TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security)

X.25 устанавливает правила для надежных цепей между компьютерами. Эти цепи именуются виртуальными, поскольку в отличие от телефонной сети во время вызова пользователю не предоставляется фиксированный путь пересылки данных. Реальные связи используются совместно многими конкурирующими виртуальными цепями. Однако такое использование является прозрачным (невидимым) для пользователя цепи.

X.25 получил всемирное признание, и многие общедоступные цифровые сети X.25 соединяют компьютеры в глобальные сообщества.

Цифровые сети X.25 предоставляют цепи двух типов. Коммутируемые виртуальные цепи (switched virtual circuit) производят вызов данных так, как это делается в обычных телефонных сетях (в рекомендации X.121 от CCITT определен 14-значный номер для запросов X.25). Вызывающий абонент набирает 14-значный номер нужного ему компьютера, по которому производится вызов. В другом случае пользователь может применить постоянную виртуальную цепь (permanent virtual circuit), которая работает подобно выделенной телефонной линии.

Рекомендации CCITT не ограничивают внутренней структуры региональных цифровых сетей X.25, однако многие из них используют технологию внутренней коммутации пакетов.

4.20.1 Уровни в X.25

Протокол X.25 имеет три уровня. Уровень связи данных называется балансированным протоколом доступа к связи (Link Access Protocol Balanced — LAPB), а сетевой уровень — уровнем пакетов X.25 (X.25 Packet Level). Владеющий оборудованием DTE пользователь устанавливает связь по X.25 с оборудованием DCE провайдера. Эта связь используется для пересылки данных нескольких виртуальных цепей уровня 3. Коммутируемая виртуальная цепь инициализируется посылкой пакета Call Request (запрос на вызов).

4.20.2 Х.25 и IP

X.25 — одна из многих технологий региональных сетей, способных пересылать датаграммы IP. IP использует виртуальные цепи X.25 таким же способом, как телефонные линии, — "точка-точка", т.е. трафик IP передается между хостами и маршрутизаторами через виртуальные цепи X.25.

Протоколы для связи X.25 (уровня 2) и пакетов X.25 (уровня 3) снимают проблемы правильного порядка передачи данных и коррекции ошибок. Цепи X.25 специально предназначены для создания надежного соединения между конечными точками связи.

Может показаться странным, что ненадежные службы IP работают поверх надежных протоколов X.25. И еще более странным, что, как в X.25, так и в IP реализованы протоколы уровня 3. Однако, учитывая стоимость и общепринятые требования, можно не обращать внимания на нечеткость деления на уровни. Элементы протоколов уровня 3 для сетей VINES, DECnet и SNA могут передаваться по цепям X.25 не менее успешно. Кроме того, данные для работы мостов по уровню 2 также иногда передаются по цепям X.25.

На рис. 4.17 показан трафик IP от нескольких источников, который маршрутизируется по одной виртуальной цепи X.25 и пересылается в несколько различных точек назначения.

Рис. 4.17. Использование сети X.25 для маршрутизации датаграмм IP

4.20.3 Многопротокольный режим поверх X.25

Существуют два метода для пересылки многопротокольного трафика по сети X.25 (аналогичные методы и форматы применяются для пакетного режима ISDN):

1. Для каждого протокола устанавливается отдельная виртуальная цепь. Во время вызова партнеру указывается на пересылаемый протокол.

2. Устанавливается одна виртуальная цепь, совместно используемая несколькими протоколами. Во время вызова указывается на многопротокольный режим. Партнеру сообщается о применяемых протоколах, и соответствующие сведения добавляются в каждый из заголовков пакетов.

Выбор одного из методов определяется тем, насколько службы провайдера могут реализовывать дополнительные виртуальные цепи и как долго выполняются эти процессы.

В зависимости от экономической ситуации система может устанавливать коммутируемое соединение X.25 по умолчанию, когда несколько различных трафиков ожидают пересылки на удаленные сайты. Запрос закрывается по прошествии некоторого периода отсутствия активности. Обработка запроса обычно представляет собой очень медленный процесс, что делает многопротокольный режим более предпочтительным.

4.20.4 IP в отдельной виртуальной цепи X.25

Если трафик IP пересылается по отдельной коммутируемой виртуальной цепи, то это отражается в пакете Call Request протокола X.25, который инициализирует цепь. В этом пакете имеется необязательное поле Call User Data (вызываемые пользователем данные), которое для указания на трафик IP должно содержать значение X'CC.

Значение X'CC является идентификатором протокола сетевого уровня (Network Layer Protocol ID — NLPID), как это установлено для трафика IP организацией ISO.

4.20.5 Другие протоколы в отдельной виртуальной цепи X.25

Несколько других протоколов также имеют коды ISO для NLPID, но коммерческим лицензионным протоколам такие коды не присвоены. Однако, как можно предположить, многие коммерческие протоколы производят присваивание двухбайтового кода типа для общепринятого многопротокольного окружения — Ethernet. Например, трафик AppleTalk имеет код типа Ethernet со значением X'80-9B.

Для запуска в виртуальной цепи одного протокола с присвоением кода типа Ethernet код NLPID должен иметь значение X'80 со следующим далее подзаголовком SNAP, что указывается в поле Call User Data пакета Call Request протокола X.25. Например, для установки виртуальной цепи на работу с трафиком AppleTalk следует послать:

X'80-00-00-00-80-9B

4.20.6 Многопротокольный режим в виртуальной цепи

Если в виртуальной цепи организуется многопротокольный режим, поле Call User Data устанавливается в X'00 и в каждый кадр добавляется дополнительный заголовок, позволяющий идентифицировать тип протокола. Идентификация датаграммы IP очень эффективно выполняется посредством значения IP NLPID, равного X'CC,— это и будет дополнительным заголовком.

Для протоколов, идентификация которых выполняется кодом типа Ethernet, заголовок сообщения начинается NLPID со значением X'80, что указывает на следующий далее подзаголовок SNAP. Например, для цепи с многопротокольным режимом каждому PDU протокола AppleTalk будет предшествовать заголовок:

X'80-00-00-00-80-9B

4.20.7 Пакеты или PDU?

Существует незначительная сложность в способе пересылки информации по Х.25. Некоторые сети X.25 передают пакеты очень маленького размера. Однако передать весь высокоуровневый PDU (например, датаграмму IP) можно через непрерывную последовательность пакетов (packet sequence) с объединением данных в единый PDU на другой стороне цепи (для этого служит флажок "more/nomore" — еще/больше нет). В этом случае идентификатор протокола требуется только в заголовке первого пакета X.25 из пересылаемой последовательности.