История искусства Энергетика Локальные компьютерные сети Начертательная геометрия и инженерная графика Курс физики Задачи примеры решения Математика лекции и примеры решения задач Электротехника расчет цепей Информатика
Как работает файловый сервер Тестирование каналов связи

Два устройства, подключенные к одной сети, могут посылать пакеты друг другу. Кроме того, сеть получает пакеты из удаленной сети и доставляет их определенному получателю в локальной сети или передает дальше, другим сетям. Если два устройства, расположенные в разных сетях, хотят переслать друг другу информацию, отправитель посылает пакеты определенному маршрутизатору. Тот передает пакет через систему маршрутизаторов и сетей до тех пор, пока пакет не достигнет маршрутизатора, который подключен напрямую к сети получателя.

Шлюзы для мэйнфреймов

Большинству читателей этой книги, скорее всего, никогда не приходи лось обеспечивать связь с мэйнфреймами, однако если вы собираетесь это делать, то знайте, что вам потребуется устройство, называемое шлюзом (gateway). Шлюзы выполняют более сложную работу, чем мосты или мар шрутизаторы. Мосты просто извлекают информацию из вашего пакета, просматривают адреса источника и места назначения, и передают пакет в требуемое место. Маршрутизаторы просматривают информацию в пакете и передают пакет от одного маршрутизатора другому, изменяя адреса канала связи источника и места назначения вдоль пути, но не изменяя никакой другой информации внутри пакета. Шлюзы могут эффективно трансфор мировать информацию, записанную в формате одного стандартного про токола, в формат другого. Шлюзы обрабатывают данные, переносимые между сетями, использующими в корне отличные протоколы, с помощью одного из двух способов: туннелирования и эмуляции терминала.

Связь с помощью протокола туннелирования

Наиболее общим методом, требующим наименьшей загрузки про цессора, является туннелирование. Оно выполняется инструментальными средствами, с помощью которых шлюз перемещает пакеты, принимая информацию из первой сети в одном формате, упаковывая ее во взаимно понятный формат и перенося в сеть, использующую другой формат. Концептуально туннелирование аналогично почтовой связи между офисами. Если вы получите служебное письмо, циркулирующее в вашем главном офисе, которое должен увидеть ваш коллега Том в какомто филиале ком пании, то вы не сможете просто переслать ему по почте само письмо. Система адресации, используемая для писем (с указаниями "Кому" и "От кого") прекрасно работает внутри офиса, но обычное почтовое отделение не будет знать, что с ним делать. Поэтому вам следует упаковать письмо в конверт, формат которого понимает и почтовое отделение, и филиал ком пании, и вы сами. Когда письмо в конверте попадет в филиал, оно будет направлено Тому, он вскроет конверт и достанет ваше письмо. Режимы Dial-in и Dial-out Удаленный доступ может быть реализован по-разному, в зависимости от направления предоставляемого доступа.

Допустим теперь требуется послать пакет в соответствии с протоколом IPX фирмы Nowell из вашей сети, построенной на PCкомпьютере, на компьютер Macintosh в сети AppleTalk. Обе сети — и NetWare, и AppleTalk — понимают TCP/IP, поэтому его можно использовать для передачи информации. Доставляя пакет IPX в сеть компьютеров Мас, сеть PC инкапсулирует пакет в "конверт" TCP/IP и посылает пакет в этой оболочке компьютеру Мае. Когда Мас его получит, он вскроет конверт TCP/IP. Заметим, что компьютер Мас всетаки должен выполнить некоторые преобразования, приводящие данные PC в понятную ему форму. Однако такое преобразование не является проблемой шлюза: раз данные перемещены из сети PC в сеть Мас, работа шлюза закончена. Принцип туннелирования показан на рис. 10.16.

Связь с помощью эмуляции терминала

Другой метод организации работы шлюза для переноса данных называ ется эмуляцией терминала. Мэйнфреймы изначально не проектировались для "переговоров" с персональными компьютерами. Они предназначались для связи с "неинтеллектуальными" (dumb) терминалами. Следовательно, когда ПК требуется связаться с мэйнфреймом, он должен выдавать себя за неинтеллектуальный терминал. Существуют два метода эмуляции термина ла: применение плат эмуляции и использование программ эмуляции типа Reflection или Attachmate.

Есть два способа успешной реализации эмуляции терминала в сетевом окружении: установка в ПК плат эмуляции терминала или создание шлюзов. В первом случае на каждом ПК, которому требуется обеспечить доступ к мэйнфрейму, следует установить плату эмуляции терминала. Их конфигури рование может оказаться непростым делом. На рис. 10.17 показана установка двух коммуникационных плат в систему, для которой может потребоваться одновременный доступ и к мэйнфрейму, и к сети, что приведет к аппарат ным конфликтам и зависанию. К тому же это достаточно дорого.

Альтернативный метод заключается в выделении какоголибо ПК для управления всей эмуляцией, выполняемой в сети, так что этот ПК сам становится шлюзом (gateway server). Плата (или платы) эмуляции термина ла будут установлены только на этом компьютере, как показано на рис. 10.18. Пользователи будут обращаться к шлюзу и мэйнфрейму, используя программное обеспечение каждой рабочей станции.

Эмуляция терминала имеет три основных недостатка.

Она дорого стоит. Необходимо купить дополнительное оборудование и программное обеспечение, чтобы ваши ПК могли связываться с мэйн фреймами

Она медленно работает. Всякий раз, когда одна операционная система выдается за другую (эмулирует ее), это приводит к затратам времени.


Рис. 10.16. Туннелирование в действии.

Дополнительное оборудование и программное обеспечение будет причиной большего количества сбоев оборудования. Причина не в том, что платы эмуляции терминала более "конфликтны", чем какиелибо другие, а в том, что ваш компьютер имеет ограниченное количество прерываний и адресов DMA, доступных этим платам

Познакомившись ближе с этими проблемами, вы, возможно, проявите интерес к использованию шлюза — выделенного компьютера, управляющего связями всех ПК с мэйнфреймом Хотя, используя шлюз, вы и не избавитесь от этих проблем, но они будут ограничены одним компьютером, а не воз никать на всех ПК, которым требуется доступ к мэйнфрейму Компьютерам, подключенным к шлюзу, также будет необходимо программное обеспечение, но им не потребуются собственные платы эмуляции терминала.

Рис. 10.17. Использование индивидуальных плат эмуляции терминала для доступа к мэйнфрейму.

Рис. 10.18. Использование шлюзового компьютера и программного обеспечения эмуляции терминала для доступа к мэйнфрейму.

Выводы

Как вы могли заметить, сетевое аппаратное обеспечение является достаточно сложным. Но, к сожалению, без него не обойтись Даже в простейшей сети вам часто может потребоваться концентратор для связи между отдельными узлами сети Как только сеть станет более крупной и сложной, вам будут нужны повторители для увеличения физической протяженности сети, а также коммутаторы для управления графиком, связями и фильтрацией пакетов. Поэтому вы будете искать устройства с функциональными возможностями нескольких устройств, сочетающими, например, концентратор/ коммутатор или мост/маршрутизатор.

Завершающей задачей создания "нервной системы" вашей сети является использование некоторых интерсетевых устройств, рассмотренных в этой лекции.

Упражнение к занятию 10

1. Вы пытаетесь связать между собой две локальные сети Ethernet и Token Ring. Какое устройство требуется для этого использовать?

А. Прозрачный мост.

В. Маршрутизатор

С. Мост с маршрутизацией по источнику.

D. Коммутатор

2. Какие общие функциональные возможности у коммутаторов и мостов и каково их назначение?

3. Эта диаграмма иллюстрирует один из методов оповещения маршрутизатора. Каково его полное название?

Интересными новшествами последних лет являются общий интерфейс к шлюзам и серверам – CGI (Common Gateway Interface) и механизм сохранения информации на машине-клиенте Cookies. Первый позволяет подключать к документам программы и задачи, выполняемые на удаленных машинах – шлюзах и серверах и делает интерфейс между кодом документа и такой программой наиболее простым и удобным для разработчиков интерактивных систем типа поисковых каталогов, распределенных баз данных, универсальных каталогов ресурсов, служб новостей и, даже, виртуальных магазинов. Стандарт интерфейса CGI описывает взаимоотношения между формой документа HTML и прикладным процессом, который может самостоятельно произвести действия в ответ на запрос, либо подключить соответствующие сервисные системы Internet и вернуть результат на машину-клиент. Результат, как правило представляет собой также HTML-документ или файл в любом формате, который сохраняется на локальной машине.

Cookies – представляет стандартный интерфейс, поддерживаемый программами-браузерами, позволяющий HTML-документу сохранять некоторый объем информации на машине-клиенте. Такая возможность, обычно, используется для сохранения некоторых индивидуальных параметров страницы документа, и отображения на каждой машине таковой в оригинальном стиле, по настройкам, произведенным пользователем. Однако, возможности этой системы не ограничены только этим. Она может служить для настройки специфических параметров самого браузера и быть небольшой локальной базой данных для нужд определенного HTML-документа.

Ниже представлен фрагмент простого HTML-документа, выводящего на экран таблицу с двумя ячейками, в одной из которых содержится слово

"Hello", а в другой – "World".

<html>

<head>
<title>My First Page</title>

</head>

<body>

<table border="4" cellpadding="2" width="100%">

<tr>

<td><p align="center"><strong><big>Hello</big></strong></td>

<td><p align="center"><strong><big>World</big></strong></td>

</tr>
</table>
</body>
</html>

Как видно, структура документа не очень сложна и вполне доступна для понимания. Все стандартные элементы начинаются собственными тегами, заключенными в угловые скобки (например, <body>), многие из которых необходимо не только открывать, но и закрывать, для чего используется аналогичный тег, отличающийся наличием символа слеш перед именем тега (</body>). Интересно, что все элементы HTML-документа представляют единый поток элементов входного языка, а разделители (например строки) используются только для лучшего восприятия самого кода документа, как и в исходных текстах структурных поточно-ориентированных языков программирования типа C++.

В качестве компьютера для выполнения связанных с Internet прикладных задач можно использовать обычный PC-совместимый или т.н. рабочую станцию. PC-совместимого компьютера с достаточным количеством оперативной памяти и дискового пространства зачастую вполне хватает. При выборе версии Unix'а для такого компьютера, обязательно обратите внимание на спецификацию, которой он соответствует.  Хорошим решением будет использование системы LINUX.
Упрощение доступа к базам данных