Оборудование для доступа к глобальным сетям

Многие мосты и маршрутизаторы, особенно выполненные как отдельные устройства, имеют порты для выхода в глобальные сети, а также поддерживают один или несколько типов глобальных сетей. Разнообразие поддерживаемых глобальных протоколов является важной характеристикой удаленных мостов/маршрутизаторов.

Наиболее часто поддерживаемый тип глобальных связей - это выделенные и коммутируемые аналоговые телефонные линии. Мост или маршрутизатор в этом случае использует для выхода на длинную линию модем, который подключается к глобальному интерфейсу моста/маршрутизатора. В качестве глобальных интерфейсов в мостах/маршрутизаторах используются интерфейсы RS-232C/V.24, V.35, RS-422A/V.II/X.27, RS-530, Х.21, Обычно удаленный мост/маршрутизатор использует как минимум два глобальных порта, один из которых связан с выделенной линией, а второй - с коммутируемой линией, которая используется как резервный канал. При использовании маршрутизаторов с несколькими портами можно построить глобальные связи с ячеистой топологией.

Большинство мостов/маршрутизаторов поддерживают выделенные цифровые каналы Т1/Е1, цифровые сети ISDN, сети с коммутацией пакетов X.25 и frame relay. Для подключения к этим каналам и сетям мост/маршрутизатор должен через соответствующий интерфейс подключаться к необходимой аппаратуре канала данных - DSU/CSU с интерфейсом G.703 для каналов Т1/Е1 (которые могут использоваться и для подключения к сетям frame relay), ТА для сетей ISDN и аппаратуре с интерфейсом Х.21 (чаще всего -модемом) для сетей X.25.

Различия между возможностями и применением мостов и маршрутизаторов для связи локальных сетей через глобальные те же, что и в случае локальных сетей. Мосты являются по большей части устройствами plug-and-play, поэтому в филиалах, где нет специалистов для конфигурирования и обслуживания маршрутизатора, стремятся установить мост, оставляя маршрутизаторы для центральных и крупных подразделений. Маршрутизаторы поддерживают топологию связей с петлевыми маршрутами, а при использовании их для связи с сетями коммутации пакетов они могут участвовать в маршрутизации пакетов и внутри корпорации, образуя частную сеть коммутации пакетов, связанную с общественной. Кроме того, маршрутизаторы обеспечивают более полное управление трафиком по сравнению с мостами,

Как и для локальных устройств, важной характеристикой удаленных мостов/маршрутизаторов является скорость фильтрации и скорость маршрутизации пакетов, которые часто ограничиваются не внутренними возможностями устройства, а скоростью передачи данных по линии.

Для преодоления ограничений скорости линии, а также для уменьшения части локального трафика, передаваемого по глобальной линии, в мостах/маршрутизаторах используются специальные приемы, отсутствующие в локальных устройствах.

К таким приемам относятся технологии сжатия пакетов, спуфинга и сегментации пакетов.

Сжатие пакетов - некоторые компании-производители обеспечивают коэффициент сжатия до 8:1 за счет компрессии данных, которая часто выполняется по собственным алгоритмам, несовместимым с алгоритмами других фирм.

Спуфинг (spoofing) - эта технология позволяет значительно повысить пропускную способность линий, используемых для связи двух локальных сетей NetWare. При разработке этой ОС вопросы "экономного расходования" полосы пропускания стояли далеко не на первом месте. Как результат, семейство протоколов IPX/SPX оказывается крайне неэффективным при организации удаленного доступа по медленным каналам связи, К источникам неэффективности относится то, что серверы, маршрутизаторы, сетевые принтеры и другие объекты сети постоянно "сообщают" о своем присутствии в сети, генерируя пакеты протоколов SAP (Service Advertising Protocol -протокол объявления сервисов) и RIP (Routing Informational Protocol - обмен данными маршрутизаторов). Кроме того, сервер NetWare, желая определить, работает ли все еще в сети тот или иной пользователь, генерирует в сеть специальные запросы (watchdogs). Если сервер не получает ответа от рабочей станции на свой запрос, то сеанс работы с ней прекращается. При большой пропускной способности этот трафик не оказывает большого влияния, но при использовании низкоскоростных линий практически вся доступная полоса пропускания оказывается по существу занятой передачей пакетов служебных протоколов. Это резко снижает производительность работы удаленных пользователей. Технология spoofing, реализованная в некоторых интеллектуальных мостах, позволяет существенно уменьшить влияние служебных пакетов на производительность за счет простого исключения передач по каналу некоторых из этих пакетов.

Например, пакеты SAP и RIP могут передаваться мостом по низкоскоростному каналу только один раз - при установлении связи между центральным офисом и филиалом. В дальнейшем эти пакеты генерируются самим мостом в локальной сети филиала, имитируя сообщения, которые должны были бы исходить от реальных устройств центрального офиса. Отсюда и название "spoof" - мистифицировать. При изменениях в сетевой структуре в сеть передается обновленный пакет SAP/RIP, который снова начинает генерироваться мостом.

Сегментация пакетов - позволяет разделять большие передаваемые пакеты и использовать для их передачи сразу две телефонные линии. Хотя это и не делает использование телефонных каналов более эффективным, но все же увеличивает скорость обмена данными почти вдвое.

Архитектура пограничной маршрутизации Boundary Routing существенно уменьшает стоимость администрирования удаленных мостов/маршрутизаторов сетей Ethernet и Token Ring. Используя аппаратуру и программное обеспечение архитектуры Boundary Routing можно без увеличения сложности сети и штата администраторов увеличить число удаленных филиалов в 5 - 10 раз.

Архитектура Boundary Routing применима в наиболее часто встречающейся межсетевой конфигурации: отдельная удаленная локальная сеть связана с центральной сетью с помощью одной глобальной связи. Удаленное устройство, выполненное в архитектуре Boudary Routing, не должно выполнять функции маршрутизации пакетов, сбора и обработки маршрутной информации или управления сетью. Оно решает только одну задачу - передавать пакет по глобальной линии связи или нет. Все остальные задачи маршрутизации и администрирования выполняются маршрутизаторами центральной сети.

Архитектура Boundary Routing сокращает расходы за счет двух факторов: во-первых. устройства для удаленных филиалов, реализованные в соответствии с этой архитектурой, значительно дешевле обычных маршрутизаторов; во-вторых, нет необходимости использовать во всех удаленных филиалах опытных администраторов для поддержки требующих конфигурирования обычных маршрутизаторов, так как администрирование маршрутизаторов и мостов Boundary Routing осуществляется из центральной сети.

Устройства доступа к глобальным сетям отличаются от маршрутизаторов в основном тем, что они, наряду с выполнением функций маршрутизации, выполняют и функции мультиплексирования компьютерного, голосового и видеотрафика.

Методические рекомендации для преподавателей.

Для проведения данного занятия рекомендуется следующий расчет времени и методика его проведения.

I. Вводная часть - 5 мин.

- проверка наличия обучаемых;

- объявление темы, цели занятия, перечня учебных пособий и учебных вопросов.

II. Основная часть –160 мин.

1. Введение - 5 мин.

   2. Сравнение глобальных и локальных сетей - 15 мин.

   Провести сравнение сравнение по основным характеристикам:протяженность, качество и способ прокладки линий связи, сложность методов передачи и оборудования,скорость обмена данными., топологии,разделение каналов,уровень реализуемых функций модели ISO, оперативность выполнения запросов, масштабируемость, набор сервисов, активность транспортной сети.

  3. Тенденции к сближению локальных и глобальных сетей - 20 мин.

Рассмотреть основные тенденции к сближению локальных и глобальных сетей.

4. Типы глобальных сетей – 20 мин.

5. Выбор типа глобальных связей – 20 мин.                                                                           

Рассмотреть порядок измерения глобального трафика, этапы выполнения запроса, применение компрессии, способы коммутации,

6. Использование аналоговых и цифровых (56/64, Т1/Е1, ТЗ/ЕЗ, SONET/SDH) выделенных каналов – 20 мин.

  Рассмотреть аналоговые выделенные линии, цифровые выделенные линии, протоколы "точка-точка",

   7. Аналоговые телефонные сети и сети ISDN – 20 мин.

   8. Сети с коммутацией пакетов Х.25 и frame relay – 20 мин.

   9. Оборудование для доступа к глобальным сетям – 20 мин.

III. Заключительная часть – 15 мин.

· контрольный опрос

· ответы на вопросы обучаемых студентов;

· подведение итогов занятия;

· задание на самоподготовку.