12
коммуникационный обмен осуществлен, происходит разрыв связи и ресурсы
возвращаются обратно [9, c.89].
Следует отметить, что виртуальный SVC-канал может быть
динамически создан службами операционной системы. При этом необходимо
учитывать параметры, которые создаются оконечными устройствами,
оборудованием и средствами сети в автоматическом режиме.
Для того чтобы создать виртуальный SVC-канал необходимо
выполнить следующие действия:
- подключить коммутатор, которые получает от передающего
устройства запросы на соединение. Далее коммутатором выполняется
проверка, какая полоса пропускания запрошена VPN-устройством и если к
ней доступа нет, то запрос отклоняется. В случае обнаружения полосы
пропускания, коммутатором выполняются задачи по заданию его
параметров;
- полученный запрос на соединение пересылается на принимающее
VPN-устройство и если это устройство будет идентифицировано, то
коммутаторами производится передача идентификатора в обратном
направлении с указанием передающему устройству виртуального пути;
- после того, как передающим устройством получен идентификатор
виртуального пути, он заканчивает операции, назначая идентификатор
виртуальному каналу (VCI).
Преимуществом SVC-каналов является то, что они скрыты от
пользователя и не предусматривают ручное конфигурирование, что
существенно упрощает работу сетевого администратора. Среди недостатков
SVC-каналов следует выделить, что в них возможны задержки, которые
вызваны операциями установления разрывов [21, c.12].
Для установки выходящего соединения через коммутируемый канал,
персональный компьютер выбирает логический канал, у которого в
выделенной группе обнаружено наибольшее значение номера и посылка
13
запроса на соединение. В этот запрос включается номер группы канала,
параметры адреса получателя, а в некоторых случаях и собственный адрес.
Если установлено входящее соединение, центр коммутации производит
операции по выбору логического канала, который свободен во время
соединения и у него наименьший номер в группе. Выбранный логический
канал затем включен в состав входящего запроса и позволяет установить
соединение через канал коммутации.
Кроме виртуальных каналов в сети применяются пакетные адаптеры
данных (ПАД), которые предусматривают подключение асинхронных
терминалов.
Для работы с пакетными адаптерами (ПАД) применяются различные
сетевые модели, характеристика которых приведена на рисунке 3 [36, c.59].
Рисунок 3 – Виды сетевых моделей, которые применяются для работы с
пакетными адаптерами
• В этом случае на гостевой машине
устанавливается режим, когда гостевой
машиной выполняется посылка IP-пакетов и
этот пакет выполняется посылку данных
Сетевая модель Network
Address Ntanslation (NAT)
• Эта модель предусматривает применение
драйвера устройства HOST-машины, перехват и
ввод данных через физический сетевой адаптер
Сетевая модель Bridged
Networking (Сетевой мост)
• Эта модель применяется для создания
виртуальных машин в режиме Internal
Networking. Для этой цели можно использовать
режим Bridged Networking, однако внутренняя
сеть является более безопасной
Сетевая модель Internal
networking (Внутренняя сеть)
• В этом режиме, гостевая машина может
общаться с другими гостевыми машинами, а
также с HOST-машиной. При этом гостевая
машина не связана с физическим интерфейсом
Сетевая модель Host-Only
Networking (Виртуальный
адаптер хоста)
14
В состав виртуальной сети входят интерфейсы Х.25 и Х.21. В большей
степени в виртуальных сетях применяются интерфейсы Х.25, главной
особенностью которых является создание аппарата для виртуальных каналов.
Информационный обмен в интерфейсе Х.25 во многом аналогичен
функционированию ISDN-сетей [11, c.45].
Среди обязательных этапов следует выделить создание виртуального
канала, организацию обмена по виртуальному каналу, разрыв связи по
виртуальному каналу.
Информационное взаимодействие с помощью интерфейса Х.25
реализуется как на физическом уровне, так и на канальном уровне, так и на
сетевом. К основным элементам виртуальной сети относятся устройства DTE
(Data Terminal Equipment), устройства DCE (Data Circuit-Terminating
Equipment), устройства PSE (Packet Switching Exchange) [27, c.115].
Устройство PAD (packet assembler/ disassembler) выступает в виде
специфического устройства для интерфейса Х.25 и позволяет обеспечить
взаимодействие между неспециализированными терминалами,
выполняющими операции по преобразованию данных и обратные
преобразования.
За счет интерфейса Х.25 выполняется обеспечение:
- доступа удаленных пользователей к главному компьютеру;
- доступ удаленного персонального компьютера к локальной сети;
- организация связи в удаленной сети с другой удаленной сетью.
В состав интерфейса Х.25 входит три нижних уровня модели OSI,
такие как физический, канальный и сетевой. Среди особенностей этой сети
следует выделить возможность применения коммутируемых виртуальных
каналов, позволяющих организовать передачу данных между компонентами
сети. Для установления коммутируемого виртуального канала применяются
служебные протоколы, выполняющие роль протоколов сигнализации.
15
На физическом уровне интерфейсом Х.25 применяются аналоговые
выделенные линии, позволяющие обеспечить двухточечное соединение. При
этом можно использовать цифровые выделенные линии. Следует отметить,
что на сетевом уровне не выполняется контроль достоверности и управление
потоком данных. В свою очередь, на физическом уровне можно реализовать
один из протоколов Х.21 или Х.21bis [25, c.140].
На канальном уровне интерфейс Х.25 позволяет обеспечить
необходимый уровень целостности данных и контроль потоков данных. При
этом на канальном уровне поток данных преобразуется в кадры.
В виртуальных сетях на канальном уровне применяются технологии
HDLC/SDLC, позволяющие решить следующие проблемы [33, c.36]:
- обеспечить передачу сообщений, в которых возможны ошибки, тем
самым удовлетворить требования к прозрачности кода;
- при передаче потоков битов необходимо выполнять процедуры,
позволяющие выявить ошибки на приемной стороне;
- возникающие ошибке при передаче данных не должны приводить к
потере или дублированию компонентов сообщения или их искажению;
- за счет использования протоколов канального уровня должна
выполняться работа, как к двухточечным, так и многоточечным физическим
цепям;
- за счет использования протокола реализуется информационный
обмен, позволяющий обеспечить необходимый уровень распространения
сигнала.
Протоколы HDLC позволяет организовать передачу данных с помощью
кадров, имеющих переменную длину. При этом начало кадра и его конец
может быть помечено специальной последовательностью битов, получившей
название флага. Для того чтобы обеспечить управление передачей
информации, станция которая обеспечивает информационный обмен
обозначается как первичная, а вторая станция выступает вторичной. При
16
этом кадр, посылаемый первичной станций, получил название команды, а
вторичной станции – ответ. На канальном уровне также применяется кадр
LAPB, включающий поле ADRESS и поле CONTROL [28, c.35].
Характеристика основных видов кадров, используемых в протоколе
Х.25, приведена на рисунке 4.
Рисунок 4 – Характеристика основных видов кадров, используемых в
протоколе Х.25
Пакет интерфейса включает не менее 3-х байт, которые позволяют
определить заголовок пакета. При этом в состав первого байта включено 4
бита идентификатора, имеющего общий формат, а также номера группы в
логическом канале. Во втором байте отражен номер логического канала, в
третьем байте содержится идентификатор типа пакета. Пакеты могут быть
двух видов: управляющие пакет и пакеты данных. Для определения типа
пакет используется младший бит идентификатора типа пакета [12, c.50].
Идентификатор общего формата включает признак, позволяющий
установить тип процедуры для управления потоком пакетов, а номер
логического канала для задания содержимого полей (номера группы от 0 до
15) и номера канала в группе (от 0 до 255). Следовательно, максимальное
•В битах поля CONTROL размещаются 3-х
разрядный номер передаваемого кадра и 3-х
разрядный номер кадра, который ожидается для
приема для обеспечения управления потоком
Информационные кадры
•В поле CONTROL размещается 3-х разрядный номер
информационного кадра, который ожидается для
приема и два бита, которые определяют тип
передаваемого управляющего кадра
Управляющие кадры
•Предназначены для организации и разрывания
логического соединения, согласования параметров
линии и формирования сигналов о возникновении
неустранимых ошибок в процессе передачи данных
I-кадрами
Ненумерованные кадры
•На сетевом уровне кадры объединяются в один
поток, а общий поток разбивается на пакеты.
Сетевой уровень
17
количество каналов может достигнуть значения 4095. За счет номера
логического канала можно определить виртуальный порт, для которого
характерен определенный пользовательский процесс.
В состав формата сетевого адреса Х.25 входит Data Network ID Code
(DNIC) Network Terminal Number, включающий 4-ре десятичных цифр и
номер провайдера. Содержимое поля Network Terminal Number содержит 10
или 11 десятичных цифр, которые определяет провайдер и предназначено для
определения конкретного пользователя [13, c.78].
Для того, чтобы обеспечить возможность подключения к сети X.25
терминалов различного типа, используются специальные алгоритмы и
параметры, которые управляют процессом сборки и разборки пакетов. С
помощью рекомендации Х.3 определяется наименование и назначение
основных параметров позволяющих реализовать настройку PAD. В свою
очередь, для управления потоком применяют коды XON и XOFF.
Среди достоинств интерфейса следует отметить высокий уровень
надежности, который гарантируется через доставку данных, а недостатком
выступают значительные задержки времени.
1.3 Виды интерфейсов и программного обеспечения виртуальной
локальной сети
Виртуальная сеть (Virtual Private Network) организуется между
рабочими станциями в компьютерной сети без применения физической
среды. Выполним обзор программного обеспечения, которое используется
для организации виртуальной сети [22, c.96].
На рынке программного обеспечения свое распространение получил
программный продукт «Log Mein Hamachi 2.1.0». Для настройки
виртуальной сети используются идентификатор и пароль. Далее для
полученного списка компьютеров в виртуальной сети, производятся
18
операции по присваиванию IP адресов, и все участники виртуальной сети
отражаются на клиентских машинах [16, c.38].
Для управления виртуальными машинами администратором сети
используется веб-интерфейс, внешний вид которого приведен на рисунке 5.
Рисунок 5 – Внешний вид веб-интерфейса программы «Log Mein
Hamachi 2.1.0»
В программном продукте «Log Mein Hamachi 2.1.0» предусмотрено два
режима работы с виртуальной сетью управляемый и неуправляемый. Также
программе предусмотрены средства, позволяющие организовать
безопасность данных. Для обеспечения конфиденциальности передаваемых
данных применяется 256-разрядное шифрование AES, сетевая проверка
подлинности данных, блокировки клиентских машин различными методами.
Базовая версия программного продукта «Log Mein Hamachi 2.1.0»
является бесплатной, но позволяет создать виртуальную сеть, имеющую не
более 16 машин. В платной версии существует возможность организовать
сеть, включающую 256 машин, использовать топологию «звезда», сети с
шлюзом и ячеистые сети [24, c.35].
19
Для организации виртуальной сети также можно использовать
программный продукт «Wippien 2.5.1» с открытым исходным кодом.
Создание VPN-сети предусматривает установку виртуального сетевого
адаптера. В отличие от программного продукта «Log Mein Hamachi 2.1.0» в
программе «Wippien 2.5.1» регистрация учетных записей необязательна,
поскольку для этого предусмотрен протокол Jabber, позволяющий
использовать учетные записи в Google, ICQ [14, c.70].
Также в состав программного продукта входит клиентское
приложение, позволяющее организовать обмен сообщениями или
организовать голосовой чат.
Каждый пользователь в виртуальной сети имеет IP-адрес, присвоенный
ему программой, который используется для настройки сетевых служб и
приложений, работающих через виртуальную сеть.
Внешний вид окна настойки программы «Wippien 2.5.1» приведен на
рисунке 6 [38, c.70].
Рисунок 6 – Внешний вид окна настройки программы «Wippien 2.5.1»
20
Если пользователи в виртуальной сети не используют чат, можно
использовать приложение miniVPN, которое используется только для
организации виртуальной сети.
Также программный продукт «Wippien 2.5.1» можно использовать
через службу Wippien Service, работающую фоновом режиме, которая
обеспечивает постоянное соединение с сервером, а также другими рабочими
станциями в виртуальной сети [32, c.118].
Среди достоинств программного продукта «Wippien 2.5.1» следует
отметить многоязычную поддержку, возможность настройки внешнего вида.
Следует также отметить программу «Comodo Unite 3.0», которая
позволяет создать новую виртуальную сеть или присоединиться к
существующей сети, а также организовать общение внутри сети. Внешний
вид интерфейса программы «Comodo Unite 3.0» приведен на рисунке 7.
Рисунок 7 - Внешний вид интерфейса программы «Comodo Unite 3.0»
21
Как видно из рисунка 7, программа «Comodo Unite 3.0» используется в
процессах управления виртуальной сетью и позволяет организовать общение
между пользователями, подключенными в эту сеть. Как в обычном средстве
для общения в программе организована возможность управления статусом в
сети (занят, невидим, доступен или отошел), формировать личный список
контактов, с разделением его на группы, отражением только тех
пользователей, которые доступны только в текущий момент времени. Также
в программе организована возможность обмена файлами, импорта контактов
из других чатов.
Вместе с тем в программе «Comodo Unite 3.0» предусмотрены
дополнительные возможности, среди которых следует отметить эффект
«дрожания экрана» пользователя [17, c.76].
Среди новых решений для организации виртуальных сетей можно
выделить программный продукт «Remodo», который поддерживает работу в
операционных системах Windows, Mac OS X и Linux. Окно регистрации в
программе «Remodo» приведено на рисунке 8.
Рисунок 8 - Внешний вид окна регистрации «Remodo»