Основы построения объединенных сетей

Объединенная сеть (internetwork) представляет собой объединение отдельных сетей,

Соединенных промежуточными сетевыми устройствами, функционирующее как одна большая сеть. Понятие.объединенной сети включает в себя технологии, устройства и процедуры, которые позволяют решить задачу создания и администрирования объединенной сети. На,;щс. 1.1 показано, как несколько различных типов сетей могут быть, связаны между собой с помощью маршрутизаторов и других сетевых устройств и образовать объединенную сеть.

История объединенных сетей

‘ Первые сети’работали в режиме разделения времени и состояли из мэйнфреймов с Подключенными к ним терминалами. Такие среды строились как на основе системной архитектуры сети IBM (Systems Network Architecture - SNA), так и на основе сетевой архитектуры Digital.

Возникновение локальных сетей (Local-Area Network - LAN) связано с широким использованием персональных компьютеров PC. Локальные сети позволяют нескольким

пользователям, расположенным в относительно небольшой географической области, обмениваться файлами и сообщениями, а также совместно использовать общие ресурсы, такие как файловые серверы и принтеры.

Рис. 1.1. Сети, использующие различные технологии, могут быть соединены между собой и образовать объединенную сеть

Распределенные сети (Wide-Area Network - WAN) объединяют между собой локальные сети для того, чтобы обеспечить связь между пользователями, расположенными далеко друг от друга. Для объединения локальных сетей используются такие технологии, как Т1, ТЗ, ATM, ISDN, ADSL, Frame Relay, радиосвязь и другие. С каждым днем появляются все новые способы соединения удаленных друг от друга локальных сетей.

В настоящее время область применения высокоскоростных локальных сетей и коммутируемых объединенных сетей продолжает расширяться, поскольку они работают на очень высоких скоростях и поддерживают такие приложения, как мультимедиа и видеоконференции, которые требуют большой полосы пропускания.

Объединенные сети развивались как средство решения трех основных задач: объединение изолированных локальных сетей, исключение дублирования ресурсов и более эффективное управление сетями. Изолированность локальных сетей друг от друга делает невозможным обмен электронной информацией между офисами и отделами. Дублирование ресурсов означает установку в каждом офисе или отделе одного и того же оборудования и программного обеспечения, с отдельным персоналом технической поддержки. Недостаточно эффективное управление сетью означает отсутствие централизованных систем управления сетями и поиска неисправностей.

Проблемы создания объединенных сетей

Функциональная реализация объединенной сети является непростой задачей. При этом возникает много проблем, особенно в плане обеспечения связи, надежности, эффекгив- ного управления сетью и гибкости. Каждая из вышеперечисленных задач является критически важной при создании качественной и эффективной объединенной сети.

При соединении различных систем возникает проблема обмена данными между сетями, использующими принципиально разные технологии. Например, в различных узлах для передачи данных могут использоваться различные передающие среды, работающие с разными скоростями, или даже различные типы сетей, между которыми требуется осуществлять обмен данными.

Поскольку эффективность работы компаний в значительной степени зависит от информационного обмена, объединенные сети должны обеспечивать определенный уровень надежности. Сетевая среда во многом непредсказуема, поэтому в большинстве крупных объединенных сетей предусмотрена т.н. избыточность, позволяющая не прерывать обмен данными даже в случае возникновения проблем.

Кроме того, управление сетью и поиск неисправностей в объединенной сети должны быть централизованными. Для того чтобы объединенная сеть работала без сбоев, необходимо правильно выбрать конфигурацию, настроить систему безопасности, добиться максимальной производительности и решить другие вопросы. Система безопасности является неотъемлемой частью объединенной сети. Многие ошибочно полагают, что система безопасности в сети необходима только для защиты частной сети от внешних нападений. Однако не менее важно защитить сеть от внутренних атак, особенно с учетом того, что чаще всего система защиты нарушается именно изнутри. Поэтому необходима также защита от использования внутренней сети в качестве средства для атаки внешних узлов.

В начале 2000 года многие крупные Web-узлы стали жертвами распределенных атак типа "отказ в обслуживании" (Distributed Denial Of Service Attack - DDOS attack). Такие атаки стали возможными по той причине, что многие частные сети, подключенные к Internet, не были должным образом защищены и послужили средством нападения.

Поскольку все в мире изменяется, объединенные сети должны обладать достаточной гибкостью, чтобы их можно было изменить в соответствии с новыми требованиями.

Литература:

Руководство по технологиям объединенных сетей, 4-е издание. : Пер. с англ. - М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. - 1040 с.: ил. – Парал. тит. англ.

Цепочка поставок – определение области

Инновации - Совершенствование

6. Какое из утверждений описывает одну из особенностей объединенной сети?

Ответ: Единая сеть, которая обеспечивает передачу голоса, видео и данных на различные устройства

7. Что определяет этап развития Интернета, называемый «сетевой экономикой»?

Ответ: Этот этап считается началом электронной коммерции.

8. Что такое «Всеобъемлющий Интернет»?

Ответ: Соединение между людьми, данными, процессами и вещами для обеспечения преимуществ.

9. Каковы две функции промежуточных устройств в сети? (Выберите два варианта ответа.)

Ответ: Они направляют данные по альтернативным путям в случае возникновения сбоя канала.

Они отфильтровывают поток данных на основании настроек безопасности

10. Что такое Интернет?

Ответ: Сеть сетей

11. Какие два критерия используются для выбора сетевой среды? (Выберите два варианта.)

Ответ: Расстояние, на которое выбранная среда способна успешно передавать сигнал

Условия, в которых будет развернута выбранная среда

1. В чем заключается функция IP-адреса?

Ответ: Он позволяет определить источник и получателя пакетов данных в сети

2. Каким образом пакеты перемещаются через Интернет?

Ответ: Каждый отдельный пакет коммутируется независимо от остальных, перемещаясь от маршрутизатора к маршрутизатору по оптимальному пути.

3. Посмотрите на изображение. На нем показано, каким образом данные помогают принимать решения, на основе которых мы выполняем действия. Эти действия создают данные, которые в свою очередь служат основанием для действий устройств. Это пример петли

Ответ: обратной связи

4. Несколько дней назад пользователь просматривал веб-сайт интернет-магазина спортивных товаров. Через некоторое время этот пользователь получает электронное сообщение с того же веб-сайта о распродаже аналогичного товара. Как называется данный метод ведения бизнеса?

Ответ: Микромаркетинг

5. Понятие «большие данные» относится исключительно к объему создаваемых данных.

Ответ: Верно

6. Какой сценарий является примером взаимодействия «машина-машина» (M2M) в решении для Всеобъемлющего Интернета в розничной торговле?

Ответ: Когда покупатель снимает товар со стеллажа, RFID-метка отправляет сообщение об изменении состояния запасов в систему управления заказами

7. Каковы две причины представления данных на электронных устройствах в виде битов (двоичных цифр)? (Выберите два варианта.)

Ответ: Биты можно передавать на более дальние расстояния без ухудшения качества.

Биты обеспечивают более эффективное хранение данных .

8. По мере развития Всеобъемлющего Интернета какой компонент претерпит изменения, чтобы обеспечить более эффективную передачу нужной информации в нужную точку и в нужное время?

Ответ: Процессы

9. Какое направление сетевых технологий в данный момент внедряет ЦОД?

Ответ: виртуализация

10. Какому устройству такой датчик отправил бы эти данные, чтобы в конечном итоге хозяин дома получил текстовое сообщение?

Ответ: Контроллеру

1. Сколько битов содержит адрес IPv6?

Ответ: 128

2. Какое сетевое устройство хранит информацию о том, куда нужно отправлять пакеты данных, адресованные удаленным получателям?

Ответ: Маршрутизатор

3. Какие три протокола 802.15 должны пересылать информацию на устройство с поддержкой IP для взаимодействия через Интернет? (Выберите три варианта.)

Ответ: ZigBee

Bluetooth

4. это программное обеспечение, встроенное в ПЗУ устройств, таких как часы и сотовые телефоны. Это программное обеспечение с ограниченными функциями часто используется для загрузки устройства.

Ответ: Микропрограмма

5. по умолчанию должен быть настроен на конечном устройстве с поддержкой IP-протокола, чтобы устройство могло взаимодействовать с устройствами в других IP-сетях.

Ответ:Шлюз

6. Какой тип устройства будет вносить наибольший вклад в бурный рост Интернета вещей?

Ответ: Датчики

7. Почему облачные вычисления необходимы для управления данными в мире Всеобъемлющего Интернета?

Ответ: Они обеспечивают распространение приложений и сервисов по всему миру.

8. Почему для передачи данных по удаленным сетям нужен единый для всех набор протоколов?

Наука об объединении сетей, как и другие науки, имеет свою собственную терминологию и научную базу. К сожалению, ввиду того, что наука об объединении сетей очень молода, пока что не достигнуто единое соглашение о значении концепций и терминов объединенных сетей. По мере дальнейшего совершенствования индустрии объединенных сетей определение и использование терминов будут более четкими.

Адресация

Существенным компонентом любой системы сети является определение местонахождения компьютерных систем. Существуют различные схемы адресации, используемые для этой цели, которые зависят от используемого семейства протоколов . Другими словами, адресация AppleTalk отличается от адресации TCP/IP, которая в свою очередь отличается от адресации OSI, и т.д.

Двумя важными типами адресов являются адреса канального уровня и адреса сетевого уровня. Адреса канального уровня (называемые также физическими или аппаратными адресами ), как правило, уникальны для каждого сетевого соединения. У большинства локальных сетей (LAN) адреса канального уровня размещены в схеме интерфейса; они назначаются той организацией, которая определяет стандарт протокола, представленный этим интерфейсом. Т.к. большинство компьютерных систем имеют одно физическое сетевое соединение, они имеют только один адрес канального уровня. Роутеры и другие системы, соединенные с множеством физических сетей, могут иметь множество адресов канального уровня. В соответствии с названием, адреса канального уровня существуют на Уровне 2 эталонной модели OSI.

Aдреса сетевого уровня (называемые также виртуальными или логическими адресами) существуют на Уровне 3 эталонной модели OSI. В отличие от адресов канального уровня, которые обычно существуют в пределах плоского адресного пространства, адреса сетевого уровня обычно иерархические. Другими словами, они похожи на почтовые адреса, которые описывают местонахождение человека, указывая страну, штат, почтовый индекс, город, улицу, адрес на этой улице и наконец, имя. Хорошим примером одноуровневой адресации является номерная система социальной безопасности США, в соответствии с которой каждый человек имеет один уникальный номер, присвоенный ему службой безопасности.

Иерархические адреса делают сортировку адресов и повторный вызов более легкими путем исключения крупных блоков логически схожих адресов в процессе последовательности операций сравнения. Например, можно исключить все другие страны, если в адресе указана страна "Ирландия". Легкость сортировки и повторного вызова являются причиной того, что роутеры используют адреса сетевого уровня в качестве базиса маршрутизации.

Адреса сетевого уровня различаются в зависимости от используемого семейства протоколов , однако они, как правило, используют соответствующие логические разделы для нахождения компьютерных систем в объединенной сети. Некоторые из этих логических разделов базируются на физических характеристиках сети (таких, как сегмент сети, в котором находится какая-нибудь система); другие логические разделы базируются на группировках, не имеющих физического базиса (например, "зона" AppleTalk ).

Блоки данных, пакеты и сообщения

После того, как по адресам установили местоположение компьютерных систем, может быть произведен обмен информацией между двумя или более системами. В литературе по объединенным сетям наблюдается непоследовательность в наименовании логически сгруппированных блоков информации, которая перемещается между компьютерными системами. "блок данных", "пакет", "блок данных протокола", " PDU ", "сегмент", "сообщение" - используются все эти и другие термины, в зависимости от прихоти тех, кто пишет спецификации протоколов.

В настоящей работе термин "блок данных" (frame ) обозначает блок информации, источником и пунктом назначения которого являются объекты канального уровня. Термин "пакет" (packet ) обозначает блок информации, у которого источник и пункт назначения - объекты сетевого уровня. И наконец, термин "сообщение" (message ) oбoзначает информационный блок, у которого объекты источника и места назначения находятся выше сетевого уровня. Термин "сообщение" используется также для обозначения отдельных информационных блоков низших уровней, которые имеют специальное, хорошо сформулированное назначение.

Основные организации, занимающиеся стандартизацией объединенных сетей

Без услуг нескольких основных организаций по стандартизации, в области объединенных сетей было бы значительно больше хаоса, чем его имеется в настоящее время. Организации по стандартизации обеспечивают форум для дискуссий, помогают превратить результаты дискуссий в официальные спецификации, а также распространяют эти спецификации после завершения процесса стандартизации.

Большинство организаций по стандартизации выполняют специфичные процессы, чтобы превратить идеи в официальные стандарты. И хотя у различных организаций эти процессы немного отличаются, они схожи в том, что проходят через несколько раундов организации идей, обсуждения этих идей, разработки проектов стандартов, голосования по всем или некоторым аспектам этих стандартов и наконец, официального выпуска завершенных стандартов.

Наиболее известными организациями по стандартизации являются следующие огранизации:

• Международная Организация по Стандартизации (ISO)

  международная организация по стандартизации, которая является автором широкого диапазона стандартов, включая стандарты по сетям. Этой организации принадлежит эталонная модель OSI и набор протоколов OSI.

• Американский Национальный Институт Стандартизации (ANSI)

  координирующий орган добровольных групп по стандартизации в пределах США. ANSI является членом ISO. Наиболее широко известным стандартом ANSI по коммуникациям является FDDI.

• Совет по Регуляции Работы Internet (IAB)

  группа исследователей по объединенным сетям, которая регулярно встречается для обсуждения проблем, относящихся к Internet. Этот совет определяет основную политику в области Internet, принимая решения и определяя суть задач, которые необходимо выполнить, чтобы решить различные проблемы. Некоторые из документов " Request for Comments " (RFC) (Запрос для Комментария") разработаны IAB в качестве стандартов Internet, в том числе Тransmission Control Protocol/ Internet Protocol (TCP/IP) и Simple Network Management Protocol (SNMP) .

Сетевые организации

В последние десятилетия ответом организаций во всем мире на усиление конкуренции в глобальном масштабе стал отход от центра­лизованно координируемой, многоуровневой иерархии и движение к разнообразным, более гибким структурам, напоминающим скорее сети, чем традиционные управленческие пирамиды.

Перенесение рыночных отношений во внутреннюю сферу компаний («внутрен­ние рынки») вызвало к жизни новый тип структур – сетевые органи­зации , в которых последовательность команд иерархической струк­туры заменяется цепочкой заказов на поставку продукции и разви­тием взаимоотношений с другими фирмами.

Сети представляют со­бой совокупность фирм или специализированных единиц, деятель­ность которых координируется рыночными механизмами вместо ко­мандных методов. Они рассматриваются как форма, отвечающая со­временным требованиям внешней среды. Вместе с тем эффектив­ность сетевых организаций нередко снижается из-за ошибок руко­водителей при разработке организационных структур и в процессе управления ими.

В качестве при­меров действующих сетевых организаций можно назвать следующие:

Сетевая организация при осуществлении крупных проектов. В этих формах работа организуется вокруг специфических проектов и пред­полагает создание временных коллективов квалифицированных ра­ботников разнообразного профиля (например, строительные и про­мышленные проекты, издательское дело или создание фильмов).

Сетевая организация в районах («долинах») с малыми производст­венными фирмами. Эти формы связей охватывают, например, север­ные итальянские промышленные районы (включая текстильные ком­пании, такие, как «Бенеттон») или фирмы по производству полупро­водников в Силиконовой долине (США).

Ведущие крупные производственные фирмы, рассредоточенные географически и объединенные в единую систему . Эти формы включают хорошо известные азиатские «keiretsu» (коммерческие объединения) и кооперационные связи между главными сборочными компаниями и разнообразными мелкими поставщиками (например, «Вольво» в Швеции).

Стратегические союзы. Союзы этого вида распространены сре­ди всех типов компаний, но особенно среди крупных фирм, стремя­щихся обеспечить себе конкурентоспособные преимущества в глобаль­ном масштабе.

Как показано на рис. 9, некоторые сети объединяют поставщи­ков, производителей и органы по реализации продукции, между ко­торыми устанавливаются долгосрочные стабильные отношения. Дру­гие сети гораздо более динамичны, компоненты ценностной цепи со­единяются на контрактной основе в интересах реализации проекта или производства продукции, а затем распадаются, чтобы стать частью но­вой ценностной цепи для следующего предпринимательского проек­та. Поскольку любые функции реализуются на контрактной основе, то можно легко заменить поставщиков, вследствие чего у компании с сетевой структурой снижаются издержки.

Сетевые организации отличаются от организаций других типов рядом признаков:

фирмы, использующие старые органи­зационные структуры, предпочитают располагать всеми ресурсами, необходимыми для производства определенной продукции или услуг. Многие сетевые организации использу­ют общие активы нескольких фирм, расположенные в различных зве­ньях ценностной цепи.

сетевые организации больше полагаются на рыночные механизмы, чем на административные формы управления потоками ресурсов. Однако эти механизмы – не просто взаимоотношения не­зависимых хозяйствующих субъектов. На самом деле различные ком­поненты сети обмениваются информацией, кооперируются друг с дру­гом, поставляют продукцию для того, чтобы удерживать определен­ное место в ценностной цепи.

Рис. 9. Сетевые организации:

а – внутренняя сеть; б – стабильная сеть; в – динамичная сеть

Хотя подрядные сетевые организации были частным яв­лением, многие недавно разработанные сети предполагают более дей­ственную и заинтересованную роль участников совместных проектов. Как показывает опыт, такое добровольное активное поведение участ­ников не только улучшает конечные результаты, но и способствует вы­полнению контрактных обязательств.

В ряде отраслей, число которых постоянно растет (включая компьютерную, полупроводниковую, автомобильную и др.), сети представляют собой объединение организаций, основанное на кооперации и взаимном владении акциями участников группы – про­изводителей, поставщиков, торговых и финансовых компаний.

Хотя сетевые организации обладают чертами, отличающими их от других организационных форм, стабильные, динамичные и внутрен­ние сети включают в себя элементы разных организационных струк­тур как базовых составляющих новых форм.

В итоге сетевая организация включает в себя элементы специали­зации функциональной формы, автономность дивизиональной струк­туры и возможность переброски ресурсов, характерную для матрич­ной организации. Сопоставление разных моделей организации про­ведено в таблице 2. Однако сетевая организация сама по себе имеет ряд ограничений .

Как свидетельствуют исследования, два вида типичных ошибок характерны для развития различных орга­низационных форм:

1) расширение формы за пределы ее внутренних возможностей;

2) появление таких модификаций, которые не соот­ветствуют внутренней логике данного организационного образования.

Организационная форма может эффективно работать только в опре­деленных пределах. Когда логика формы нарушается, неизбежен про­вал. Рассмотрим более детально характеристики каждого вида сете­вой организации.

Таблица 2 - Характеристика свойств разных организаций

Ключевые факторы	Модели
Иерархия	Сетевая организация
Нормативная база	Служебные взаимоотношения	Договорные отношения
Средства связи	Стандартные	Использующие многообразные современные технологии
Модель решения конфликтов	Административ­ные приказы, контроль	Нормы взаимности
Степень гибкости	Низкая	Высокая
Обязательства сторон	Средний уровень обязательств	Высокий уровень обязательств
Атмосфера (климат) в организации	Формальная, бюрократическая	Предполагаемая открытость, взаимо­выгодность
Предпочтения или выбор участников	Подчиненность	Взаимозависимость

Стабильная сеть

Эта форма в своей основе близка к функциональной организации Она разработана для обслуживания предсказуемого рынка путем объ­единения специализированных ресурсов партнеров (подразделений фирмы) в соответствии с заданной продуктовой ценностной цепью. Однако, в отличие от вертикально интегрированной организации ста­бильная сеть замещает ряд компонентов фирмы, каждый из которых тесно связан с ее ядром конкретными соглашениями. Каждый ком­понент поддерживает свою конкурентоспособность посредством об­служивания клиентов вне сети.

Наиболее распространенная угроза эффективности стабильной сети – это требование полной утилизации ее ресурсов в интересах цен­тра фирмы. В этом случае цены, качество продукции и технические параметры организации не совершенствуются путем рыночной кон­куренции. Это может выразиться в неспособности поставщиков кон­курировать на рынке, а центра фирмы – использовать их потенциал в полной мере (табл. 3).

В интересах максимизации эффекта и центр фирмы, и его постоянные партнеры должны рассматривать пределы своей взаимозависимости.

Таблица 3 - Основные характеристики сетевых организаций

Тип сети	Особенности организации	Сферы применения	Недостатки, связанные с расширением сети	Недостатки связанные с модификацией структуры
Стабильная	Крупная фирма (с центром), создающая рыночно ориен­тированные связи с ограниченным потоком информации вверх и вниз	Добывающие отрасли требующие крупных капиталовложении Объединение собственности партнеров ограничивает риск и побуждает к полному использованию всех ресурсов	Чрезмерное использование услуг поставщиков или продавцов может привести к их излишней зависимости от центра фирмы	Большие надежды возлагаемые на ко операцию могут ограничить творческий потенциал партнеров
Внутренняя	Совместное владение, распределение ресурсов по ценностной цепи с использованием рыночных механизмов	Добывающие от­расли требующие крупных капитале вложении Рыночные цены позволяют оценивать работу внутренних подразделении	Фирма может рас ширить владение активами за пределы возможностей «внутреннего рынка» и механизмов оценки результатов деятельности	Руководители фирмы используют команды вместо влияния и стимулов, чтобы направлять внутренние операции
Динамичная	Независимые элементы фирмы вдоль цен­ностной цепи формируют временные союзы из большого числа потенциальных партнеров	Отрасли с низким техническим уровнем с коротким производственным циклом и динамично изменяющиеся высокотехнологичные отрасли (электроника, биотехнология и т. д.	Экспертиза может оказаться слишком узкой и выгоды от ценностной цепи могут достаться другой фирме	Могут быть разработаны действенные механизмы, чтобы предотвратить сопротивление партнеров Ограниченное общение с нижестоящими и вышестоящими партнерами

Стабильная сеть также может быть нарушена непродуманными модификациями. Некоторые центральные фирмы пытаются устано­вить все

условия работы в цепи для поставщиков Излишнее вмеша­тельство в процесс поставки и распределения со стороны централь­ной фирмы может отвергаться другими. Но в определенных рамках тесное сотрудничество полезно. В то же время если добровольность в цепи не соблюдается, то подавляется творческое начало. И в резуль­тате фирма-центр превращает организацию в вертикально интегри­рованную функциональную систему.

Внутренняя сеть

Логика внутренней сети, или внутреннего рынка, требует созда­ния рыночной экономики внутри фирмы. В ней организационные единицы продают и покупают товары и услуги друг у друга по ценам, установившимся на рынке. Очевидно, что если внутренние операции отражают рыночные цены, различные компоненты должны иметь постоянную возможность оценивать качество товаров и их цены пу­тем купли-продажи вне фирмы. Цель внутренней сети, как и ее пред­шественника – матричной формы, состоит в получении конкурент­ных преимуществ путем

предоставления широкой предприниматель­ской свободы подразделениям фирм, нацеленным на конечный ре­зультат. Но, как и матричная структура, внутренняя сеть может быть нарушена факторам и, которые перегружают ее рыночные механизмы, и модификациями, ведущими к разбалансированности взаимоотно­шений между покупателями и продавцами.

Внутренние сети могут испытывать большие трудности из-за их чрезмерного расширения, но еще в большей степени – из-за непра­вильно ориентированной модификации. Наиболее частая ошибка ру­ководителей организации – это вмешательство в потоки ресурсов или определение цен по операциям. Руководители могут также усматри­вать выгоду в том, чтобы внутренние структурные единицы осуще­ствляли закупки у вновь созданного подразделения, даже если его цены несколько выше, чем на рынке. Но способ, с помощью кото­рого они решают подобные вопросы, является определяющим в оценке жизнеспособности сети. Руководители должны создавать стимулы и направлять деятельность структурных единиц, показы­вая преимущества рыночных методов получения прибыли. Несмо­тря на возникающие проблемы, движение от централизованно пла­нируемых иерархичных структур к структурам «внутреннего рын­ка» набирает силу.

Динамичная сеть

Данный тип сети связан с дивизиональной формой организации, которая делает акцент на адаптивности путем ориентации независи­мых подразделений на отдельные, но связанные рынки. Централизо­ванная оценка результатов и местная оперативная автономия сочета­ются с динамичной сетью, где независимые фирмы объединяются для однократного производства товара или услуг. Для того чтобы реализо­вать потенциал динамичной сети, необходимо множество фирм (или подразделений фирм), действующих в одной ценностной цепи, гото­вых объединиться для выполнения определенной задачи, а затем ра­зойтись, чтобы стать частью другого временного союза.

Наличие множества возможных партнеров, желающих применить свои умения и ресурсы для достижения общей цели динамичной сети, является не только залогом успеха, но и источником потенциальных проблем. Фирмам приходится осваивать достаточно широкий сегмент в ценностной цепи, чтобы справиться с задачей тестирования и защи­ты своего вклада в общий проект. Проектанту необходимо поддержи­вать свою способность строить прототипы, производителю – экспе­риментировать с новыми технологиями и т. д. Фирмы, у которых ос­нова вклада либо слишком узка, либо нечетко определена, на рынке легко опережаются конкурентами.

Следовательно, фирмы с четко очерченной компетентной пози­цией в ценностной цепи, поддерживаемой постоянными инвестици­ями в технологии и развитие персонала, могут претендовать на взаи­модействие с партнерами сети. Тем не менее для них существует по­стоянный соблазн снизить уровень своей компетентности. Они могут пытаться повысить уровень своей безопасности за счет упования на юридическое оформление контрактов, предпочтительные отношения с определенными партнерами и т. д.

Каждое усилие (выход на новые рынки, внедрение технологиче­ских новшеств, введение системы стандартов) направлено на то, что­бы предоставить вновь образованным структурам конкурентные пре­имущества. Такие модификации могут стать на пути эффективного развития динамичной сети, ее способности эффективно распреде­лять ресурсы и персонал, объединяя и разъединяя их с минималь­ными затратами и минимальной потерей оперативного времени. Каждая фирма (подразделение) должна поддерживать собственную компетентность и противостоять факторам, угрожающим деятель­ности сети.

Существует два основных способа соединения разных сетей. Можно создать специальные устройства, которые умеют конвертировать пакеты из любой сети в лю- бую другую. Устройства для соединения сетей: повторители, концентраторы, мосты, коммутаторы и шлюзы. Повторители и концентраторы просто переносят биты с одного кабеля на другой. Мосты и коммутаторы работают на канальном уровне. Они могут использоваться для построения сетей, осуществляя по ходу дела минимальные преобразования протоколов.

Объединение сетей в общем случае является исключительно сложной задачей. Одна- ко есть частный случай, реализация которого вполне осуществима даже для разных сетевых протоколов. Это случай, при котором хост-источник и хост-приемник на- ходятся в сетях одного типа, но между ними находится сеть другого типа. Например, представьте себе международный банк, у которого имеется одна сеть IPv6 в Париже и такая же сеть в Лондоне, а между ними находится IPv4, как показано на рис. 5.35.

Метод решения данной проблемы называется туннелированием (tunneling). Что- бы послать IP-пакет хосту в Лондоне, хост в Париже формирует пакет, содержащий лондонский IPv6-адрес и отправляет его на мультипротокольный маршрутизатор, соединяющий парижскую сеть IPv6 и сеть IPv4. Получив пакет IPv6, маршрутизатор помещает его в другой пакет с IPv4-адресом маршрутизатора, соединяющего сеть IPv4 и лондонскую сеть IPv6. Когда пакет попадает на этот адрес, лондонский многопро- токольный маршрутизатор извлекает исходный IPv6-пакет и посылает его дальше на хост назначения.

Туннелирование широко используется для соединения изолированных хостов и сетей через сеть-посредник. В результате появляется новая сеть, которая как бы накладывается на старую. Такая сеть называется оверлейной сетью (overlay). Ис- пользование сетевого протокола с новым свойством (как в нашем примере, где сети IPv6 соединяются через IPv4) - достаточно распространенная причина. Недостатком туннелирования является то, что пакет не может быть доставлен ни на один из хостов, расположенных в сети-посреднике. Однако этот недостаток становится преимуществом в сетях VPN (виртуальная частная сеть). VPN - обычная оверлейная сеть, использующаяся в качестве меры безопасности.

Сцепленные виртуальные каналы. Наиболее распространенными являются два стиля объединения сетей: ориентированное на соединение сцепление подсетей виртуальных каналов и дейтаграммный интерсетевой стиль. Мы рассмотрим их поочередно, однако необходимо предварить наше рассмотрение небольшим вступлением. В прошлом большинство сетей (общего пользования) были ориентированными на соединение (сети с ретрансляцией кадров, SNA, 802.16 и ATM по сей день являются таковыми). Со стремительным развитием Интернета все больше входили в моду дейтаграммы. Тем не менее, было бы ошибкой думать, что дейтаграммный способ будет существовать вечно. В этом деле единственное постоянство - это изменчивость. С ростом доли и важности мультимедийных данных в общем потоке растет вероятность того, что наступит эпоха возрождения для технологий, ориентированных на соединение. Причиной тому является тот простой факт, что при установлении соединения гораздо проще гарантировать определенный уровень обслуживания. Далее мы еще уделим некоторое место сетям, ориентированным на соединение.

В модели сцепленных виртуальных каналов соединение с хостом в удаленной сети устанавливается способом, близким к тому, как устанавливаются обычные соединения. Подсеть видит, что адресат является удаленным, и создает виртуальный канал к ближайшему маршрутизатору из сети адресата. Затем строится виртуальный канал от этого маршрутизатора к внешнему шлюзу (многопротокольному маршрутизатору). Этот шлюз запоминает существование созданного виртуального канала в своих таблицах и строит новый виртуальный канал к маршрутизатору в следующей подсети. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнут хост-получатель.

Когда по проложенному пути начинают идти пакеты данных, каждый шлюз переправляет их дальше, преобразуя формат пакетов и номера виртуальных каналов. Очевидно, что все информационные пакеты будут передаваться по одному и тому же пути и, таким образом, прибудут к пункту назначения с сохранением порядка отправления.

Существенной особенностью данного подхода является то, что последовательность виртуальных пакетов устанавливается от источника через один или более шлюзов к приемнику. Каждый шлюз хранит таблицы, содержащие информацию о проходящих через них виртуальных каналах, о том, как осуществлять маршрутизацию для них и каков номер нового виртуального канала.

Такая схема лучше всего работает, когда все сети обладают примерно одинаковыми свойствами. Например, если каждая из них гарантирует надежную доставку пакета сетевого уровня, то, исключив случай сбоя системы где-то на его пути, можно сказать, что и весь поток от источника до приемника будет надежным. С другой стороны, если машина-источник работает в сети, которая гарантирует надежную доставку, а какая-то промежуточная сеть может терять пакеты, то сцепление радикально изменит сущность сервиса.

Сцепленные виртуальные каналы часто применяются на транспортном уровне. В частности, можно построить битовый канал, используя, скажем, SNA, который заканчивается на шлюзе, и иметь при этом TCP-соединение между соседними шлюзами. Таким образом, можно построить сквозной виртуальный канал, охватывающий разные сети и протоколы.