Лекція №15 “Проблеми взаємодії операційних систем в гетерогенних мережах”

15.1. Поняття "internetworking" і "interoperability"

Донедавна проблеми міжмережевої взаємодії не дуже хвилювали вітчизняних користувачів і системних адміністраторів. Вони затишно себе почували в замкнутому світі IBM PC сумісних комп'ютерів, мереж Novell і мережевих адаптерів Ethernet, хоча в "великому" світі багато фірм, у тому числі і Novell, успішно продавали різні засоби міжмережевого зв'язку. Однак, пора монокультурного розвитку вітчизняних мереж закінчується, організації здобувають різну техніку, наприклад, бізнес-сервери Hewlett-Packard, графічні станції Sun чи Silicon Graphics, міні-комп'ютери AS-400 фірми IBM і іншу не менш гідну апаратуру з різноманітними операційними системами, тому проблеми, характерні для західних корпоративних мереж, поступово стають актуальними і для нас.

Перш ніж приступити до розгляду міжмережевої взаємодії, уточнимо, що розуміється під терміном "мережа". Цей термін може вживатися в широкому змісті (мережа - це сукупність зв'язаних між собою комп'ютерів) і у вузькому змісті (мережа - це сукупність комп'ютерів, з'єднаних між собою відповідно до однієї зі стандартних типових топологій - шина, зірка, кільце, і пакетів, що використовують для передачі, один із протоколів канального рівня, визначений для цієї топології).

Кожна мережа має свій номер, що використовується на мережевому рівні при виконанні маршрутизації. Коли дві чи більше мереж організують спільну транспортну службу, то такий режим взаємодії звичайно називають міжмережевою взаємодією (internetworking). Для позначення складеної мережі в англомовній літературі часто також використовуються терміни інтермережа (internetwork чи internet). Така мережа забезпечує тільки передачу пакетів, не займаючись їх змістом.

Оскільки поняття "номер мережі" визначається на мережевому рівні, то воно є відносним, тобто, якщо в одному комп'ютері встановлене програмне забезпечення, що підтримує декілька протоколів мережевого рівня (наприклад, TCP і SPX), то даний комп'ютер може належати декільком мережам.

При розгляді питань міжмережевої взаємодії часто використовується ще один англомовний термін - interoperability. У той час як термін internetworking позначає взаємодію мереж на нижніх рівнях, безпосередньо зв'язаних із транспортуванням пакетів, у поняття interoperability входить забезпечення узгодження верхніх рівнів стеку комунікаційних протоколів, реалізованих серверами і редиректорами операційних систем і деяких мережевих додатків.

15.2. Гетерогенність

Тільки невелика кількість мереж має однорідність (гомогенність) програмного й апаратного забезпечення. Однорідними частіше є мережі, що складаються з невеликої кількості компонентів від одного виробника.

Деякі організації мають мережі, складені з устаткування, наприклад, тільки IBM-сумісних машин. Дні мереж від одного виробника минають. Нормою сьогоднішнього дня є мережі неоднорідні (гетерогенні), що складаються з різних робочих станцій, операційних систем і додатків, а для реалізації взаємодії між комп'ютерами використовують різні протоколи. Розмаїтість усіх компонентів, з яких будується мережа, породжує ще більшу розмаїтість структур мереж, що виходять з цих компонентів. А якщо продовжити далі, і розглянути більш складні утворення, що виходять у результаті об'єднання окремих мереж у єдину велику мережу, то стає зрозумілим та безліч проблем, зв'язаних із проектуванням, адмініструванням і керуванням такою гетерогенною інтермережею. В ідеалі це об'єднання неоднорідних мереж повинно бути прозорим для користувача.

Мережі створювалися здебільшого випадковим чином, а придбані комп'ютери й ОС відповідають, як правило, індивідуальним потребам групи користувачів. Мережі відділу будувалися для рішення конкретних задач груп співробітників. Наприклад, інженерний відділ міг вибрати робочі станції SPARC фірми Sun Microsystems, з'єднані мережею Ethernet, тому що їм потрібні були додатки, що працюють тільки в середовищі UNIX. Поділ файлів при цьому реалізовувалося за допомогою TCP/IP і NFS. У відділі продажу тієї ж самої організації могли бути куплені комп'ютери PS/2, та встановлена мережа Token Ring і операційна система NetWare для рішення їх власних задач: ведення бази даних про клієнтів, підготовки листів, розробки комерційних пропозицій. Потім у рекламному відділі були обрані комп'ютери Macintosh, оскільки вони щонайкраще підходять для створення презентаційних матеріалів. Macintosh'і з'єднані за допомогою LocalTalk, а файли і принтери розділяються з використанням AppleTalk. Відділ, відповідальний за автоматизацію підприємства, повинен інтегрувати всі ці погано сумісні системи в єдиний прозорий організм.

Додавання в обчислювальну мережу нових, чужорідних елементів може відбуватися і при всякій значній реорганізації підприємства, наприклад, при зміні власника, що для нашої країни зараз теж стає дуже звичайною справою. У цьому випадку знову придбане підприємство і його обчислювальне устаткування також повинно бути інтегроване в загальну структуру підприємства нового власника.