Беспроводные глобальные сети

Во многих случаях установить постоянное соединение по кабелям между узлами глобальной сети невозможно или, по крайней мере, неудобно и дорого. Беспроводная связь особенно подходит для случаев, когда необходима коммуникация в реальном времени или когда пользователь передвигается. Беспроводные технологии предназна­чены главным образом для передачи небольших объемов данных.

Ниже перечислены беспроводные технологии, используемые в глобальных сетях.

• Радиочастотные технологии. Система SMR (Specialized Mobile Radio — специа­лизированная мобильная радиосвязь) обеспечивает пропускную способность от 1 200 бит/с до 19,2 Кбит/с. Ее расширенная версия ESMR (Enhanced SMR) яв­ляется цифровой системой.

• Спутниковые технологии. Пропускная способность лежит в пределах от 4 800 до 9 600 бит/с. Используется как коммутация каналов, так и коммутация пакетов.

• Микроволновые технологии. В этой технологии для обеспечения высокой пропуск­ной способности используется техника сотовой связи на микроволновых частотах.

• Сотовые технологии. Используются соединения с коммутацией каналов на ос­нове аналоговых или цифровых сотовых линий.

• Технологии пакетов данных. В этих технологиях соединения образуются на ос­нове коммутации пакетов без установки вызовов.

По сравнению с проводными технологиями беспроводная коммуникация часто более дорогая и медленная. Например, типичная аналоговая сотовая система связи обеспечивает скорость передачи не более 14,4 Кбит/с, а цифровая сотовая — до 64 Кбит/с.

Соединения между локальными и глобальными сетями

В современном мире, опутанном проводами, локальной связи часто бывает недос­таточно. Ни одна локальная сеть не является изолированным островом, по крайней мере их становится все меньше и меньше. Для коммерческих организаций жизненно важно иметь устойчивую связь с внешним миром. Это означает, что локальные сети должны объединяться в корпоративную глобальную сеть, или подключаться к Internet, или и то и другое.

Подключить локальную сеть к внешнему миру можно несколькими способами, зави­сящими от бюджета и потребностей организации. Наиболее очевидный метод предостав­ления пользователям доступа к другим сетям — оборудовать каждый персональный ком­пьютер модемом и подключить его к телефонной линии. Тогда каждый пользователь смо­жет при необходимости устанавливать коммутируемое соединение с провайдером или с удаленным сервером. Однако такому методу присущи некоторые недостатки.

• При увеличении количества пользователей расходы растут слишком быстро. Для каждого компьютера придется покупать отдельный модем и платить за ка­ждую телефонную линию. Кроме того, если пользователи подключаются к In­ternet, то придется платить за учетные записи провайдера отдельно для каждого пользователя.

• Если разрешить пользователям устанавливать соединение посредством набора телефонного номера, то могут возникнуть серьезные проблемы с безопасностью конфиденциальных данных. У компании не будет почти никаких средств кон­троля за тем, к каким сетям подключаются ее служащие и куда передаются данные компании.

• Такой метод требует относительно высокой квалификации пользователей. Ком­пании придется понести расходы на обучение своих служащих тому, как кон­фигурировать коммутируемое соединение и как с ним работать.

Однако есть лучшие способы выхода во внешний мир Преимуществами по срав­нению со старомодным методом обладают сразу несколько альтернативных методов подключения к глобальным сетям. Их достоинства и недостатки определяются кон­кретной ситуацией и характером решаемых компанией задач

Транслируемые соединения

Трансляция адресов — один из наиболее дешевых методов подключения всех ком­пьютеров небольшой локальной сети к Internet или к другой глобальной сети. В этом методе доступ к глобальной сети обеспечивается посредством одного главного компь­ютера, при этом используется только одна телефонная линия, одна учетная запись провайдера (или другое соединение глобальной сети) и один зарегистрированный публичный IP-адрес.

Как транслируются адреса

Компьютер, выполняющий программу трансляции адресов, находится между об­щедоступной глобальной сетью и частной локальной сетью. На нем установлены ин­терфейсы к обеим сетям. Этому компьютеру присвоены: частный IP-адрес, исполь­зуемый для коммуникации с другими компьютерами локальной сети, и публичный IP-адрес, который может быть присвоен сервером провайдера с помощью службы DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) во время установки соединения с гло­бальной сетью. Будем называть этот компьютер хостом трансляции адресов.

Трансляция адресов выполняется путем отображения IP-адресов каждого компью­тера локальной сети, передающего данные "наружу", на номера портов хоста транс­ляции адресов. Эта информация добавляется в IP-заголовок пакета. Затем пакет пере­дается в глобальную сеть. При этом адресом источника служит IP-адрес хоста (компьютера, имеющего физическое соединение с глобальной сетью).

Когда на компьютере локальной сети пользователь запускает броузер и передает, например, запрос на просмотр Web-страницы, хост присваивает запросу номер порта, с помощью которого можно будет идентифицировать передающий компьютер (не хост!). Затем хост передает запрос на Web-cepeep провайдера. Когда на хост (чей IP- адрес содержится в заголовке как адрес источника запроса) возвращается запрошен­ная страница, хост находит в таблице трансляции адресов компьютер, пославший за­прос, и передает Web-страницу на этот компьютер.

Таблица трансляции адресов содержит следующую информацию.

• IP-адреса первоначального источника и адресата, служащие для идентификации передающего компьютера внутри сети и принимающего компьютера вне сети.

• Номера портов источника и адресата, служащие для идентификации передаю­щего или принимающего приложения. Например, запросы HTTP на Web- страницы обычно передаются через порт TCP номер 80

• Последовательность номеров пакетов, с помощью которых из пакетов собирает­ся запрос или ответ.

• Метка времени — число, однозначно идентифицирующее момент передачи с точностью до миллисекунды

Понятие NAT (Network Address Translation — трансляция сетевых адресов) означает стандартизированную процедуру, определяемую спецификациями RFC 1631. Однако этому стандарту удовлетворяют не все методы трансляции адресов. На рис. 6.7 проил­люстрированы этапы процесса трансляции адресов.

Процесс NAT состоит из ряда этапов.

1. Пользователь, сидя за клиентским компьютером с IP-адресом 192.168.1.9, открыва­ет броузер и вводит в адресном поле следующий URL: www.tacteam.net. Броузер передает HTTP-запрос по IP-адресу, ассоциированному с именем, "дружественным" по отношению к www.tасteam. net.

2. Хост NAT клиентской локальной сети отображает запрос от 192.168.1.9 к www.tacteam.net на номер порта в таблице трансляции адресов. Таблица со­держит IP-адреса первоначального источника и адресата, а также их номера портов TCP или UDP.

3. Хост NAT изменяет заголовок таким образом, что для внешней сети пакет ка­жется пришедшим не от 192.168.1.9, а от публичного IP-адреса, присвоенного провайдером внешнему сетевому адаптеру хоста.

4. Хост NAT передает запрос к www.tacteam.net на сервер провайдера. Служба DNS (Domain Name Service) отображает имя запрашиваемого Web-cepeepa на IP-адрес сервера, в котором хранится основная страница www.tacteam.net.

5. Сервер www.tacteam.net принимает запрос, обрабатывает его и возвращает требуемую страницу по IP-адресу хоста NAT.

6. Хост NAT, обратившись к таблице трансляции адресов, определяет адрес кли­ента, пославшего запрос (192.168.1.9), и номер порта TCP или UDP, куда нуж­но направить ответ.