Хибридни мрежи
Под определение за хибридна мрежа, следва да се разбира такава мрежа, в която могат да съществуват множество от: операционни системи (ОС), апаратни платформи, протоколи и услуги. Така Интернет е най–голямата хибридна мрежа изобщо. Освен това една малка локална мрежа понастоящем може да работи като хибридна мрежа.
Тук ще дефинираме три типа хибридни мрежи, в зависимост от техните апаратни и/или програмни продукти:
Следва да направим и уговорката, че дадена хибридна мрежа може да влиза в две или във всичките три от тези категории.
За да се опишат тези категории, следва да се дефинират първо общите характеристики на хибридните мрежи, както и причините за реализиране на такава мрежа. След което ще се спрем на всеки от трите дефинирани типа хибридни мрежи.
1. Характеристики на хибридната мрежа:
Реализацията на "чиста" хибридна мрежа, т.е. такава от един от трите цитирани по-горе типа е възможна. Но съществуват редица фактори и причини, които налагат комбиниране на продуктите на отделните потребители в мрежата. Тогава отговорът на въпроса: "кои са причините за изграждане на една хибридна мрежа?" ще определи конкретните характеристики на всяка създадена хибридна мрежа.
И така причините за изграждане на една конкретна хибридна мрежа могат да се обощят в следните четири пункта:
Вече дискутирахме видове и типове компютърни протоколи, които работят в различни слоеве на мрежовия модел. Най-общо всички мрежи използват множество протоколи. Но когато дефинираме само хибридни мрежи, разглеждаме две основни ситуации:
Тук ще дефинираме три типа хибридни мрежи, в зависимост от техните апаратни и/или програмни продукти:
- Мрежи, работещи с множество протоколи;
- Мрежи, работещи с множество ОС (мрежови и настолни);
- Мрежи, работещи с множество апаратни платформи.
Следва да направим и уговорката, че дадена хибридна мрежа може да влиза в две или във всичките три от тези категории.
За да се опишат тези категории, следва да се дефинират първо общите характеристики на хибридните мрежи, както и причините за реализиране на такава мрежа. След което ще се спрем на всеки от трите дефинирани типа хибридни мрежи.
1. Характеристики на хибридната мрежа:
Реализацията на "чиста" хибридна мрежа, т.е. такава от един от трите цитирани по-горе типа е възможна. Но съществуват редица фактори и причини, които налагат комбиниране на продуктите на отделните потребители в мрежата. Тогава отговорът на въпроса: "кои са причините за изграждане на една хибридна мрежа?" ще определи конкретните характеристики на всяка създадена хибридна мрежа.
И така причините за изграждане на една конкретна хибридна мрежа могат да се обощят в следните четири пункта:
1.1. Невъзможност на един производител да осигури всички желани възможности: Нека в мрежа, работеща главно на UNIX сървъри се включат клиентски КС, работещи под oперационна система Windows и трябва да комуникират помежду си като използват NetBIOS имена, в тази хибридна мрежа следва един от сървърите да бъде с ОС Windows NT или Windows 200x Server, настроен като WINS (Windows Sockets) сървър.
Ако в тази мрежа се наложи включване на Macintosh платформа и тя е само за едни от отделите на организацията, може да се използва реализация на Services for Macintosh на NT сървъра. Така работещите на КС Macintosh получават достъп до файловете в тази мрежа – вече хибридна мрежа.
1.2. Персонални предпочитания на потребителите: В редища водещи и държащи на реномето си организации и фирми се разрешава техните служители, а особено техните ръководители от различни нива да избират сами КС, на които ще работят в тази структура. Например при компютърна мрежа, изградена от КС и двете Microsoft платформи, работещи под Windows 200x, се появи КС на зам.директора, работеща под Linux, което е негов избор, следва тази КС да се интегрира в Microsoft мрежата.
1.3. Бюджетни фактори: Това се появява, когато бюджетът на организацията не позволява пренастройка от една към друга мрежа – например от Novell на Windows 200x. В този случай се постъпва стъпаловидно: пре-лицензират се не едновременно всички сървъри, а на части. Така доскоро "чистата" мрежа Novell се превръща в хибридна мрежа.
Друг случай е компютърна мрежа на фирмата да премине към Windows XP Professional като клиентска ОС. Отново една част от КС се лицензират с новата ОС, а останалите продължават да работят със старата ОС или им се инсталира ОС Linux, изискваща по-малки апаратни ресурси. Така отново от "чиста", мрежата се превръща в хибридна.
1.4. Случайно разрастване: Този случай се появява непрекъснато с появата на новите по-усъвършенствувани продукти. Так пред мрежовия администратор на организацията може да се появислед кратък период една от най – "богатите" хибридни мрежи, включваща различни мрежови ОС, различни платформи на КС и необходимите им актуални версии настолни ОС.
2. Мрежи, работещи с множество протоколи:Ако в тази мрежа се наложи включване на Macintosh платформа и тя е само за едни от отделите на организацията, може да се използва реализация на Services for Macintosh на NT сървъра. Така работещите на КС Macintosh получават достъп до файловете в тази мрежа – вече хибридна мрежа.
1.2. Персонални предпочитания на потребителите: В редища водещи и държащи на реномето си организации и фирми се разрешава техните служители, а особено техните ръководители от различни нива да избират сами КС, на които ще работят в тази структура. Например при компютърна мрежа, изградена от КС и двете Microsoft платформи, работещи под Windows 200x, се появи КС на зам.директора, работеща под Linux, което е негов избор, следва тази КС да се интегрира в Microsoft мрежата.
1.3. Бюджетни фактори: Това се появява, когато бюджетът на организацията не позволява пренастройка от една към друга мрежа – например от Novell на Windows 200x. В този случай се постъпва стъпаловидно: пре-лицензират се не едновременно всички сървъри, а на части. Така доскоро "чистата" мрежа Novell се превръща в хибридна мрежа.
Друг случай е компютърна мрежа на фирмата да премине към Windows XP Professional като клиентска ОС. Отново една част от КС се лицензират с новата ОС, а останалите продължават да работят със старата ОС или им се инсталира ОС Linux, изискваща по-малки апаратни ресурси. Така отново от "чиста", мрежата се превръща в хибридна.
1.4. Случайно разрастване: Този случай се появява непрекъснато с появата на новите по-усъвършенствувани продукти. Так пред мрежовия администратор на организацията може да се появислед кратък период една от най – "богатите" хибридни мрежи, включваща различни мрежови ОС, различни платформи на КС и необходимите им актуални версии настолни ОС.
Вече дискутирахме видове и типове компютърни протоколи, които работят в различни слоеве на мрежовия модел. Най-общо всички мрежи използват множество протоколи. Но когато дефинираме само хибридни мрежи, разглеждаме две основни ситуации:
2.1. Мрежи, използващи повече от един мрежови / транспортен протокол: Знаем, че за да комуникират помежду си КС трябва да споделят един общ протоколен стек като TCP/IP, IPX/SPX или NetBEUI. Но съдържанието на една хибридна мрежа изисква, по подразбиране, използването в нея на множество протоколи, включващи:
3. Мрежи, работещи с множество ОС (мрежови и настолни): Мрежите с монжество ОС не е задължително да използват множество мрежови / транспортни протоколи. Така например универсалността на протоколния стек TCP/IP позволява на потребителите / клиентите да изглаждат мрежи с множество ОС, комуникирлащи си само с един – посоченият, протоколен стек. Тези хибридни мрежи с множество ОС могат да бъдат разделени на три типа: - Множество МОС(мрежови операционни системи): Пример за такава хибридна мрежа е Microsoft / NetWare(на Novell), когато версията на NetWare е 3.х или 4.х, т.е работи с протоколния стек IPX/SPX;
- Връзка с Интернет: При малка Microsoft мрежа, състояща се само от една немаршрутизирана подмрежа, за LAN комуникациите може да се избере бързият и по-лесен за конфигуриране протокол NetBEUI. Но за да се свържат всички КС от тази мрежа към Интернет, трябва да се използва протоколният стек за комуникация в глобалната мрежа - TCP/IP. Това е така, защото всяка КС от тази малка мрежа, която иска да осъществява връзка с Интернет изисква назначаване на IP адрес, с цел идентифициране.
- Сигурност: В случая , когато между КС в една мрежа се обменят "чувствителни" данни, мрежовият администратор ги свързва за комуникация през IPX/SPX, вместо през TCP/IP, защото КС с такива данни не би трябвало да изискват достъп до Интернет. По този начин, външна на тази мрежа КС не може да се свърже с КС работеща с "чувствителни" данни. Така, че тези данни са защитени от достъп през Интернет. Или използването на множество протоколи осигурява защита на част от мрежата от всякакъв външен достъп.
- Ред на свързване на протоколите: Той е от значение, защото този ред на свързване (Binding Order) определя кой протокол се използва за комуникиране със сървъра, когато две КС използват повече от един общ протокол.
3.1. Мрежи, в които са инсталирани множество мрежови ОС: Работата на мрежовия администратор е да създаде среда, в която потребителите / клиентите да могат да осъществяват достъп до файлове и други ресурси на дадената мрежа, независимо от мрежовата ОС. За целта са създадени множество програмни пакети за интеграция, които позволяват на администратора да осигури на потребителите / клиентите достъп до различните сървъри на дадената мрежа. Някои от тях са включени в самата клиентска ОС, други да продукт на независими компании.
3.2. Мрежи, използващи една мрежова (сървърна) ОС, но множество клинетски ОС: Тази задача е по-проста от предишната. Тук следва да се извърши конфигуриране на всяка отделна КС – всеки отделен протребител, работещ с различна клиентска ОС.
3.3. Мрежи, включващи множество сървърни и клиентски ОС: Този тип хибридни мрежи може да се оприличи като пълен "хаос" от ОС – мрежови и клиентски, всяка работеща сама за себе си и съгласуваща се с останалите – първо през друга мрежова Ос, а след това до различна от нейната клиентска ОС. Тук опасността от пробив е най-голяма и се обръща най-голямо внимание на сигурността в този тип мрежи.
4. Мрежи, работещи с множество апаратни платформи: Тук ще се посочат основните изисквания за работа между различните компютърни архитектури или апартни платформи:3.2. Мрежи, използващи една мрежова (сървърна) ОС, но множество клинетски ОС: Тази задача е по-проста от предишната. Тук следва да се извърши конфигуриране на всяка отделна КС – всеки отделен протребител, работещ с различна клиентска ОС.
3.3. Мрежи, включващи множество сървърни и клиентски ОС: Този тип хибридни мрежи може да се оприличи като пълен "хаос" от ОС – мрежови и клиентски, всяка работеща сама за себе си и съгласуваща се с останалите – първо през друга мрежова Ос, а след това до различна от нейната клиентска ОС. Тук опасността от пробив е най-голяма и се обръща най-голямо внимание на сигурността в този тип мрежи.
4.1. PC & Macintosh: Това е най-лесната комуникация, защото PC е IBM съвместима КС, до чиято платформа е много близка по мащаб и използване платформата на Macintosh. Необходимо е само свързване на различни ОС, разгледано по-горе в "Мрежи, работещи с множество ОС".
4.2. PC & мейнфрейм: Платформата "мейнфрейм" или "мини мейнфрейм система" като IBM AS/400 представлява КС, различаваща се по концепция и реализация от персоналния модел на IBM, за който са създадени PC и Macintosh конфигурациите. "Мейнфрейм" КС се използва за обработка на огромни количества данни и често работи в мрежа с PC. Оптималната конфигурация на такава мрежа е постигната, като самите PC работят като терминали за "мейнфрейма", същевременно запазвайки своята функционалност като настолна КС.
"Мейнфрейм" КС и PC използват различни протоколи за мрежова комуникация и тяхната съвместна работа в мрежа се осъществява чрез програмен продукт за т.н. "протоколен шлюз (Protocol Gateway)", който да извършва транслациите. Такъв програмен продукт е SNA (Systems Network Architecture), разгледан малко по-нататък в тази тема.
4.3. PC & PDA (Personal Digital Assistant)-Hand-Held Computer: Тази връзка се реализира чрез свързване на PDA по сериен, USB порт или по безжичен път към PC и използване на синхронизиращ програмен продукт, например Active-Synch на Microsoft. С помощта на този програмен продукт се реализира комуникация между настолна КС и мобилни Windows CE устройства, като той позволява на системите да откриват промените и да актуализират информацията в тях. Освен това чрез него може да се прехвърлят файлове между устройствата.
5. Шлюзове: Понятието "шлюз" или "шлюзова услуга" е с няколко зтначения в терминологията на компютърните мрежи, в зависимост от контекста.Това по принцип е мрежова точка, служеща като вход към друга мрежа. В тази дефиниция на термина / понятието се вписва и маршрутизаторът със своята функция за изход от подмрежата, или като входна точка към друга подмрежа или мрежа. Разликата е в по-широкото понятие "шлюз" или "шлюзова услуга". Програмният продукт на тази услуга, например Gateway Service for NetWare на Novell позволява на две различни по тип мрежи да комуникират помежду си. В случая посоченият програмен ппродукт служи като мост между КС, използващи различни протоколи, ОС или платформи. Широко разпространени са и други типове програмни продукти на шлюза, които позволяват следното:4.2. PC & мейнфрейм: Платформата "мейнфрейм" или "мини мейнфрейм система" като IBM AS/400 представлява КС, различаваща се по концепция и реализация от персоналния модел на IBM, за който са създадени PC и Macintosh конфигурациите. "Мейнфрейм" КС се използва за обработка на огромни количества данни и често работи в мрежа с PC. Оптималната конфигурация на такава мрежа е постигната, като самите PC работят като терминали за "мейнфрейма", същевременно запазвайки своята функционалност като настолна КС.
"Мейнфрейм" КС и PC използват различни протоколи за мрежова комуникация и тяхната съвместна работа в мрежа се осъществява чрез програмен продукт за т.н. "протоколен шлюз (Protocol Gateway)", който да извършва транслациите. Такъв програмен продукт е SNA (Systems Network Architecture), разгледан малко по-нататък в тази тема.
4.3. PC & PDA (Personal Digital Assistant)-Hand-Held Computer: Тази връзка се реализира чрез свързване на PDA по сериен, USB порт или по безжичен път към PC и използване на синхронизиращ програмен продукт, например Active-Synch на Microsoft. С помощта на този програмен продукт се реализира комуникация между настолна КС и мобилни Windows CE устройства, като той позволява на системите да откриват промените и да актуализират информацията в тях. Освен това чрез него може да се прехвърлят файлове между устройствата.
5.1. Продуктът Windows – NetWare осигурява комуникация между посочените два типа компютърни мрежи. Нарича се FPNW (File and Print Service for NetWare) ипозволява на Novell-клиенти да осъществяват достъп до ресурси на Microsoft Windows сървъри;
5.2. Продуктът AppleTalk over PPP (Point-to-Point Protocol) е междуплатформено решение ("кросплатформено" решение) за комуникация тип Macintosh – PC операционна система. Той например осигурява на един Macintosh клиент отдалечен достъп (Dial-In) до Windows Server;
5.3. Продукти за комуникация в мрежи тип РС-мейнфрейм, изграждащи SNA (System Network Architecture – системна мрежова архитектура). Тази архитектура е разработена през 1970 г. от IBM, за да свързва несъвместими системи със слоеста архитектура. SNA е подобна в много отношения на референтния OSI модел. Например тя също е изградена от седем слоя. Тя реализира идеята на IBM да свърже несъвместимите по структура КС тип "РС" и тип "мейнфрейм" , с цел да обменят данни едни с други. SNA се явява по – сложен протоколен набор от TCP/IP;
5.4. Пакетът Samba позволява на КС от два различни типа - Microsoft Windows и UNIX, да комуникират помежду си. Неговата цел е да направи една КС UNIX да изглежда като Windows сървър за клиентските КС, работещи под ОС на Microsoft. Последнната версия на Samba позволява на КС Linux да използват една от нейните файлови системи, за да осъществяват достъп до отдалечени Windows КС.
5.2. Продуктът AppleTalk over PPP (Point-to-Point Protocol) е междуплатформено решение ("кросплатформено" решение) за комуникация тип Macintosh – PC операционна система. Той например осигурява на един Macintosh клиент отдалечен достъп (Dial-In) до Windows Server;
5.3. Продукти за комуникация в мрежи тип РС-мейнфрейм, изграждащи SNA (System Network Architecture – системна мрежова архитектура). Тази архитектура е разработена през 1970 г. от IBM, за да свързва несъвместими системи със слоеста архитектура. SNA е подобна в много отношения на референтния OSI модел. Например тя също е изградена от седем слоя. Тя реализира идеята на IBM да свърже несъвместимите по структура КС тип "РС" и тип "мейнфрейм" , с цел да обменят данни едни с други. SNA се явява по – сложен протоколен набор от TCP/IP;
5.4. Пакетът Samba позволява на КС от два различни типа - Microsoft Windows и UNIX, да комуникират помежду си. Неговата цел е да направи една КС UNIX да изглежда като Windows сървър за клиентските КС, работещи под ОС на Microsoft. Последнната версия на Samba позволява на КС Linux да използват една от нейните файлови системи, за да осъществяват достъп до отдалечени Windows КС.
Коментари: