Взаимодействие на сетевом уровне
Альтернативой обеспечению взаимодействия прикладными программами являются системы, основанные на соединении сетевого уровня. Соединение на сетевом уровне обеспечивает механизм, который доставляет пакеты от их настоящего отправителя к настоящему получателю в реальном масштабе времени. Коммутация для передачи маленьких блоков, а не файлов или больших сообщений имеет ряд преимуществ. Во-первых, она напрямую отображается в базовое сетевое оборудование, что делает ее очень эффективным. Во-вторых, она разделяет процессы передачи данных от прикладных программ, позволяя машинам обрабатывать сетевой траффик, не зная какие приложения передают его. В-третьих, она делает систему гибкой, делая возможным создание сетевых протоколов общего назначения. В-четвертых, она позволяет администраторам сетей добавлять новые сетевые технологии, модифицируя программное обеспечение сетевого уровня или добавляя к нему новую часть и не внося при этом никаких изменений в прикладные программы. Ключевым понятием при разработке универсального взаимодействия сетевого уровня является понятие абстрактной коммуникационной системы, известное как межсетевой обмен(internetworking). Понятие объединенной сети(internetwork или internet) является очень мощным. Оно отделяет понятие взаимодействия от деталей сетевых технологий и скрывает низкоуровневые детали от пользователя. Более того, оно определяет все проектные решения при разработке программного обеспечения и объясняет, как работать с физическими адресами и маршрутами. После перечисления основных причин организации межсетевого обмена мы рассмотрим свойства объединенной сети более детально. Напомним, что мы начали с двух фундаментальных замечаний о разработке коммуникационных систем:
Первое замечание является техническим. Локальные сети, обеспечивающие наивысшую скорость взаимодействия, ограничены в своих размерах; глобальные сети охватывают большие районы, но не могут обеспечить высокоскоростные соединения. Нет одной сетевой технологии, удовлетворяющей всем нуждам, поэтому мы вынуждены использовать несколько базовых аппаратных технологий.
Второе замечание очевидно. В конечном счете, нам хотелось бы иметь возможность организовать взаимодействие между любыми двумя точками. В частности, мы хотели бы иметь коммуникационную систему, не заключенную в границы физических сетей.
Нашей целью является создание унифицированного, объединенного взаимодействия сетей, поддерживающих универсальное коммуникационное средство. Внутри каждой сети компьютеры будут использовать базовые коммуникационные примитивы, зависящие от технологии и похожие на те, что описаны в главе 2. Новое программное обеспечение, вставленное между механизмами взаимодействия, зависящими от технологии, и прикладными программами, будет скрывать низкоуровневые детали и сделает так, что группа сетей будет казаться одной большой сетью. Такая схема взаимодействия называется объединенной сетью(internet).
Идея создания объединенной сети следует стандартному подходу при разработке систем: разработчики придумывают высокоуровневое вычислительное средство и дорабатывают имеющуюся вычислительную технологию, добавляя уровни программного обеспечения до тех пор, пока они не получат систему, эффективно реализующую придуманное ими высокоуровневое средство. Следующий раздел опишет первый шаг при разработке, более точно определив цель.
