Физический и канальный уровни в сетях AppleTalk

Подобно другим распространенным наборам протоколов, например TCP/IP и IPX, доступ к сети в архитектуре AppleTalk зависит от таких протоколов нижнего уровня, как Ethernet, Token Ring и FDDI. В протоколах AppleTalk существует четыре основных метода доступа к сети: EtherTalk, LocalTalk, TokenTalk и FDDITalk.

Рис. 38.5. Узлы или сети одной зоны не обязательно должны быть физически смежными

Эти реализации канальных уровней преобразуют адреса и выполняют другие функции, позволяющие собственным протоколам AppleTalk обмениваться данными посредством стандартных промышленных интерфейсов аналогичных интерфейсам IEEE 802.3 (с помощью EtherTalk), Token Ring/IEEE 802.5 (с помощью TokenTalk) и FDDI (с помощью FDDITalk). Кроме того, AppleTalk использует собственный сетевой интерфейс, известный как LocalTalk. На рис. 38.6 показано соответствие реализаций сетевого доступа AppleTalk эталонной модели OS1.

EtherTalk

EtherTalk расширяет канальный уровень, чтобы дать возможность протоколам Apple- Talk оперировать на верхнем уровне стандартной реализации IEEE 802.3. Организация сетей EtherTalk в точности повторяет сети IEEE 802.3, поддерживая ту же скорость, размер сегмента и количество активных узлов сети. Это позволяет распространять Apple-

Talk на любую из нескольких тысяч существующих сегодня сетей, построенных на базе Ethernet. Обмен данными между протоколами верхнего уровня архитектуры AppleTalk и протоколами Ethernet управляется протоколом доступа к среде передачи данных Eth- erTalk (EtherTalk Link Access Protocol — ELAP).

Рис. 38.6. Реализации сетевого доступа AppleTalk соответствуют двум нижним уровням эталонной модели OSI

Протокол ELAP

Протокол доступа к среде передачи данных EtherTalk (EtherTalk Link Access Protocol — ELAP) управляет взаимодействием между собственными протоколами AppleTalk и стандартным канальным уровнем IEEE 802.3. Протоколы верхнего уровня AppleTalk не распознают стандартные адреса устройств IEEE 802.3, поэтому для корректной передачи адресов ELAP использует таблицу соответствий адресов (Address Mapping Table — АМТ), поддерживаемую протоколом преобразования адресов в сетях AppleTalk (AppleTalk Address Resolution Protocol — AARP).

ELAP управляет взаимодействием между протоколами верхнего уровня в сетях AppleTalk и канальным уровнем путем инкапсуляции (включения) данных в модули протоколов канального уровня 802.3. При передаче DDP-пакетов ELAP выполняет инкапсуляцию на трех уровнях:

•       заголовок протокола доступа к подсети (Subnetwork Access Protocol — SNAP);

•          заголовок протокола логического управления каналом IEEE 802.2 (IEEE 802.2 Logical Link Control — LLC);

•       заголовок IEEE 802.2.

Этот процесс инкапсуляции, выполняемый протоколом ELAP, более подробно описан в следующем разделе.

Процесс передачи данных в протоколе ELAP

Для передачи данных через физическую среду протокол ELAP использует специальный процесс. Вначале ELAP принимает DDP-пакет, требующий передачи. Затем он находит адрес протокола, обозначенный в DDP-заголовке, и обращается к протоколу АМТ для получения адреса соответствующего устройства IEEE 802.3. После этого ELAP помещает в начале DDP-пакета три заголовка: SNAP, 802.2 LLC и IEEE 802.3. При включении в пакет последнего заголовка в поле адреса получателя помещается адрес устройства, полученный от АМТ. Результат — фрейм IEEE 802.3 — помещается в физическую среду для передачи получателю.

Протокол LocalTalk

Протокол LocalTalk, являющийся реализацией канального уровня, разработанной Apple Computer для набора протоколов AppleTalk, был спроектирован как экономичное сетевое решение для связи с локальными рабочими группами. Устройства Local- Talk обычно встраиваются в продукты компании Apple, легко подключаемые к сети посредством недорогой витой пары. Сети LocalTalk организованы на базе шинной топологии, что означает последовательное соединение устройств друг с другом. Длина сегментов сети ограничена 300 метрами, а максимальное количество активных узлов в них не должно превышать 32. Несколько сетей LocalTalk могут соединяться между собой с помощью маршрутизаторов или других подобных промежуточных устройств. Связь между протоколом канального уровня LocalTalk и протоколами верхних уровней осуществляется при помощи протокола доступа к среде передачи данных Local- Talk (LocalTalk Link Access Protocol — LLAP).

Протокол LLAP

Протокол доступа к среде передачи данных LocalTalk (LocalTalk Link Access Protocol — LLAP) представляет собой протокол сетевого доступа, используемый в сетях LocalTalk для обеспечения надежной и безошибочной передачи фреймов между узлами AppleTalk. Это означает, что LLAP не обеспечивает доставку дейтаграмм; такая функция возлагается на протоколы высших уровней сетевой архитектуры AppleTalk. Протокол LLAP отвечает только за управление доступом узлов к физической среде передачи и динамическое получение адресов узлов канальным уровнем.

Управление доступом узлов к физической среде передачи

В протоколе LLAP используется схема доступа к сети, известная как множественный доступ с контролем несушей и обнаружением коллизий (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection — CSMA/CD), посредством которой узлы проверяют канал связи в отношении его занятости. Для того чтобы узел смог начать передачу данных, канал связи должен быть незанятым в течение определенного случайного периода времени. Во избежание коллизий (т.е. одновременной передачи данных двумя и более узлами) протокол LLAP использует обмен данными, известный как квитирование установки соединения. Успешное квитирование установки соединения между узлами эффективно резервирует канал. Если два узла выполняют квитирование одновременно, возникает коллизия. В этом случае оба сообщения повреждаются и пакеты отбрасываются. Квитирование остается незавершенным, и посылающие узлы делают заключение о коллизии. После коллизии устройство остается в бездействии некоторый случайный период времени, а затем повторяет передачу. Этот процесс подобен механизму доступа в Ethernet.

Получение адресов узлов

LLAP получает адреса узлов канального уровня динамически. Данный процесс позволяет назначить канальному уровню уникальный, но не обязательно постоянный адрес. При создании узла LLAP назначает ему случайным образом выбранный идентификатор узла (1D). Уникальность этого идентификатора определяется путем передачи специального пакета, адресованного случайно выбранному идентификатору узла. Если поступает ответ, значит, такой ID уже существует. Узлу присваивается другой случайный ID, и снова производится посылка пакета; этот процесс повторяется до прекращения получения ответов. Если новый узел не получает ответ на первое сообщение, он делает еще несколько попыток передачи пакета. Если и после такой серии передач ответа не последует, делается заключение об уникальности ID, и узел использует этот ID в качестве своего адреса на канальном уровне.

Протокол TokenTalk

TokenTalk расширяет канальный уровень, чтобы дать возможность набору протоколов AppleTalk работать со стандартной реализацией IEEE 802.5/Token Ring. Сети TokenTalk организованы точно так же, как сети IEEE 802.5/Token Ring, обеспечивают ту же скорость и состоят из такого же количества активных узлов. Связь между протоколами канального уровня, используемыми с Token Ring, и протоколами верхних уровней осуществляется при помощи протокола TLAP.

Протокол TLAP

Протокол доступа к среде передачи данных TokenTalk (TokenTalk Link Access Protocol — TLAP) управляет взаимодействием между собственными протоколами сетей AppleTalk и стандартным канальным уровнем IEEE 802.5. Протоколы верхних уровней в сетях AppleTalk не распознают стандартные адреса устройств IEEE 802.5, поэтому для корректной передачи адресов TLAP использует АМТ, поддерживаемую AARP. При передаче DDP-пакетов TLAP выполняет инкапсуляцию на следующих уровнях:

•     заголовок протокола SNAP;

•     заголовок протокола LLC;

•     заголовок IEEE 802.5;

•      процесс передачи данных TLAP.

Передача данных TLAP через физическую среду происходит в несколько этапов. При получении DDP-пакета, требующего передачи, TLAP находит в его заголовке адрес протокола и обращается к АМТ за адресом соответствующего устройства IEEE 802.5/Token Ring. Затем TLAP помещает в начало DDP-пакета три заголовка: SNAP, 802.2 LLC и IEEE 802.5/Token Ring. После этого в поле адреса получателя помещается адрес устройства, полученный из АМТ. Результат, фрейм IEEE 802.5/Token Ring, помещается в физическую среду для передачи получателю.

Протокол FDDITalk

Протокол FDDITalk расширяет канальный уровень, чтобы дать возможность набору протоколов AppleTalk работать со стандартной реализацией ANSI FDDI. Сети FDDITalk организованы подобно сетям IEEE 802.5/Token Ring, обеспечивая ту же скорость и имея то же количество активных узлов сети.

Протокол FLAP

Протокол доступа к среде передачи данных TokenTalk (FDDITalk Link Access Protocol — FLAP) управляет взаимодействием между собственными протоколами в сетях AppleTalk и стандартным канальным уровнем FDDI. Протоколы верхних уровней AppleTalk не распознают стандартные адреса устройств FDDI, поэтому для корректной передачи адресов FLAP использует АМТ, поддерживаемую AARP. При передаче DDP-пакетов FLAP выполняет инкапсуляцию на следующих уровнях:

•     заголовок протокола SNAP;

•     заголовок протокола LLC;

•     заголовок FDDI;

•     процесс передачи данных FLAP.

Как и TLAP, передача данных через физическую среду при помощи FLAP происходит поэтапно. Получив DDP-пакет, требующий передачи, FLAP находит в заголовке DDP адрес протокола и обращается к АМТ за адресом соответствующего устройства FDDI. Затем FLAP присоединяет к началу DDP-пакета три заголовка: SNAP, 802.2 LLC и FDDI. После этого в поле адреса получателя помещается адрес устройства, полученный от АМТ. Результат, фрейм FDDI, помещается в физическую среду для передачи получателю.

Сетевые адреса

Для идентификации и обозначения местоположения устройств в сети AppleTalk используются адреса, подобные таким распространенным протоколам, как TCP/IP и IPX. Эти адреса, назначаемые динамически, описываются в следующем разделе. Они состоят из описанных ниже трех элементов.

•          Номер сети. 16-разрядное число, которое идентифицирует сеть AppleTalk (нерасширенную или расширенную).

•          Номер узла. 8-разрядное число, идентифицирующее отдельный узел AppleTalk, подключенный к данной сети.

•          Номер сокета. 8-разрядное число, которое идентифицирует сокет, принадлежащий данному узлу сети.

Адреса сетей AppleTalk обычно записываются в виде десятичных чисел, разделенных точками. Например, 10.1.50 означает сеть 10, узел 1 и сокет 50. Этот адрес может быть записан иным образом: 10.1, сокет 50. Формат сетевого адреса AppleTalk показан на рис. 38.7.

Назначение сетевого адреса

Одной из уникальных характеристик сетей AppleTalk является динамическая адресация устройств. Назначение устройству AppleTalk статического адреса не является обязательным. Адреса узлов AppleTalk назначаются динамически при первом подключении к сети.

При создании сетевой узел AppleTalk получает временный адрес сетевого уровня. Временный адрес сети (первые 16 разрядов) выбирается из начального, зарезер-

Используя протокол зонной информации (Zone Information Protocol — ZIP), узел связывается с подключенным к сети маршрутизатором. Маршрутизатор в ответ сообщает диапазон сетевого кабеля, к которому подключен узел. Затем узел выбирает правильный сетевой номер из известного кабельного диапазона, полученного от маршрутизатора, и случайный номер узла. Для проверки того, что выбранный адрес не используется другим узлом, рассылается широковещательное сообщение.

Если данный адрес еще не используется (т.е. ни один из узлов не ответил на широковещательное сообщение в течение определенного времени), узлу назначается этот адрес. Если же такой адрес уже используется другим узлом, последний отвечает на широковещательное сообщение, что свидетельствует о том, что адрес занят. Новый узел должен выбрать другой адрес и повторять процедуру до тех пор, пока не будет найден неиспользуемый адрес.

Литература:

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

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100