Многопротокольные маршрутизаторы Поддержка нескольких независимых сетей с помощью многопротокольных маршрутизаторов
При наличии многопротокольных маршрутизаторов, то есть таких маршрутизаторов, которые одновременно могут обрабатывать пакеты с различными сетевыми заголовками, и конечных узлов, которые поддерживают тот или иной протокол, интерсеть представляет собой совокупность непересекающихся интерсетей, использующих общие каналы связи и общие кадры канального уровня, но никак не взаимодействующих между собой.
На рисунке 31 схематически показан маршрутизатор, поддерживающий два сетевых протокола IP и IPX. При конфигурации маршрутизатора должна быть определена принадлежность каждого его порта к той или иной сети. Каждому порту должен быть присвоен адрес соответствующей сети. Очевидно, что все узлы присоединяемые к некоторому порту относятся к сети, назначенной для этого порта.
Трафик, порождаемый узлами, которые принадлежат разным сетям, не смешивается, и влияние сетей друг на друга выражается только тем, что они разделяют общий маршрутизатор и каналы связи, а значит могут взаимно ограничивать доступную им пропускную способность линий связи.
Рис. 31. Мультипротокольные сети - сети с несколькими сетевыми протоколами
Вполне допустима ситуация, когда один и тот же порт относится к разным сетям и имеет два сетевых адреса. Тогда компьютеры, выходящие на такой порт, могут принадлежать как одной, так и другой сети. Очевидно, что для каждого сетевого протокола конечный узел будет адресоваться оригинальным способом. Так, для протокола IP у него будет один номер сети и узла, а для протокола IPX это будет совсем другая пара чисел. Для того, чтобы иметь возможность получать и отправлять пакеты обоих типов (в данном примере IP и IPX), конечный узел должен поддерживать мультиплексирование протоколов сетевого уровня.
Мультиплексирование протоколов в конечных узлах
При наличии многопротокольных конечных узлов, даже в отсутствие шлюзов, образуется общая интерсеть, если конечные узлы принимают и понимают сетевые пакеты разных типов.
Мультиплексирование протоколов в конечных узлах может осуществляться на нескольких уровнях, обычно это уровни канальных протоколов (называемый также уровнем драйверов сетевых адаптеров), сетевых протоколов (этот уровень часто называют транспортным) и прикладных протоколов (уровень сетевых сервисов).
Для того, чтобы один сетевой протокол мог использовать несколько канальных протоколов, реализованных в виде драйверов сетевых адаптеров, и, наоборот - один драйвер сетевого адаптера мог работать с несколькими сетевыми протоколами, необходимо стандартизовать интерфейс между этими уровнями. Примерами таких стандартных интерфейсов и их программных реализаций являются NDIS (Network Driver Interface Specification) и ODI (Open Driver Interface). Эти продукты выполняют не только функции мультиплексоров, но и функции программной среды, изолирующей драйверы сетевых адаптеров от аппаратуры, то есть самих сетевых адаптеров. NDIS, например. Предоставляет разработчику драйвера функции управления сетевым адаптером, например, функции ввода-вывода, или обработки прерываний. Что делает код драйвера более мобильным.
Аналогичные соображения можно привести в пользу стандартизации интерфейса уровней сетевых и прикладных протоколов. Стандартный интерфейс позволяет не только осуществлять произвольные связи между протоколами двух соседних уровней, но и предоставляет разработчикам приложений доступ к различным протоколам транспортного уровня, обеспечивая тем самым совместимость приложений.
В большинстве современных сетей конечные узлы и маршрутизаторы почти всегда поддерживают несколько протоколов сетевого уровня, что облегчает построение гетерогенных сетей. Чем больше протоколов сетевого уровня поддерживает маршрутизатор, тем лучше он подходит для использования в корпоративной сети.
В зависимости от типа маршрутизатора, его роли в сети, он может обладать различными возможностями работы в многопротокольной среде. Практика применения маршрутизаторов разделяет их по областям применения на три класса:
Магистральные маршрутизаторы (backbone routers) предназначены для построения центральной сети корпорации и соединения ее с помощью магистральных высокоскоростных и многопротокольных связей с сетями региональных отделений корпораций.
Маршрутизаторы региональных отделений - соединяют региональные отделения между собой и с центральной сетью. Сеть регионального отделения, также как и центральная сеть, может состоять из нескольких локальных сетей.
Маршрутизаторы удаленных офисов - соединяют, как правило, единственную локальную сеть удаленного офиса с центральной сетью или сетью регионального отделения.
Магистральный маршрутизатор должен поддерживать большой список сетевых протоколов и протоколов маршрутизации, чтобы поддерживать трафик всех существующих на предприятии вычислительных систем (в том числе и морально устаревших, но все еще успешно эксплуатирующихся), а также систем, которые могут появиться на предприятии в ближайшем будущем. Если центральная сеть связывается с региональными отделениями через Internet, то, возможно, потребуется поддержка и специфических протоколов маршрутизации этой сети, таких как EGP и BGP. Программное обеспечение магистральных маршрутизаторов обычно строится по модульному принципу, поэтому при возникновении потребности можно докупать и добавлять модули, реализующие недостающие протоколы. Перечень поддерживаемых сетевых протоколов обычно включает протоколы: IP, CONS и CLNS OSI, IPX, AppleTalk, DECnet, Banyan VINES, Xerox XNS, а перечень протоколов маршрутизации - IP RIP, IPX RIP, NLSP, OSPF, IS-IS OSI, EGP, BGP, VINES RTP, AppleTalk RTMP.
Маршрутизаторы удаленных офисов поддерживают один-два протокола локальных сетей и низкоскоростные глобальные сервисы.
Маршрутизаторы региональных отделений занимают промежуточное положение, и поэтому их иногда не выделяют в отдельный класс устройств.
Наряду с функцией маршрутизации, интеллектуальные маршрутизаторы могут установить приоритеты для различных протоколов сетевого уровня. Это бывает полезно в случае недостаточной полосы пропускания кабельной системы и существования трафика, чувствительного к временным задержкам, например, трафика SNA.