Типичные требования сетевых приложений

Для эффективного взаимодействия сетевых приложений необходимы определенные механизмы адаптации их требований к возможностям сетевой среды (рис.2.6). Наиболее типичными требованиями, выполнение которых необходимо для корректной работы приложений, являются:

· отсутствие ограничений объема передаваемой информации,

· надежная и эффективная адресация,

· безошибочность и правильная последовательность принимаемых блоков данных,

· недопущение преднамеренного искажения передаваемых данных.

Выполнение перечисленных требований носит распределенный характер и обеспечивается уровневыми протоколами.

Первое из требований относительно просто выполняется посредством разбиения больших информационных единиц (файл, например) на блоки приемлемого размера. В целом, процедуры сегментации и сборки являются типичными адаптационными процедурами и выполняются протоколами разных уровней.

Для придания уровневым протоколам свойств безошибочной доставки блоков данных используются специальные средства обнаружения и коррекции ошибок (механизм контрольных сумм, коды с исправлением ошибок и т.п.), а также механизмы автоматической повторной передачи потерянных или испорченных блоков. Последнее требует определеной нумерации блоков данных.

Надежное сквозное взаимодействие приложений предполагает доставку информационных блоков получателю и способность последнего их принять. Однако, если передатчик будет генерировать информационный поток со скоростью, существенно превосходящей способность сети его передать, а приемника - обрабатывать, то очень быстро входные буферы коммутационных устройств и (или) приемника окажутся переполненными и приходящие блоки данных будут просто уничтожаться. Для предотвращения подобных ситуаций необходим механизм управления источником.

Приложения, работающие с аудио- и видеоинформацией, часто нуждаются во временной привязке пересылаемых блоков данных для соблюдения временных соотношений при их обработке принимающим приложением (например, аудио- или видеоплейер). Удовлетворение этой потребности предполагает снабжение их временными метками.

Следует отметить, что не все реальные требования приложений, работающих в конкретной сетевой среде, могут быть удовлетворены адаптационными механизмами уровневых протоколов. Например, для приложений реального времени (сетевая телефония, видеоконференцсвязь) информационные блоки должны быть доставлены приемнику с задержкой, не превышающей определенной величины. Но возможность выполнения этого требования определяется, в основном, свойствами сети (ее пропускной способностью и уровнем загрузки), и могут возникать ситуации, когда величина задержки не может быть уменьшена никакими адаптационными процедурами.

Еще одним, и часто нетривиальным, вопросом является схема реализации функций адаптации. В принципе, возможны две базисные схемы, а именно, схема «из конца в конец» (рис.2.6.а) и «от узла к узлу» (рис.2.6.б).

Первая из них, очевидно, выигрывает в смысле сложности сети передачи данных, в то время, как вторая обеспечивает большую надежность коммуникационного тракта, поскольку корректирует ошибки и «отрабатывает» перегрузки непосредственно в местах их возникновения. Вместе с тем, вторая схема не гарантирует безошибочную передачу, поскольку не располагает механизмом выявления ошибок, возникающих собственно в узлах коммутации. Выбор той или иной схемы, или их комбинации, всегда является результатом учета требований приложений и характеристик сети. Примером реализации процедур адаптации по схеме «из конца в конец» может служить транспортный протокол из стека ТСР/IP, а схема «от узла к узлу» нашла свое воплощение в канальном протоколе HDLC.

В заключение отметим, что модель ВОС, став концептуальной основой взаимосвязи открытых систем, не получила ожидаемого практического воплощения. Стек протоколов ВОС (не путать с моделью ВОС) на нижних уровнях (физическом и канальном) включает спецификации протоколов локальных сетей 802.3 (Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet), 802.5 (Token Ring), FDDI, 100 VG AnyLAN, а также глобальных сетей ISDN, PSDN, PSTN, т. е. использует все популярные протоколы нижних уровней.

Уровень межсетевого взаимодействия включает Connection-oriented Network Protocol (CONP) и Connectionless Network Protocol (CLNP). Используются они крайне редко. Более удачны протоколы маршрутизации ES-IS (End System-Intermediate System) и IS-IS (Intermediate System-Intermediate System).

Наиболее удачными протоколами стека OSI являются прикладные протоколы ISO 8571 (File Transfer Access and Management, FTAM), ISO 9040 (Virtual Terminal), Х.500 (Directory Services), X.400 (Message Handling Services) и ряд других. Полностью стек ВОС реализован в компьютерных сетях правительственных учреждений США и Великобритании. Однако, широкого распространения этот стек протоколов не получил в силу его сложности и неоднозначности описания.

Контрольные вопросы

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: