VyÜlo v t²denφku: COMPUTERWORLD
╚φslo:28/92
RoΦnφk:1992
Rubrika/kategorie: Co je Φφm ... v poΦφtaΦov²ch sφtφch
Dφl:39

zp∞t do archivu Φlßnk∙ | rejst°φk | p°edchozφ dφl | nßsledujφcφ dφl

Ji°φ Peterka: Co je Φφm ... v poΦφtaΦov²ch sφtφch (39):

VzßjemnΘ propojovßnφ sφtφ - I.

P°i naÜem povφdßnφ o referenΦnφm modelu ISO/OSI jsme a₧ doposud uva₧ovali pouze v dimenzφch jedinΘ poΦφtaΦovΘ sφt∞, a neuva₧ovali jejφ mo₧nΘ vazby na sφt∞ jinΘ. U₧ivatelΘ vÜak dnes stßle nalΘhav∞ji volajφ po vzßjemnΘm propojovßnφ existujφcφch sφtφ, kterΘ by bylo co mo₧nß nejuniverzßln∞jÜφ, ale souΦasn∞ i co nejmΘn∞ "viditelnΘ", tak aby o n∞m museli v∞d∞t co nejmΘn∞. V ideßlnφm p°φpad∞ by m∞la zcela zaniknout jakßkoli specifika jednotliv²ch sφtφ, aby se u₧ivatel mohl domnφvat, ₧e pracuje v jednΘ jedinΘ, vÜezahrnujφcφ sφti. Podφvejme se proto nynφ, jakΘ jsou principißlnφ mo₧nosti vzßjemnΘho propojovßnφ sφtφ. V dalÜφch dφlech si pak ukß₧eme, jak k tΘto problematice p°istupuje referenΦnφ model ISO/OSI i n∞kterΘ dalÜφ sφ¥ovΘ architektury..

Vzßjemn²m propojenφm dvou Φi vφce sφtφ stejnΘho Φi r∙znΘho typu vznikß v∞tÜφ celek, pro kter² mß angliΦtina velmi v²sti₧nΘ oznaΦenφ: internetwork, nebo jen internet (zatφmco Internet - s velk²m I - je jmΘno celosv∞tovΘ poΦφtaΦovΘ sφt∞ resp. konglomerßtu sφtφ, kter² vznikl v USA ze zßrodeΦnΘ sφt∞ ARPANET, viz nap°. CW 7/92, str. 12). ╚eÜtina vÜak vhodn² termφn pro oznaΦovßnφ vzßjemn∞ propojen²ch sφtφ teprve hledß - viz rubrika Co (ne)najdete ve slovnφku).

Problematika vzßjemnΘho propojovßnφ sφtφ a jejich souΦinnosti (v angliΦtin∞: internetworking) je sama o sob∞ znaΦn∞ rozsßhlß, rychle se vyvφjφ, a je dnes velmi populßrnφ. V souΦasnΘ dob∞ existuje °ada r∙zn²ch koncepcφ toho, jak poΦφtaΦovΘ sφt∞ navzßjem propojovat. Pro jejich pochopenφ je ale klφΦov²m momentem poznßnφ toho, ₧e vzßjemnΘ propojenφ je mo₧nΘ realizovat na r∙zn²ch ·rovnφch vrstvovΘho sφ¥ovΘho modelu - od fyzickΘ a₧ po aplikaΦnφ vrstvu.

Zßkladnφ myÜlenka vzßjemnΘho propojenφ je naprosto trivißlnφ - dv∞ nebo vφce sφtφ se propojφ prost°ednictvφm k tomu urΦen²ch za°φzenφ, obecn∞ oznaΦovan²ch jako relay, v terminologii ISO tΘ₧: Intermediary System resp. IS, p°φpadn∞: Internetworking Unit resp. IWU.

OpakovaΦe

Obrßzek 39.1.
Obr. 39.1.: P°edstava opakovaΦe (a/) a mostu (b/)
Zmφn∞nΘ propojujφcφ za°φzenφ p°itom m∙₧e b²t pouh²m zesilovaΦem elektrick²ch signßl∙, kterΘ jsou v sφti p°enßÜeny. Tak je tomu nap°φklad v lokßlnφch sφtφch typu Ethernet, kterΘ umo₧≥ujφ dosßhnout celkovΘ dΘlky kabelß₧e a₧ 2,5 kilometru, ale jednotlivΘ p°ipojovacφ obvody (tzv. transceivery) jsou schopnΘ generovat elektrickΘ signßly s dosahem jen asi 500 metr∙. Pak je nutnΘ sestavovat celΘ kabelovΘ vedenφ ze segment∙ (souvisl²ch ·sek∙ kabel∙) dΘlky maximßln∞ 500 metr∙ (v p°φpad∞ tzv. tlustΘho Ethernetu, viz 28. dφl naÜeho serißlu, resp. 200 metr∙ v p°φpad∞ tzv. tenkΘho Ethernetu). JednotlivΘ segmenty se pak musφ spojovat pomocφ za°φzenφ, kterß se v tomto p°φpad∞ naz²vajφ opakovaΦe (repeaters), a fungujφ prßv∞ a pouze jako zesilovaΦe elektrick²ch signßl∙. OpakovaΦe tedy pracujφ na ·rovni fyzickΘ vrstvy ( viz obr. 39.1. a/), nebo¥ vzhledem k zesilovßnφ elektrick²ch signßl∙ "vnφmajφ" jen jednotlivΘ p°enßÜenΘ bity, ale nikoli ji₧ celΘ bloky (rßmce) dat.

Mosty

Nev²hodou opakovaΦ∙ je skuteΦnost, ₧e "propouÜtφ" veÜker² provoz z jednoho segmentu do druhΘho, i kdy₧ by to v∙bec nebylo nutnΘ. V²hodn∞jÜφ by jist∞ byl p°φpad, kdyby propojovacφ za°φzenφ dokßzalo sprßvn∞ rozpoznat, kterß data mohou z∙stat "uvnit°" p°φsluÜnΘ Φßsti sφt∞ (segmentu), a nezat∞₧ovat jimi provoz v ostatnφch segmentech. K tomu je ale nutnΘ, aby propojovacφ za°φzenφ "vnφmalo" celΘ p°enßÜenΘ rßmce a znalo jejich formßt natolik, aby dokßzalo zjistit fyzickou adresu jejich odesilatele a p°φjemce (a podle toho je pak propustit do sousednφho segmentu Φi nikoli). To ovÜem znamenß, ₧e takovΘto propojovacφ za°φzenφ, kterΘ se pak naz²vß most (bridge), musφ pracovat na ·rovni linkovΘ vrstvy (resp. na ·rovni podvrstvy °φzenφ p°φstupu k mΘdiu (vrstvy MAC) v p°φpad∞ lokßlnφch sφtφ dle standard∙ IEEE 802), kde ji₧ lze fyzickΘ adresy p°φjemce a odesilatele rozpoznat.

Rozdφl mezi opakovaΦem a mostem spoΦφvß dßle i v mechanismu jejich fungovßnφ. Zatφmco opakovaΦ nemß pam∞¥ a p°enßÜenß data resp. signßly zpracovßvß pr∙b∞₧n∞ (je pro n∞ vlastn∞ "pr∙chozφ"), most ji₧ pracuje na principu "store and forward" (p°ijmi a p°edej dßl). Most tedy z ka₧dΘ strany pr∙b∞₧n∞ p°ijφmß jednotlivΘ datovΘ rßmce, a podle adres v nich se rozhoduje, zda je p°edß na opaΦnou stranu Φi nikoli. Existuje p°itom vφce konkrΘtnφch postup∙ a algoritm∙, kterΘ mohou mosty v tΘto souvislosti pou₧φvat.

Jednou z nejjednoduÜÜφch variant je ta, p°i kterΘ most pr∙b∞₧n∞ vyhodnocuje odesilatele jednotliv²ch rßmc∙, a podle toho, ze kterΘho sm∞ru p°φsluÜn² rßmec p°ijal, si pak sßm odvozuje umφst∞nφ jednotliv²ch uzl∙. Zßhy se tak sßm dokß₧e "nauΦit" topologii sφt∞. V dob∞, kdy ji jeÜt∞ neznß, jednoduÜe p°edßvß vÜechny rßmce do vÜech ostatnφch segment∙.

Tato metoda je velmi atraktivnφ proto, ₧e nevy₧aduje ₧ßdnΘ konfigurovßnφ mostu (kter² se vÜechno pot°ebnΘ nauΦφ sßm). JednotlivΘ uzly v sφti p°itom nemusφ o jeho existenci v∙bec v∞d∞t - proto se takΘ takov²to typ mostu oznaΦuje jako tzv. transparentnφ most (transparent bridge). Lze jej ovÜem pou₧φt jen v takov²ch sφtφch, kterΘ majφ p°φsn∞ stromovitou strukturu, kdy mezi ka₧d²mi dv∞ma uzly existuje v₧dy jen jedna jedinß cesta. Pro obecn∞jÜφ topologie jsou pak nutnΘ jinΘ, slo₧it∞jÜφ algoritmy prßce most∙.

Obrßzek 39.2.
Obr. 39.2.: Varianty most∙
a/ dvouvstupov² most (bridge)
b/ vφcevstupov² most (multiport bridge)
c/ vzdßlen² most (remote bridge)
Pokud jde o technickΘ provedenφ, mohou b²t opakovaΦe i mosty konstruovßny tak, aby vzßjemn∞ propojovaly jen dva segmenty, nebo takΘ vφce segment∙ najednou, viz obr. 39.2.b/. Pak jde o tzv. vφcevstupovΘ opakovaΦe (multiport repeater) resp. vφcevstupovΘ mosty (multiport bridge).

Mosty se vyrßbφ i ve variant∞ tzv. vzdßlen²ch most∙ (remote bridge). Od standardnφ varianty most∙ (oznaΦovan²ch pro odliÜenφ takΘ jako mφstnφ mosty resp. local bridges) se vzdßlenΘ mosty liÜφ v tom, ₧e jde vlastn∞ o dv∞ relativn∞ samostatnΘ "poloviny" mostu, p°φznaΦn∞ naz²vanΘ p∙lmosty (halfbridge), viz obr. 39.2. c/, kterΘ jsou mezi sebou vhodn∞ propojeny - nap°. pevn²m telefonnφm okruhem, optick²m kabelem apod. Umo₧≥ujφ propojit dva segmenty sφt∞, kterΘ nejsou fyzicky blφzko sebe. Takto lze nap°φklad propojit dva segmenty lokßlnφ sφt∞ ve dvou objektech na opaΦn²ch stranßch m∞sta, p°iΦem₧ v²sledn² efekt je takov², ₧e oba segmenty tvo°φ jedinou "logickou" sφ¥ (z pohledu sφ¥ovΘ vrstvy a vÜech vyÜÜφch vrstev je toti₧ existence mφstnφch i vzdßlen²ch most∙ transparentnφ).

N∞kterΘ mosty pak mohou mφt i schopnost selektivnφho filtrovßnφ n∞kter²ch rßmc∙ v zßvislosti na jejich odesilateli Φi p°φjemci, dennφ dob∞, intenzit∞ provozu apod. Pak jde o tzv. routing bridges, kterΘ sprßvc∙m sφtφ umo₧≥ujφ regulovat p°enosy mezi jednotliv²mi segmenty - umo₧≥ujφ nap°φklad zakßzat v dob∞ "ÜpiΦky" p°φstup z jednoho segmentu do jinΘho, a p°i poklesu intenzity provozu jej pak zase nßsledn∞ povolit.

Obrßzek 39.3.
Obr. 39.3.: P°edstava pßte°nφ sφt∞
Mosty i opakovaΦe se tedy pou₧φvajφ pro spojovßnφ jednotliv²ch segment∙ lokßlnφch sφtφ. OpakovaΦe jako jednoduÜÜφ a lacin∞jÜφ (a souΦasn∞ i rychlejÜφ) se pak volφ spφÜe tam, kde intenzita provozu nenφ velkß. Pou₧itφ most∙ (obecn∞ slo₧it∞jÜφch, dra₧Üφch a takΘ pomalejÜφch ne₧ opakovaΦe) je naopak vhodnΘ tam, kde je pot°eba vzßjemn∞ propojit segmenty s v∞tÜφ intenzitou provozu tak, aby se navzßjem nezat∞₧ovaly vφce, ne₧ je skuteΦn∞ nezbytn∞ nutnΘ.

Velmi Φastou a oblφbenou topologiφ lokßlnφch sφtφ sb∞rnicovΘho typu Ethernet je zapojenφ s tzv. pßte°φ (backbone), co₧ je segment, urΦen² p°edevÜφm pro vzßjemnΘ propojenφ ostatnφch segment∙ - viz obr. 39.3. V²hodou tΘto topologie je skuteΦnost, ₧e spojenφ mezi kter²mikoli dv∞ma body sφt∞ prochßzφ v₧dy nejv²Üe p°es dva mosty. Nap°φklad v budov∞ o vφce patrech je mo₧nΘ vΘst jednotlivΘ segmenty horizontßln∞ po patrech, a pomocφ most∙ je p°ipojit na vertikßln∞ vedenou pßte°, kterß prochßzφ vÜemi patry.


zp∞t do archivu Φlßnk∙ | rejst°φk | p°edchozφ dφl | nßsledujφcφ dφl
Tento Φlßnek m∙₧e b²t voln∞ Üφ°en, pokud se tak d∞je pro studijnφ ·Φely, na nev²d∞leΦnΘm zßklad∞ a se zachovßnφm tohoto dov∞tku. Podrobnosti hledejte zde, resp. na adrese http://archiv.czech.net/copyleft.htm