Реферат: Использование маршрутизаторов CISCO в сетях Novell Netware

Реферат

Тема: Использование маршрутизаторов CISCO в сетях Novell Netware

Содержание :

Предисловие

Сетевая операционная система Novell Netware является одной из наиболее распространенных систем в сетях, обеспечивающих взаимодействие персональных компьютеров и других клиентов с серверами, работающими под управлением этой операционной системы. Серверы Netware предоставляют своим клиентам широкий набор сетевых услуг, включая совместное использование файлов, принтеров, управление каталогами (Directory Services), а также услуги доступа к сети Интернет. Большое количество таких серверов используются в качестве серверов приложений, обрабатывающих совместные базы данных, а также в качестве серверов Интернет и интрасетей. Общее число установленных сетей и клиентов Novell во всем мире составляет 5 и 50 миллионов соответственно.

Введение

Компания Cisco Systems занимает лидирующее положение в отрасли сетевой индустрии и является одним из основных партнеров фирмы Novell. В настоящее время пользователи корпоративных сетей нуждаются в необходимости совместной обработки информации как внутри корпорации, так и в масштабах целого государства или всего мира. Объединение территориально удаленных сетей Novell через частные и публичные сети связи, а также возможность обеспечения доступа клиентов этих сетей к ресурсам Интернет во многом определяет успех в деятельности государственных и коммерческих организаций.

Компании Cisco Systems и Novell сотрудничают между собой уже на протяжении многих лет. За это время было проведено большое количество совместных разработок в области создания и внедрения корпоративных сетей разного масштаба, основанных на ОС Netware. И хотя большинство протоколов Netware изначально разрабатывалось для небольших локальных сетей, усилия Cisco Systems в этой области позволили добавить некоторые функциональные возможности, обеспечивающие возможность функционирования этих протоколов в условиях крупных распределенных сетей.

Сетевое оборудование Cisco, включая маршрутизаторы, коммутаторы и серверы доступа, обеспечивают едва ли не наилучшие конечные решения по объединению сетей Netware. Оборудование Cisco поддерживает широкий спектр локальных связей, включая Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring и FDDI (Fiber Distributed Data Interface). Локальные сети Netware могут объединяться между собой либо непосредственно напрямую, либо через высокоскоростные синхронные соединения (до скоростей T3/OC-1), а также через системы поставщиков сетевых услуг, основанные на X.25, Frame Relay, ISDN (Integrated Services Digital Network), ATM (Asynchronous Transfer Mode) и SMDS (Switched Multimegabit Data Service).

Устройства и решения Cisco Systems поддерживают множество уникальных функций и особенностей оригинальных протоколов Netware. Эта поддержка является частью ОС Cisco IOS™ (Internetwork Operating System) – единой программной платформы для всех устройств и сервисов компании, обеспечивающей функционирование сетевых приложений.

Cisco IOS функционирует на маршрутизаторах, коммутаторах, серверах доступа и прочих устройствах компании. Применительно к ОС Novell Netware Cisco IOS предоставляет:

· Услуги связи

· Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring, FDDI, ATM

· Несколько типов инкапсуляции пакетов для Ethernet, Token Ring и FDDI

· Коммутируемые и виртуальные локальные сети (VLAN)

· Поддержка связей WAN (IPXWAN 1.0, 2.0 и IPXCP)

· Поддержка NASI (Netware Asynchronous Services Interface™)

· Поддержка IPX/IP gateway (IPeXchange)

· Функции безопасности и защиты данных

· Списки доступа (Access List) для протокола IPX (Internetwork Packet Exchange)

· Фильтры протоколов RIP (Routing Information Protocol), SAP (Service Advertising Protocol) и NetBIOS (Network Basic Input/Output System)

· Ведение протоколов нарушений списков доступа

· Простота использования списков доступа

· Средства масштабирования

· Поддержка современные протоколов маршрутизации, включая Enhanced IGRP® (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) и NLSP (Netware Link Services Protocol)

· Агрегирование маршрутов NLSP (NLSP 1.1)

· Распространение маршрутных таблиц между протоколами Enhanced IGRP, NLSP и RIP/SAP

· Конфигурация таймеров обновлений маршрутных таблиц RIP и SAP и размеров пакетов

· Направленное распространение широковещательных пакетов NetBIOS

· Поддержка протокола RSUP (Reliable SAP Update Protocol)

· Туннелирование IPX

· Поддержка подсетей, не содержащих собственных серверов и фильтрация пакетов GNS (Get Nearest Server)

· Поддержка виртуальных интерфейсов для соединений WAN

· Сервисы для снижения стоимости эксплуатации

· Маршрутизация по требованию (DDR, Dial-on-Demand Routing)

· Маршрутизация на основе “моментального снимка” сети (Snapshot Routing)

· Поддержка статических маршрутов

· Поддержка протокола SPX (Sequenced Packet Exchange) и поддержка групповой передачи пакетов IPX

· Сжатие заголовков и полей данных пакетов IPX

· Поддержка протокола NHRP (Next Hop Resolution Protocol)

· Обеспечение высокого уровня производительности

· Быстрая коммутация пакетов (Fast Switching)

· Разделение нагрузки, включая разделение нагрузки каждого узла (Per-Host Load Balancing)

· Обработка очередей и поддержка различных приоритетов трафика

· Функции управления

· Поддержка протокола SNMP (Simple Network Management Protocol)

· Поддержка индикации SAP по имени

· Поддержка Inverse ARP (Address Resolution Protocol) для сетей Frame Relay

· Поддержка IPX accounting

· Наличие утилиты IPX Ping

· Средства отладки

Введение в Novell Netware

Компания Novell, Inc. разработала и представила ОС Netware в начале 80-х годов. Происхождение этой системы связано с набором сетевых протоколов XNS (Xerox Network Systems), представленных корпорацией Xerox в конце 70-х годов.

ОС Netware использует архитектуру “клиент-сервер”. Клиенты (иногда называемые рабочими станциями) запрашивают у серверов определенные услуги, такие как доступ к файлам или принтерам. Клиент-серверная архитектура Netware использует систему вызовов удаленных процедур, которые обеспечивают удаленный доступ к ресурсам, прозрачный для пользователей.

На рис. 1 показана структура протоколов Netware, протоколы доступа к среде, поддерживаемые Netware и Cisco, а также взаимосвязь между протоколами Netware и сетевой моделью OSI (Open Systems Interconnection).

Рис. 1. Протоколы Netware и модель OSI

Поддержка доступа к среде (Сетевые связи)

Одним из нововведений, появившихся в ОС Netware, явилась поддержка большого числа коммуникационных стандартов и протоколов доступа к среде передачи (также называемых протоколами уровня 2). В настоящее время Netware поддерживает такие стандарты, как Ethernet/802.3, Token Ring/802.5, Fast Ethernet, FDDI, ATM и PPP (Point-to-Point Protocol).

Как показано на рис. 2, Netware обеспечивает поддержку нескольких типов инкапсуляции (форматов кадров) для протоколов семейства Ethernet. В терминах ПО Cisco IOS эти типы инкапсуляции обозначаются следующим образом:

· Novell-ether (также известный, как Novell Ethernet_802.3, 802.3 raw и Novell proprietary). Кадр включает в себя поле length, предусмотренное стандартом IEEE 802.3 (Institute of Electrical and Electronic Engineers), однако, в нем отсутствует заголовок IEEE 802.2 LLC (Logical Link Control). Этот тип инкапсуляции используется в ОС Netware версий 2.х и 3.х.

· Sap (также известный, как Novell Ethernet_802.2). Это есть ничто иное, как стандартный формат кадров IEEE, включающий в себя заголовок 802.2 LLC. В ОС Netware 3.12 и 4.х этот тип инкапсуляции представлен как новый стандарт Novell.

· Arpa (также известный, как Novell Ethernet_II или Ethernet версии 2), использует стандартный заголовок Ethernet 2.

· Snap (также известный, как Novell Ethernet_SNAP) расширяет заголовок IEEE 802.2 добавлением заголовка протокола SNAP (Subnetwork Access Protocol), который обеспечивает передачу кода "encapsulation type" также, как определено в спецификации Ethernet версии 2.

Рис. 2. Типы инкапсуляции семейства протоколов Ethernet/802.3 в Netware

Протокол IPX (Internetwork Packet Exchange)

Протокол IPX (Internetwork Packet Exchange) является протоколом уровня 3, используемым в Novell Netware для маршрутизации пакетов в объединенных сетях. Протокол IPX характеризуется не ориентированными на соединение дейтаграммами, сходными с пакетами протокола TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

Сетевые адреса протокола IPX состоят из двух частей: адреса сети и адреса узла. Адрес (или номер) сети IPX задается администратором сети, адресом же узла обычно является MAC-адрес (Media Access Control address) сетевого интерфейса конечного узла.

Обмен таблицами маршрутизации в сетях IPX происходит по протоколу RIP, который является динамическим протоколом, работающим по алгоритму Distance Vector. Версии Netware 3.12 и 4.х используют дополнительный маршрутизирующий протокол NLSP, основанный на текущем состоянии сетевых соединений.

Протокол IPX RIP рассылает обновления маршрутных таблиц каждые 60 секунд. RIP использует сетевую задержку и количество промежуточных узлов для определения метрики маршрута и имеет ограничение на максимально допустимый маршрут – не более 16 промежуточных узлов (Hops). Несмотря на схожесть протокола Novell RIP с другими его реализациями, этот протокол не совместим с похожими протоколами других сетей, таких как TCP/IP.

ОС Netware также использует в качестве транспорта протокол TCP/IP. Для этого разработан специальный модуль операционной системы, известный как Netware/IP. В условиях Netware/IP дейтаграммы протокола IPX инкапсулируются внутрь заголовков протокола UDP (User Datagram Protocol) и в таком виде передаются по сети TCP/IP. Все аппаратные и программные средства Cisco поддерживают расширения TCP/IP, позволяющие передавать трафик Netware, инкапсулированный в пакеты IP. Целью этой статьи является раскрытие вопросов, касающихся использования ОС Netware протокола IPX на сетевом уровне.

Протокол SAP и Novell Directory Services

Протокол Netware SAP (Service Advertising Protocol) позволяет сетевым ресурсам, включая файловые серверы и серверы печати, рекламировать свои услуги в сетях Netware. Пакет SAP содержит специальный код, идентифицирующий тип услуги, предоставляемой сервером (например, код 4 соответствует файловому сервису, а код 7 – сервису печати), и сетевой адрес самого сервера. Пакеты SAP рассылаются каждым сервером сети каждые 60 секунд.

Промежуточные сетевые устройства, такие как маршрутизаторы, “слушают” пакеты протокола SAP и на основе их информации строят таблицы, содержащие сведения обо всех сетевых ресурсах. В том случае, когда клиент Novell запрашивает некий сетевой сервис, маршрутизатор посылает ответный пакет, содержащий адрес сервера, предоставляющего этот сервис. После этого клиент может взаимодействовать с сервером напрямую.

Начиная с версии Netware 4.x, компания Novell представила сервис управления каталогами NDS (Netware Directory Services), который снижает необходимость использования протокола SAP. Однако протокол SAP все же используется клиентами Netware 4.x при их начальной загрузке для определения адреса сервера NDS.

Другие протоколы Netware

Протокол SPX (Sequenced Packet Exchange) является общим для всех реализаций Netware транспортным протоколом уровня 4. Надежный, ориентированный на соединение протокол SPX (сходный с TCP) расширяет возможности протокола IPX по передаче дейтаграмм. SPX представляет собой надстройку IPX.

Клиентские оболочки Netware работают на широком спектре клиентского оборудования, включая IBM PC, Apple Macintosh и рабочие станции UNIX. Эти оболочки перехватывают запросы ввода-вывода пользовательских приложений и определяют необходимость выполнения сетевых операций для обработки этих запросов. Если необходим доступ к сети, то клиентская оболочка Netware производит преобразование запроса в сетевые пакеты и передает их протоколу IPX, который осуществляет их трансляцию по сети. В противном случае клиентская оболочка передает запрос к локальной системе ввода-вывода.

Протокол NCP (Netware Core Protocol) представляет собой набор функциональных модулей, призванных удовлетворить запросы приложений, поступающие от клиентских оболочек Netware и других удаленных клиентских процессов. Услуги, предоставляемые протоколом NCP, включают в себя доступ к файлам, принтерам, управление именами, систему учета и безопасности, а также файловую синхронизацию.

ОС Netware также поддерживает протокол сеансового уровня NetBIOS, определенный компаниями IBM и Microsoft для сетей IBM PC. Эмуляция NetBIOS позволяет приложениям IBM PC использовать интерфейс NetBIOS в сетях Netware. Пакеты NetBIOS инкапсулируются в пакеты IPX.

Решения Cisco IOS

Услуги связи (Connectivity)

Первым шагом при построении объединенных сетей является рассмотрение возможности связи между индивидуальными локальными сетями (LAN) через глобальные сети (WAN). Аппаратное обеспечение Cisco и программное обеспечение Cisco IOS обеспечивает такую возможность для всех протоколов LAN, поддерживаемых ОС Netware, включая Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring, FDDI и ATM. Cisco также поддерживает полный набор связей WAN, включая высокоскоростные выделенные линии, PPP, X.25, Frame Relay, ISDN, ATM и SMDS.

Различные типы инкапсуляций LAN

Аппаратное и программное обеспечение Cisco поддерживает все типы инкапсуляций Ethernet/802.3, используемые ОС Netware. Оборудование Cisco может различать разные типы пакетов, маршрутизировать и коммутировать трафик IPX независимо от типа инкапсуляции.

Различные типы инкапсуляции, поддерживаемые в условиях одной сети, позволяют старым и новым версиям узлов Netware сосуществовать и взаимодействовать между собой на одном сегменте сети. Поддержка различных типов инкапсуляции позволяет снизить расходы на оборудование, уменьшить количество процедур конфигурирования и облегчить миграцию от одного типа инкапсуляции к другому.

В условиях сетей FDDI Cisco IOS обеспечивает поддержку двух стандартных типов инкапсуляции FDDI (FDDI_SNAP и FDDI_802.2). Вместе с тем, необходимо упомянуть о поддержке такой инкапсуляции IPX, как FDDI_RAW. FDDI_RAW используется такими устройствами, как мосты и коммутаторы, для объединения сетей Netware при помощи внутрифирменного протокола Novell через сети, основанные на FDDI. Пакеты FDDI_RAW могут маршрутизироваться в другие LAN или WAN или возвращаться в сети FDDI в оригинальном формате Novell.

Инкапсуляция FDDI_RAW не является официально поддерживаемым стандартом Novell, однако это можно не учитывать при проектировании коммутируемых сетей. Поддержка FDDI_RAW означает необходимость в трансляции инкапсуляции Ethernet на серверах и клиентах сети при использовании для объединения сетей магистралей FDDI.

Коммутируемые и виртуальные локальные сети

Cisco предлагает полное семейство коммутаторов локальных сетей (для пакетов Ethernet, Token Ring и Fast Ethernet) и коммутаторов ATM (для ячеек ATM), которые обеспечивают высокопроизводительные линии связи для объединения сетей Novell.

В добавление к сказанному о производительности коммутаторов необходимо отметить, что все коммутаторы обладают способностью создавать виртуальные локальные сети (VLAN). Технология VLAN позволяет сетевым администраторам логически разбивать множество конечных портов на сегменты, представляющие собой автономные виртуальные рабочие группы. Перемещения, удаления и добавления конечных пользователей автоматически отслеживаются коммутаторами, что значительно облегчает конфигурирование и поддержку сети. Логическая сегментация также предоставляет дополнительные преимущества при администрировании сетевых адресов и стратегии защиты данных и в управлении широковещательной активностью во всей сети.

Для обеспечения масштабируемости внутри крупных инфраструктур, естественно, необходимо обеспечить коммуникации между отдельными VLAN через так называемые “транковые” соединения между коммутаторами. Программное обеспечение Cisco IOS может инкапсулировать трафик IPX и другие типы трафика Netware в единые соединения с использованием протокола IEEE 802.10 или ISL (Inter-Switch Link), разработанного Cisco Systems. Использование этих протоколов позволяет создать между коммутаторами и маршрутизаторами высокоскоростных соединений, несущих в себе трафики нескольких VLAN. Необходимо отметить, что на текущий момент поддержка IPX ограничивается только инкапсуляцией novell-ether.

Соединения WAN

Компания Novell для обеспечения передачи пакетов IPX через соединения WAN с использованием PPP представляет протокол IPXWAN. Этот протокол описывает процедуры установления соединений и в некоторых случаях позволяет определить тип того или иного соединения. Кроме того, этот протокол содержит методы, позволяющие осуществлять динамическое присвоение сетевых адресов и определять метрики маршрутов для каждого интерфейса. Протокол IPXWAN необходим для обеспечения работы программного модуля Novell MPR (Netware Multiprotocol Router).

ПО Cisco IOS поддерживает обе версии протокола IPXWAN – версию 1 (RFC-1362) и версию 2 (RFC-1634). Протокол IPXWAN 2.0 содержит поддержку сетей X.25 (коммутируемые и постоянные виртуальные соединения) и сетей Frame Relay (постоянные виртуальные соединения), в отличие от протокола IPXWAN 1.0, который поддерживает только синхронные линии связи. Кроме того, IPXWAN 2.0 позволяет использовать NLSP в качестве маршрутизирующего протокола и поддерживает использование ненумерованных (unnumbered) соединений IPX.

Использование ненумерованных соединений делает конфигурирование связей WAN более простым и позволяет администраторам сетей сократить использование сетевых адресов IPX. Использование NLSP на соединениях WAN уменьшает стоимость эксплуатации этих соединений за счет исключения передачи ненужной маршрутной информации, передаваемой в противном случае через всю сеть.

ПО Cisco IOS также поддерживает протокол IPX через соединения PPP с использованием стандартного протокола IPXCP (PPP Control Protocol, RFC-1552). Протокол IPXCP позволяет соединять сети IPX через любые линии связи WAN, поддерживающие PPP, включая X.25, Frame Relay, ISDN, ATM, SDMS и высокоскоростные синхронные линии.

Интерфейс NASI (Netware Asynchronous Services Interface)

Как показано на рис. 3, сервер NASI позволяет клиентам Netware использовать асинхронные ресурсы сети, такие как модемы, без необходимости наличия этих ресурсов на самом клиентском рабочем месте.

Рис. 3. Использование сервера доступа Cisco в качестве сервера NASI

Сервер доступа Cisco, на котором работает ПО Cisco IOS, может выполнять функции сервера NASI для 16-битных клиентов Novell. Необходимо отметить, что работа 32-битных клиентов не поддерживается.

Благодаря поддержке NASI сетевые администраторы получают возможность централизованно управлять такими ресурсами сети, как модемные пулы, что позволит расширить сферу расположения клиентов сети и увеличить эффективность работы распределенных клиентов Netware, использующих эти ресурсы.

Шлюз IPX/IP Gateway

Шлюз IPX/IP, известный как IPeXchange и разработанный Cisco Systems, дает пользователям сетей Netware осуществлять защищенный доступ к сети Интернет, а также запускать приложения, работающие по протоколу TCP/IP, такие как программы просмотра Web (Web Browsers), Telnet и FTP (File Transfer Protocol). При использовании IPeXchange сети на основе IPX подключаются к сетям IP (например, к Интернет) задействуя всего один IP-адрес для всей локальной сети Netware. IPeXchange исключает необходимость конфигурирования и поддержки всего стека протокола TCP/IP на каждом рабочем месте и запуска маршрутизирующих протоколов IPX на уровне ядра корпоративной сети.

Возможности IPeXchange могут быть применимы как к выделенным, отдельно стоящим устройствам, так и к некоторым (по выбору администратора) серверам доступа, работающим под управлением Cisco IOS.

Функции обеспечения безопасности

По мере роста сетей Novell и их подключения к другим сетям, как частного, так и общего пользования, предотвращение неавторизованного доступа пользователей к ресурсам и конфиденциальным данным этих сетей становится все более важным.

Например, показанный на рис. 4 маршрутизатор соединяет инженерный и финансовый департаменты сети и позволяет инженерам и бухгалтерам компании обмениваться необходимой информацией. Однако следует учесть, что это соединение также позволяет рабочим станциям инженерного департамента получать доступ к конфиденциальным финансовым данным.

Рис. 4. Объединение различных сетей и организационной информации

Несмотря на то, что парольная защита и шифрование данных безусловно способствуют решению проблем защиты данных, ПО Cisco IOS обеспечивает некоторое количество дополнительных функций ограничения и контроля доступа на сетевом уровне. Эти дополнительные меры обеспечения защиты особенно важны в тех ситуациях, когда имеются подключения к внешним сетям или потенциальными нарушителями используются программные анализаторы, осуществляющие дешифрацию паролей и другой конфиденциальной информации, передаваемой через сеть.

Списки доступа IPX (IPX Access Lists)

ПО Cisco IOS обеспечивает сетевым администраторам возможность определения списков доступа, также известных как ACL (Access Control List). Списки доступа разрешают или запрещают обмен информацией между различными элементами сети на основе сетевых адресов отправителя и получателя, порта или протокола. Списки доступа физически предотвращают прохождение пакетов между некоторыми сетями, Устанавливая препятствия между определенными клиентами и серверами.

Списки доступа в ПО Cisco IOS для пакетов IPX могут назначаться в обоих направлениях для каждого интерфейса. Выходные списки доступа предотвращают выход трафика Netware за пределы определенного сегмента сети или запрещают его передачу другим сетям.

Входные списки доступа обеспечивают дополнительную гибкость при создании защищенных сетей IPX. Они могут использоваться для определения информации пользователя на краях сетей и построения более сложных систем firewall. Входные списки доступа также снижают загрузку на процессор за счет запрещения прохождения определенных пакетов до их обработки маршрутизатором и обеспечивают фильтрацию трафика при использовании туннельных сетей на основе инкапсуляции GRE (Generic Routing Encapsulation). Более подробно о сетях такого типа см. раздел “Туннели IPX".

Фильтры RIP, SAP и NetBIOS

Кроме управления трафиком IPX при помощи списков доступа, программное обеспечение Cisco IOS обеспечивает фильтрацию пакетов RIP, SAP и NetBIOS. Фильтрация возможна также в обоих направлениях на каждом из интерфейсов.

Фильтрация пакетов RIP обеспечивает несколько преимуществ:

· Фильтрация некоторых маршрутов обеспечивает изоляцию некоторых сетей по выбору администратора

· Фильтрация обеспечивает “видимость” определенных участков сети только из указанных областей сетевой системы

· Фильтрация позволяет создать логически параллельные сетевые связи без необходимости физической изоляции сетевых соединений и участков

Фильтрация также может применяться для увеличения производительности сети за счет предотвращения попадания в соединения с ограниченной полосой пропускания неавторизованного трафика.

Трафик SAP может быть разделен по типам рекламируемых сервисов, номеру сети и по другим полям пакета SAP. ПО Cisco IOS также может фильтровать трафик NetBIOS, который инкапсулируется в пакеты IPX. Сетевой трафик может быть отфильтрован либо по именам узлов NetBIOS, либо по любой двоичной маске, накладываемой на каждый пакет NetBIOS. Сетевые администраторы могут использовать гибкие механизмы фильтрации для уменьшения размеров таблиц SAP, а также для ограничения доступа к ресурсам серверов Netware для пользователей из неавторизованных областей сети.

Протоколирование нарушений списков доступа

Программное обеспечение Cisco IOS позволяет использовать стандартные механизмы протоколирования нарушений списков доступа IPX. Нарушение протоколируется при получении первого пакета с параметрами, совпадающими с записями в списке доступа. Обновление записей производится через временные интервалы, соответствующие примерно 5 минутам.

Эта способность программного обеспечения позволяет сохранять информацию об адресах получателя и отправителя, типах протоколов (пакетов) и произведенных действиях (доступ запрещен/разрешен). Использование системы протоколирования нарушений списков доступа позволяет сетевому администратору установить в сети единую систему учета и контроля за соблюдением прав доступа с возможностью раннего оповещения о неавторизованном доступе к ресурсам сети.

Дополнительные функции использования списков доступа

ПО Cisco IOS обладает некоторыми функциями, позволяющими облегчить использование списков доступа. В списках доступа можно использовать маски сетей, что позволяет в одной записи указать сразу целый диапазон сетей, в отношении которых необходимо производить указанные санкции. Эта функция облегчает администрирование крупной сетевой системы, в которой используется иерархический подход к определению сетевых адресов. Кстати отметим, что само по себе использование такого подхода позволяет создать более наглядное представление о распределенной сетевой системе.

Общепринятые идентификационные номера протоколов используются в расширенных списках доступа. Кроме того, в таких списках доступа можно использовать имена узлов. Эта функция снижает количество процедур настройки и значительно облегчает фильтрацию пакетов IPX, RIP, SAP, NCP и NetBIOS.

Сервисы масштабирования

Объединение существующих сетей Novell в единую сетевую систему и поддержка большого числа клиентов и серверов Netware вызвали необходимость в разработке специальных механизмов, обеспечивающих масштабируемость таких сетей. ПО Cisco IOS содержит ряд специальных функций, делающих возможным создание больших объединенных сетей Novell.

Routing Information Protocol

Программное обеспечение Cisco IOS поддерживает протокол RIP, который предоставляет базовое решение по объединению сетей Netware в единую сетевую систему. Однако, достаточно частые пакеты обновлений для таблиц маршрутизации, низкий уровень сходимости при изменениях топологии сети и ограничение на 16 промежуточных узлов делает этот выбор этого решения не совсем удачным для сетевых систем, использующих каналы WAN.

Протокол EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

Одним из наиболее сильных шагов Cisco Systems в решении проблемы объединения сетей Netware явилась разработка собственной версии протокола IGRP® (Interior Gateway Routing Protocol). Кроме сетей TCP/IP протокол EIGRP обеспечивает поддержку сетей Netware и AppleTalk.

EIGRP использует алгоритм Distance Vector, однако, несмотря на это, его быстрая сходимость при изменениях сетевой топологии сравнима с протоколами, работающими по алгоритму link-state. Протокол EIGRP рассылает обновления маршрутов только в случае изменений топологии, передает только информацию об изменениях и его распространение ограничивается числом промежуточных узлов, задаваемым по желанию сетевого администратора. В результате EIGRP обеспечивает низкий уровень нагрузки на сетевые соединения, низкий уровень утилизации процессоров маршрутизаторов и умеренные требования к памяти.

В отличие от протоколов link-state EIGRP не требует наличия в сети строгой иерархической организации сетевых адресов, что позволяет сетевым администраторам более гибко объединять и расширять существующие сети. EIGRP также обеспечивает наличие у каждого маршрута нескольких метрик (задержка, полоса пропускания, надежность и текущая загрузка), что обеспечивает более точное представление о топологии сети и позволяет наиболее эффективно использовать суммарную полосу пропускания.

Использование EIGRP в больших сетях Netware может снизить общий трафик в основных магистральных соединениях на 40-50%. Многие большие публичные и частные сети Netware используют EIGRP на основных магистральных соединениях благодаря его высокой масштабируемости и производительности.

Протокол NLSP и агрегирование маршрутов

Для преодоления ограничений протокола RIP компания Novell включила в состав ОС Netware версий 3.12 и 4.х поддержку нового маршрутизирующего протокола NLSP (Netware Link Services Protocol). Протокол NLSP основан на маршрутизирующем протоколе сетей TCP/IP, известном как OSPF (Open Shortest Path First), однако происхождение этого протокола связано с протоколом IS-IS (OSI Intermediate System-to-Intermediate System).

Как любой маршрутизирующий протокол, использующий алгоритм link-state, протокол NLSP обладает низким временем сходимости. Изменения топологии сети вызывают передачу широковещательных пакетов с обновлениями маршрутной информации только один раз. NLSP требует сравнительно небольшой пропускной способности линий связи, однако его успешная работа во многом зависит от производительности маршрутизатора и может вызывать повышенные требования к памяти.

Программное обеспечение Cisco IOS поддерживает протокол NLSP, что было успешно протестировано при внедрении сетей Novell. Именно Cisco IOS является первым программным обеспечением, поддерживающим дополнительные функции этого протокола, описанные в спецификации NLSP 1.1, известными также, как агрегирование маршрутов.

Эти дополнительные функциональные возможности протокола NLSP предоставляют некоторые преимущества пользователям больших сетей IPX. Первым из них является возможность разделения сетей IPX на множество независимых областей NLSP. Ранее протокол NLSP предназначался для работы в сети, представляющей собой единую маршрутную область, что означало, что для взаимодействия маршрутных таблиц разных областей NLSP было необходимо использовать протокол RIP.

Протокол NLSP, в том виде, как его представляет Cisco Systems, позволяет на одном маршрутизаторе запускать несколько областей протокола с обеспечением обмена или “протекания” маршрутной информации между этими областями. Это позволяет создавать большие объединенные сети, используя протокол NLSP даже при помощи всего лишь одного маршрутизатора.

Как показано на рис. 5, при правильном дизайне сети и при иерархической системе распределения сетевых адресов, использование агрегирования маршрутов протокола NLSP более эффективно.

Рис. 5. Агрегирование маршрутов NLSP

По возможности диапазоны сетевых адресов могут быть агрегированы в одну маршрутную запись, что существенно снижает размеры маршрутных таблиц и объемы трафика, содержащего маршрутные обновления. Такой подход обеспечивает более эффективную маршрутизацию.

Распространение маршрутов (Redistribution)

Программное обеспечение Cisco IOS также обеспечивает распространение маршрутной информации между различными маршрутизирующими протоколами, такими как EIGRP, NLSP и RIP в условиях сетей Netware. Это свойство предоставляет дополнительную гибкость пользователям и администраторам сетей Novell. Распространение маршрутной информации позволяет создавать большие сети Novell с использованием сложных маршрутизирующих протоколов на уровне основных магистральных соединений и без необходимости поддержки или использования этих протоколов на пограничных устройствах сети.

Ранее, когда сети IPX дорастали до такого состояния, что протоколы RIP и SAP уже не могли их адекватно обслуживать, пользователям таких сетей приходилось выбирать между EIGRP и NLSP, учитывая те или иные преимущества каждого из этих протоколов в условиях конкретных требований. Теперь, благодаря возможности распространения маршрутов, пользователи могут выбирать маршрутизирующий протокол или их комбинацию, наиболее удовлетворяющую всем требованиям. Например, сеть IPX может быть построена с применением комбинации протоколов RIP и NLSP на уровне серверов Netware и с использованием EIGRP в качестве единого маршрутизирующего протокола на уровне соединений ядра сети.

Конфигурирование времени обновления и размера пакетов протоколов RIP и SAP

Клиенты и серверы Netware при определении доступных сервисов полагаются на пакеты обновлений протоколов RIP и SAP. Один раз в минуту протоколы RIP и SAP генерируют широковещательные пакеты, учитываемые во внутренних таблицах маршрутизации и доступных сервисов каждого узла сети. Эти пакеты обновлений вызывают некоторое снижение производительности сети, которое в случае большой сети может вызвать серьезную нагрузку на соединения уровня ядра, что в свою очередь приведет к существенному снижению производительности всей сети в целом.

ПО Cisco IOS поддерживает возможность конфигурирования временных интервалов между рассылкой таких пакетов. При соответствующей конфигурации таймеров RIP и SAP сетевые администраторы могут контролировать объем трафика, вызываемого этими протоколами и, соответственно, оказывать влияние на уровень нагрузки на соединения. Эта возможность позволяет оптимальным образом использовать суммарную полосу пропускания сети.

Кроме того, Cisco IOS позволяет изменять размеры пакетов протоколов RIP и SAP вплоть до размеров MTU (Maximum Transmission Unit). При увеличении размеров пакетов RIP и SAP общее их число снижается, что также оказывает благотворное влияние на использование полосы пропускания соединений.

Направленные широковещательные пакеты NetBIOS

Программное обеспечение Cisco IOS помогает решить проблему управления трафиком NetBIOS, инкапсулированным в пакеты IPX. Сервис имен NetBIOS основан на использовании широковещательных пакетов, которые занимают значительную часть полосы пропускания в крупных сетях. Cisco IOS обеспечивает алгоритм “all nets broadcasting”, который позволяет осуществлять эффективное распространение широковещательного трафика без образования замкнутых петель, вызывающих широковещательные штормы.

Протокол RSUP (Reliable SAP Update Protocol)

Даже при увеличении временного интервала в рассылке обновлений SAP эти пакеты продолжают оказывать существенное влияние на использование полосы пропускания соединений, в особенности это касается соединений WAN или крупных сетей Novell. Это утверждение особенно актуально в том случае, если наложенные сервисы, предоставляемые различными серверами Netware не подвержены частым изменениям.

Для решения подобной проблемы компания Cisco Systems разработала протокол RSUP (Reliable SAP Update Protocol). Использование протокола RSUP позволяет маршрутизаторам и другим устройствам, работающим под управлением Cisco IOS, поддерживать таблицы текущего состояния сетевых сервисов рассылая только те пакеты SAP, которые действительно содержат сведения об изменениях сетевых сервисов с момента последнего обновления. Протокол RSUP может работать как сам по себе, так и во взаимодействии с протоколом EIGRP.

Туннели IPX

Другой функциональной составляющей ПО Cisco IOS, разработанной с целью оптимизации клиент/серверного взаимодействия является туннелирование IPX. Туннелирование – это стандартный термин, обозначающий способ взаимодействия двух родственных сетевых сред через третью инородную среду. Туннелирование обеспечивает услуги связи для сетей Netware через частные и публичные сети, включая Интернет, даже если эти сети вообще не поддерживают протокол IPX.

ПО Cisco IOS поддерживает функции туннелирования, используя при этом инкапсуляцию GRE (Generic Routing Encapsulation, RFC-1701). Инкапсуляция GRE позволяет мультиплексировать несколько типов протоколов в единый туннель.

Пример туннелирования показан на рис. 6.

Рис. 6. Туннелирование с использованием GRE

Две локальные сети, использующие протокол IPX, разделены некоторой сетью, работающей по протоколу IP. При использовании GRE маршрутизаторы Cisco, находящиеся на краях этой сети (назовем ее IP WAN) могут инкапсулировать дейтаграммы IPX в пакеты IP для передачи первых через сеть IP.

Внутри туннелированных сетей сетевые устройства могут реализовывать различные протоколы маршрутизации IP и другие технологические решения, обеспечивающие управление, оптимизацию трафика IP. При этом время выбора маршрута и сходимость протоколов маршрутизации сокращается.

Добавим, что хотя трафик туннеля может проходить через большое число маршрутизаторов Cisco внутри IP WAN, протоколы маршрутизации IPX рассматривают весь туннель как одно прямое соединение между двумя маршрутизаторами. Такое решение обеспечивает функции масштабирования при использовании протокола RIP, ограниченного числом промежуточных узлов. И, наконец, необходимо отметить, что процедуры конфигурации туннеля для практически не отличаются процедур конфигурации сетевого интерфейса, что означает, что на туннель можно устанавливать списки доступа и фильтры протоколов.

Отметим, что Cisco IOS обеспечивает создание туннелей IP для передачи протокола IPX только при использовании стандартной реализации GRE. Реализация, описанная в RFC-1234, не поддерживается.

Сети, не содержащие серверов, и фильтрация запросов GNS

Cisco IOS позволяет клиентам Netware располагаться в таких сетях, где нет ни одного сервера Netware. Когда клиент Netware пытается обнаружить сервер, он посылает в сеть широковещательный запрос, называемый GNS (Get Nearest Server). Маршрутизаторы Cisco “слушают” трафик Netware, находят подходящий сервер и перенаправляют запросы GNS непосредственно к нему. Благодаря наличию возможности фильтрации запросов GNS сетевые администраторы могут исключать некоторые серверы из поля видимости клиентов, реализуя таким образом функции защиты данных. Кроме того, эта возможность позволяет повысить уровень гибкости сети.

В ответах на запросы GNS программное обеспечение Cisco IOS также может распределять клиентов по всем имеющимся в наличии серверам. Например, клиент A направляется на сервер 1, а клиент В – на сервер 2, как показано на рис. 7.

Рис. 7. Разделение нагрузки при обработке GNS на сегментах, не содержащих серверов

Маршрутизатор Cisco посылает ответ GNS клиенту А, в котором говорится о том, что этому клиенту надлежит взаимодействовать с сервером 1. Клиенту же В предписывается работа с сервером 2. Благодаря поддержке сетевых сегментов, не содержащих серверов Netware, а также возможности по распределению клиентов по разным серверам, ПО Cisco IOS позволяет организовать сетевое разделение нагрузки, повышающее доступность сетевых приложений и снижающее необходимость в установке большого числа локальных серверов.

Виртуальные интерфейсы

Другой функциональной возможностью Cisco IOS является наличие поддержки виртуальных интерфейсов, позволяющих создавать виртуальные соединения в сетях X.25, Frame Relay или SMDS. Эти виртуальные интерфейсы конфигурируются так же, как если бы это были разные физические интерфейсы, включая поддержку списков доступа и фильтров протоколов, параметры маршрутизирующих протоколов (например, RIP на одном виртуальном соединении и EIGRP – на другом). Эта функциональная особенность позволяет существенно увеличить уровень гибкости сетевой структуры.

Сервисы, повышающие эффективность использования объединенных сетей Netware

Соединения WAN, как правило, имеют высокую эксплуатационную стоимость и имеют ограничения по пропускной способности. Использование сервисов, повышающих эффективность использования таких соединений, является ключевым аспектом в снижении стоимости эксплуатации распределенных объединенных сетей. Программное обеспечение Cisco IOS предлагает набор функциональных возможностей, уменьшающих стоимость эксплуатации сети и, вместе с тем, обеспечивающих эффективность в ее использовании. Основной концепцией этих возможностей является использование каналов WAN только в случае необходимости. Другими словами, каналы WAN целесообразно использовать только для передачи пользовательского трафика.

Принцип DDR (Dial-on-Demand Routing)

При увеличении зоны охвата сети Netware зачастую появляется необходимость в поддержке клиентов и серверов сети, расположенных в разных географических зонах и соединяющихся с центральной сетью через внешние каналы связи. Традиционно сети WAN строились с использованием частных выделенных линий, на которых устанавливались постоянные соединения, имеющие фиксированную эксплуатационную стоимость. Сказанное также относится к постоянным виртуальным соединениям.

В целях снижения стоимости эксплуатации дорогих каналов WAN Cisco IOS предлагает использовать коммутируемые соединения с использованием принципа DDR (Dial-on-Demand Routing). С использованием DDR заказчики могут применять модемы, терминальные адаптеры ISDN или интегрированное оборудование ISDN для установления периодических, коротких по времени соединений через публичные телефонные сети или сети с коммутацией каналов.

Примером использования DDR может служить сеть, состоящая их двух серверов Netware, соединенных через ISDN. Когда клиент в одной из частей такой сети начинает передавать пакеты, адресованные другой части сети, то маршрутизатор совершает звонок ISDN для достижения удаленного сетевого сегмента и передает эти пакеты по установленному соединению. Когда трафик прекращается и истекает время ожидания следующего пакета, то маршрутизатор обрывает соединение.

Сам по себе принцип DDR обеспечивает периодическую связь между удаленными офисами. Однако, протоколы Netware RIP и SAP не предназначены для работы в таких сетевых средах, где досягаемость тех или иных участков сети не является постоянной или пропускная способность сети достаточно не велика. При использовании DDR пакеты обновлений RIP и SAP будут постоянно активизировать и удерживать в рабочем состоянии все линии связи. Если не предпринимать дополнительных шагов в ходе миграции к сетям с использованием DDR, то передача трафика Netware через линии связи WAN не принесет ожидаемого экономического эффекта.

Программное обеспечение Cisco IOS предлагает ряд решений, способствующих снижению или устранению проблем, связанных с активизацией линий связи пакетами RIP и SAP. Для небольших сетей, имеющих небольшое число серверов, необходимость в пакетах обновления маршрутов и распределения сервисов устраняется путем конфигурирования статических маршрутов и статических таблиц SAP. Это однако означает, что изменения в топологии сети не будут автоматически отражаться на тех участках, которые используют это решение. Вся ответственность за правильное функционирование сети ложится в этом случае на администратора, который в случае каких-либо изменений должен будет произвести ручную настройку параметров устройств.

Как уже отмечалось выше, сетевой администратор может увеличить временные интервалы между пакетами обновлений RIP и SAP, что позволит снизить использование полосы пропускания и частоту активизации линий связи этим типом трафика. Кроме того, фильтрация пакетов RIP и SAP позволяет передавать информацию об изменениях в сети блоками, используя линии связи WAN для передачи только той информации, которая содержит сведения о реальных изменениях, произошедших в сети с момента последнего обновления. Вмешательство администратора в этом случае все равно необходимо при изменении конфигурации сети и при управлении доступностью тех или иных сетевых ресурсов.

Следующие разделы статьи описывают дополнительные функциональные возможности Cisco IOS, которые специально разработаны для решения проблем, связанных с использованием DDR.

Принцип Snapshot Routing (Моментальный снимок)

Этот принцип маршрутизации позволяет протоколам RIP и SAP изучать конфигурацию удаленных маршрутов и сервисов динамически, причем информация о них сохраняется в соответствующих таблицах до тех пор, пока не произойдет обмена пакетами обновлений. Этот принцип маршрутизации поддерживается Cisco IOS при использовании выделенных линий связи и каналов ISDN.

Рис. 8. Принцип маршрутизации Snapshot Routing

Принцип “моментального снимка” (см. рис. 8) заключается в том, что удаленный маршрутизатор получает информацию о маршрутах и сервисах то время, когда линия связи активна (интервал T1). Это состояние маршрутов и сервисов сохраняется на все время, в течение которого линия связи является неактивной (интервал T2). Затем снова наступает активный период, в течение которого происходит обмен информацией об изменениях конфигурации маршрутов и сервисов.

В том случае, если за время следующего активного периода маршрутизатор не получает ни одного пакета обновлений, то через заданный промежуток времени (интервал T3) он может активизировать линию связи с тем, чтобы убедиться в наличии маршрутизатора или другого устройства на другом конце линии связи. Например, такая ситуация возможна в том случае, если телефонный номер DDR или интерфейс был временно недоступен во время активного периода.

Принцип Snapshot Routing особенно подходит к использованию в сетях ISDN для снижения суммарной стоимости соединения.

Плавающие статические маршруты (Floating static routes)

В маршрутизаторах и серверах доступа сконфигурированные вручную статические маршруты имеют больший приоритет по сравнению с динамическими маршрутами, конфигурируемыми автоматически протоколами маршрутизации. ПО Cisco IOS поддерживает дополнительный тип маршрутов, конфигурируемых напрямую – плавающие статические маршруты. Плавающий статический маршрут представляет собой так называемый “путь последнего обращения”, используемый в качестве альтернативного пути по заданному направлению в том случае, если для передачи пакетов нет динамического маршрута. Эта функциональная особенность обеспечивает определенную гибкость при создании устойчивых топологий маршрутизации.

Одним из применений плавающих статических маршрутов является создание резервных путей следования трафика при использовании DDR. Такой случай показан на рис. 9.

Рис. 9. Резервный путь следования трафика, использующий плавающий статический маршрут

На этом рисунке основным путем из сети 1 в сеть 2 является выделенная линия между маршрутизаторами А и В. Однако, возможен и другой путь, проходящий через коммутируемое соединение. В случае обрыва выделенной линии маршрутизатор А перенаправит весь трафик на маршрутизатор С, а тот, в свою очередь, передаст его маршрутизатору B. При восстановлении работоспособности выделенной линии динамический маршрут перекроет плавающий статический маршрут, и путь следования трафика вновь станет таким, каким он было до обрыва.

Механизмы IPX Watchdog и SPX Keepalive Spoofing

ОС Netware включает в себя специальный контрольный протокол (IPX Watchdog), производящий периодический опрос неактивных соединений с рабочими станциями и передающий серверу сообщения о сбоях этих соединений или о доступности той или иной рабочей станции. Если отчет протокола IPX Watchdog на каком-то из соединений не доступен, то сервер закрывает это соединение.

Некоторые программы, входящие в состав ОС Netware, требующие гарантированного соединения и использующие для этого систему подтверждений правильности передачи пакетов (например, Netware Remote Console [RCONSOLE], Remote Printer [RPRINTER] и Netware for SAA), работают с протоколом SPX. Устройства, находящиеся на обоих концах соединения SPX периодически посылают друг другу диагностические запросы, сохраняющие активное соединение даже в том случае, если передачи полезных данных не происходит.

Как и пакеты обновления RIP и SAP, пакеты IPX Watchdog и SPX могут вызвать постоянную активность коммутируемых каналов WAN, делая их использование неоправданно дорогим. Интервалы в передаче этих пакетов могут быть увеличены – это несколько снизит уровень использования канала. В этом плане Cisco IOS имеет возможность эмулировать оба этих протокола, снижая таким образом общее количество трафика, передаваемого через каналы WAN и предотвращая попадание этих пакетов в соединения, использующие DDR.

Маршрутизаторы и серверы доступа, работающие под управлением Cisco IOS, могут напрямую отвечать серверам Netware на рассылаемые ими запросы IPX Watchdog. Эта функциональная особенность, также известная как IPX spoofing или NCP spoofing, позволяет производить локальное разрешение запросов. Что касается функции SPX spoofing, то устройства, работающие под Cisco IOS, могут отвечать на запросы keepalive, рассылая соответствующие пакеты, как клиентам, так и серверам, обеспечивая устойчивое соединение между ними. Использование этих функциональных возможностей обеспечивает отсутствие передачи ненужного трафика по дорогостоящим каналам WAN, что позволяет существенно снизить стоимость их эксплуатации в условиях крупных распределенных сетей Netware.

Сжатие заголовков IPX и данных

ПО Cisco IOS обеспечивает сжатие данных в пакетах IPX при их передаче через сети X.25, PPP и Frame Relay. Сжатие данных позволяет уменьшить размер поля payload внутри сетевого пакета.

Cisco IOS также поддерживает механизм сжатия заголовков IPX Header Compression (CIPX), что уменьшает размеры заголовков пакетов IPX при их передаче через соединения PPP. Такое сжатие обеспечивает уменьшение размера заголовка от 30 байт до одного.

CIPX работает на соединениях PPP, использующих коммуникационные протоколы IPXCP или IPXWAN. Применение или неприменение CIPX на соединениях IPXWAN определяется автоматически, что упрощает конфигурирование таких линий связи.

Оба способа сжатия уменьшают эксплуатационную стоимость сети и повышают ее производительность за счет снижения требований к пропускной способности соединений WAN при передаче трафика Netware.

Протокол NHRP (Next Hop Resolution Protocol)

Протокол NHRP позволяет маршрутизаторам и серверам доступа динамически определять адреса уровня 2, соответствующие другим устройствам в облаке WAN. ПО Cisco IOS в настоящее время поддерживает протокол NHRP на соединениях IPX-over-ATM, SDMS и туннелях GRE.

В частично соединенных, нешироковещательных сетях с множественным доступом, таких как ATM и SDMS, множественные логические сети, организованные в облаке WAN, нуждаются в организации полного сетевого взаимодействия между собой. В таких сетевых конфигурациях пакеты могут проходить через большое число промежуточных устройств до тех пор, пока не достигнут своего назначения, а именно того маршрутизатора, который является ближайшим к сети назначения пакета.

Используя протокол NHRP, маршрутизаторы и серверы доступа получают возможность динамически узнавать адреса уровня 2 узлов, находящихся в разных частях сети. Маршрутизаторы и серверы доступа могут выбирать наиболее прямой путь следования пакетов данных в большой сети, исключая таким образом наличие ненужных промежуточных узлов на маршруте. Протокол NHRP облегчает путь перехода к распределенным коммутируемым сетям WAN и исключает необходимость во многих ручных процедурах конфигурирования устройств.

Производительность

Необходимость поддержки пиковой производительности в распределенных сетях вызвало определенные усилия разработчиков сетей в этой области. Cisco Systems предоставляет набор дополнительных функциональных возможностей аппаратного и программного обеспечения для достижения этой цели.

Быстрая коммутация (Fast Switching)

Cisco Systems внедряет высокопроизводительную аппаратуру коммутации для любого трафика, так или иначе связанного с ОС Netware. Технология Fast Switching позволяет значительно повысить скорость коммутации пакетов и снизить уровень задержек, вызываемых активным сетевым оборудованием.

Разделение нагрузки (Load Sharing)

Возможность разделения нагрузки особенно важна для сетей, передающих данные, критичные к уровню задержек. При разделении нагрузки суммарная пропускная способность сети используется более эффективно, снижается уровень задержек и возрастает скорость реакции на запросы.

Маршрутизаторы Cisco могут прозрачно использовать несколько путей следования данных между двумя узлами сети, что обеспечивает разделение нагрузки на линиях связи между двумя маршрутизаторами и узлами сети. Cisco IOS обеспечивает два подхода для организации разделения нагрузки между путями следования данных, имеющих одинаковую административную стоимость.

На рис. 10 показан пример разделения нагрузки между несколькими линиями связи.

Рис. 10. Разделение нагрузки между несколькими линиями связи

Два маршрутизатора соединены между собой двумя высокоскоростными выделенными линиями, что позволяет им разделять нагрузку, передавая пакеты сразу по обеим линиям связи. Если одно из соединений будет нарушено, то весь объем трафика автоматически переключится на оставшееся соединение. Таким образом, кроме более эффективного использования полосы пропускания, разделение нагрузки способствует лучшей отказоустойчивости сети.

На рис. 11 показано разделение нагрузки между несколькими путями следования трафика.

Рис. 11. Разделение нагрузки между несколькими путями следования трафика

Одним из возможных применений такого подхода к разделению нагрузки может служить использование алгоритма “round-robin”, при котором передача каждого следующего пакета производится по альтернативному пути, имеющему такую же административную стоимость. При этом такая передача пакетов совершенно прозрачно с точки зрения конечных узлов сети. Эта конфигурация позволяет эффективно использовать суммарную пропускную способность сети и снизить уровень задержек при передаче пакетов.

В некоторых случаях линии связи в распределенных сетях имеют сильно не одинаковые значения пропускной способности. В связи с этим традиционный подход к разделению нагрузки может привести к тому, что пакеты будут получены узлом назначения не в том порядке, в каком они были отправлены узлом-источником. В сетях IPX пакеты, полученные не в том порядке, обязательно должны быть переданы заново, что приводит к увеличению задержек при обработке запросов приложений и к увеличению суммарного трафика сети.

Для решения этой проблемы Cisco IOS предлагает механизм балансирования нагрузки по методу per-host для протокола IPX. При таком балансировании нагрузки последовательно передаваемые пакеты (или поток трафика), предназначенные для данного узла назначения, передаются по одному пути, даже если имеется альтернативный путь. Так как этот метод балансирования нагрузки посылает все пакеты, предназначенные данному узлу, по одному пути, то это гарантирует, что порядок следования пакетов не будет нарушен. Соблюдение очередности передачи пакетов значительно уменьшает количество повторных передач и, как следствие, сокращает вероятность возникновения перегрузок сети.

Балансирование нагрузки по методу per-host не гарантирует оптимально эффективное использование всех имеющихся в наличии соединений. Однако, использование разных путей для разных конечных узлов, находящихся в одном месте, позволяет достичь тех же преимуществ традиционного подхода к разделению нагрузки в плане эффективности использования соединений и повышения отказоустойчивости.

Система очередей и приоритетов трафика

Программное обеспечение Cisco IOS обеспечивает несколько методов для создания очередей для трафика IPX. Системы очередей позволяют гарантировать уровень сервиса путем создания приоритетов трафика и резервирования полосы пропускания.

Одним из методов организации очередей является приоритетная очередность (priority queuing). Этот метод основан на адресе узла IPX, сетевом адресе и идентификаторе сервиса (также называемом типом пакета или socket). Приоритетная очередность обеспечивает своевременную доставку пакетов специфического протокола или типа трафика, потому что трафик имеющий больший приоритет всегда передается в первую очередь, даже если для этого необходимо пожертвовать другим типом трафика. Приоритетная очередность используется для того, чтобы обеспечить гарантированную передачу некоторых типов трафика или всего трафика от некоторых систем, входящих в состав сети.

Другим методом организации очередей является так называемый custom queuing, который обеспечивает передачу трафика путем присвоения различных размеров очередей для разных типов сетевого трафика, причем эти очереди обслуживаются по методу round-robin. При использовании custom queuing каждому типу протокола, пользователю или приложению может быть присвоена своя особенная глубина очереди, однако ни один из типов трафика не сможет монополизировать всю доступную пропускную способность соединений. Метод custom queuing обычно применяется в тех случаях, когда необходимо обеспечить определенному типу трафика гарантированную полосу пропускания.

Третьим альтернативным методом организации очередей является weighted fair queuing, который обеспечивает наличие очередей, не требующих определенной полосы пропускания, и где имеется возможность предсказать поведение трафика. Потоки данных, характеризующиеся малой плотностью пакетов, получают предпочтение в сетевом сервисе, их доставка чаще всего осуществляется вовремя. В то же время, те потоки, которым характерна высокая плотность пакетов, используют оставшуюся емкость каналов связи, состоящую из эквивалентной или пропорциональной полосы пропускания. Метод Weighted fair queuing разделяет длинные цепочки пакетов, в которых пакеты следуют один за другим, и помещает сами пакеты в раздельные потоки, устраивая таким образом чередования потоков трафика. Метод Weighted fair queuing применяется в тех сетях, где всем узлам необходимо предоставить примерно одинаковый уровень сетевого сервиса, независимо от того, как часто тот или иной узел использует сетевые ресурсы.

Функции управления

Программное обеспечение Cisco IOS включает в себя набор инструментальных утилит, позволяющих осуществлять функции конфигурирования, мониторинга и управления сетями. Эти средства позволяют легко решать проблемы, связанные с объединением сетей Netware и могут быть жизненно важными при возникновении непредусмотренных ситуаций, возникающих при эксплуатации объединенной сети.

Протокол SNMP (Simple Network Management Protocol)

ПО Cisco IOS поддерживает соглашения Netware MIB (Management Information Base) для протокола SNMP, что позволяет администраторам сети производить следующие операции:

· Ручное удаление соседнего маршрутизатора и всех его маршрутов из таблицы маршрутизации;

· Просматривать все параметры интерфейсов, таки или иначе связанных с протоколом IPX, отслеживать состояние линейного оборудования, включать/выключать поддержку протокола IPX и отслеживать задержку передачи пакетов на разных участках сети;

· Просматривать содержимое таблиц имен, соседних устройств и таблиц маршрутизации;

· Просматривать статистическую информацию о трафике IPX, включая:

· Общее число принятых пакетов IPX;

· Общее количество и типы возникающих ошибок передачи;

· Общее число принятых, отправленных и переданных широковещательных пакетов;

· Количество отправленных и полученных эхо – пакетов;

· Протоколирование важных операций протокола IPX, включая работу протоколов RIP, SAP, эхо – пакетов и активности маршрутизации.

Просмотр содержимого SAP по имени

Программное обеспечение Cisco IOS позволяет администраторам сети просматривать содержимое таблиц SAP по именам, что более предпочтительно, нежели просматривать идентификаторы сервисов. Благодаря тому, что обеспечивается представление конфигурации сети в более читабельном формате, упрощаются сами процедуры настройки и сопровождения сложных сетей.

Поддержка Inverse ARP для сетей Frame Relay

Cisco IOS обеспечивает поддержку запросов Inverse ARP для сетей Frame Relay. Поддержка этих запросов позволяет маршрутизаторам на сети Frame Relay автоматически определять номера DLCI (Data-Link Connection Identifier), которые обеспечат возможность определения сетевых адресов узлов сети Netware на другом конце каждого виртуального соединения. Эта функциональная возможность позволяет осуществлять автоматическое конфигурирование оборудования в сети, что значительно упрощает процедуры настройки благодаря исключению ручных операций.

Запросы Inverse ARP упрощают запуск, конфигурирование и управление в сетях Frame Relay. Ручная статическая конфигурация топологии облака Frame Relay может оказаться очень сложной для поддержки и настройки, особенно в сетях с большим количеством подключенных маршрутизаторов и коммутаторов.

Система учета IPX (IPX Accounting)

ПО Cisco IOS предоставляет возможности сбора сетевой статистики о работе протокола IPX. Система учета IPX генерирует статистические записи для каждого пакета IPX, куда включается информация об адресах отправителя и получателя, а также размер самого пакета.

Система учета IPX может применяться для организации системы оплаты сетевых соединений по количеству передаваемого трафика, а также использоваться в диагностических целях при поиске неисправностей в сети.

Утилита IPX Ping

Cisco IOS включает в себя IPX – версию известной команды ping, помогающей при поиске неисправностей в сети.

Эта команда позволяет администратору сети проверять работоспособность отдельных каналов и устройств путем посылки тому или иному узлу сетевых запросов и получения (или неполучения) ответов. Команда ping позволяет находить сбойные участки и узлы сети, вызвавшие проблемы в работоспособности всей сетевой системы. Утилита IPX ping поддерживает все стандартные соглашения Novell и может использоваться с любым сервером или клиентом Netware, а также с любым устройством как производства Cisco, так и другого производителя.

Средства отладки

В составе ПО Cisco IOS присутствует полнофункциональная команда debug, которая обеспечивает сетевым администраторам возможность отслеживания всех процессов, происходящих на маршрутизаторах, сетевых интерфейсах и в каналах связи. Поддержка средств отладки Cisco, значительно превосходящих аналоги любых конкурентов, позволяют осуществлять мониторинг, управление и поиск неисправностей в сетях Novell.

Заключение

Протоколы, используемые в ОС Novell Netware, так же, как и другие сетевые протоколы, могут транслироваться, маршрутизироваться и коммутироваться сетевым оборудованием Cisco Systems. Законченные решения Cisco для сетей Novell Netware основаны на многолетнем опыте компании, полученном при построении и управлении объединенными сетями. Многие из этих сетей занимают значительное географическое пространство, содержат тысячи серверов, клиентов, маршрутизаторов и коммутаторов, и продолжают расти.

Программное и аппаратное обеспечение Cisco обеспечивают большое количество уникальных функциональных возможностей и решений для сетей Novell Netware. Эти возможности могут использоваться как отдельно, так и в совокупности, обеспечивая создание мощных и эффективных сетевых инфраструктур, обладающих гибкостью при добавлении новых сервисов, функциональных возможностей и приложений, обеспечивающих возрастающие потребности развивающегося бизнеса.

Компания Cisco продолжает свое сотрудничество с компанией Novell и ее заказчиками с целью разработки новых современных решений, отвечающих потребностям сегодняшнего дня. Надежная поддержка компанией Cisco сетей Novell делает Cisco Systems одним из лучших стратегических партнеров для тех организаций, которые в условиях своих корпоративных сетей сделали ставку на ОС Netware.

Литература

1. http://www.pluscom.ru/off-line/solutions/library/cisco_ios_for_novell_netware.html/nw_ios.pdf
2. http://www.osp.ru/dir/494?ord=-200410289999999999&cnt=20
3. http://emanual.ru/download2/1735.html