1.3.Реализация сервиса без установления соединения

Реализация сервиса без установления соединения Рассмотрев два класса сервисов, которые сетевой уровень может предоставлять своим пользователям, можно перейти к обсуждению устройства этого уровня. Возможны два варианта в зависимости от типа сервиса. Если предоставляется сервис без установления соединения, пакеты внедряются в подсеть по отдельности и их маршруты рассчитываются независимо. При этом никакой предварительной настройки не требуется. В этом случае пакеты часто называют дейтаграммами, по аналогии с телеграммами, а подсети, соответственно, — дейтаграммными. При использовании сервиса, ориентированного на соединение, путь от маршрутизато- ра отправителя до маршрутизатора получателя должен быть установлен до нача- ла каких-либо передач пакетов. Такое соединение называется виртуальным кана- лом, по аналогии с физическими каналами, устанавливаемыми в телефонной системе. Подсеть при этом называется подсетью виртуального канала. В этом разделе мы обсудим дейтаграммные подсети; в следующем разделе — подсети виртуального канала. Рассмотрим принцип работы дейтаграммных подсетей. Пусть процесс Р1 (рис. 5.2) хочет послать длинное сообщение для Р2. Он передает свое послание транспортному уровню, сообщает ему о том, что доставить данные необходимо процессу Р2, выполняющемуся на хосте Н2. Код транспортного уровня исполня- ется на хосте Н1; более того, обычно он является частью операционной системы. Заголовок транспортного уровня вставляется в начало сообщения, и в таком ви- де оно передается на сетевой уровень. Обычно это просто еще одна процедура операционной системы. Предположим, что сообщение в четыре раза длиннее максимального размера пакета, поэтому сетевой уровень должен разбить его на четыре пакета (1, 2, 3 и 4) и послать их все поочередно на маршрутизатор А с использованием какого-ни- будь протокола двухточечного соединения, например РРР. Здесь вступает в игру оператор связи. Каждый маршрутизатор имеет свою внутреннюю таблицу, по которой он определяет дальнейший путь пакета при каждом из возможных адре- сов назначения. Каждая запись таблицы состоит из двух полей: пункт назначе- ния (адресат) и выходящая линия для данного адресата. Во втором поле могут использоваться только линии, непосредственно соединенные с данным маршру- тизатором. Так, например, на рис. 5.2 у маршрутизатора А имеются только две исходящие линии — ведущие к В и к С, поэтому все входящие пакеты должны пересылаться на какой-то из этих двух маршрутизаторов, даже если они не явля- ются адресатами. Изначальная таблица маршрутизации А показана на рисунке под соответствующей надписью.

Пакеты 1, 2 и 3, прибывая на маршрутизатор А, кратковременно сохраняются для того, чтобы можно было проверить их корректную доставку по контрольной сумме. Затем в соответствии с таблицей А все они пересылаются на маршрутиза- тор С. После этого пакет 1 уходит на Е, откуда доставляется на маршрутизатор локальной сети, F. Когда он прибывает на F, он инкапсулируется в кадр уровня передачи данных и передается на хост Н2 по локальной вычислительной сети. Пакеты 2 и 3 следуют по тому же маршруту. Однако с пакетом 4 связана несколько иная история. После прибытия на А он пересылается на маршрутизатор В несмотря на то, что адресом назначения явля- ется F, как и у первых трех пакетов. По каким-то своим причинам маршрутиза- тор А решил послать пакет 4 по новому маршруту. Может быть, это стало следст- вием затора где-то на линии АСЕ, возникшего при пересылке трех пакетов, в результате чего маршрутизатор решил обновить свою таблицу (на рисунке по- казана под надписью «В конце»). Алгоритм, управляющий таблицами маршру- тизации и принимающий решения, называется алгоритмом маршрутизации. Именно изучению алгоритмов маршрутизации будет уделено основное внима- ние в этой главе.