Туннелирование, инкапсуляция и коммутируемые телефонные линии

Как известно, для обеспечения связи двух компьютеров с помощью коммутируемых телефонных систем применяются модемы. Разработан ряд протоколов передачи трафика IP по коммутируемому каналу, включая SLIP (Serial Line Internet Protocol — Межсетевой протокол для последовательного канала) и РРР (Point-to-Point Protocol — Протокол двухточечного соединения). оборудование для баров, разд.

Следует ли рассматривать передачу трафика IP по коммутируемому соединению как своего рода туннелирование или инкапсуляцию? Безусловно, применение коммутируемых каналов имеет много общего с туннелированием, которое описано в данной главе. Телефонная система может рассматриваться как транспортная система, по которой туннелируются дейтаграммы IP. Кроме того, коммутируемыми соединениями можно управлять во многом так же, как каналами Х.25.

Однако большинство специалистов считает, что коммутируемую телефонную систему не следует рассматривать как транспортную. В действительности, она должна рассматриваться как физическая сеть с установлением логического соединения. Поэтому такие протоколы, как SUP и РРР, определяют своего рода инкапсуляцию; в каждом из них регламентирован формат фреймов канального уровня, который определяет, как должны инкапсулироваться дейтаграммы для передачи. Аналогично выделенной последовательной линии, телефонная система может применяться для соединения маршрутизатора одного узла с маршрутизатором другого узла. В следующей главе описано, как могут быть расширены протоколы SLIP и РРР для поддержки коммутируемых соединений в разнородной среде адресования.

18.9. Резюме

Туннелирование представляет собой передачу пакетов между компьютерами с использованием системы доставки пакетов транспортного уровня вместо их передачи непосредственно по физическим сетям. На первых порах исследования по проблеме туннелирования IP через существующие сетевые системы проводились предприятиями, в которых уже были установлены распределенные сети. Эти предприятия стремились избежать издержек, связанных с созданием новых физических соединений для трафика IP. Были разработаны способы, позволяющие использовать дейтаграммы IP для передачи пакетов в существующих сетях без внесения в них изменений. Программное обеспечение IP рассматривает такую транспортную службу как единое аппаратное звено; в транспортной службе трафик IP не отличается от трафика, передаваемого любым другим приложением.

Программное обеспечение IP легло в основу создания системы доставки информации, обеспечивающей наиболее широкие возможности взаимодействия с существующими системами. В связи с этим в настоящее время исследования в области туннелирования сосредотачиваются на поиске способов использования программного обеспечения IP в качестве системы доставки пакетов, позволяющей передавать пакеты других сетевых протоколов. Многие поставщики объявили о создании программного обеспечения, которое дает возможность обеспечить связь разработанных ими сетевых систем по базовой объединенной сети IP.

Принцип туннелирования может быть реализован на уровне прикладного программного обеспечения. Для этого необходимо разработать библиотеку, в которой эмулируется интерфейс сокетов, но для доставки сообщений используется транспортная служба, отличная от TCP/IP. В частности, можно легко разработать библиотеку эмуляции сокетов, которая позволяет обеспечить взаимодействие между клиентами и серверами с помощью протокола UDP, даже если соединение между клиентским и серверным компьютерами обеспечивается с помощью такой системы коммутации транспортного уровня, как сеть Х.25.

Материал для дальнейшего изучения

В статье описано, как обеспечить туннелирование трафика IP через сеть Х.25, в частности, как организовать управление виртуальными каналами Х.25 при наличии постоянных ограничений на число одновременных соединений, налагаемых аппаратными средствами. В документе [86] приведены технические требования к применяемым для этого форматам.

Упражнения

• Прочитайте документ RFC 877. Каким образом в маршрутизаторе, применяемом для туннелирования через сеть Х.25, IP-адрес назначения преобразуется в эквивалентный адрес Х.25?
• Во многих службах транспортного уровня реализована собственная схема повторной передачи для обеспечения надежной доставки. Что может произойти, если повторную передачу сообщений будут выполнять и протокол TCP, и протоколы базовой сети?
• Как было указано выше, в маршрутизаторе для обеспечения туннелирования через сеть с установлением логического соединения используется динамическое распределение виртуальных каналов, а для закрытия существующего соединения и освобождения ресурсов обычно применяется алгоритм, учитывающий, давно ли открыто это соединение (LRU — Least Recently Used). Объясните, что произойдет в маршрутизаторе, если его интерфейс позволяет поддерживать К параллельных соединений, а в нем будет предпринята попытка обеспечить одновременный обмен данными с другими узлами, число которых составляет JT+1.
• Разработайте библиотеку эмуляции сокетов, которая позволяет обеспечить обмен дейтаграммами UDP между клиентским и серверным приложениями с использованием протокола транспортного уровня, отличного от TCP/IP. Проведите проверку этой библиотеки, обеспечив взаимодействие клиента ECHO UDP с сервером ECHO UDP.