Принципы построения корпоративных сетей передачи данных

Михаил Шестаков
cтарший технический специалист

Постановка задачи

Прежде, чем говорить о частных (корпоративных) сетях, нужно определить, что эти слова означают. В последнее время это словосочетание стало настолько распространенным и модным, что начало терять смысл. В нашем понимании корпоративная сеть - система, обеспечивающая передачу информации между различными приложениями, используемыми в системе корпорации. Исходя из этого вполне абстрактного определения, мы рассмотрим различные подходы к созданию таких систем и постараемся наполнить понятие корпоративной сети конкретным содержанием. При этом мы считаем, что сеть должна быть максимально универсальной, то есть допускать интеграцию уже существующих и будущих приложений с минимально возможными затратами и ограничениями.

Корпоративная сеть, как правило, является территориально распределенной, т.е. объединяющей офисы, подразделения и другие структуры, находящиеся на значительном удалении друг от друга. Часто узлы корпоративной сети оказываются расположенными в различных городах, а иногда и странах. Принципы, по которым строится такая сеть, достаточно сильно отличаются от тех, что используются при создании локальной сети, даже охватывающей несколько зданий. Основное отличие состит в том, что территориально распределенные сети используют достаточно медленные (на сегодня - десятки и сотни килобит в секунду, иногда до 2 Мбит/с.) арендованные линии связи. Если при создании локальной сети основные затраты приходятся на закупку оборудования и прокладку кабеля, то в территориально-распределенных сетях наиболее существенным элементом стоимости оказывается арендная плата за использование каналов, которая быстро растет с увеличением качества и скорости передачи данных. Это ограничение является принципиальным, и при проектировании корпоративной сети следует предпринимать все меры для минимизации объемов передаваемых данных. В остальном же корпоративная сеть не должна вносить ограничений на то, какие именно приложения и каким образом обрабатывают переносимую по ней информацию.

Под приложениями мы здесь понимаем как системное программное обеспечение - базы данных, почтовые системы, вычислительные ресурсы, файловый сервис и прочee - так и средства, с которыми работает конечный пользователь. Основными задачами корпоративной сети оказываются взаимодействие системных приложений, расположенных в различных узлах, и доступ к ним удаленных пользователей.

Первая проблема, которую приходится решать при создании корпоративной сети - организация каналов связи. Если в пределах одного города можно рассчитывать на аренду выделенных линий, в том числе высокоскоростных, то при переходе к географически удаленным узлам стоимость аренды каналов становится просто астрономической, а качество и надежность их часто оказывается весьма невысокими.

Естественным решением этой проблемы является использование уже существующих глобальных сетей. В этом случае достаточно обеспечить каналы от офисов до ближайших узлов сети. Задачу доставки информации между узлами глобальная сеть при этом возьмет на себя. Даже при создании небольшой сети в пределах одного города следует иметь в виду возможность дальнейшего расширения и использовать технологии, совместимые с существующими глобальными сетями. Часто первой, а то и единственной такой сетью, мысль о которой приходит в голову, оказывается Internet.

Использование Internet в корпоративных сетях

В зависимости от решаемых задач Internet можно рассматривать на различных уровнях. Для конечного пользователя это прежде всего всемирная система предоставления информационных и почтовых услуг. Сочетание новых технологий доступа к информации, объединяемых понятием World Wide Web, с дешевой и общедоступной глобальной системой компьютерной связи Internet фактически породило новое средство массовой информации, которое часто называют просто the Net - Сеть. Тот, кто подключается к этой системе, воспринимает ее просто как механизм, дающий доступ к определенным услугам. Реализация же этого механизма оказывается абсолютно несущественной.

При использовании Internet в качестве основы для корпоративной сети предачи данных выясняется очень интересная вещь. Оказывается, Сеть сетью-то как раз и не является. Это именно Internet - междусетие. Если заглянуть внутрь Internet, мы увидим, что информация проходит через множество абсолютно независимых и по большей части некоммерческих узлов, связанных через самые разнородные каналы и сети передачи данных. Бурный рост услуг, предоставляемых в Internet, приводит к перегрузке узлов и каналов связи, что резко снижает скорость и надежность передачи информации. При этом поставщики услуг Internet не несут никакой ответственности за функционирование сети в целом, а каналы связи развиваются крайне неравномерно и в основном там, где государство считает нужным вкладывать в это средства. Соответственно, нет никаких гарантий качества работы сети, скорости передачи данных и даже просто достижимости ваших компьютеров. Для задач, в которых критичными являются надежность и гарантированное время доставки информации, Internet - далеко не лучшее решение. Кроме того, Internet привязывает пользователей к одному протоколу - IP. Это хорошо, когда мы пользуемся стандартными приложениями, работающими с этим протоколом. Использование же с Internet любых других систем оказывается делом непростым и дорогим. Если у вас возникает необходимость обеспечить доступ мобильных пользователей к вашей частной сети - Internet также не самое лучшее решение. Казалось бы, больших проблем здесь быть не должно - поставщики услуг Internet есть почти везде, возьмите портативный компьютер с модемом, позвоните и работайте. Однако поставщик, скажем, в Новосибирске, не имеет никаких обязательств перед вами, если вы подключились к Internet в Москве. Денег за услуги он от вас не получает и доступа в сеть, естественно, не предоставит. Либо надо заключать с ним соответствующий контракт, что вряд ли разумно, если вы оказались в двухдневной командировке, либо звонить из Новосибирска в Москву.

Еще одна проблема Internet, широко обсуждаемая в последнее время, - безопасность. Если мы говорим о частной сети, вполне естественным представляется защитить передаваемую информацию от чужого взгляда. Непредсказуемость путей информации между множеством независимых узлов Internet не только повышает риск того, что какой-либо не в меру любопытный оператор сети может сложить ваши данные себе на диск (технически это не так сложно), но и делает невозможным определение места утечки информации. Средства шифрования решают проблему лишь частично, поскольку применимы в основном к почте, передаче файлов и т.п. Решения же, позволяющие с приемлемой скоростью шифровать информацию в реальном времени (например, при непосредственной работе с удаленной базой данных или файл-сервером), малодоступны и дороги.

Другой аспект проблемы безопасности опять же связан с децентрализованностью Internet - нет никого, кто мог бы ограничить доступ к ресурсам вашей частной сети. Поскольку это открытая система, где все видят всех, то любой желающий может попробовать попасть в вашу офисную сеть и получить доступ к данным или программам. Есть, конечно, средства защиты (для них принято название Firewall - по-русски, точнее по-немецки "брандмауэр" - противопожарная стена). Однако считать их панацеей не стоит - вспомните про вирусы и антивирусные программы. Любую защиту можно сломать, лишь бы это окупало стоимость взлома.

Необходимо также отметить, что сделать подключенную к Internet систему неработоспособной можно, и не вторгаясь в вашу сеть. Известны случаи несанкционированного доступа к управлению узлами сети, или просто использования особенностей архитектуры Internet для нарушения доступа к тому или иному серверу.

Таким образом, рекомендовать Internet как основу для систем, в которых требуется надежность и закрытость, никак нельзя. Подключение к Internet в рамках корпоративной сети имеет смысл, если вам нужен доступ к тому громадному информационному пространству, которое собственно и называют Сетью.

Виртуальные сети передачи данных

Идеальным вариантом для частной сети было бы создание каналов связи только на тех участках, где это необходимо, и передача по ним любых сетевых протоколов, которых требуют работающие приложения. На первый взгляд, это возврат к арендованным линиям связи, однако существуют технологии построения сетей передачи данных, позволяющие организовать внутри них каналы, возникающие только в нужное время и в нужном месте. Такие каналы называются виртуальными. Систему, объединяющую удаленные ресурсы с помощью виртуальных каналов, естественно назвать виртуальной сетью. На сегодня существуют две основных технологии виртуальных сетей - сети с коммутацией каналов и сети с коммутацией пакетов. К первым относятся обычная телефонная сеть, ISDN и ряд других, более экзотических технологий. Сети с коммутацией пакетов представлены технологиями X.25, Frame Relay и - в последнее время - ATM. Говорить об использовании ATM в территориально распределенных сетях пока рано, и мы оставим эту технологию за рамками нашей статьи. Остальные типы виртуальных (в различных сочетаниях) сетей широко используются при построении корпоративных информационных систем.

Сети с коммутацией каналов обеспечивают абоненту несколько каналов связи с фиксированной пропускной способностью на каждое подключение. Хорошо нам знакомая телефонная сеть дает один канал связи между абонентами. При необходимости увеличить количество одновременно доступных ресурсов приходится устанавливать дополнительные телефонные номера, что обходится очень недешево. Даже если забыть о низком качестве связи, то ограничение на количество каналов и большое время установления соединения не позволяют использовать телефонную связь в качестве основы корпоративной сети. Для подключения же отдельных удаленных пользователей это достаточно удобный и часто единственный доступный метод.

Другим примером виртуальной сети с коммутацией каналов является ISDN (цифровая сеть с интеграцией услуг). ISDN обеспечивает цифровые каналы (64 кбит/сек), по которым могут передаваться как голос, так и данные. Базовое подключение ISDN (Basic Rate Interface) включает два таких канала и дополнительный канал управления со скоростью 16 кбит/с (такая комбинация обозначается как 2B+D). Возможно использование большего числа каналов - до тридцати (Primary Rate Interface, 30B+D), однако это ведет к соответствующему удорожанию аппаратуры и каналов связи. Кроме того, пропорционально увеличиваются и затраты на аренду и использование сети. В целом ограничения на количество одновременно доступных ресурсов, налагаемые ISDN, приводят к тому, что этот тип связи оказывается удобным использовать в основном как альтернативу телефонным сетям. В системах с небольшим количеством узлов ISDN может использоваться также и как основной протокол сети. Следует только иметь в виду, что доступ к ISDN в нашей стране пока скорее исключение, чем правило.

Альтернативой сетям с коммутацией каналов являются сети с коммутацией пакетов. При использовании пакетной коммутации один канал связи используется в режиме разделения времени многими пользователями - примерно так же, как и в Internet. Однако, в отличие от сетей типа Internet, где каждый пакет маршрутизируется отдельно, сети пакетной коммутации перед передачей информации требуют установления соединения между конечными ресурсами. После установления соединения сеть "запоминает" маршрут (виртуальный канал), по которому должна передаваться информация между абонентами и помнит его, пока не получит сигнала о разрыве связи. Для приложений, работающих в сети пакетной коммутации, виртуальные каналы выглядят как обычные линии связи - с той только разницей, что их пропускная способность и вносимые задержки меняются в зависимости от загруженности сети.

Сети X.25

Классической технологией коммутации пакетов является протокол X.25. Сейчас принято морщить при этих словах нос и говорить: "это дорого, медленно, устарело и не модно". Действительно, на сегодня практически не существует сетей X.25, использующих скорости выше 128 кбит/сек. Протокол X.25 включает мощные средства коррекции ошибок, обеспечивая надежную доставку информации даже на плохих линиях и широко используется там, где нет качественных каналов связи. В нашей стране их нет почти повсеместно. Естественно, за надежность приходится платить - в данном случае быстродействием оборудования сети и сравнительно большими - но предсказуемыми - задержками распространения информации. В то же время X.25 - универсальный протокол, позволяющий передавать практически любые типы данных. "Естественным" для сетей X.25 является работа приложений, использующих стек протоколов OSI. К ним относятся системы, использующие стандарты X.400 (электронная почта) и FTAM (обмен файлами), а также некоторые другие. Доступны средства, позволяющие реализовать на базе протоколов OSI взаимодействие Unix- систем.

Другая стандартная возможность сетей X.25 - связь через обычные асинхронные COM-порты. Образно говоря, сеть X.25 удлиняет кабель, подключенный к последовательному порту, донося его разъем до удаленных ресурсов. Таким образом, практически любое приложение, допускающее обращение к нему через COM-порт, может быть легко интегрировано в сеть X.25. В качестве примеров таких приложений следует упомянуть не только терминальный доступ к удаленным хост-компьютерам, например Unix-машинам, но и взаимодействие Unix-компьютеров друг с другом (cu, uucp), системы на базе Lotus Notes, электронную почту cc:Mail и MS Mail и т.п.

Для объединения LAN в узлах, имеющих подключение к сети X.25, существуют методы упаковки ("инкапсуляции") пакетов информации из локальной сети в пакеты X.25 Часть служебной информации при этом не передается, поскольку может быть однозначно восстановлена на стороне получателя. Стандартным механизмом инкапсуляции считается описанный в документе RFC 1356. Он позволяет передавать различные протоколы локальных сетей (IP, IPX и т.д.) одновременно через одно виртуальный соединение. Этот механизм (или более старая его реализация RFC 877, допускающая только передачу IP) реализован практически во всех современных маршрутизаторах.

Существуют также методы передачи по X.25 и других коммуникационных протоколов, в частности SNA, используемого в сетях IBM mainframe, а также ряда частных протоколов различных производителей. Таким образом, сети X.25 предлагают универсальный транспортный механизм для передачи информации между практически любыми приложениями. При этом разные типы трафика передаются по одному каналу связи, ничего "не зная" друг о друге. При объединении LAN через X.25 можно изолировать друг от друга отдельные фрагменты корпоративной сети, даже если они используют одни и те же линии связи. Это облегчает решение проблем безопасности и разграничения доступа, неизбежно возникающих в сложных информационных структурах. Кроме того, во многих случаях отпадает необходимость использовать сложные механизмы маршрутизации, переложив эту задачу на сеть X.25.

Сегодня в мире насчитываются десятки глобальных сетей X.25 общего пользования, их узлы имеются практически во всех крупных деловых, промышленных и административных центрах. В России услуги X.25 предлагают Спринт Сеть, Infotel, Роспак, Роснет, Sovam Teleport и ряд других поставщиков. Кроме объединения удаленных узлов в сетях X.25 всегда предусмотрены средства доступа для конечных пользователей. Для того, чтобы подключиться к любому ресурсу сети X.25 пользователю достаточно иметь компьютер с асинхронным последовательным портом и модем. При этом не возникает проблем с авторизацией доступа в географически удаленных узлах - во-первых, сети X.25 достаточно централизованы и заключив договор, например, с компанией Спринт Сеть или ее партнером, вы можете пользоваться услугами любого из узлов Sprintnet - а это тысячи городов по всему миру, в том числе более сотни на территории бывшего СССР. Во-вторых, существует проткол взаимодействия между разными сетями (X.75), учитывающий в том числе и вопросы оплаты. Таким образом, если ваш ресурс подключен к сети X.25, вы можете получить доступ к нему как с узлов вашего поставщика, так и через узлы других сетей - то есть практически из любой точки мира.

С точки зрения безопасности передачи информации, сети X.25 предоставляют ряд весьма привлекательных возможностей. Прежде всего, благодаря самой структуре сети, стоимость перехвата информации в сети X.25 оказывается достаточно велика, чтобы уже служить неплохой защитой. Проблема несанкционированного доступа также может достаточно эффективно решаться средствами самой сети. Если же любой - даже сколь угодно малый - риск утечки информации оказывается неприемлемым, тогда, конечно, необходимо использование средств шифрования, в том числе в реальном времени. Сегодня существуют средства шифрования, созданные специально для сетей X.25 и позволяющие работать на достаточно высоких скоростях - до 64 кбит/с. Такое оборудование производят компании Racal, Cylink, Siemens. Есть и отечественные разработки, созданные под эгидой ФАПСИ.

Недостатком технологии X.25 является наличие ряда принципиальных ограничений по скорости. Первое из них связано именно с развитыми возможностями коррекции и восстановления. Эти средства вызывают задержки передачи информации и требуют от аппаратуры X.25 большой вычислительной мощности и производительности, в результате чего она просто "не успевает" за быстрыми линиями связи. Хотя существует оборудование, имеющее двухмегабитные порты, реально обеспечиваемая им скорость не превышает 250 - 300 кбит/сек на порт. С другой стороны, для современных скоростных линий связи средства коррекции X.25 оказываются избыточными и при их использовании мощности оборудования часто работают вхолостую.

Вторая особенность, заставляющая рассматривать сети X.25 как медленные, состоит в особенностях инкапсуляции протоколов LAN (в первую очередь IP и IPX). При прочих равных условиях связь локальных сетей по X.25 оказывается, в зависимости от параметров сети, на 15-40 процентов медленнее, чем при использовании HDLC по выделенной линии. Причем чем хуже линия связи, тем выше потери производительности. Мы снова имеем дело с очевидной избыточностью: протоколы LAN имеют собственные средства коррекции и восстановления (TCP, SPX), однако при использовании сетей X.25 приходится делать это еще раз, теряя скорость.

Именно на этих основаниях сети X.25 объявляются медленными и устаревшими. Но прежде чем говорить о том, что какая-либо технология является устаревшей, следует указать - для каких примений и в каких условиях. На линиях связи невысокого качества сети X.25 вполне эффективны и дают значительный выигрыш по цене и возможностям по сравнению с выделенными линиями. С другой стороны, даже если рассчитывать на быстрое улучшение качества связи - необходимое условие устаревания X.25 - то и тогда вложения в аппаратуру X.25 не пропадут, поскольку современное оборудование включает возможность перехода к технологии Frame Relay.

Сети Frame Relay

Технология Frame Relay появилась как средство, позволяющее реализовать преимущества пакетной коммутации на скоростных линиях связи. Основное отличие сетей Frame Relay от X.25 состоит в том, что в них исключена коррекция ошибок между узлами сети. Задачи восстановления потока информации возлагаются на оконечное оборудование и программное обеспечение пользователей. Естественно, это требует использования достаточно качественных каналов связи. Считается, что для успешной работы с Frame Relay вероятность ошибки в канале должна быть не хуже 10^-6 - 10^-7, т.е. не более одного сбойного бита на несколько миллионов. Качество, обеспечиваемое обычными аналоговыми линиями, обычно на один - три порядка ниже.

Вторым отличием сетей Frame Relay является то, что на сегодня практически во всех них реализован только механизм постоянных виртуальных соединений (PVC). Это означает что, подключаясь к порту Frame Relay, вы должны заранее определить, к каким именно удаленным ресурсам будете иметь доступ. Принцип пакетной коммутации - множество независимых виртуальных соединений в одном канале связи - здесь остается, однако вы не можете выбрать адрес любого абонента сети. Все доступные вам ресурсы определяются при настройке порта. Таким образом, на базе технологии Frame Relay удобно строить замкнутые виртуальные сети, используемые для передачи других протоколов, средствами которых осуществляется маршрутизация.

"Замкнутость" виртуальной сети означает, что она полностью недоступна для других пользователей, работающих в той же сети Frame Relay. Например, в США сети Frame Relay широко применяются в качестве опорных для работы Internet. Однако ваша частная сеть может использовать виртуальные каналы Frame Relay в тех же линиях, что и трафик Inernet - и быть абсолютно от него изолированной.

Как и сети X.25, Frame Relay предоставляет универсальную среду передачи для практически любых приложений. Основной областью применения Frame Relay на сегодня является объединение удаленных LAN. При этом коррекция ошибок и восстановление информации производится на уровне транспортных протоколов LAN - TCP, SPX и т.п. Потери на инкапсуляцию трафика LAN во Frame Relay не превышают двух-трех процентов. Способы инкапсуляции протоколов LAN во Frame Relay описаны в спецификациях RFC 1294 и RFC 1490. RFC 1490 определяет также передачу по Frame Relay трафика SNA.

Спецификация Annex G стандарта ANSI T1.617 описывает использование X.25 поверх сетей Frame Relay. При этом используются все функции адресации, коррекции и восстановления X.25 - но только между оконечными узлами, реализующими Annex G. Постоянное соединение через сеть Frame Relay в этом случае выглядит как "прямой провод", по которому передается трафик X.25. Параметры X.25 (размер пакета и окна) могут быть выбраны таким образом, чтобы получить минимально возможные задержки распространения и потери скорости при инкапсуляции протоколов LAN.

Отсутствие коррекции ошибок и сложных механизмов коммутации пакетов, характерных для X.25, позволяют передавать информацию по Frame Relay с минимальными задержками. Дополнительно возможно включение механизма приоретизации, позволяющего пользователю иметь гарантированную минимальную скорость передачи информации для виртуального канала. Такая возможность позволяет использовать Frame Relay для передачи критичной к задержкам информации, например голоса и видео в реальном времени. Эта сравнительно новая возможность приобретает все большую популярность и часто является основным аргументом при выборе Frame Relay как основы корпоративной сети.

Следует помнить, что сегодня услуги сетей Frame Relay доступны в нашей стране не более чем в полутора десятках городов, в то время, как X.25 - примерно в двухстах. Есть все основания считать, что по мере развития каналов связи технология Frame Relay будет становится все более распространенной - прежде всего там, где сейчас существуют сети X.25. К сожалению, не существует единого стандарта, описывающего взаимодействие различных сетей Frame Relay, поэтому пользователи оказываются привязаны к одному поставщику услуг. При необходимости расширить географию возможно подключение в одной точке к сетям разных поставщиков - с соответствующим увеличением расходов.

Cуществуют также частные сети Frame Relay, работающие в переделах одного города или использующие междугородние - как правило, спутниковые - выделенные каналы. Построение частных сетей на базе Frame Relay позволяет сократить количество арендуемых линий и интегрировать передачу голоса и данных.

Структура корпоративной сети

При построении территориально распределенной сети могут использоваться все описанные выше технологии. Для подключения удаленных пользователей самым простым и доступным вариантом является использование телефонной связи. Там, где это возможно, могут использоваться сети ISDN. Для объединения узлов сети в большинстве случаев используются глобальные сети передачи данных. Даже там, где возможна прокладка выделенных линий (например, в пределах одного города) использование технологий пакетной коммутации позволяет уменьшить количество необходимых каналов связи и - что немаловажно - обеспечить совместимость системы с существующими глобальными сетями.

Подключение корпоративной сети к Internet оправдано, если вам нужен доступ к соответствующим услугам. Использовать Internet как среду передачи данных стоит только тогда, когда другие способы недоступны и финансовые соображения перевешивают требования надежности и безопасности. Если вы будете использовать Internet только в качестве источника информации, лучше пользоваться технологией "соединение по запросу" (dial-on-demand), т.е. таким способом подключения, когда соединение с узлом Internet устанавливается только по вашей инициативе и на нужное вам время. Это резко снижает риск несанкционированного проникновения в вашу сеть извне. Простейший способ обеспечить такое подключение - использовать дозвон до узла Internet по телефонной линии или, если возможно, через ISDN. Другой, более надежный способ обеспечить соединение по запросу - использовать выделенную линию и протокол X.25 или - что гораздо предпочтительнее - Frame Relay. В этом случае маршрутизатор с вашей стороны должен быть настроен так, чтобы разрывать виртуальное соединение при отсутствии данных в течении определенного времени и вновь устанавливать его только тогда, когда данные появляются с вашей стороны. Широко распространенные способы подключения с использованием PPP или HDLC такой возможности не дают. Если же вы хотите предоставлять свою информацию в Internet - например, установить WWW или FTP сервер, соединение по запросу оказывается неприменимым. В этом случае следует не только использовать ограничение доступа с помощью Firewall, но и максимально изолировать сервер Internet от остальных ресурсов. Хорошим решением является использование единственной точки подключения к Internet для всей территориально распределенной сети, узлы которой связаны друг с другом с помощью виртуальных каналов X.25 или Frame Relay. В этом случае доступ из Internet возможен к единственному узлу, пользователи же в остальных узлах могут попасть в Internet с помощью соединения по запросу.

Для передачи данных внутри корпоративной сети также стоит использовать виртуальные каналы сетей пакетной коммутации. Основные достоинства такого подхода - универсальность, гибкость, безопасность - были подробно рассмотрены выше. В качестве виртуальной сети при построении корпоративной информационной системы может использоваться как X.25, так и Frame Relay. Выбор между ними определяется качеством каналов связи, доступностью услуг в точках подключения и - не в последнюю очередь - финансовыми соображениями. На сегодня затраты при использовании Frame Relay для междугородной связи оказываются в несколько раз выше, чем для сетей X.25. С другой стороны, более высокая скорость передачи информации и возможность одновременно передавать данные и голос могут оказаться решающими аргументами в пользу Frame Relay. На тех участках корпоративной сети, где доступны арендованные линии, более предпочтительной является технология Frame Relay. В этом случае возможно как объединение локальных сетей и подключение к Internet, так и использование тех приложений, которые традиционно требуют X.25. Кроме того, по этой же сети возможна телефонная связь между узлами. Для Frame Relay лучше использовать цифровые каналы связи, однако даже на физических линиях или каналах тональной частоты можно создать вполне эффективную сеть, установив соответствующее канальное оборудование. Хорошие результаты дает применение модемов Motorola 326x SDC, имеющих уникальные возможности коррекции и компрессии данных в синхронном режиме. Благодаря этому удается - ценой внесения небольших задержек - значительно поднять качество канала связи и достичь эффективной скорости до 80 кбит/сек и выше. На физических линиях небольшой протяженности могут использоваться также short-range модемы, обеспечивающие достаточно высокие скорости. Однако здесь необходимо высокое качество линии, поскольку short-range модемы никакой коррекции ошибок не поддерживают. Широко известны short-range модемы RAD, а также оборудование PairGain, позволяющее достичь скорости 2 Мбит/с на физических линиях длиной около 10 км.

Для подключения удаленных пользователей к корпоративной сети могут использоваться узлы доступа сетей X.25, а также собственные коммуникационные узлы. В последнем случае требуется выделение нужного количества телефонных номеров (или каналов ISDN), что может оказаться слишком дорого. Если нужно обеспечить подключение большого количества пользователей одновременно, то более дешевым вариантом может оказаться использование узлов доступа сети X.25, даже внутри одного города.

Оборудование корпоративных сетей

Корпоративная сеть - это достаточно сложная структура, использующая различные типы связи, коммуникационные протоколы и способы подключения ресурсов. С точки зрения удобства построения и управляемости сети следуют ориентироваться на однотипное оборудование одного производителя. Однако практика показывает, что поставщиков, предлагающих максимально эффективные решения для всех возникающих задач, не существует. Работающая сеть всегда является результатом компромисса - либо это однородная система, неоптимальная с точки зрения цены и возможностей, либо более сложное в установке и управлении сочетание продуктов различных производителей. Далее мы рассмотрим средства построения сетей нескольких ведущих производителей и дадим некоторые рекомендации по их использованию.

Все оборудование сетей передачи данных можно условно разделить на два больших класса - периферийное, которое используется для подключения к сети оконечных узлов, и магистральное или опорное, реализующее основные функции сети (коммутацию каналов, маршрутизацию и т.д). Четкой границы между этими типами нет - одни и те же устройства могут использоваться в разном качестве или совмещать те и другие функции. Следует отметить, что к магистральному оборудованию обычно предъявляются повышенные требования в части надежности, производительности, количества портов и дальнейшей расширяемости. Периферийное оборудование является необходимым компонентом всякой корпоративной сети. Функции же магистральных узлов может брать на себя глобальная сеть передачи данных, к которой подключаются ресурсы. Как правило, магистральные узлы в составе корпоративной сети появляются только в тех случаях, когда используются арендованные каналы связи или создаются собственные узлы доступа.

Периферийное оборудование корпоративных сетей с точки зрения выполняемых функций также можно разделить на два класса. Во-первых, это маршрутизаторы (routers), служащие для объединения однородных LAN (как правило, IP или IPX) через глобальные сети передачи данных. В сетях, использующих IP или IPX в качестве основного протокола - в частности, в той же Internet - маршрутизаторы используются и как магистральное оборудование, обеспечивающее стыковку различных каналов и протоколов связи. Маршрутизаторы могут быть выполнены как в виде автономных устройств, так и программными средствами на базе компьютеров и специальных коммуникационных адаптеров.

Второй широко используемый тип периферийного оборудования - шлюзы (gateways), реализующие взаимодействие приложений, работающих в разных типах сетей. В корпоративных сетях используются в основном шлюзы OSI, обеспечивающие взаимодействие локальных сетей с ресурсами X.25 и шлюзы SNA, обеспечивающие подключение к сетям IBM. Полнофункциональный шлюз всегда представляет собой программно-аппаратный комплекс, поскольку должен обеспечивать необходимые для приложений программные интерфейсы.

Маршрутизаторы Cisco Systems

Среди маршрутизаторов наиболее, пожалуй, известны продукты компании Cisco Systems, реализующие широкий набор средств и протоколов, используемых при взаимодействии локальных сетей. Оборудование Cisco поддерживает разнообразные способы подключения, в том числе X.25, Frame Relay и ISDN, позволяя создавать достаточно сложные системы. Кроме того, среди семейства маршрутизаторов Cisco существуют прекрасные серверы удаленного доступа к локальным сетям, а в некоторых конфигурациях частично реализованы функции шлюзов (то, что в терминах Cisco называется Protocol Translation).

Основная область применения маршрутизаторов Cisco - сложные сети, использующие в качестве основного протокола IP или, реже, IPX. В частности, оборудование Cisco широко используется в опорных узлах Internet. Если ваша корпоративная сеть предназначена прежде всего для объединения удаленных LAN и требует сложной маршрутизации IP или IPX через разнородные каналы связи и сети передачи данных, то использование оборудования Cisco будет, скорее всего, оптимальным выбором. Средства же работы с Frame Relay и X.25 реализованы в маршрутизаторах Cisco только в том объеме, который нужен для объединения локальных сетей и доступа к ним. Если вы хотите строить свою систему на базе сетей с коммутацией пакетов, то маршрутизаторы Cisco могут работать в ней только как чисто периферийное оборудование, причем многие из функций маршрутизации оказываются при этом излишними, а цена, соответственно, слишком высокой. Наиболее интересными для использования в корпоративных сетях оказываются серверы доступа Cisco 2509, Cisco 2511 и новые устройства серии Cisco 2520. Основная область их примения - доступ удаленных пользователей к локальным сетям по телефонным линиям или ISDN с динамическим назначением IP-адресов (DHCP).

Оборудование Motorola ISG

Среди оборудования, предназначенного для работы с X.25 и Frame Relay, наибольший интерес предсталяют продукты, производимые группой информационных систем корпорации Motorola (Motorola ISG). В отличие от магистральных устройств, используемых в глобальных сетях передачи данных (Northern Telecom, Sprint, Alcatel и др.), оборудование Motorola способно работать полностью автономно, без специального центра управления сетью. Набор же возможностей, важных для использования в корпоративных сетях, у оборудования Motorola гораздо шире. Особо следует отметить развитые средства аппаратной и программной модернизации, позволяющие легко приспосабливать оборудование к конкретным условиям. Все продукты Motorola ISG могут работать как коммутаторы X.25/Frame Relay, многопротокольные устройства доступа (PAD, FRAD, SLIP, PPP и пр.), поддерживают Annex G (X.25 поверх Frame Relay), обеспечивают преобразование протоколов SNA (SDLC/QLLC/RFC1490).

Оборудование Motorola ISG можно разделить на три группы, отличающиеся набором аппаратных средств и областью применения. Первую группу, предназначенную для работы в качестве периферийных устройств, составляет серия Vanguard. В нее входят узлы последовательного доступа Vanguard 100 (2-3 порта) и Vanguard 200 (6 портов), а также маршрутизаторы Vanguard 300/305 (1-3 последовательных порта и порт Ethetrnet/Token Ring) и ISDN-маршрутизаторы Vanguard 310. Маршрутизаторы Vanguard, кроме набора коммуникационных возможностей, включают передачу протоколов IP, IPX и Appletalk через X.25, Frame Relay и PPP. Естественно, при этом поддержан необходимый для всякого современного маршрутизатора джентельменский набор - протоколы RIP и OSPF, средства фильтрации и ограничения доступа, комрессия данных и т.д. Следующая группа продуктов Motorola ISG включает устройства Multimedia Peripheral Router (MPRouter) 6520 и 6560, отличающиеся в основном производительностью и возможностями расширения. В базовой конфигурации 6520 и 6560 имеют, соответственно, пять и три последовательных порта и порт Ethernet, причем у 6560 все порты высокоскоростные (до 2 Мбит/сек), а у 6520 три порта имеют скорость до 80 кбит/сек. MPRouter поддерживает все доступные для продуктов Motorola ISG коммуникационные протоколы и возможности маршрутизации. Основная черта MPRouter - возможность установки разнообразных дополнительных плат, что и отражает слово Multimedia в его названии. Существуют платы последовательных портов, портов Ethernet/Token Ring, платы ISDN, Ethernet hub. Самая интересная функция MPRouter - передача голоса по Frame Relay. Для этого в него устанавливаются специальные платы, допускающие подключение обычных телефонных или факс-аппаратов, а также аналоговых (E&M) и цифровых (E1, T1) АТС. Количество одновременно обслуживаемых голосовых каналов может достигать двух и более десятков. Таким образом, MPRouter может одновременно использоваться как средство интеграции голоса и данных, маршрутизатор и узел X.25/Frame Relay.

Третья группа продуктов Motorola ISG - магистральное оборудование глобальных сетей. Это расширяемые устройства семейства 6500plus, имеющие отказоустойчивое исполнение и средства резервирования и предназначенные для создания мощных узлов коммутации и доступа. Они включают различные наборы процессорных модулей и модулей ввода-вывода, позволяющие получить высокопроизводительные узлы, имеющие от 6 до 54 портов. В корпоративных сетях такие устройства могут использоваться для построения сложных систем с большим количеством подключаемых ресурсов.

Интересно провести сравнение маршрутизаторов Cisco и Motorola. Можно сказать, что для Cisco первична маршрутизация, а коммуникационные протоколы являются только средством связи, в то время как Motorola основное внимание уделяет коммуникационным возможностям, рассматривая маршрутизацию как еще одну реализуемую с помощью этих возможностей услугу. В целом средства маршрутизации продуктов Motorola беднее, чем у Cisco, однако вполне достаточны для подключения оконечных узлов к Internet или корпоративной сети. Производительность же изделий Motorola при прочих равных условиях, пожалуй, даже выше, причем при более низкой цене. Так Vanguard 300 при сравнимом наборе возможностей оказывается примерно в полтора раза дешевле, чем его ближайший аналог Cisco 2501.

Решения Eicon Technology

Во многих случаях в качестве периферийного оборудования корпоративных сетей удобно использовать решения канадской компании Eicon Technology. Основой решений Eicon является универсальный коммуникационный адаптер EiconCard, поддерживающий широкий набор протоколов - X.25, Frame Relay, SDLC, HDLC, PPP, ISDN. Этот адаптер устанавливается в один из компьтеров локальной сети, который становится коммуникационным сервером. Этот компьютер может использоваться и для других задач. Это возможно благодаря тому, что EiconCard имеет достаточно мощный процессор и собственную память и способна реализовать обработку сетевых протоколов не загружая коммуникационный сервер. Программные средства Eicon, позволяют строить на базе EiconCard как шлюзы, так и маршрутизаторы, работают под управлением практически всех операционных систем на платформе Intel. Здесь мы рассмотрим самые интересные из них.

Семейство решений Eicon для Unix включает маршрутизатор IP Connect, шлюзы X.25 Connect и SNA Connect. Все эти продукты могут быть установлены на компьютере, работающем под управлением SCO Unix или Unixware. IP Connect позволяет передавать трафик IP через X.25, Frame Relay, PPP или HDLC и совместим с оборудованием других производителей, в частности Cisco и Motorola. В комплект поставки входит Firewall, средства компрессии данных и средства управления по SNMP. Основной областью примения IP Connect является подключение серверов приложений и Internet-серверов на базе Unix к сети передачи данных. Естественно, тот же компьютер может использоваться и как маршрутизатор для всего офиса, в котором он установлен.

Использование маршрутизатора Eicon вместо "чисто аппаратных" устройств имеет ряд преимуществ. Во первых, это простота установки и использования. С точки зрения операционной системы EiconCard с установленным IP Connect выглядит как еще одна сетевая плата. Это делает настройку и администрирование IP Connect достаточно простым делом для всякого, кто общался с Unix. Во-вторых, непосредственное подключение сервера к сети передачи данных позволяет уменьшить загрузку офисной LAN и обеспечить ту самую единственную точку подключения к Internet или к корпоративной сети без установки дополнительных сетевых плат и маршрутизаторов. В третьих, такое "сервер-ориентированное" решение является более гибким и расширяемым, чем традиционные маршрутизаторы. Есть и ряд других преимуществ, появляющихся при совместном использовании IP Connect с другими продуктами Eicon.

X.25 Connect является шлюзом, обеспечивающим взаимодействие приложений локальной сети с ресурсами X.25. Этот продукт позволяет осуществить подключение пользователей Unix и рабочих станций DOS/Windows и OS/2 к удаленным системам электронной почты, базам данным и другим системам. Надо, кстати, отметить, что шлюзы Eicon на сегодня, пожалуй, единственный распространенный на нашем рынке продукт, реализующий стек OSI и позволяющий подключаться к приложениям X.400 и FTAM. Кроме того, X.25 Connect позволяет подключить удаленных пользолвателей к Unix-машине и терминальным приложениям на станциях локальной сети, а также организовать взаимодействие удаленных Unix-компьютеров через X.25. Используя вместе с X.25 Connect стандартные возможности Unix, можно реализовать преобразование протоколов, т.е. трансляцию доступа к Unix через Telnet в вызов X.25 и наоборот. Возможно подключение удаленного пользователя X.25, использующего SLIP или PPP к локальной сети и, соответственно, к Internet. В принципе, аналогичные возможности трансляции протоколов доступны в маршрутизаторах Cisco с программным обеспечением IOS Enterprise, однако такое решение оказывается дороже, чем продукты Eicon и Unix, вместе взятые.

Еще один упомянутый выше продукт - SNA Connect. Это шлюз, предназначенный для подключения к IBM mainframe и AS/400. Как правило, он используется вместе с программным обеспечением пользователя - эмуляторами терминалов 5250 и 3270 и интерфейсами APPC - также производимыми Eicon.

Аналоги рассмотренных выше решений существуют и для других операционных систем - Netware, OS/2, Windows NT и даже DOS. Особо стоит упомянуть Interconnect Server for Netware, объединяющий все перечисленные возможности со средствами удаленной настройки и администрирования и системой авторизации клиентов. Он включает два продукта - Interconnect Router, позволяющий маршрутизировать IP, IPX и Appletalk и являющийся, с нашей точки зрения, самым удачным решением для объединения удаленных сетей Novell Netware, и Interconnect Gateway, обеспечивающий, в частности, мощные средства подключения к SNA. Еще один продукт Eicon, предназначенный для работы в среде Novell Netware - WAN Services for Netware. Это набор средств, позволяющих использовать приложения Netware в сетях X.25 и ISDN. Использование его вместе с Netware Connect дает возможность удаленным пользователям подключиться к локальной сети через X.25 или ISDN, а также обеспечить выход из локальной сети в X.25. Существует вариант поставки WAN Services for Netware вместе с Multiprotocol Router 3.0 компании Novell. Этот продукт называется Packet Blaster Advantage. Доступен также Packet Blaster ISDN, работающий не с EiconCard, а с ISDN-адаптерами, также поставляемыми Eicon. При этом возможны различные варианты подключения - BRI (2B+D), 4BRI (8B+D) и PRI (30B+D). Для работы с приложениями Windows NT предназначен продукт WAN Services for NT. Он включает IP Router, средства подключения приложений NT к сетям X.25, поддержку для Microsoft SNA Server и средства доступа удаленных пользователей через X.25 в локальную сеть с помощью Remote Access Server. Для подключения сервера Windows NT к сети ISDN может использоваться также ISDN-адаптер Eicon вместе с программным обеспечением ISDN Services for Netware.