Объединение существующих сетей Novell в единую сетевую систему и поддержка большого числа клиентов и серверов Netware вызвали необходимость в разработке специальных механизмов, обеспечивающих масштабируемость таких сетей. ПО Cisco IOS содержит ряд специальных функций, делающих возможным создание больших объединенных сетей Novell.

Routing Information Protocol

Программное обеспечение Cisco IOS поддерживает протокол RIP, который предоставляет базовое решение по объединению сетей Netware в единую сетевую систему. Однако, достаточно частые пакеты обновлений для таблиц маршрутизации, низкий уровень сходимости при изменениях топологии сети и ограничение на 16 промежуточных узлов делает этот выбор этого решения не совсем удачным для сетевых систем, использующих каналы WAN.

Протокол EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

Одним из наиболее сильных шагов Cisco Systems в решении проблемы объединения сетей Netware явилась разработка собственной версии протокола IGRPR (Interior Gateway Routing Protocol). Кроме сетей TCP/IP протокол EIGRP обеспечивает поддержку сетей Netware и AppleTalk.

EIGRP использует алгоритм Distance Vector, однако, несмотря на это, его быстрая сходимость при изменениях сетевой топологии сравнима с протоколами, работающими по алгоритму link-state. Протокол EIGRP рассылает обновления маршрутов только в случае изменений топологии, передает только информацию об изменениях и его распространение ограничивается числом промежуточных узлов, задаваемым по желанию сетевого администратора. В результате EIGRP обеспечивает низкий уровень нагрузки на сетевые соединения, низкий уровень утилизации процессоров маршрутизаторов и умеренные требования к памяти.

В отличие от протоколов link-state EIGRP не требует наличия в сети строгой иерархической организации сетевых адресов, что позволяет сетевым администраторам более гибко объединять и расширять существующие сети. EIGRP также обеспечивает наличие у каждого маршрута нескольких метрик (задержка, полоса пропускания, надежность и текущая загрузка), что обеспечивает более точное представление о топологии сети и позволяет наиболее эффективно использовать суммарную полосу пропускания.

Использование EIGRP в больших сетях Netware может снизить общий трафик в основных магистральных соединениях на 40-50%. Многие большие публичные и частные сети Netware используют EIGRP на основных магистральных соединениях благодаря его высокой масштабируемости и производительности.

Протокол NLSP и агрегирование маршрутов

Для преодоления ограничений протокола RIP компания Novell включила в состав ОС Netware версий 3.12 и 4.х поддержку нового маршрутизирующего протокола NLSP (Netware Link Services Protocol). Протокол NLSP основан на маршрутизирующем протоколе сетей TCP/IP, известном как OSPF (Open Shortest Path First), однако происхождение этого протокола связано с протоколом IS-IS (OSI Intermediate System-to-Intermediate System).

Как любой маршрутизирующий протокол, использующий алгоритм link-state, протокол NLSP обладает низким временем сходимости. Изменения топологии сети вызывают передачу широковещательных пакетов с обновлениями маршрутной информации только один раз. NLSP требует сравнительно небольшой пропускной способности линий связи, однако его успешная работа во многом зависит от производительности маршрутизатора и может вызывать повышенные требования к памяти.

Программное обеспечение Cisco IOS поддерживает протокол NLSP, что было успешно протестировано при внедрении сетей Novell. Именно Cisco IOS является первым программным обеспечением, поддерживающим дополнительные функции этого протокола, описанные в спецификации NLSP 1.1, известными также, как агрегирование маршрутов.

Эти дополнительные функциональные возможности протокола NLSP предоставляют некоторые преимущества пользователям больших сетей IPX. Первым из них является возможность разделения сетей IPX на множество независимых областей NLSP. Ранее протокол NLSP предназначался для работы в сети, представляющей собой единую маршрутную область, что означало, что для взаимодействия маршрутных таблиц разных областей NLSP было необходимо использовать протокол RIP.

Протокол NLSP, в том виде, как его представляет Cisco Systems, позволяет на одном маршрутизаторе запускать несколько областей протокола с обеспечением обмена или 'протекания' маршрутной информации между этими областями. Это позволяет создавать большие объединенные сети, используя протокол NLSP даже при помощи всего лишь одного маршрутизатора.

Как показано на рис. 5, при правильном дизайне сети и при иерархической системе распределения сетевых адресов, использование агрегирования маршрутов протокола NLSP более эффективно.

По возможности диапазоны сетевых адресов могут быть агрегированы в одну маршрутную запись, что существенно снижает размеры маршрутных таблиц и объемы трафика, содержащего маршрутные обновления. Такой подход обеспечивает более эффективную маршрутизацию.

Распространение маршрутов (Redistribution)

Программное обеспечение Cisco IOS также обеспечивает распространение маршрутной информации между различными маршрутизирующими протоколами, такими как EIGRP, NLSP и RIP в условиях сетей Netware. Это свойство предоставляет дополнительную гибкость пользователям и администраторам сетей Novell. Распространение маршрутной информации позволяет создавать большие сети Novell с использованием сложных маршрутизирующих протоколов на уровне основных магистральных соединений и без необходимости поддержки или использования этих протоколов на пограничных устройствах сети.

Ранее, когда сети IPX дорастали до такого состояния, что протоколы RIP и SAP уже не могли их адекватно обслуживать, пользователям таких сетей приходилось выбирать между EIGRP и NLSP, учитывая те или иные преимущества каждого из этих протоколов в условиях конкретных требований. Теперь, благодаря возможности распространения маршрутов, пользователи могут выбирать маршрутизирующий протокол или их комбинацию, наиболее удовлетворяющую всем требованиям. Например, сеть IPX может быть построена с применением комбинации протоколов RIP и NLSP на уровне серверов Netware и с использованием EIGRP в качестве единого маршрутизирующего протокола на уровне соединений ядра сети.

Конфигурирование времени обновления и размера пакетов протоколов RIP и SAP

Клиенты и серверы Netware при определении доступных сервисов полагаются на пакеты обновлений протоколов RIP и SAP. Один раз в минуту протоколы RIP и SAP генерируют широковещательные пакеты, учитываемые во внутренних таблицах маршрутизации и доступных сервисов каждого узла сети. Эти пакеты обновлений вызывают некоторое снижение производительности сети, которое в случае большой сети может вызвать серьезную нагрузку на соединения уровня ядра, что в свою очередь приведет к существенному снижению производительности всей сети в целом.

ПО Cisco IOS поддерживает возможность конфигурирования временных интервалов между рассылкой таких пакетов. При соответствующей конфигурации таймеров RIP и SAP сетевые администраторы могут контролировать объем трафика, вызываемого этими протоколами и, соответственно, оказывать влияние на уровень нагрузки на соединения. Эта возможность позволяет оптимальным образом использовать суммарную полосу пропускания сети.

Кроме того, Cisco IOS позволяет изменять размеры пакетов протоколов RIP и SAP вплоть до размеров MTU (Maximum Transmission Unit). При увеличении размеров пакетов RIP и SAP общее их число снижается, что также оказывает благотворное влияние на использование полосы пропускания соединений.

Направленные широковещательные пакеты NetBIOS

Программное обеспечение Cisco IOS помогает решить проблему управления трафиком NetBIOS, инкапсулированным в пакеты IPX. Сервис имен NetBIOS основан на использовании широковещательных пакетов, которые занимают значительную часть полосы пропускания в крупных сетях. Cisco IOS обеспечивает алгоритм 'all nets broadcasting', который позволяет осуществлять эффективное распространение широковещательного трафика без образования замкнутых петель, вызывающих широковещательные штормы.

Протокол RSUP (Reliable SAP Update Protocol)

Даже при увеличении временного интервала в рассылке обновлений SAP эти пакеты продолжают оказывать существенное влияние на использование полосы пропускания соединений, в особенности это касается соединений WAN или крупных сетей Novell. Это утверждение особенно актуально в том случае, если наложенные сервисы, предоставляемые различными серверами Netware не подвержены частым изменениям.

Для решения подобной проблемы компания Cisco Systems разработала протокол RSUP (Reliable SAP Update Protocol). Использование протокола RSUP позволяет маршрутизаторам и другим устройствам, работающим под управлением Cisco IOS, поддерживать таблицы текущего состояния сетевых сервисов рассылая только те пакеты SAP, которые действительно содержат сведения об изменениях сетевых сервисов с момента последнего обновления. Протокол RSUP может работать как сам по себе, так и во взаимодействии с протоколом EIGRP.

Туннели IPX

Другой функциональной составляющей ПО Cisco IOS, разработанной с целью оптимизации клиент/серверного взаимодействия является туннелирование IPX. Туннелирование - это стандартный термин, обозначающий способ взаимодействия двух родственных сетевых сред через третью инородную среду. Туннелирование обеспечивает услуги связи для сетей Netware через частные и публичные сети, включая Интернет, даже если эти сети вообще не поддерживают протокол IPX.

ПО Cisco IOS поддерживает функции туннелирования, используя при этом инкапсуляцию GRE (Generic Routing Encapsulation, RFC-1701). Инкапсуляция GRE позволяет мультиплексировать несколько типов протоколов в единый туннель.

Пример туннелирования показан на рис. 6.

Две локальные сети, использующие протокол IPX, разделены некоторой сетью, работающей по протоколу IP. При использовании GRE маршрутизаторы Cisco, находящиеся на краях этой сети (назовем ее IP WAN) могут инкапсулировать дейтаграммы IPX в пакеты IP для передачи первых через сеть IP.

Внутри туннелированных сетей сетевые устройства могут реализовывать различные протоколы маршрутизации IP и другие технологические решения, обеспечивающие управление, оптимизацию трафика IP. При этом время выбора маршрута и сходимость протоколов маршрутизации сокращается.

Добавим, что хотя трафик туннеля может проходить через большое число маршрутизаторов Cisco внутри IP WAN, протоколы маршрутизации IPX рассматривают весь туннель как одно прямое соединение между двумя маршрутизаторами. Такое решение обеспечивает функции масштабирования при использовании протокола RIP, ограниченного числом промежуточных узлов. И, наконец, необходимо отметить, что процедуры конфигурации туннеля для практически не отличаются процедур конфигурации сетевого интерфейса, что означает, что на туннель можно устанавливать списки доступа и фильтры протоколов.

Отметим, что Cisco IOS обеспечивает создание туннелей IP для передачи протокола IPX только при использовании стандартной реализации GRE. Реализация, описанная в RFC-1234, не поддерживается.

Сети, не содержащие серверов, и фильтрация запросов GNS

Cisco IOS позволяет клиентам Netware располагаться в таких сетях, где нет ни одного сервера Netware. Когда клиент Netware пытается обнаружить сервер, он посылает в сеть широковещательный запрос, называемый GNS (Get Nearest Server). Маршрутизаторы Cisco 'слушают' трафик Netware, находят подходящий сервер и перенаправляют запросы GNS непосредственно к нему. Благодаря наличию возможности фильтрации запросов GNS сетевые администраторы могут исключать некоторые серверы из поля видимости клиентов, реализуя таким образом функции защиты данных. Кроме того, эта возможность позволяет повысить уровень гибкости сети.

В ответах на запросы GNS программное обеспечение Cisco IOS также может распределять клиентов по всем имеющимся в наличии серверам. Например, клиент A направляется на сервер 1, а клиент В - на сервер 2, как показано на рис. 7.

Маршрутизатор Cisco посылает ответ GNS клиенту А, в котором говорится о том, что этому клиенту надлежит взаимодействовать с сервером 1. Клиенту же В предписывается работа с сервером 2. Благодаря поддержке сетевых сегментов, не содержащих серверов Netware, а также возможности по распределению клиентов по разным серверам, ПО Cisco IOS позволяет организовать сетевое разделение нагрузки, повышающее доступность сетевых приложений и снижающее необходимость в установке большого числа локальных серверов.

Виртуальные интерфейсы

Другой функциональной возможностью Cisco IOS является наличие поддержки виртуальных интерфейсов, позволяющих создавать виртуальные соединения в сетях X.25, Frame Relay или SMDS. Эти виртуальные интерфейсы конфигурируются так же, как если бы это были разные физические интерфейсы, включая поддержку списков доступа и фильтров протоколов, параметры маршрутизирующих протоколов (например, RIP на одном виртуальном соединении и EIGRP - на другом). Эта функциональная особенность позволяет существенно увеличить уровень гибкости сетевой структуры.