БИБЛИЯ ХАКЕРА

Протокол AppleTalk

В начале 1980 гг. Apple Computer готовилась к выпуску компьютера Macintosh. Инженеры компании знали, что в скором времени сети станут насущной необходимостью, а не просто интересной новинкой. Они хоте­ли также добиться того, чтобы базирующаяся на компьютерах Macintosh сеть была бесшовным расширением интерфейса пользователя Macintosh, совершившим подлинную революцию в этой области. Имея в виду эти два фактора, Apple решила встроить сетевой интерфейс в каждый Macintosh и интегрировать этот интерфейс в окружение настольной вычислительной машины. Новая сетевая архитектура Apple получила название Apple Talk.

Хотя Apple Talk является патентованной сетью, Apple опубликовала характеристики Apple Talk, пытаясь поощрить разработку при участии третьей стороны. В настоящее время большое число компаний успешно сбывают на рынке базирующиеся на Apple Talk изделия; в их числе Novell, Inc. и Microsoft Corparation.

Оригинальную реализацию Apple Talk, разработанную для локаль­ных рабочих групп, в настоящее время обычно называют Apple Talk Phase I. Однако после установки свыше 1.5 мил. компьютеров Macintosh в тече­ние первых пяти лет существования этого изделия, Apple обнаружила, что некоторые крупные корпорации превышают встроенные возможности Apple Talk Phase I, поэтому протокол был модернизирован. Расширенные протоколы стали известны под названием Apple Talk Phase II. Они расши­рили возможности маршрутизации Apple Talk, обеспечив их успешное применение в более крупных сетях.

Основы технологии

Apple Talk была разработана как система распределенной сети кли­ент-сервер. Другими словами, пользователи совместно пользуются сете­выми ресурсами (такими, как файлы и принтеры). Компьютеры, обеспе­чивающие эти ресурсы, называются служебными устройствами (servers); компьютеры, использующие сетевые ресурсы служебных устройств, на­зываются клиентами Ifclients). Взаимодействие со служебными устройст­вами в значительной степени является прозрачным для пользователя, так как сам компьютер определяет местоположение запрашиваемого матери­ала и обращается к нему без получения дальнейшей информации от поль­зователя. В дополнение к простоте использования, распределенные сис­темы также имеют экономические преимущества по сравнению с систе­мами, где все равны, так какважные материалы могут быть помещены в нескольких, а не во многих местоположениях.

Apple Talk относительно хорошо согласуется с эталонной моделью OSI.

Доступ к среде

Apple разработала AppleTalk таким образом, чтобы он был незави­симым от канального уровня. Другими словами, теоретически он может работать в дополнение к любой реализации канального уровня. Apple обеспечивает различные реализации канального уровня, включая Ethernet, Token Ring, FDDI и LocalTalk. Apple ссылается HaAppleTalk, ра­ботающий в Ethernet, как на EtherTalk, в Token Ring — как на TokenTalk и в FDDI — как на FDDITalk.

LocalTalk — это запатентованная компанией Apple система доступа к носителю. Он базируется на конкуренции на получение доступа, топо­логии объединения с помощью шины и передаче сигналов базовой поло­сы (baseband signaling) и работает на носителе, представляющим собой эк­ранированную витую пару, со скоростью 230.4 Kb/сек. Физическим интерфейсом является RS-422; это сбалансированный интерфейс для пе­редачи электрических сигналов, поддерживаемый интерфейсом RS-449.

Сегменты LocalTalk могут переноситься на расстояния до 300 мет­ров и обеспечивать до 32 узлов.

Сетевой уровень Назначения адреса протокола

Для обеспечения минимальных затрат, связанных с работой адми­нистратора сети, адреса узлов AppleTalk назначаются динамично. Когда Macintosh, прогоняющий AppleTalk, начинает работать, он выбирает ка­кой-нибудь адрес протокола (сетевого уровня) и проверяет его, чтобы убедиться, что этот адрес используется в данный момент. В случае, если это не так, то этот новый узел успешно присваивает себе какой-нибудь ад­рес. В случае, если этот адрес используется в данный момент, то узел с конфликтным адресом отправляет сообщение, указывающее на наличие проблемы, а новый узел выбирает другой адрес и повторяет этот процесс.

Фактические механизмы выбора адреса AppleTalk зависят от носи­теля. Для установления связи адресов AppleTalk с конкретными адресами носителя используется протокол разрешения адреса AppleTalk (AARP). AARP также устанавливает связи между адресами других протоколов и ап­паратными адресами. В случае, если пакет протоколов AppleTalk или лю­бого другой пакет протоколов должен отправить пакет данных в другой сетевой узел, то адрес протокола передается в AARP. AARP сначала про­веряет адресный кэш, чтобы определить, является ли уже установленной связь между адресом этого протокола и аппаратным адресом. В случае, ес­ли это так, то эта связь передается в запрашивающий пакет протоколов. В случае, если это не так, то AARP инициирует широковещательное или многопунктовое сообщение, запрашивающее об аппаратном адресе дан­ного протокольного адреса. В случае, если широковещательное сообще­ние доходит до узла с этим протокольным адресом, то этот узел в ответ­ном сообщении указывает свой аппаратный адрес. Эта информация передается в запрашивающий пакет протоколов, который использует этот аппаратный адрес для связи с этим узлом.

Сетевые объекты

AppleTalk идентифицирует несколько сетевых объектов. Самым простым является узел (node), который является просто любым устройст­вом, соединенным с сетью AppleTalk. Наиболее распространенными уз­лами являются компьютеры Macintosh и лазерные принтеры, однако мно­гие другие компьютеры также способны осуществлять связь AppleTalk, в том числе компьютеры IBM PC, Digital Equipment Corparation VAX и раз­личные АРМ. Следующим объектом, определяемым AppleTalk, является сеть. Сеть AppleTalk представляет собой просто отдельный логический ка­бель. Хотя этот логический кабель часто является отдельным физическим кабелем, некоторые вычислительные центры мосты для объ­

Единения нескольких физических кабелей. И наконец, зона (zone) AppleTalk является логической группой из нескольких сетей (возможно находящихся далеко друг от друга).

Протокол доставки дейтаграмм (DDP)

Основным протоколом сетевого уровня AppleTalk является прото­кол DDP. DDP обеспечивает обслуживание без установления соединения между сетевыми гнездами. Гнезда могут назначаться либо статистически, либо динамически. Адреса AppleTalk, назначаемые состоят из 2

Компонентов: 16-битового номера сети (network number) и 8-битОвого но­мера узла (node number). Эти два компонента обычно записываются в ви­де десятичных номеров, разделенных точкой (например, 10.1 означает сеть 10, узел 1). В случае, если номер сети и номер узла дополнены 8-би­товым гнездом (socket), обозначающим какой-нибудь особый процесс, то это означает, что в сети задан уникальный процесс.

AppleTalk Phase II делает различие между нерасширенными (попех - tended) и расширенными (extended) сетями. В нерасширенных сетях, та­ких как LocalTalk, номер каждого узла AppleTalk уникален. Нерасширен­ные сети были единственным типом сети, определенным в AppleTalk Phase I. В расширенных сетях, таких как EtherTalk и TokenTalk, Уникаль­ной является комбинация номер каждой сети/номер узла.

Зоны определяются управляющим сети AppleTalk в процессе кон­фигурации роутера. Каждый узел AppleTalk принадлежит к отдельной конкретной зоне. Расширенные сети могут иметь несколько зон, которые ассоциируются с ними. Узлы в расширенных сетях могут принадлежать к любой отдельной зоне, которая ассоциируется с этой расширенной сетью.

Протокол поддержки маршрутной таблицы (RTMP)

Протокол, который организует и поддерживает маршрутные табли­цы AppleTalk, Протоколом поддержки маршрутной таблицы (RTMP). Маршрутные таблицы RTMP содержат данные о каждой сети, до которой может дойти дейтаграмма. В эти данные входит порт роутера, ко­торый ведет к сети пункта назначения, ID узла следующего роутера, ко­торый принимает данный пакет, расстояние до сети назначения, выра­женное числом пересылок, и текущее состояние этих данных (хорошее, подозрительное или плохое). Периодический обмен маршрутными таб­лицами позволяет роверам объединенных сетей гарантировать обеспече­ние непротиворечивой текущей информацией.

Протокол привязки по именам AppleTalk (Name Binding Protocol — NBP) устанавливает связь имен AppleTalk (которые выражаются как объ­екты, видимые для сети — network-visible entities, или NVE) с адресами. NVE является адресуемой сетью AppleTalk услугой, такой как гнездо. NVE ассоциируются с более, чем одним именем объектов и перечнем атрибу­тов. Имена объектов представляют собой последовательность символов, например такую: в то время как перечень атрибутов опреде­

Ляет характеристики NVE. Связь между NVE с присвоенными именами и сетевыми адресами устанавливается через процесс привязки имени. При­вязка имени может быть произведена в момент запуска узла или динамич­но, непосредственно перед первым использованием. NBP управляет процессом привязки имени, в который входят регистрация имени, под­тверждение имени, стирание имени и поиск имени.

Зоны позволяют проводить поиск имени в группе логически свя­занных узлов. Для того, чтобы произвести поиск имен в пределах какой - нибудь зоны, отправляется запрос о поиске в местный который

Рассылает широковещательный запрос во все сети, которые имеют узлы, принадлежащие заданной зоне. Протокол информации зоны (Zone Information Protocol — ZIP) координирует эти действия.

ZIP поддерживает соответствие номер сети/номер зоны в информа­ционных таблицах зоны (zone information tables-ZIT). ZIT хранятся в ро - утерах, которые являются основными пользователями ZIP, однако конеч­ные узлы используют ZIP в процессе запуска для выбора своих зон и получения межсетевой информации о зонах. ZIP использует маршрутные таблицы RTMP для отслеживания изменений в топологии сети. В случае, если ZIP находит данные о маршрутной таблице, которых нет в данной ZIT, она образует запись данных о новой ZIT.

Транспортный уровень

Транспортный уровень AppleTalk реализуется двумя основными протоколами AppleTalk: AppleTalk Transaction Protocol (ATP) (Протокол транзакций AppleTalk) и AppleTalk Data Stream Protocol (ADSP) (Прото­кол потока данных AppleTalk). ATP является транзакционно-ориентиро - ванным, в то время KaKADSP является ориентированным по потоку дан­ных.

Протокол транзакций AppleTalk (ATP)

ATP является одним из протоколов транспортного уровня Appletalk. ATP пригоден для применений, базирующихся на транзакциях, которые можно встретить в банках или магазинах розничной торговли.

В транзакции АТР входят запросы (от клиентов) (requests) и ответы (от служебных устройств) (replies). Каждая пара запрос/ответ имеет от­дельный ID транзакции. Транзакции имеют место между двумя гнездами клиентов. АТР использует транзакции «точно-один раз» (exactly once — ХО) и «по крайней мере один раз» (at-least-once — ALO), Транзакции ХО требуются в тех ситуациях, когда случайное выполнение транзакции бо­лее одного раза неприемлемо. Банковские транзакции являются приме­ром таких неидемпотентных (nonidempotent) ситуаций (ситуаций, когда повторение какой-нибудь транзакции вызывает проблемы, что достигает­ся тем, что делаются недействительными данные, участвующие в данной транзакции). АТР способен выполнять наиболее важные функции транс­портного уровня, в том числе подтверждение о приеме данных И повтор­ную передачу, установление последовательности пакетов, а также фраг- ментирование и повторную сборку. АТР ограничивает сегментирование сообщений до 8 пакетов; пакеты АТР не могут содержать более 578 ин­формационных байтов.

Протокол потока данных AppleTalk (ADSP)

ADSP является другим важным протоколом транспортного уровня Apple Talk. Как видно из его названия, ADSP является ориентированным по потоку данных, а не по транзакциям. Он организует и поддерживает полностью дублированный поток данных между двумя гнездами в объе­диненной сети AppleTalk.

ADSP является надежным протоколом в том плане, что он гаранти­рует доставку байтов в том же порядке, в каком они были отправлены, а также то, что они не будут дублированы. ADSP нумерует каждый байт, чтобы отслеживать отдельные элементы потока данных.

ADSP также определяет механизм управления потоком. Пункт на­значения может в значительной степени замедлять передачи источника путем сокращения размера объявленного окна на прием.

ADSP также обеспечивает механизм сообщений управления «выхо­да из полосы» (out-of-band) между двумя объектами AppleTalk. В качестве средства для перемещения сообщений управления выхода из полосы между двумя объектами AppleTalk используются пакеты «внимания» (attention packets). Эти пакеты используют отдельный поток номеров по­следовательностей, чтобы можно было отличать их от обычных пакетов данных ADSP.

Протоколы высших уровней

AppleTalk обеспечивает несколько протоколов высшего уровня. Протокол сеансов AppleTalk (AppleTalk Session Protocol — ASP) организу­ет и поддерживает сеансы (логические диалоги) между клиентом AppleTalk и служебным устройством. Протокол доступа к принтеру (Printer Access Protocol — PAP) AppleTalk является ориентированным по связи протоколом, который организует и поддерживает связи между кли­ентами и служебными устройствами (использование термина printer в за­головке этого протокола является просто исторической традицией). Эхо - протокол AppleTalk (AppleTalk Echo Protocol — AEP) является очень простым протоколом, генерирующим пакеты, которые могут быть ис­пользованы для проверки способности различных узлов сети создавать повторное эхо. И наконец, Протокол ведения картотеки AppleTalk (AppleTalk Filing Protocol — AFP) помогает клиентам коллективно ис­пользовать служебные файлы в сети.