Теория построения интерсетей: современный подход к созданию компьютерных сетей

Теория построения интерсетей: современный подход к созданию компьютерных сетей.

Теория построения вычислительных сетей.

Современные ученые выделяют два раз¬лич¬ных под¬хо¬да к созданию компьютерных сетей: 1. ин¬тер¬сеть стро¬ит¬ся та¬ким об¬ра¬зом, что про¬цес¬сы пе¬ре¬да¬чи дан¬ных, про¬це¬ду¬ры управ¬ле¬ния и ад¬ми¬ни¬ст¬ра¬тив¬ные служ¬бы от¬дель¬ных под¬се¬тей не из¬ме¬ня¬ют¬ся су¬ще¬ст¬вен¬но. Ка¬ж¬дая из под¬се¬тей со¬хра¬ня¬ет свою ав¬то¬ном¬ность, хо¬тя тре¬бо¬ва¬ния к се¬те¬во¬му управ¬ле¬нию и кон¬тро¬лю ожес¬то¬ча¬ют¬ся; 2. ин¬тер¬сеть про¬ек¬ти¬ру¬ет¬ся как еди¬ная рас¬пре¬де¬ли¬тель¬ная сис¬те¬ма, в ко¬то¬рой при¬ори¬тет от¬да¬ет¬ся тре¬бо¬ва¬ни¬ям стан¬дарт¬но¬сти про¬то¬ко¬лов и эф¬фек¬тив¬но¬сти об¬ще¬се¬те¬вых про¬це¬дур управ¬ле¬ния. При пер¬вом под¬хо¬де ло¬ги¬ка ин¬те¬гра¬ции под¬се¬тей кон¬цен¬три¬ру¬ет¬ся в шлю¬зо¬вых (меж¬се¬те¬вых) уст¬рой¬ст¬вах. Сеть ста¬но¬вит¬ся еди¬ной пре¬ж¬де все¬го с точ¬ки зре¬ния поль¬зо¬ва¬те¬ля. Такому подходу более всего соответствует сеть Internet, где применяется концепция интерсети как виртуальной вычислительной сети, реализованная механизмом виртуальных сетевых адресов станций.

Второй же подход на практике реализуется в тех случаях, когда исходная сети принадлежат одному классу (примером может служить сеть Ethernet), или когда проект создания сети управляется единой администрацией и направлен на решение определенного набора прикладных задач, что может быть удобно для сетей конкретной научной ориентации.

В общем случае для определения интерсети можно предложить следующий набор характеристик:  топология интерсети и межсетевая архитектура (общая характеристика связности интерсети, расположение межсетевых устройств и связей между ними и отдельными подсетями, степень однородности входящих подсетей);  логика межсетевых устройств (типы, межсетевой протокол, преобразование протоколов, уровень надежности межсетевого протокола);  логика межсетевых соединений, реализуемая в хост-машинах;  межсетевые протоколы верхних уровней (транспортного и выше) и их реализация в хост-машинах;  административная служба сети (степень автономности, общесетевые процедуры управления, организация справочника ресурсов и прочее). Интересно, что в настоящее время фундаментальное значение приобрела концепция эталонных моделей сетевых архитектур. В ходи применения различных эталонных моделей к задачам построения интерсетей выяснилась их неполнота и неадекватность по таким проблемам, как организация управления и обмена управляющей информацией в неоднородных сетях, маршрутизация потоков данных в интегрированных сетях.

Решение этих задач лежит на пути разработки новых более совершенных сетевых архитектур, учитывающих как многообразие телекоммуникационных технологий, так и возможность создания абстрактных моделей высоко уровня.

Новые сетевые архитектуры развиваются по направлениям создания абстрактных (обобщенных) сетевых архитектур (фундаментальная наука) и системных прикладных архитектур.

Сетевые протоколы.

Работа вычислительных сетей, то есть обмен данными и взаимосвязь ЭВМ, выполняется в соответствии с достаточно сложными протоколами взаимодействия. протоколы объединяют в группы или уровни, как правило, существует от трех до семи таких уровней. Протоколы необходимы и при разработке и при управлении сетью.

Рассмотрим модель сети Internet.

Сеть возникла в 1972 – 1983 годах в ходе разработки и развития Arpanet и различных механизмов интеграции ее с прочими глобальными сетями.

Начальная модель Arpanet содержала три уровня протоколов (транспортный, процессприложение). При разработке Internet к нему был добавлен межсетевой уровень и соответствующий ему протокол IP (Internet Protocol). Затем были разработаны транспортный протокол TCP и датаграммный протокол UDP. Протоколами верхнего уровня являются :  транспортные протоколы (отвечают за обмен данными между процессами, находящихся в разных хост-машинах сети);  прикладные протоколы (обслуживают задачи пользователя по передаче данных и доступу к сетевым ресурсам);  межсетевые протоколы (реализуют ряд специальных функций, ориентированных на организацию виртуальных сетей различных технологий). Межсетевые протоколы должны обеспечивать надежную передачу данных между различными подсетями и кратчайшие пути передачи, а также поддерживать центральную справочную службу, передачу экстренной и управляющей информации и так далее.

Разумеется, существует множество протоколов со схожими функциями, но используемых в разных сетях.

Перечисление всех видов протоколов займет слишком много времени и явится излишним вниканием в технические тонкости построения интерсетей.