Соединения WAN, как правило, имеют высокую эксплуатационную стоимость и имеют ограничения по пропускной способности. Использование сервисов, повышающих эффективность использования таких соединений, является ключевым аспектом в снижении стоимости эксплуатации распределенных объединенных сетей. Программное обеспечение Cisco IOS предлагает набор функциональных возможностей, уменьшающих стоимость эксплуатации сети и, вместе с тем, обеспечивающих эффективность в ее использовании. Основной концепцией этих возможностей является использование каналов WAN только в случае необходимости. Другими словами, каналы WAN целесообразно использовать только для передачи пользовательского трафика.

Принцип DDR (Dial-on-Demand Routing)

При увеличении зоны охвата сети Netware зачастую появляется необходимость в поддержке клиентов и серверов сети, расположенных в разных географических зонах и соединяющихся с центральной сетью через внешние каналы связи. Традиционно сети WAN строились с использованием частных выделенных линий, на которых устанавливались постоянные соединения, имеющие фиксированную эксплуатационную стоимость. Сказанное также относится к постоянным виртуальным соединениям.

В целях снижения стоимости эксплуатации дорогих каналов WAN Cisco IOS предлагает использовать коммутируемые соединения с использованием принципа DDR (Dial-on-Demand Routing). С использованием DDR заказчики могут применять модемы, терминальные адаптеры ISDN или интегрированное оборудование ISDN для установления периодических, коротких по времени соединений через публичные телефонные сети или сети с коммутацией каналов.

Примером использования DDR может служить сеть, состоящая их двух серверов Netware, соединенных через ISDN. Когда клиент в одной из частей такой сети начинает передавать пакеты, адресованные другой части сети, то маршрутизатор совершает звонок ISDN для достижения удаленного сетевого сегмента и передает эти пакеты по установленному соединению. Когда трафик прекращается и истекает время ожидания следующего пакета, то маршрутизатор обрывает соединение.

Сам по себе принцип DDR обеспечивает периодическую связь между удаленными офисами. Однако, протоколы Netware RIP и SAP не предназначены для работы в таких сетевых средах, где досягаемость тех или иных участков сети не является постоянной или пропускная способность сети достаточно не велика. При использовании DDR пакеты обновлений RIP и SAP будут постоянно активизировать и удерживать в рабочем состоянии все линии связи. Если не предпринимать дополнительных шагов в ходе миграции к сетям с использованием DDR, то передача трафика Netware через линии связи WAN не принесет ожидаемого экономического эффекта.

Программное обеспечение Cisco IOS предлагает ряд решений, способствующих снижению или устранению проблем, связанных с активизацией линий связи пакетами RIP и SAP. Для небольших сетей, имеющих небольшое число серверов, необходимость в пакетах обновления маршрутов и распределения сервисов устраняется путем конфигурирования статических маршрутов и статических таблиц SAP. Это однако означает, что изменения в топологии сети не будут автоматически отражаться на тех участках, которые используют это решение. Вся ответственность за правильное функционирование сети ложится в этом случае на администратора, который в случае каких-либо изменений должен будет произвести ручную настройку параметров устройств.

Как уже отмечалось выше, сетевой администратор может увеличить временные интервалы между пакетами обновлений RIP и SAP, что позволит снизить использование полосы пропускания и частоту активизации линий связи этим типом трафика. Кроме того, фильтрация пакетов RIP и SAP позволяет передавать информацию об изменениях в сети блоками, используя линии связи WAN для передачи только той информации, которая содержит сведения о реальных изменениях, произошедших в сети с момента последнего обновления. Вмешательство администратора в этом случае все равно необходимо при изменении конфигурации сети и при управлении доступностью тех или иных сетевых ресурсов.

Следующие разделы статьи описывают дополнительные функциональные возможности Cisco IOS, которые специально разработаны для решения проблем, связанных с использованием DDR.

Принцип Snapshot Routing (Моментальный снимок)

Этот принцип маршрутизации позволяет протоколам RIP и SAP изучать конфигурацию удаленных маршрутов и сервисов динамически, причем информация о них сохраняется в соответствующих таблицах до тех пор, пока не произойдет обмена пакетами обновлений. Этот принцип маршрутизации поддерживается Cisco IOS при использовании выделенных линий связи и каналов ISDN.

Принцип 'моментального снимка' (см. рис. 8) заключается в том, что удаленный маршрутизатор получает информацию о маршрутах и сервисах то время, когда линия связи активна (интервал T1). Это состояние маршрутов и сервисов сохраняется на все время, в течение которого линия связи является неактивной (интервал T2). Затем снова наступает активный период, в течение которого происходит обмен информацией об изменениях конфигурации маршрутов и сервисов.

В том случае, если за время следующего активного периода маршрутизатор не получает ни одного пакета обновлений, то через заданный промежуток времени (интервал T3) он может активизировать линию связи с тем, чтобы убедиться в наличии маршрутизатора или другого устройства на другом конце линии связи. Например, такая ситуация возможна в том случае, если телефонный номер DDR или интерфейс был временно недоступен во время активного периода.

Принцип Snapshot Routing особенно подходит к использованию в сетях ISDN для снижения суммарной стоимости соединения.

Плавающие статические маршруты (Floating static routes)

В маршрутизаторах и серверах доступа сконфигурированные вручную статические маршруты имеют больший приоритет по сравнению с динамическими маршрутами, конфигурируемыми автоматически протоколами маршрутизации. ПО Cisco IOS поддерживает дополнительный тип маршрутов, конфигурируемых напрямую - плавающие статические маршруты. Плавающий статический маршрут представляет собой так называемый 'путь последнего обращения', используемый в качестве альтернативного пути по заданному направлению в том случае, если для передачи пакетов нет динамического маршрута. Эта функциональная особенность обеспечивает определенную гибкость при создании устойчивых топологий маршрутизации.

Одним из применений плавающих статических маршрутов является создание резервных путей следования трафика при использовании DDR. Такой случай показан на рис. 9.

На этом рисунке основным путем из сети 1 в сеть 2 является выделенная линия между маршрутизаторами А и В. Однако, возможен и другой путь, проходящий через коммутируемое соединение. В случае обрыва выделенной линии маршрутизатор А перенаправит весь трафик на маршрутизатор С, а тот, в свою очередь, передаст его маршрутизатору B. При восстановлении работоспособности выделенной линии динамический маршрут перекроет плавающий статический маршрут, и путь следования трафика вновь станет таким, каким он было до обрыва.

Механизмы IPX Watchdog и SPX Keepalive Spoofing

ОС Netware включает в себя специальный контрольный протокол (IPX Watchdog), производящий периодический опрос неактивных соединений с рабочими станциями и передающий серверу сообщения о сбоях этих соединений или о доступности той или иной рабочей станции. Если отчет протокола IPX Watchdog на каком-то из соединений не доступен, то сервер закрывает это соединение.

Некоторые программы, входящие в состав ОС Netware, требующие гарантированного соединения и использующие для этого систему подтверждений правильности передачи пакетов (например, Netware Remote Console [RCONSOLE], Remote Printer [RPRINTER] и Netware for SAA), работают с протоколом SPX. Устройства, находящиеся на обоих концах соединения SPX периодически посылают друг другу диагностические запросы, сохраняющие активное соединение даже в том случае, если передачи полезных данных не происходит.

Как и пакеты обновления RIP и SAP, пакеты IPX Watchdog и SPX могут вызвать постоянную активность коммутируемых каналов WAN, делая их использование неоправданно дорогим. Интервалы в передаче этих пакетов могут быть увеличены - это несколько снизит уровень использования канала. В этом плане Cisco IOS имеет возможность эмулировать оба этих протокола, снижая таким образом общее количество трафика, передаваемого через каналы WAN и предотвращая попадание этих пакетов в соединения, использующие DDR.

Маршрутизаторы и серверы доступа, работающие под управлением Cisco IOS, могут напрямую отвечать серверам Netware на рассылаемые ими запросы IPX Watchdog. Эта функциональная особенность, также известная как IPX spoofing или NCP spoofing, позволяет производить локальное разрешение запросов. Что касается функции SPX spoofing, то устройства, работающие под Cisco IOS, могут отвечать на запросы keepalive, рассылая соответствующие пакеты, как клиентам, так и серверам, обеспечивая устойчивое соединение между ними. Использование этих функциональных возможностей обеспечивает отсутствие передачи ненужного трафика по дорогостоящим каналам WAN, что позволяет существенно снизить стоимость их эксплуатации в условиях крупных распределенных сетей Netware.

Сжатие заголовков IPX и данных

ПО Cisco IOS обеспечивает сжатие данных в пакетах IPX при их передаче через сети X.25, PPP и Frame Relay. Сжатие данных позволяет уменьшить размер поля payload внутри сетевого пакета.

Cisco IOS также поддерживает механизм сжатия заголовков IPX Header Compression (CIPX), что уменьшает размеры заголовков пакетов IPX при их передаче через соединения PPP. Такое сжатие обеспечивает уменьшение размера заголовка от 30 байт до одного.

CIPX работает на соединениях PPP, использующих коммуникационные протоколы IPXCP или IPXWAN. Применение или неприменение CIPX на соединениях IPXWAN определяется автоматически, что упрощает конфигурирование таких линий связи.

Оба способа сжатия уменьшают эксплуатационную стоимость сети и повышают ее производительность за счет снижения требований к пропускной способности соединений WAN при передаче трафика Netware.

Протокол NHRP (Next Hop Resolution Protocol)

Протокол NHRP позволяет маршрутизаторам и серверам доступа динамически определять адреса уровня 2, соответствующие другим устройствам в облаке WAN. ПО Cisco IOS в настоящее время поддерживает протокол NHRP на соединениях IPX-over-ATM, SDMS и туннелях GRE.

В частично соединенных, нешироковещательных сетях с множественным доступом, таких как ATM и SDMS, множественные логические сети, организованные в облаке WAN, нуждаются в организации полного сетевого взаимодействия между собой. В таких сетевых конфигурациях пакеты могут проходить через большое число промежуточных устройств до тех пор, пока не достигнут своего назначения, а именно того маршрутизатора, который является ближайшим к сети назначения пакета.

Используя протокол NHRP, маршрутизаторы и серверы доступа получают возможность динамически узнавать адреса уровня 2 узлов, находящихся в разных частях сети. Маршрутизаторы и серверы доступа могут выбирать наиболее прямой путь следования пакетов данных в большой сети, исключая таким образом наличие ненужных промежуточных узлов на маршруте. Протокол NHRP облегчает путь перехода к распределенным коммутируемым сетям WAN и исключает необходимость во многих ручных процедурах конфигурирования устройств.