Електронний посібник

Лекція № 9

Тема: Стандартні стеки комунікаційних протоколів: IPX/SPX, NetBios/SMB

Мета: ознайомитися з характеристиками стеків IPX/SPX, NetBios/SMB та відповідностями цих протоколів моделі OSI

План

1 Стек IPX/SPX.

2 Стек NetBIOS/SMB.

3 Відповідність протоколів рівням моделі OSI.

Лекційний матеріал

Стек IPX/SPX

Цей стек є оригінальним стеком протоколів фірми Novell, розробленим для мережевої операційної системи NetWare ще в початку 80-х років. Протоколи мережевого і сеансового рівнів Internetwork Packet Exchange (IPX) і Sequenced Packet Exchange (SPX), які дали назву стечу, є прямою адаптацією протоколів XNS фірми Xerox, поширених в набагато меншому ступені, чим стік IPX/SPX. Популярність стека IPX/SPX безпосередньо пов'язана з операційною системою Novell NetWare, яка ще зберігає світове лідерство по числу встановлених систем, хоча останнім часом її популярність дещо знизилася і по темпах зростання вона відстає від Microsoft Windows NT.

Багато особливостей стека IPX/SPX обумовлено орієнтацією ранніх версій ОС NetWare (до версії 4.0) на роботу в локальних мережах невеликих розмірів, що складаються з персональних комп'ютерів з скромними ресурсами. Зрозуміло, що для таких комп'ютерів компанії Novell потрібні були протоколи, на реалізацію яких була б потрібна мінімальна кількість оперативної пам'яті (обмеженою в IBM-совместимых комп'ютерах під управлінням MS-DOS об'ємом 640 Кбайт) і які б швидко працювали на процесорах невеликої обчислювальної потужності. В результаті протоколи стека IPX/SPX до недавнього часу добре працювали в локальних мережах і не дуже - у великих корпоративних мережах, оскільки вони дуже перенавантажували повільні глобальні зв'язки широкомовними пакетами, які інтенсивно використовуються декількома протоколами цього стека (наприклад, для встановлення зв'язку між клієнтами і серверами). Це обставина, а також той факт, що стік IPX/SPX є власністю фірми Novell і на його реалізацію потрібно отримувати ліцензію (тобто відкриті специфікації не підтримувалися), довгий час обмежували поширеність його тільки мережами NetWare. Проте з моменту випуску версії NetWare 4.0 Novell внесла і продовжує вносити до своїх протоколів серйозні зміни, направлені на їх адаптацію для роботи в корпоративних мережах. Зараз стік IPX/ SPX реалізований не тільки в NetWare, але і в декількох інших популярних мережевих ОС, наприклад SCO UNIX, Sun Solaris, Microsoft Windows NT.

Стек NetBIOS/SMB

Цей стек широко використовується в продуктах компаній IBM і Microsoft. На фізичному і канальному рівнях цього стека використовуються всі найбільш поширені протоколи Ethernet, Token Ring, FDDI та інші. На верхніх рівнях працюють протоколи NETBEUI і SMB.

Протокол NETBIOS (Network Basic Input/Output System) з'явився в 1984 році як мережеве розширення стандартних функцій базової системи введення/виводу (BIOS) IBM РС для мережевої програми РС Network фірми IBM. Надалі цей протокол був замінений так званим протоколом розширеного призначеного для користувача інтерфейсу NETBEUI - NETBIOS Extended User Interface. Для забезпечення сумісності додатків як інтерфейс до протоколу NETBEUI був збережений інтерфейс NETBIOS. Протокол NETBEUI розроблявся як ефективний протокол, споживаючий трохи ресурсів і призначений для мереж, що налічують не більше 200 робочих станцій. Цей протокол містить багато корисних мережевих функцій, які можна віднести до мережевого, транспортного і сеансового рівнів моделі OSI, проте з його допомогою неможлива маршрутизація пакетів. Це обмежує застосування протоколу NETBEUI локальними мережами, не розділеними на підмережі, і робить неможливим його використання в складених мережах. Деякі обмеження NETBEUI знімаються реалізацією цього протоколу NBF (NETBEUI Frame), яка включена в операційну систему Microsoft Windows NT.

Протокол SMB (Server Message Block) виконує функції сеансового, представницького і прикладного рівнів. На основі SMB реалізується файлова служба, а також служби друку і передачі повідомлень між додатками.

Стеки протоколів SNA фірми IBM, DECnet корпорації Digital Equipment і AppleTalk/AFP фірми Apple застосовуються в основному в операційних системах і мережевому устаткуванні цих фірм.

Відповідність протоколів рівням моделі OSI

На рис. 1 показано соответствие некоторых, наиболее популярных протоколов уровням модели OSI. Часто это соответствие весьма условно, так как модель OSI - это только руководство к действию, причем достаточно общее, а конкретные протоколы разрабатывались для решения специфических задач, причем многие из них появились до разработки модели OSI. В большинстве случаев разработчики стеков отдавали предпочтение скорости работы сети в ущерб модульности - ни один стек, кроме стека OSI, не разбит на семь уровней. Чаще всего в стеке явно выделяются 3-4 уровня: уровень сетевых адаптеров, в котором реализуются протоколы физического и канального уровней, сетевой уровень, транспортный уровень и уровень служб, вбирающий в себя функции сеансового, представительного и прикладного уровней.