Виртуальные сети передачи данных

1.2.3. Виртуальные сети передачи данных

Идеальным вариантом для частной сети было бы создание каналов связи только на тех участках, где это необходимо, и передача по ним любых сетевых протоколов, которых требуют работающие приложения. На первый взгляд это возврат к арендованным линиям связи, однако существуют технологии построения сетей передачи данных, позволявшие организовать внутри них каналы, возникавшие только в нужное время и в нужном месте. Такие каналы называются виртуальными. Систему, обьединящую удаленные ресурсы с помощью виртуальных каналов естественно назвать виртуальной сетью. На сегодня существуют две основных технологии виртуальных сетей - сети с коммутацией каналов и сети с коммутацией пакетов. К первым относятся обычная телефонная сеть, ISDN и ряд других, более экзотических технологий. Сети с коммутацией пакетов представлены технологиями Х.25, Frame Relay и - в последнее время - АТМ. Говорить о использовании АТМ е территориально распределенных сетях пока рано и мы оставим эту технологию за рамками нашего рассмотрения. Остальные типы виртуальных в различных сочетаниях сетей широко используются при построении корпоративных информационных систем.

1.2.3.1. Сети скоммутацией каналов

Сети с коммутацией каналов обеспечивают абоненту несколько каналов

связи с фиксированной пропускной способностью на каждое подключение.

1.2.3.1.1. Телефонная сеть

Хорошо нам знакомая телефонная сеть дает один канал связи между абонентами. При необходимости увеличить количество одновременно доступных ресурсов приходится устанавливать дополнительные телефонные номера, что обходится очень недешево. Даже если забыть о низком качестве связи, то ограничение на количество каналов и большое время установления соединения не позволяют использовать телефонную связь в качестве основы корпоративной сети. Для подключения же отдельных удаленных пользователей это достаточно удобный и часто единственный доступный метод.

1.2.3.1.2. ISDN

Другим примером виртуальной сети с коммутацией каналов является ISDN (цифровая сеть с интеграцией услуг). ISDN обеспечивает цифровые каналы (64 кбит/сек), по которым могут передаваться как голос, так и данные. Базовое подключение ISDN (Basic Rate Interface ) включает два таких канала и дополнительный канал управления со скоростью 16 кбит/с (такая комбинация обозначается как 2В+0). Возможно использование большего числа каналов - до тридцати (Ргimагу Rаtе Interface 3ОВ+D), однако это ведет к соответствующему удорожанию аппаратуры и каналов связи. Кроме того, пропорционально увеличиваются и затраты на аренду и использование сети. В мелом ограничения на количество олновременно доступных ресурсов, налагаемые ISDN, приводят к тому, что этот тип связи оказывается удобным использовать в основном как альтернативу телефонным сетям. В системах с небольшим количеством узлов 150М может использоваться также и как основной протокол сети. Следует только иметь в виду, что доступ к ISDN в нашей стране пока скорее исключение, чем правило.

1.2.3.2. Ceти с коммутацией пакетов

Альтернативой сетям с коммутацией каналов являются сети с коммутацией пакетов. При использовании пакетной коммутации один канал связи используется в режиме разделения времени многими пользователями - примерно так же, как и в Internet. Однако, в отличие от сетей типа Internet, где каждый пакет маршрутизируется отдельно, сети пакетной коммутации перел передачей информации требуют установления соединения между конечными ресурсами. После установления соединения сеть “запоминает” маршрут (виртуальный канал), по которому должна передаваться информация между абонентами и помнит его, пока не получит сигнала о разрыве связи[14]. Для приложений, работающих в сети пакетной коммутации, виртуальные каналы выглядят как обычные линии связи - с той только разницей, что их пропускная способность и вносимые задержки меняются в зависимости от загруженности сети.

1.2.3.2.1. Сети Х.25

Классической технологией коммутации пакетов является протокол Х.25. Сегодня принято морщить при этих словах нос и говорить - “это дорого, медленно, устарело и не модно”. Действительно, на сегодня практически не существует сетей Х.25, использующих скорости выше 128 кбит/сек. Протокол Х.25 включает мощные средства коррекции ошибок, обеспечивая надежную доставку информации даже на плохих линиях и широко используется там, где нет качественных каналов связи. В нашей стране их нет почти повсеместно. естественно, за надежность приходится платить - в данном случае быстродействием оборудования сети и сравнительно большими - но предсказуемыми - задержками распространения информации. В то же время Х.25 - универсальный протокол, позволяющий передавать практически любые типы данных.

“Естественным” для сетей Х.25 является работа приложений, использующих стек протоколов OSI. К ним относятся системы, использующие стандарты Х.400 (электронная почта) и FТАМ (обмен файлами), а также некоторые другие. доступны средства, позволяющие реализовать на базе протоколов OSI взаимодействие Unix -систем.

Другая стандартная возможность сетей Х.25 - связь через обычные асинхронные СОМ- порты. Образно говоря, сеть Х.25 удлиняет кабель, полключенный к последовательному порту, донося его разъем до удаленных ресурсов. Таким образом, практически любое приложение, допускающее обращение к нему через СОМ-порт, может быть легко интегрировано в сеть Х.25. В качестве примеров таких приложений следует упомянуть не только терминальный доступ к удаленным хост-компыотерам, например Unix-машинам, но и взаимодействие Unix-компыотеров друг с другом (сu, uucp), системы на базе Lotus Notes, электронную почту сс:Маil и М5 Маil и т.п

Для объединения LAN в узлах, имеющих подключение к сети Х.25, существуют методы упаковки () пакетов информации из локальной сети в пакеты Х.25 Часть служебной информации при этом не передается,.

поскольку может быть однозначно восстановлена на стороне получателя. Стандартным механизмом инкапсуляции считается описанный в документе RFC 1356. Он позволяет передавать различные протоколы локальных сетей (IР, IРХ и т.д.) одновременно через одно виртуальное соединение. Этот механизм (или более старая его реализация RFC 877, допускающая только передачу IP)реализован практически во всех современных маршрутизаторах.

Существуют также методы передачи по Х.25 и других коммуникационных протоколов, в частности SNA, используемого в сетях IBM mainframe, а также ряда частных протоколов различных производителей.

Таким образом, сети Х.25 предлагают универсальный транспортный механизм для передачи информации между практически любыми приложениями. При этом разные типы трафика передаются по одному каналу связи, ничего “не зная” друг о друге. При объединении LAN через Х.25 можно изолировать друг от друга отдельные фрагменты корпоративной сети, даже если они используют одни и те же линии связи. Это облегчает решение проблем безопасности и разграничения доступа, неизбежно возникающих в сложных информационных структурах. Кроме того, во многих случаях отпадает необходимость использовать сложные механизмы маршрутизации, переложив эту задачу на сеть Х.25.

Сегодня в мире насчитываются десятки глобальных сетей Х.25 общего пользования, их узлы имеються практически во всех крупных деловых, промышленных и административных центрах. В России услуги Х.25 предлагают Спринт Сеть, Infotel, Роспак, Роснет, Sovam Теleport и ряд других поставщиков. Кроме объединения удаленных узлов е сетях Х.25 всегда предусмотрены средства доступа для конечных пользователей. ЛЯ того чтобы подключиться к любому ресурсу сети Х.25, пользователю достаточно иметь компьютер с асинхронным последовательным портом и молем. При этом не возникает проблем с авторизацией доступа в географически удаленных узлах - во-первых, сети Х.25 достаточно иентрализованны и заключив договор, например, с компанией Спринт Сеть или ее партнером, вы можете пользоваться услугами любого из узлов Sprintnet - а это тысячи городов по всему миру, в том числе более сотни на территории бывшего СССР. Во-вторых, существует протокол взаимодействия между разными сетями (Х.75), учитывающий в том числе и вопросы оплаты. Таким образом, если ваш ресурс подключен к сети Х.25, вы можете получить доступ к нему как с узлов вашего поставщика, так и через узлы других сетей - то есть, практически из любой точки мира[15].

С точки зрения безопасности передачи информации сети Х.25 предоставляют ряд весьма привлекательных возможностей. Прежде всего, благодаря самой структуре сети, стоимость перехвата информации в сети Х.25 оказывается достаточно велика, чтобы уже служить неплохой зашитой. Проблема несанкционированного доступа также может достаточно эффективно решаться средствами самой сети. Если же любой - даже сколь угодно малый - риск утечки информации оказывается неприемлемым, тогда, конечно, необходимо использование средств шифрования, в том числе в реальном времени. Сегодня существуют средства шифрования, созданные специально для сетей Х.25 и позволяющие работать на достаточно высоких скоростях - до 64 кбит/с. Такое оборудование производят компании Racal, Суlink , Siеmens . Есть и отечественные разработки, созданные под эгидой ФАПСИ.

Недостатком технологии Х.25 является наличие ряда принципиальных ограничений по скорости. Первое из них связано именно с развитыми возможностями коррекции и восстановления. Эти средства вызывают задержки передачи информации и требуют от аппаратуры Х.25 большой вычислительной мощности и производительности, в результате чего она просто “не успевает” за быстрыми линиями связи. Хотя существует оборудование, имеющее лвухмегабитные порты, реально обеспечиваемая им скорость не превышает 250 - 300 кбит/сек на порт. С другой стороны, для современных скоростных линий связи средства коррекции Х.25 оказываются избыточными и при их использовании мощности оборудования часто работают вхолостую.

Второй момент, заставляющий рассматривать сети Х.25 как медленные, состоит в особенностях инкапсуляции протоколов LAN (в первую очередь IР и IРХ). При прочих равных условиях связь локальных сетей по Х.25 оказывается, в зависимости от параметров сети, на 15-40 процентов медленнее, чем при использовании HDLC по выделенной линии. Причем чем хуже линия связи, тем выше потери производительности. Мы снова имеем дело с очевидной избыточностью - протоколы LAN имеют собственные средства коррекции и восстановления (ТСР, SРХ), однако при использовании сетей Х.25 приходится делать это еще раз, теряя на скорости.

Именно на этих основаниях сети Х. 25 объявляются медленными и устаревшими. Но прежде чем говорить о том, что какая-либо технология является устаревшей, следует указать - для каких применений и в каких условиях. На линиях связи невысокого качества сети Х.25 вполне эффективны и лают значительный выигрыш по иене и возможностям по сравнению с выделенными линиями. Супругой стороны, даже если рассчитывать на быстрое улучшение качества связи - необходимое условие устаревания Х.25 - то и тогда вложения в аппаратуру Х.25 не пропадут, поскольку современное оборудование включает возможность перехода к технологии Frame Rеlау,

Похожие работы

Разработка корпоративной ИВС

Скачать

99339

2

7

... средствами на базе компьютеров и специальных коммуникационных адаптеров. Второй широко используемый тип периферийного оборудования - шлюзы (gateways), реализующие взаимодействие приложений, работающих в разных типах сетей. В корпоративных сетях используются в основном шлюзы OSI, обеспечивающие взаимодействие локальных сетей с ресурсами Х.25 и шлюзы SNA, обеспечивающие подключение к сетям IBM. ...