Организация межсетевого взаимодействия кратко

Обновлено: 07.07.2024

Модели межсетевого взаимодействия предназначены для формального и в то же время наглядного описания взаимодействия сетевых узлов между собой. В настоящее время наибольшее распространение получили и являются стандартами для описания межсетевого взаимодействия две сетевые модели: модель OSI и модель TCP/IP . Обе модели разбивают процесс взаимодействия сетевых узлов на несколько уровней, каждый конкретный уровень одного узла обменивается информацией с соответствующим уровнем другого узла.

Каждую из этих моделей можно представлять как объединение двух моделей:

  • горизонтальная модель (на базе протоколов, обеспечивающая обмен данными одного типа между программами и процессами, работающими на одном и том же уровне на различных сетевых узлах);
  • вертикальная модель (на основе услуг, предоставляемых соседними уровнями друг другу на одном сетевом узле).

В горизонтальной модели двум программам, работающими на различных сетевых узлах, требуется общий протокол для обмена данными. В вертикальной — соседние уровни обмениваются данными, выполняя необходимые преобразования с использованием соответствующих программных интерфейсов.

Модель OSI.

В 1983 году с целью упорядочения описания принципов взаимодействия устройств в сетях Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization, ISO) предложила семиуровневую эталонную коммуникационную модель "Взаимодействие Открытых Систем", модель OSI (Open System Interconnection).

Эталонная модель OSI сводит передачу информации в сети к семи относительно простым подзадачам.

Модель OSI стала основой для разработки стандартов на взаимодействие систем. Она определяет только схему выполнения необходимых задач, но не дает конкретного описания их выполнения. Это описывается конкретными протоколами или правилами, разработанными для определенной технологии с учетом модели OSI. Уровни OSI могут реализовываться как аппаратно, так и программно.

Основная идея модели OSI в том, что одни и те же уровни на разных системах, не имея возможности связываться непосредственно, должны работать абсолютно одинаково. Одинаковым должен быть и сервис между соответствующими уровнями различных систем. Нарушение этого принципа может привести к тому, что информация, посланная от одной системы к другой, после всех преобразований не будет идентична исходной.

Существует семь основных уровней модели OSI (табл. 1.1). Они начинаются с физического уровня и заканчиваются прикладным. Каждый уровень предоставляет услуги для более высокого уровня. Седьмой уровень обслуживает непосредственно пользователей.

Модель OSI описывает путь информации через сетевую среду от одной прикладной программы на одном компьютере до другой программы на другом компьютере. При этом пересылаемая информация проходит вниз через все уровни системы.

Уровни на разных системах не могут общаться между собой напрямую. Это умеет только физический уровень.

По мере прохождения информации вниз внутри системы она преобразуется в вид, удобный для передачи по физическим каналам связи.

Для указания адресата к этой преобразованной информации добавляется заголовок с адресом. После получения адресатом этой информации, она проходит через все уровни наверх. По мере прохождения информация преобразуется в первоначальный вид.

Каждый уровень системы должен полагаться на услуги, предоставляемые ему смежными уровнями.

Функционирование первых трех уровней, физического, канального и сетевого, обеспечивается, в основном, активным сетевым оборудованием и, как правило, реализуются следующими компонентами: сетевыми адаптерами, репитерами , мостами, концентраторами, коммутаторами, маршрутизаторами.

Модель TCP/IP.

Модель TCP/IP называют также моделью DARPA (сокращение от Defense Advanced Research Projects Agency, организация, в которой в свое время разрабатывались сетевые проекты, в том числе протокол TCP/IP, и которая стояла у истоков сети Интернет) или моделью Министерства обороны CША (модель DoD , Department of Defense , проект DARPA работал по заказу этого ведомства).

Историческая справка: Впервые о TCP/IP было сказано в 1973 году на заседании International Network Working Group, прошедшем в Великобритании. Здесь Роберт Кан и Винт Серф выступили с проектом статьи, которая позже, в мае 1974 года, была опубликована в одном из самых престижных журналов Transactions on Communications. В статье были изложены основы будущего протокола TCP/IP.

Главная идея, предложенная авторами, состояла в том, чтобы перенести обеспечение надежности коммуникаций из сети в подключенные к ней серверы. Идея оказалась блестящей, она пришлась по вкусу и либерально настроенным ученым, и военным одновременно. После этого протокол начал жить своей жизнью, пока еще под названием TCP. К совершенствованию нового протокола приложили руку многие инженеры и ученые, и к октябрю 1977 года его работу удалось продемонстрировать не только в ARPAnet, но и в пакетной радиосети и спутниковой сети SATNET.

История создания TCP/IP ведет свое начало с момента, когда министерство обороны США столкнулось с проблемой объединения большого числа компьютеров с различными ОС. В 1970 г. был разработан необходимый набор стандартов. Протоколы, разработанные на базе этих стандартов, получили обобщенное название TCP/IP.

К 1978 году окончательно оформилось то, что сегодня мы называем TCP/IP. Позже стек адаптировали для использования в локальных сетях. В начале 1980 г. протокол стал составной частью ОС UNIX. В том же году появилась объединенная сеть Internet. Переход к технологии Internet был завершен в 1983 г., когда министерство обороны США решило, что все компьютеры, присоединенные к глобальной сети, будут использовать стек протоколов TCP/IP.

Модель TCP/IP разрабатывалась для описания стека протоколов TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Она была разработана значительно раньше, чем модель OSI.

Модель состоит из четырех уровней, представленных в табл. 1.2.

Приближенное соответствие между моделями OSI и TCP/IP представлено в табл. 1.3.

Наиболее распространенным протоколом управления обменом данных является протокол TCP/IP. Главное отличие сети Internet от других сетейзаключается именно в ее протоколах TCP/IP, охватыва­ющих целое семейство протоколов взаимодействия между компью­терами сети. TCP/IP — это технология межсетевого взаимодействия, технология Internet. Поэтому глобальная сеть, объединяющая мно­жество сетей с технологиейTCP/IP, называетсяInternet.

Протокол TCP/IP — это семейство программно реализованных протоколов старшего уровня, не работающих с аппаратными пре­рываниями. Технически протокол TCP/IP состоит из двух частей — IP и TCP.

Протокол IP(InternetProtocol— межсетевой протокол) является главным протоколом семейства, он реализует распространение ин­формации в IP-сети и выполняется на третьем (сетевом) уровне модели ISO/OSI. Протокол IP обеспечивает дейтаграммную доставку паке­тов, его основная задача — маршрутизация пакетов. Он не отвечает за надежность доставки информации, за ее целостность, за сохране­ние порядка потока пакетов. Сети, в которых используется протокол IP, называются IP-сетями. Они работают в основном по аналоговым каналам (т.е. для подключения компьютера к сети требуется IP-мо­дем) и являются сетями с коммутацией пакетов. Пакет здесь называ­ется дейтаграммой.

Высокоуровневый протокол TCP(TransmissionControlProtocol — протокол управления передачей) работает на транспортном уровне и частично — на сеансовом уровне. Это протокол с установлением ло­гического соединения между отправителем и получателем. Он обес­печивает сеансовую связь между двумя узлами с гарантированной доставкой информации, осуществляет контроль целостности переда­ваемой информации, сохраняет порядок потока пакетов.

Для компьютеров протокол TCP/IP — это то же, что правила раз­говора для людей. Он принят в качестве официального стандарта в сети Internet, т.е. сетевая технология TCP/IP де-факто стала техноло­гией всемирной сети Интернет.

Основные протоколы сети Интернет

Работа сети Internet основана на использовании семейств коммуникационных протоколов TCP/IP (TransmissionControlProtocol/InternetProtocol). TCP/IP используется для передачи данных как в глобальной сети Internet, так и во многих локальных сетях.

Название TCP/IP определяет семейство протоколов передачи данных сети. Протокол — это набор правил, которых должны придерживаться все компании, чтобы обеспечить совместимость производимого аппаратного и программного обеспечения. Эти правила гарантируют совместимость производимого аппаратного и программного обеспечения. Кроме того, TCP/IP – это гарантия того, что ваш персональный компьютер сможет связаться по сети Internet с любым компьютером в мире, также работающим с TCP/IP. При соблюдении определенных стандартов для функционирования всей системы не имеет значения, кто является производителем программного обеспечения или аппаратных средств. Идеология открытых систем предполагает использование стандартных аппаратных средств и программного обеспечения. TCP/IP — открытый протокол и вся специальная информация издана и может быть свободно использована.

Различный сервис, включаемый в TCP/IP, и функции этого семейства протоколов могут быть классифицированы по типу выполняемых задач. Упомянем лишь основные протоколы, так как общее их число насчитывает не один десяток:

· транспортные протоколы— управляют передачей данных между двумя машинами:

· TCP/IP (Transmission Control Protocol),

· UDP (UserDatagramProtocol);

· протоколы маршрутизации— обрабатывают адресацию данных, обеспечивают фактическую передачу данных и определяют наилучшие пути передвижения пакета:

· IP (Internet Protocol),

· ICMP (Internet Control Message Protocol),

· RIP (Routing Information Protocol)

· протоколы поддержки сетевого адреса— обрабатывают адресацию данных, обеспечивают идентификацию машины с уникальным номером и именем:




· DNS (Domain Name System),

· ARP (Address Resolution Protocol)

· протоколы прикладных сервисов— это программы, которые пользователь (или компьютер) использует для получения доступа к различным услугам:

· FTP (File Transfer Protocol),

· TELNET,

· NNTP(NetNewsTransfer Protocol)

Сюда включается передача файлов между компьютерами, удаленный терминальный доступ к системе, передача гипермедийной информации и т.д.;

· EGP (Exterior Gateway Protocol),

· GGP (Gateway-to-Gateway Protocol),

· IGP (InteriorGatewayProtocol);

· SMTP (Simple Mail Transfer Protocol),

· NFS (Network File System).

IP-адресация

Теперь подробнее остановимся на понятии IP-адреса.

Каждый компьютер в Internet (включая любой ПК, когда он устанавливает сеансовое соединение с провайдером по телефонной линии) имеет уникальный адрес, называемый IP-адрес.

IP-адрес имеет длину 32 бита и состоит из четырех частей по 8 бит, именуемых в соответствии с сетевой терминологией октетами (octets). Это значит, что каждая часть IP-адреса может принимать значение в пределах от 0 до 255. Четыре части объединяют в запись, в которой каждое восьмибитовое значение отделяется точкой. Когда речь идет о сетевом адресе, то обычно имеется в виду IP-адрес.

С понятием IP-адреса тесно связано понятие хоста (host). Некоторые просто отождествляют понятие хоста с понятием компьютера, подключенного к Internet. В принципе, это так, но в общем случае под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. То есть кроме компьютеров, это могут быть специальные сетевые устройства — маршрутизаторы (routers), концентраторы (habs) и другие. Эти устройства так же обладают своими уникальными IР-адресами,— как и компьютеры узлов сети пользователей.

ЛюбойIP-адрес состоит из двух частей:адреса сети (идентификатора сети, NetworkID) и адреса хоста (идентификатора хоста, HostID) в этой сети. Благодаря такой структуре IP-адреса компьютеров в разных сетях могут иметь одинаковые номера. Но так как адреса сетей различны, то эти компьютеры идентифицируются однозначно и не могут быть перепутаны друг с другом.

IP-адреса выделяются в зависимости от размеров организации и типа ее деятельности. Если это небольшая организация, то, скорее всего в ее сети немного компьютеров (и, следовательно, IP-адресов). Напротив, у большой корпорации могут быть тысячи (а то и больше) компьютеров, объединенных во множество соединенных между собой локальных сетей. Для обеспечения максимальной гибкости IP-адреса разделяются на классы: А, В и С. Еще существуют классы D и Е, но они используются для специфических служебных целей.

Адрес сети класса A определяется первым октетом IP-адреса (считается слева направо). Значение первого октета, находящееся в пределах 1-126, зарезервировано для гигантских транснациональных корпорации и крупнейших провайдеров. Таким образом, в классе А в мире может существовать всего лишь 126 крупных компаний, каждая из которых может содержать почти 17 миллионов компьютеров.

Класс B использует 2 первых октета в качестве адреса сети, значение первого октета может принимать значение в пределах 128—191. В каждой сети класса В может быть около 65 тысяч компьютеров, и такие сети имеют крупнейшие университеты и другие большие организации.

Если любой IP-адрес символически обозначить как набор октетов w.x.y.z, то структуру для сетей различных классов можно представить в таблице 1.

Таблица 1. Структура IP-адресов в сетях различных классов

Наиболее распространенным протоколом управления обменом данных является протокол TCP/IP. Главное отличие сети Internet от других сетейзаключается именно в ее протоколах TCP/IP, охватыва­ющих целое семейство протоколов взаимодействия между компью­терами сети. TCP/IP — это технология межсетевого взаимодействия, технология Internet. Поэтому глобальная сеть, объединяющая мно­жество сетей с технологиейTCP/IP, называетсяInternet.

Протокол TCP/IP — это семейство программно реализованных протоколов старшего уровня, не работающих с аппаратными пре­рываниями. Технически протокол TCP/IP состоит из двух частей — IP и TCP.

Протокол IP(InternetProtocol— межсетевой протокол) является главным протоколом семейства, он реализует распространение ин­формации в IP-сети и выполняется на третьем (сетевом) уровне модели ISO/OSI. Протокол IP обеспечивает дейтаграммную доставку паке­тов, его основная задача — маршрутизация пакетов. Он не отвечает за надежность доставки информации, за ее целостность, за сохране­ние порядка потока пакетов. Сети, в которых используется протокол IP, называются IP-сетями. Они работают в основном по аналоговым каналам (т.е. для подключения компьютера к сети требуется IP-мо­дем) и являются сетями с коммутацией пакетов. Пакет здесь называ­ется дейтаграммой.

Высокоуровневый протокол TCP(TransmissionControlProtocol — протокол управления передачей) работает на транспортном уровне и частично — на сеансовом уровне. Это протокол с установлением ло­гического соединения между отправителем и получателем. Он обес­печивает сеансовую связь между двумя узлами с гарантированной доставкой информации, осуществляет контроль целостности переда­ваемой информации, сохраняет порядок потока пакетов.

Для компьютеров протокол TCP/IP — это то же, что правила раз­говора для людей. Он принят в качестве официального стандарта в сети Internet, т.е. сетевая технология TCP/IP де-факто стала техноло­гией всемирной сети Интернет.

Основные протоколы сети Интернет

Работа сети Internet основана на использовании семейств коммуникационных протоколов TCP/IP (TransmissionControlProtocol/InternetProtocol). TCP/IP используется для передачи данных как в глобальной сети Internet, так и во многих локальных сетях.

Название TCP/IP определяет семейство протоколов передачи данных сети. Протокол — это набор правил, которых должны придерживаться все компании, чтобы обеспечить совместимость производимого аппаратного и программного обеспечения. Эти правила гарантируют совместимость производимого аппаратного и программного обеспечения. Кроме того, TCP/IP – это гарантия того, что ваш персональный компьютер сможет связаться по сети Internet с любым компьютером в мире, также работающим с TCP/IP. При соблюдении определенных стандартов для функционирования всей системы не имеет значения, кто является производителем программного обеспечения или аппаратных средств. Идеология открытых систем предполагает использование стандартных аппаратных средств и программного обеспечения. TCP/IP — открытый протокол и вся специальная информация издана и может быть свободно использована.

Различный сервис, включаемый в TCP/IP, и функции этого семейства протоколов могут быть классифицированы по типу выполняемых задач. Упомянем лишь основные протоколы, так как общее их число насчитывает не один десяток:

· транспортные протоколы— управляют передачей данных между двумя машинами:

· TCP/IP (Transmission Control Protocol),

· UDP (UserDatagramProtocol);

· протоколы маршрутизации— обрабатывают адресацию данных, обеспечивают фактическую передачу данных и определяют наилучшие пути передвижения пакета:

· IP (Internet Protocol),

· ICMP (Internet Control Message Protocol),

· RIP (Routing Information Protocol)

· протоколы поддержки сетевого адреса— обрабатывают адресацию данных, обеспечивают идентификацию машины с уникальным номером и именем:

· DNS (Domain Name System),

· ARP (Address Resolution Protocol)

· протоколы прикладных сервисов— это программы, которые пользователь (или компьютер) использует для получения доступа к различным услугам:

· FTP (File Transfer Protocol),

· TELNET,

· NNTP(NetNewsTransfer Protocol)

Сюда включается передача файлов между компьютерами, удаленный терминальный доступ к системе, передача гипермедийной информации и т.д.;

· EGP (Exterior Gateway Protocol),

· GGP (Gateway-to-Gateway Protocol),

· IGP (InteriorGatewayProtocol);

· SMTP (Simple Mail Transfer Protocol),

· NFS (Network File System).

IP-адресация

Теперь подробнее остановимся на понятии IP-адреса.

Каждый компьютер в Internet (включая любой ПК, когда он устанавливает сеансовое соединение с провайдером по телефонной линии) имеет уникальный адрес, называемый IP-адрес.

IP-адрес имеет длину 32 бита и состоит из четырех частей по 8 бит, именуемых в соответствии с сетевой терминологией октетами (octets). Это значит, что каждая часть IP-адреса может принимать значение в пределах от 0 до 255. Четыре части объединяют в запись, в которой каждое восьмибитовое значение отделяется точкой. Когда речь идет о сетевом адресе, то обычно имеется в виду IP-адрес.

С понятием IP-адреса тесно связано понятие хоста (host). Некоторые просто отождествляют понятие хоста с понятием компьютера, подключенного к Internet. В принципе, это так, но в общем случае под хостом понимается любое устройство, использующее протокол TCP/IP для общения с другим оборудованием. То есть кроме компьютеров, это могут быть специальные сетевые устройства — маршрутизаторы (routers), концентраторы (habs) и другие. Эти устройства так же обладают своими уникальными IР-адресами,— как и компьютеры узлов сети пользователей.

ЛюбойIP-адрес состоит из двух частей:адреса сети (идентификатора сети, NetworkID) и адреса хоста (идентификатора хоста, HostID) в этой сети. Благодаря такой структуре IP-адреса компьютеров в разных сетях могут иметь одинаковые номера. Но так как адреса сетей различны, то эти компьютеры идентифицируются однозначно и не могут быть перепутаны друг с другом.

IP-адреса выделяются в зависимости от размеров организации и типа ее деятельности. Если это небольшая организация, то, скорее всего в ее сети немного компьютеров (и, следовательно, IP-адресов). Напротив, у большой корпорации могут быть тысячи (а то и больше) компьютеров, объединенных во множество соединенных между собой локальных сетей. Для обеспечения максимальной гибкости IP-адреса разделяются на классы: А, В и С. Еще существуют классы D и Е, но они используются для специфических служебных целей.

Адрес сети класса A определяется первым октетом IP-адреса (считается слева направо). Значение первого октета, находящееся в пределах 1-126, зарезервировано для гигантских транснациональных корпорации и крупнейших провайдеров. Таким образом, в классе А в мире может существовать всего лишь 126 крупных компаний, каждая из которых может содержать почти 17 миллионов компьютеров.

Класс B использует 2 первых октета в качестве адреса сети, значение первого октета может принимать значение в пределах 128—191. В каждой сети класса В может быть около 65 тысяч компьютеров, и такие сети имеют крупнейшие университеты и другие большие организации.

Если любой IP-адрес символически обозначить как набор октетов w.x.y.z, то структуру для сетей различных классов можно представить в таблице 1.

Таблица 1. Структура IP-адресов в сетях различных классов

Проблема межсетевого взаимодействия может иметь разные внешние проявле­ния, но суть ее одна — несовпадение используемых коммуникационных протоко­лов. Например, эта проблема возникает в сети, в которой имеется только одна сетевая ОС, однако транспортная подсистема неоднородна из-за того, что сеть включает в себя фрагменты Ethernet, объединенные кольцом FDDI. Здесь в ка­честве взаимодействующих сетей выступают группы компьютеров, работаю­щие по различным протоколам канального и физического уровня, например сеть Ethernet, сеть FDDI.

Задачи устранения неоднородности имеют некоторую специфику и даже разные названия в зависимости от того, к какому уровню модели OSI они относятся. За­дача объединения транспортных подсистем, отвечающих только за передачу со­общений, обычно называется internetworking — образование интерсетей. Клас­сическим подходом для ее решения является использование единого сетевого протокола, такого, например, как IP или IPX. Однако существуют ситуации, ко­гда этот подход неприменим или нежелателен, и они будут рассмотрены ниже.

Другая задача, называемая interoperability, возникает при объединении сетей, ис­пользующих разные протоколы более высоких уровней — в основном приклад­ного и представительного. Будем называть это задачей согласования сетевых служб операционных систем, так как протоколы прикладного и представитель­ного уровней реализуются именно этими сетевыми компонентами.

Кардинальным решением проблемы межсетевого взаимодействия могло бы стать повсеместное использование единого стека протоколов. И такая попытка введе­ния единого стека коммуникационных протоколов была сделана в 1990 году пра­вительством США, которое обнародовало программу GOSIP — Government OSI Profile, в соответствии с которой стек протоколов OSI предполагалось сделать уобщим для всех сетей, устанавливаемых в правительственных организациях США. Однако массового перехода на стек OSI не произошло. Тем временем в связи с быстрым ростом популярности Интернета стандартом де-факто становится стек протоколов TCP/IP. Но это пока не означает, что другие стеки протоколов пол­ностью вытесняются протоколами TCP/IP. По-прежнему очень много сетевых узлов поддерживает протоколы IPX/SPX, DECnet, IBM SNA, NetBEUI, так что до единого стека протоколов еще далеко.

Самыми общими подходами к согласованию протоколов являются:

Трансляция

Трансляция протоколов прикладного уровня включает отображение инструкций одного протокола в инструкции другого, что представляет собой сложную логи­чески неоднозначную интеллектуальную процедуру, которую можно сравнить с работой переводчика с. одного языка на другой. Например, в файловой службе операционной системы NetWare (протокол NCP) определены следующие права доступа к файлу: read, write, erase, create, file scan, modify, access control, super­visory, а файловая служба UNIX (протокол NFS) оперирует совсем другим пе­речнем прав доступа: read, write, execute. Для некоторых из этих прав доступа су­ществует прямое соответствие, для других же оно полностью отсутствует. Так, если клиент NCP назначает право доступа к файлу supervisory или access control, то трансляция этих операций на язык протокола NFS не является очевидной. С другой стороны, в протоколе NCP отсутствует обычное для протокола NFS понятие монтирования файловой системы.

На рис. 10.10 показан шлюз, размещенный на компьютере 2, который согласовы­вает протоколы клиентского компьютера 1 в сети А с протоколами компьютера 3 в сети В. Допустим, что стеки протоколов в сетях А и В отличаются на всех уров­нях. В шлюзе установлены оба стека протоколов.

· Запрос от прикладного процесса клиентского компьютера сети А поступает на прикладной уровень его стека протоколов.

· В соответствии с этим протоколом на прикладном уровне формируется пакет (или несколько пакетов), в котором передается запрос на выполнение услуг некоторому серверу сети В.

· Пакет при­кладного уровня перемещается вниз по стеку компьютера сети А, обрастая заголовками нижележащих протоколов, а затем передается по линиям связи в ком­пьютер 2, то есть в шлюз.


o

· На шлюзе обработка поступивших данных идет в обратном порядке, от протокола самого нижнего к протоколу самого верхнего уровня стека А.

· Затем пакет при­кладного уровня стека сети А преобразуется (транслируется) в пакет прикладно­го уровня серверного стека сети В.

Алгоритм преобразования пакетов зависит от конкретных протоколов и, как уже было сказано, может быть достаточно слож­ным. В качестве общей информации, позволяющей корректно провести трансля­цию, может использоваться, например, информация о символьном имени серве­ра и символьном имени запрашиваемого ресурса сервера (в частности, это может быть имя каталога файловой системы). Преобразованный пакет от верхнего уров­ня стека сети В передается к нижним уровням в соответствии с правилами этого стека, а затем по физическим линиям связи в соответствии с протоколами физи­ческого и канального уровней сети В поступает в другую сеть к нужному серве­ру. Ответ сервера преобразуется шлюзом аналогично.

Примером шлюза, транслирующего протоколы прикладного уровня, является компонент Windows NT Gateway Services for NetWare (GSNW), который обеспе­чивает клиентам Windows NT прозрачный доступ к томам и каталогам серверов NetWare 3.x и 4.x. Шлюз устанавливается на том же компьютере, на котором ус­тановлен сервер Windows NT. Между шлюзом и сервером NetWare устанавлива­ется связь по протоколу NCP.


Достоинство шлюзов состоит в том, что они сохраняют в неизменном виде про­граммное обеспечение на клиентских компьютерах. Пользователи работают в при­вычной среде и могут даже не заметить, что они получают доступ к ресурсам другой сети; Однако, как и всякий централизованный ресурс, шлюз снижает на­дежность сети. Кроме того, при обработке запросов в шлюзе возможны относи­тельно большие временные задержки, во-первых, из-за затрат времени на собст­венно процедуру трансляции, а во-вторых, из-за задержек запросов в очереди к разделяемому всеми клиентами шлюзу, особенно если запросы поступают с большой интенсивностью. Это делает шлюз плохо масштабируемым решением. Правда, ничто не мешает установить в сети несколько параллельно работающих шлюзов.

Межсетевое взаимодействие состоит из двух слов: межсетевой и сетевой, что подразумевает связь между совершенно разными узлами или сегментами. Эта единица области соединения устанавливается через устройства-посредники, подобные маршрутизаторам или шлюзу. Первым термином для интернационала ассоциированной степени был catenet. Эта взаимосвязь часто происходит между или между государственными, частными, коммерческими, промышленными или правительственными сетями. Таким образом, объединенная сеть ученых степеней может представлять собой набор отдельных сетей, соединенных промежуточными сетевыми устройствами, которые функционируют как одна гигантская сеть. Межсетевое взаимодействие относится к торговле, продуктам и процедурам, которые решают задачу создания и администрирования межсетевого взаимодействия.

Для обеспечения связи каждый отдельный сетевой узел или фаза имеет схожий протокол или логику связи, то есть протокол управления передачей (TCP) или интернет-протокол (IP). Как только сеть связывается с другой сетью, имеющей постоянные процедуры связи, это называется межсетевым взаимодействием. Межсетевое взаимодействие было разработано для решения проблемы доставки пакета информации по многим каналам.

Существует небольшая разница между расширением сети и межсетевым взаимодействием. Простое использование либо коммутатора, либо концентратора для подключения двух локальных сетей является расширением локальной сети, в то время как их подключение через маршрутизатор является примером межсетевого взаимодействия. Межсетевое взаимодействие обеспечивается на третьем уровне (сетевой уровень) модели OSI-ISO. Самый яркий пример межсетевого взаимодействия — Интернет.

Есть в основном 3 подразделения межсетевого взаимодействия:

Интрасети и экстрасети могут иметь или не иметь подключения к сети. Если есть подключение к сети, компьютерная сеть или область экстрасети обычно защищены от доступа из сети, если она не авторизована. Предполагается, что сеть не является частью компьютерной сети или экстрасети, хотя она должна функционировать как портал для доступа к частям экстрасети ассоциированной степени.

Межсетевое взаимодействие развилось как ответ на несколько ключевых проблем: изолированные локальные сети, дублирование ресурсов и отсутствие управления сетью. Изолированные локальные сети создали проблему передачи между совершенно разными офисами или отделами. Дублирование ресурсов означало, что постоянное оборудование и код должны были предоставляться каждому рабочему месту или отделу, как и отдельный сотрудник службы поддержки. Это отсутствие управления сетью означало, что не существовало никакой централизованной методологии управления сетями и устранения неполадок.

Еще одна форма объединения сетей обычно происходит среди предприятий на канальном уровне сетевой модели, то есть на аппаратно-ориентированном уровне ниже количества логических интерфейсов TCP / IP. Такое соединение осуществляется через сетевые мосты и сетевые коммутаторы. Обычно это может быть неверно названо межсетевым взаимодействием, однако следующая система представляет собой просто большую подсеть, и для обхода этих устройств не требуется протокол межсетевого взаимодействия, подобный веб-протоколу.

Тем не менее, одна электронная сеть также перерождается в межсетевую сеть с ассоциированной степенью, разделяя сеть на фазы и логически разделяя трафик сегмента с маршрутизаторами. Интернет-протокол предназначен для предоставления ненадежных пакетных услуг в сети. Конструкция позволяет избежать промежуточных сетевых компонентов, поддерживающих любое состояние сети. Вместо этого эта задача назначается конечным точкам каждого сеанса связи. Для правильной передачи информации приложения должны использовать соответствующий протокол транспортного уровня, аналогичный протоколу управления передачей (TCP), который обеспечивает надежный поток. Некоторые приложения используют менее сложный, не требующий соединения транспортный протокол, User Datagram Protocol (UDP), для задач, которые не нуждаются в надежной доставке информации или которые требуют обслуживания в течение определенного периода времени, подобно потоковому видео или голосовому чату.

Межсетевая адресация —

Межсетевые адреса устанавливают устройства по отдельности или как члены группы. Схемы адресации различаются в зависимости от семейства протоколов и, следовательно, от уровня OSI. Обычно используются три типа области межсетевых адресов: адреса канального уровня, адреса управления доступом к среде (MAC) и адреса сетевого уровня.

  1. Адреса канального уровня: адрес канального уровня однозначно идентифицирует каждую физическую сетевую ассоциацию сетевого устройства. Адреса каналов передачи данных, как правило, указываются в качестве физических или аппаратных адресов. Адреса канала передачи данных иногда существуют в плоской адресной области и имеют заранее установленные и обычно привязанные отношения к выбранному устройству. Конечные системы обычно имеют только одну физическую сетевую ассоциацию и поэтому имеют только один адрес канала передачи данных. Маршрутизаторы и различные устройства межсетевого взаимодействия обычно имеют несколько физических сетевых подключений и поэтому в конечном итоге имеют несколько адресов канала передачи данных.
  2. MAC-адреса: Адреса управления доступом к среде (MAC) охватывают набор адресов канального уровня. MAC-адреса устанавливают сетевые объекты в локальных сетях, которые реализуют IEEE MAC-адреса канального уровня. MAC-адреса различаются по единице площади для каждого интерфейса локальной сети. MAC-адреса имеют длину сорок восемь битов и выражаются в виде двенадцати шестнадцатеричных цифр. Первичные полдюжины шестнадцатеричных цифр, которые обычно администрируются IEEE, устанавливают производителя или продавца и, следовательно, составляют Организационный уникальный идентификатор (OUI). Последние полдюжины цифр позиционной нотации представляют собой серийный номер интерфейса или другую цену, назначаемую конкретным продавцом. MAC-адреса, как правило, являются единицами площади, называемыми записанными адресами (BIA) в результате записи в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и отслеживаются в оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ) после инициализации интерфейсной карты.
  3. Адреса сетевого уровня: сетевые адреса иногда существуют среди градуируемой области адресов и, как правило, единица области, называемая виртуальными или логическими адресами. связь между сетевым адресом и инструментом является логичной и нефиксированной, обычно она зависит либо от физических характеристик сети, либо от группировок, которые не имеют физической основы. Готовым системам требуется один адрес сетевого уровня для каждого протокола сетевого уровня, который они поддерживают. Маршрутизаторам и различным устройствам межсетевого взаимодействия требуется один адрес сетевого уровня для каждой физической сетевой ассоциации для каждого поддерживаемого протокола сетевого уровня.

Проблемы межсетевого взаимодействия —

Внедрение полезной межсетевой сети не вызывает сомнений. Есть несколько сложных областей, особенно в областях надежности, связности, управления сетью и адаптивности, и каждое пространство необходимо для создания экономичной и эффективной объединенной сети. Немногие из них:

Читайте также: