лет успешного управления телефонными системами по всему миру — это серьезный аргумент в их пользу. По их мнению, качество обслуживания является определяющим фактором, и без установления соединения в сети очень сложно добиться каких-либоприемлемых результатов, особенно когда дело касается трафика реального масштаба времени — например, передачи голоса и видео.

Этот спор остается актуальным даже по прошествии нескольких десятков лет. Раньше самые распространенные сети передачи данных (такие как X.25, использовав- шаяся в70-х,и популярная в80-хFrame Relay) были ориентированы на соединение. Однако после появления ARPANET и на ранних этапах развития Интернета сетевые уровни без установления соединения стали чрезвычайно популярными. Сейчас протокол IP является вездесущим символом успеха. На его популярность не повлияло даже появление ориентированной на соединение технологии ATM, созданной в80-хгодах с целью заменить IP: в настоящее время ATM используется только в отдельных случаях, тогда как в ведении IP оказываются все телефонные сети. Однако с ростом требований к качеству обслуживания развитие Интернета предполагает появление новых возможностей, ориентированных на соединение. В качестве примеров таких технологий можно привестиMPLS (MultiProtocol Label Switching, «мультипротоколь-

ная коммутация по меткам»), о которой мы поговорим в этой главе, и VLAN, которую мы рассматривали в главе 4. Обе эти технологии сейчас широко используются.