Unix насчитывает 25 лет своей истории, а WindowsNT еще вполне молодая система. Отсюда во многом проистекают как достоинства, так и недостатки обоих систем. Надежность и стабильность любой технологии повышается с накоплением опыта использования: Unix прошел "шлифовку" в течение 25 лет. За четверть века трудом миллионов талантливых программистов был создан огромный багаж программного обеспечения, работающего в среде Unix. Но за эти годы многое, что изменилось в компьютерном мире, появлялись новые идеи, совершенствовалась технология, возникали новые задачи, появлялась новая аппаратура, которую необходимо было поддерживать, изменялись требования, предъявляемые к операционным системам. "Вызовы" времени отрабатывались, путем внесения изменений в программный код, создавались и согласовывались многочисленные версии. В результате Unix приобрел некоторый налет эклектичности, что в общем-то происходит со всеми развивающимися системами. В некоторых версиях Unix сосуществуют в одной системе сразу два вида программного кэша диска, иногда встречается реализация механизма нитей в виде библиотеки программ пользовательского режима, что не очень эффективно, можно привести примеры реализаций монолитного ядра с невыгружаемыми драйверами. (Утверждать или, не дай Бог, критиковать что-либо, связанное с внутренним устройством Unix - дело неблагодарное, ибо для любого недостатка одной версии, всегда можно найти другую версию из многочисленного семейства Unix, в которой этот недостаток отсутствует. Таким образом, противопоставляя какую-либо систему Unix'у мы противопоставляем ее огромному и разнообразному семейству операционных систем.) Тем не менее сейчас уже трудно говорить об академической стройности и логической ясности семейства Unix в целом.

С другой стороны, Unix привнесла в мир операционных систем множество новых идей, адаптацию которых мы наблюдаем во всех современных ОС, в том числе, конечно, и в WindowsNT. Эта операционная система с самого начала разрабатывалась с учетом переносимости, многопроцессорности и других свойств, которые должны быть присущи современной ОС. Разработчики WindowsNT уже имели в своем распоряжении опыт, наработанный Unix-системами. Но, к сожалению, не только в человеческой жизни невозможно научиться на чужих ошибках. За короткую жизнь WindowsNT ее разработчиками было сделано немало собственных ошибок, и сейчас для нормальной работы системы требуется постоянно следить за сообщениями, регулярно появляющимися на серверах Internet и в прессе о новых обнаруженных "багах" и не забывать вовремя перезапускать ServicePack соответствующей версии.

Конкуренция между этими двумя операционными системами наблюдается не только в области технических идей, но и прежде всего в коммерческой области. В 1996 году мировой объем продаж Unix-систем, включая ПК, рабочие станции, серверы ЛВС, системы среднего уровня и большие системы, вырос на 12%, достигнув 34,3 млрд. долл. Этот отрадный факт был омрачен для сторонников Unix-систем другим сообщением: по предварительным данным IDC мировые продажи лицензий на WindowsNTServer впервые превысили продажи лицензий на Unix: 725 и 602 тысячи соответственно. И хотя многие связывают рыночный успех WindowsNT не столько с техническими достижениями, сколько с маркетинговыми талантами Билла Гейтса, не возможно игнорировать тот факт, что на сцене сетевых операционных систем появился новый сильный игрок, претендующий на первые роли во всех секторах.

К настоящему моменту в результате борьбы WindowsNT и Unix на рынке сложилась ситуация, которую схематично можно представить в следующем виде:

Именно в области высокопроизводительных серверов для самых крупных и требующих наивысшей надежности бизнес-приложений Unix доказала свою ценность. Эту нишу WindowsNT пока что не в состоянии занять. Unix остается операционной системой крупных серверов, хранилищ больших баз данных, мощных вычислителей, интеграционных машин крупных проектов и т. п. В одних случаях это обусловлено наличием соответствующего ПО, в других - тем простым фактом, что мощные серверы, построенные на базе RISC-процессоров, оснащаются только Unix. Ведь распространение WindowsNT вне мира Intel крайне незначительно и системе Unix здесь просто нет альтернативы.

В последние четыре года была проделана большая работа по расширению масштабируемости Unix. Поскольку Unix все шире применяется на машинах с симметричной мультипроцессорной обработкой (SMP), для массивно параллельных суперкомпьютеров и кластеров из большого числа машин не остается сомнений в возможностях дальнейшего развития Unix по мере роста требований промышленности. Аналитики предсказывают, что в ближайшие два года Unix-серверы останутся более масштабируемыми, чем NT-серверы. Они также будут лучше приспособлены для создания кластеров, применяемых для обеспечения высокого уровня надежности.

Важным этапом развития Unix является его перенос на машины с 64-разрядной архитектурой. Ожидается, что в ближайшее время Hewlett-Packard, IBM и Sun выпустят 64-разрядные версии своих Unix-систем для RISC-платформ. Для успеха 64-разрядных ОС Unix необходимо, чтобы независимые разработчики приложений усилили ее поддержку. Без качественных высокопроизводительных приложений преимущество любой ОС - только теоретическое.

В последнее время корпорация Microsoft ведет активное наступление на рынке средних и младших моделей серверов, затрагивая и традиционно принадлежащий Unix'у рынок рабочих станций. В результате давления серверов на платформе Intel под управлением WindowsNT на рынок младших моделей рабочих станций на базе RISC под Unix, в прошлом году произошел спад продаж в этом сегменте. Но в то же время объем продаж серверных Unix-систем среднего уровня значительно вырос, в основном за счет повышенного спроса на Unix-серверы как платформы для реляционных СУБД.

Хотя сегодня предлагается немало систем для архитектуры Intel - OpenDeskTop компании SCO, Solaris фирмы Sun, BSD/386 фирмы BSDI, бесплатные Linux, FreeBSD, Unix не сумела занять достойного места на рынке персональных компьютеров. Сказались недостаточное внимание к персональным компьютерам со стороны основных компаний-производителей Unix, недостаточно дружественный интерфейс приложений в среде Unix, ориентированный на профессионального пользователя. Система Unix изначально создавалась программистами для программистов. Однако в последнее время поставщики Unix-систем (IBM, в частности) стали серьезно относиться к удобству пользовательского интерфейса, к упрощению процедур администрирования.

Особая тема - историческая и нынешняя роль ОС Unix в Internet, но об этом в следующем разделе. 632

4.3.2 Движение операционных систем в сторону Internet

Рейтинг сетевых операционных систем во многом определяется тем, насколько полно они осуществляют поддержку Internet. Все наиболее популярные ОС в ответ на это требование рынка предложили целый спектр новых возможностей и продуктов. Как минимум, операционная система должна поддерживать стек коммуникационных протоколов TCP/IP (TCP, UDP, IP, OSPF и др.), основные сервисы прикладного уровня стека TCP/IP (FTP, Telnet, DNS, DHCP и др.), протокол HTTP и сервис WWW.

Unix

Всем известно, что Internet представляет собой сеть из сетей, построенных на Unix, поэтому позиции Unix в Internet непоколебимы. Internet сформировалась и завоевала миллионы подписчиков задолго до эпохи ее коммерциализации и во многом благодаря системе Unix и мировому сообществу ее разработчиков. Основные службы Internet приобрели современный вид именно в системе Unix.

С началом коммерческого использования Internet к ней стали подключаться миллионы и миллионы непрофессионалов. Поскольку непрофессиональные пользователи, как правило, использовали ПК на базе процессора Intel с операционной системой Windows, вся клиентская часть Internet совершенно естественно стала стремительно переходить на Windows. Мелкие узлы Internet на базе Intel-систем с операционной системой WindowsNT дешевле как по начальным затратам, так и в ежедневном обслуживании.

Несколько другая картина наблюдается с серверной частью Internet. Здесь использование Unix продолжается и оно оправдано. Во-первых, Internet-провайдеры, на своих серверах используют в основном Unix. Это обусловлено объективными причинами, такими, как большой объем сетевого трафика, для которого архитектура Unix более приспособлена, и субъективными - образованием и профессиональной подготовкой руководителей подобных компаний. Большие по сравнению с Windows затраты времени и средств на администрирование оправдываются значительно большей производительностью.

Во-вторых, крупные узлы Сети, опять-таки по соображениям производительности, реализуются в среде Unix.

WindowsNT

Поддержка стека TCP/IP была заложена в WindowsNT изначально и усиливалась от версии к версии. Существенные изменения в этом плане произошли и в последней версии. В комплект поставки вошли новые Internet-ориентированные компоненты:

· InternetInformationServer (IIS) версии 2.0 предоставляющий услуги Web-, ftp- и gopher-сервера. Возможности InternetInformationServer сравнимы, а по ряду тестов и превосходят аналогичный популярный продукт ServerNetscape;

· DNS/WINSServer, который позволяет легко находить в Internet или Intranet-сетях нужные Web-узлы;

· средства реализации технологии создания защищенного канала PPTP (point-to-pointtunnelingprotocol), которая предназначена для создания частных сетей (VPN) в Internet;

· программа FrontPage, которая позволяет создавать Web-страницы на основе разнообразных шаблонов, проверять правильность ссылок и осуществлять общее управление создаваемыми Web-узлами;

· индексный сервер MicrosoftSearchServer (кодовое название - "Tripoli"), который позволяет легко находить информацию на распределенных серверах Intranet-сети в рамках любых документов, в том числе и созданных в MicrosoftOffice.

Технология индексации и поиска информации для WindowsNTServer 4.0, разработанная Microsoft, осуществляет автоматическую индексацию содержимого HTML-страниц и других документов, хранящихся на корпоративных Intranet-серверах (например, документов созданных в MicrosoftOffice). SearchServer является одним из элементов технологии Microsoft, известной под кодовым названием "Cairo": таким образом, благодаря тесной интеграции с WindowsNTServerDirectory обеспечивается безопасность поиска, а благодаря интеграции с файловой системой WindowsNT - высокая эффективность. Этот продукт позволяет индексировать содержимое нескольких серверов, причем обеспечивается поддержка нескольких языков. SearchServer также поддерживает для каждого языка возможности углубленного лингвистического анализа, то есть пользователи могут находить документы или свойства документов с учетом грамматических форм ключевого слова.

Два средства новой системы, предназначенные для работы в Internet, представляют особый интерес для администраторов. Во-первых, это интегрированная служба имен DNS/WINS. Теперь когда клиенту WINS нужно определить IP-адрес, соответствующий символьному NetBIOS-имени, он обращается сначала к базе данных WINS, а затем - собственно к DNS. Таким образом, в системе на равных можно применять и динамически распознаваемые имена WINS, и статические имена DNS.

Кроме того, в состав WindowsNT 4.0 вошла Web-ориентированная утилита администрирования, открывающая доступ к средствам администрирования WindowsNT из любого Web-браузера. Из соображений безопасности для удаленного администрирования следует использовать Web-браузеры, способные регистрировать пользователя непосредственно на сервере WindowsNT (т. е. такие, как InternetExplorer) или поддерживать протокол защищенного канала SSL.

Одно из усовершенствований связано с тем, что повышающаяся роль Internet'а и клиент-серверных систем ведет к росту числа мобильных пользователей. Microsoft в связи с этим улучшила RAS ( улучшила поддержку ISDN) и предоставила средства безопасной работы с RAS через Internet. В RAS реализованы протоколы PPTP (создает зашифрованный трафик через Internet) и MultilinkPPP (позволяет объединять несколько каналов в один). Клиентами могут быть WindowsNT 4.0 Workstation или Windows 95.

Использовать TCP/IP с NTServer или Workstation можно в сочетании с Point-to-PointTunnelingProtocol. PPTP позволяет туннелировать IPX, TCP/IP и/или NetBEUI через стандартные соединения InternetPoint-to-PointProtocol. Содержимое пакетов (например сетевые данные) шифруется в этих соединениях по умолчанию. В целом, PPTP дает пользователям шифрованный туннель сквозь Internet для удаленного доступа на NTServer. В настоящее время PPTP работает только между машинами Windows 95 и NT.

PPTP не является пока стандартным протоколом, и, хотя несколько поставщиков вместе с Microsoft обратились с RFC в Группу инженерной поддержки Internet, его принятие в качестве стандарта может занять от нескольких месяцев до нескольких лет.

Распределенная модель объектной компоновки (DistributedComponentObjectModel) - еще одно ключевое дополнение к WindowsNTServer 4.0. Модель объектной компоновки (COM) позволяет разработчикам программ создавать приложения, состоящие из отдельных компонент. Распределенная модель (DCOM) в WindowsNTServer 4.0 расширяет COM таким образом, что позволяет отдельным компонентам взаимодействовать через Internet. DCOM является растущим стандартом Internet, опубликованным в соответствии с форматом, определенным в спецификациях RFC 1543.

NetWare

Novell, по-прежнему являющаяся основным поставщиком серверов файлов и печати, по-прежнему обладающая крупнейшей инсталлированной базой клиентов службы каталогов и по-прежнему занимающая лидирующую позицию в разработке решений по обмену сообщениями и программного обеспечения коллективной работы,осознала важность Internet с опозданием.

Однако надо помнить, что до 1995 года компания имела крупнейшую в мире инсталлированную базу клиентов TCP/IP - продукты LANWorkplace и LANWorkgroup. Уже давно серверы NetWare умели маршрутизировать IP-трафик, поэтому пользователи могли иметь доступ в Internet и выполнять приложения Internet, даже когда они применяли IPX для доступа к файлам и печати, если стек протоколов IPX был установлен вместе со стеком TCP/IP. Продукты Novell поддерживали также и такие протоколы Internet, как NetworkFileSystem (NFS) и SNMP.

Но вот появление WorldWideWeb не было оценено в полной мере. Практически отсутствовали популярные приложения Internet для среды NetWare. Здесь отрицательно сказалась специализированность сервера NetWare.

Несмотря на катаклизмы реорганизации и бурю критики извне, в 1996 году Novell добилась значительных успехов в деле освоения Internet - была представлена IntranetWare, наследница NetWare 4.1.

Пакет IntranetWare состоит из набора средств создания сетей Intranet, а также доступа к Internet и интеграции с Unix-системами. Прежде всего, следует упомянуть NetWareWebServer 2.51, отвечающий большинству требований, предъявляемых к серверу Web. Novell уверяет, что по производительности данный продукт значительно опережает аналогичные серверы компаний Microsoft и Netscape. Обращает на себя внимание только отсутствие в составе сервера Web некоторых важных вспомогательных средств, в частности редактора HTML. Это тем более странно, поскольку Novell выпускает комплект InnerWebPublisher, имеющий такие инструменты. Особенность сервера Web компании Novell в том, что он дает возможность пользователям получать доступ к базе NDS, правда, в режиме просмотра. Другим недостатком NovellWebServer является отсутствие в нем поддержки протокола защищенного канала SecureSocketLayer (SSL), используемого при организации безопасного обмена данными между браузерами и серверами.

IntranetWare поддерживает удаленный и локальный общие шлюзовые интерфейсы (CGI) для создания динамических страниц Web, например посредством выполнения сценария поиска записи в базе данных. Инструментарий IntranetWare для написания сценариев включает интерпретаторы NetBasic (лицензирован у HiTecSoft), Perl и Basic. Набор инструментов для быстрого установления связи IntranetWareWebServer с другой программой пока отстает от возможностей аналогичных средств в средах NT и Unix, но все же Novell продвинулась здесь далеко вперед.

Важное значение имеют и другие добавления к NetWare:

· Доступ клиентов NetWare к сетям TCP/IP через шлюз IPX/IP. На клиентские машины загружается только стек IPX/SPX. Основным минусом такой схемы является недостаточная надежность подключения к TCP/IP, поскольку при выходе из строя шлюза клиенты лишаются Web- и FTP-сервисов. Возможны и перегрузки шлюзов, т.к. все потоки к Web и FTP идут через них. Кроме того, для клиентов становятся недоступны некоторые службы сетей TCP/IP. Однако такой подход обеспечивает более высокую, чем в других схемах, безопасность.

· Поддержка протокола динамической конфигурации хоста DHCP позволяет системе выделять IP-адреса клиентам по мере необходимости, благодаря чему адресное пространство используется более эффективно, а администрирование становится проще.

· С помощью нового сервера ftp можно разделять файлы с любым клиентом TCP/IP, а не только с клиентами IntranetWare.

· IntranetWare включает многопротокольный маршрутизатор NetWareMultiprotocolRouter (раньше он продавался отдельно), позволяющий серверу IntranetWare связываться непосредственно с Internet или другими глобальными сетями.

Большие перспективы для новой жизни Novell в Internet открывает ей справочная служба NDS. Действительно, с увеличением числа пользователей в любой сети возрастает потребность в хорошей справочной службе, что же говорить об Internet с ее миллионами пользователей. Весьма возможно, что именно NDS окажется по плечу роль службы каталогов Internet. NDS может оказаться полезной и для нахождения программных компонентов при организации распределенных вычислений в Internet.

5. Влияние Internet на мир корпоративных сетей

Стек TCP/IP сегодня представляет собой один из самых распространенных стеков транспортных протоколов вычислительных сетей. Стремительный рост популярности Internet привел и к изменениям в расстановке сил в мире коммуникационных протоколов - протоколы TCP/IP, на которых построен Internet, стали быстро теснить бесспорного лидера прошлых лет - стек IPX/SPX компании Novell. Сегодня общемировое количество компьютеров, на которых установлен стек TCP/IP, сравнялось с общим количеством компьютеров, на которых работает стек IPX/SPX, и это говорит о резком переломе в отношении администраторов локальных сетей к протоколам, используемым на настольных компьютерах, так как именно они составляют подавляющее число мирового компьютерного парка и именно на них раньше почти везде работали протоколы компании Novell, необходимые для доступа к файловым серверам NetWare. Процесс становления стека TCP/IP стеком номер один в любых типах сетей продолжается и сейчас любая промышленная операционная система обязательно включает программную реализацию этого стека в своем комплекте поставки.

Хотя протоколы TCP/IP неразрывно связаны с Internet, и каждый из многомиллионной армады компьютеров Internet работает на основе этого стека, однако, существует большое количество локальных, корпоративных и территориальных сетей, непосредственно не являющихся частями Internet, которые также используют протоколы TCP/IP. Чтобы отличать их от Internet, эти сети называют сетями TCP/IP или просто IP-сетями.

Локальные и корпоративные сети все шире используют протоколы TCP/IP для передачи своего внутреннего трафика. До недавнего времени это были в основном сети, построенные на основе операционной системы Unix. Причина заключалась в исторической связи Unix и TCP/IP - впервые протоколы стека TCP/IP были реализованы в среде UnixBSD в университете Berkeley. Однако сейчас, когда протоколы TCP/IP имеются в каждой сетевой операционной системе, появились локальные сети TCP/IP и на основе других операционных систем, например, WindowsNT, Windows 95, OS/2 Warp или NetWare. Конечно, одной из очевидных причин использования стека TCP/IP в локальных и корпоративных сетях является легкость присоединения таких сетей к Internet при первой необходимости. Однако, гибкость и открытость стека сами по себе являются достаточно вескими причинами для использования протоколов TCP/IP в автономных локальных и корпоративных сетях.

Параллельно с Internet существуют и другие публичные территориальные сети, работающие на основе протоколов TCP/IP. Это сети крупных провайдеров транспортных сервисов, таких как MCI, Sprint, AT&T и многих других, предоставляющих услуги по объединению локальных IP-сетей заказчика. Публичные IP-сети предоставляют заказчику более высокий уровень сервиса по сравнению с Internet - более низкий уровень задержек пакетов, защиту от несанкционированного доступа, высокий коэффициент готовности. С помощью сервисов публичных IP-сетей предприятие может строить транспортную магистраль своей корпоративной сети, не подвергая себя риску атак многочисленных хакеров, работающих и живущих в Internet.

5.1 Транспорт Internet приспосабливается к новым требованиям

В начале 90-х годов, после более чем десяти лет относительно спокойной жизни протокол IP столкнулся с серьезными проблемами. Именно в это время началось активное промышленное использование Internet: переход к построению сетей предприятий на основе транспорта Internet, применение Web-технологии для получения доступа к корпоративной информации, ведение электронной коммерции с помощью Internet, внедрение Internet в индустрию развлечений (распространение видеофильмов, звукозаписей, интерактивные игры).

Все это привело к резкому росту числа узлов сети, изменению характера трафика и к ужесточению требований, предъявляемых к качеству обслуживания сетью ее пользователей.

Динамика роста Internet такова, что сегодня трудно привести вполне достоверные сведения о числе сетей, узлов и пользователей Internet. Быстрый рост сети усугубляет уже давно ощущаемый дефицит IP-адресов, вызывает перегрузку маршрутизаторов, которые должны уже сегодня обрабатывать в своих таблицах маршрутизации информацию о нескольких десятках тысяч номеров сетей, а также ведет к резкому увеличению суммарного объема передаваемого по Internet трафика.

Все более широкое использование Internet в качестве общемировой широковещательной сети, заменяющей сети радио и телевидения, приводит к изменению характера передаваемого трафика. Наряду с традиционными компьютерными данными все большую долю трафика составляют мультимедийные данные. Синхронный характер мультимедийного трафика предъявляет нетрадиционные для Internet требования по качеству обслуживания - предоставления гарантированной полосы пропускания с заданным уровнем задержки передаваемых пакетов.

Промышленное использование Internet предполагает определенный уровень защиты данных - аутентификацию абонентов, обеспечение конфиденциальности и целостности данных. Особенно это важно при ведении в Internet электронной торговли, а также при построении частных виртуальных сетей.

Рост популярности Internet привел к появлению новых категорий пользователей. Во-первых, в сеть пришло много непрофессиональных пользователей - сотрудников предприятий, работающих на дому, людей, использующих Internet как средство развлечения или как неисчерпаемый источник информации. Многие из них желали бы работать как мобильные пользователи, не расставаясь со своим компьютером в поездках, вдали от своей "родной" сети. В этих случаях очень важной оказывается возможность автоконфигурирования стека TCP/IP, когда все параметры стека (в основном это касается IP-адресов компьютера, DNS-сервера и маршрутизаторов) автоматически сообщаются компьютеру при его подключении к сети.

Для того, чтобы в новых условиях протокол IP смог также успешно работать, как и в предыдущие годы, сообщество Internet после достаточно долгого обсуждения решило подвергнуть IP серьезной переработке.

5.1.1 Защита данных

Защита информации - ключевая проблема, которую нужно решить для превращения Internet в публичную всемирную сеть с интеграцией услуг. Без обеспечения гарантий конфиденциальности передаваемой информации бум вокруг Internet быстро утихнет, оставив ей роль поставщика интересной информации.

Сегодня защиту информации в Internet обеспечивают различные нестандартные средства и протоколы - firewall'ы корпоративных сетей и специальные прикладные протоколы, типа S/MIME, которые обеспечивают аутентификацию сторон и шифрацию передаваемых данных для какого-либо определенного прикладного протокола, в данном случае - электронной почты.

Существуют также протоколы, которые располагаются между прикладным и транспортным уровнями стека TCP/IP. Наиболее популярным протоколом такого типа является протокол SSL (SecureSocketLayer), предложенный компанией NetscapeCommunications, и широко используемый в серверах и браузерах службы WWW. Протоколы типа SSL могут обеспечить защиту данных для любых протоколов прикладного уровня, но недостаток их заключается в том, что приложения нужно переписывать заново, если они хотят воспользоваться средствами защиты, так как в приложения должны быть явно встроены вызовы функций протокола защиты, расположенного непосредственно под прикладным уровнем.

Проект IPv6 предлагает встроить средства защиты данных в протокол IP. Размещение средств защиты на сетевом уровне сделает их прозрачными для приложений, так как между уровнем IP и приложением всегда будет работать протокол транспортного уровня. Приложения переписывать при этом не придется.

В протоколе IPv6 предлагается реализовать два средства защиты данных. Первое средство использует дополнительный заголовок "AuthenticationHeader" и позволяет выполнять аутентификацию конечных узлов и обеспечивать целостность передаваемых данных. Второе средство использует дополнительный заголовок "EncapsulatingSecurityPayload" и обеспечивает целостность и конфиденциальность данных.

Разделение функций защиты на две группы вызвано практикой, применяемой во многих странах на ограничение экспорта и/или импорта средств, обеспечивающих конфиденциальность данных путем шифрации. Каждое из имеющихся двух средств защиты данных может использоваться как самостоятельно, так и одновременно с другим.

В проектах протоколов защиты данных для IPv6 нет привязки к определенным алгоритмам аутентификации или шифрации данных. Методы аутентификации, типы ключей (симметричные или несимметричные, то есть пара "закрытый-открытый"), алгоритмы распределения ключей и алгоритмы шифрации могут использоваться любые. Параметры, которые определяют используемые алгоритмы защиты данных, описываются специальным полем SecurityParametersIndex, которое имеется как в заголовке "AuthenticationHeader", так и в заголовке "EncapsulatingSecurityPayload".

Тем не менее, для обеспечения совместимой работы оборудования и программного обеспечения на начальной стадии реализации протокола IPv6 предложено использовать для аутентификации и целостности широко распространенный алгоритм хеш-функции MD5 с секретным ключом, а для шифрации сообщений - алгоритм DES.

Ниже приведен формат заголовка AuthenticationHeader.

Протокол обеспечения конфиденциальности, основанный на заголовке "EncapsulatingSecurityPayload", может использоваться в трех различных схемах.

В первой схеме шифрацию и дешифрацию выполняют конечные узлы. Поэтому заголовок пакета IPv6 остается незашифрованным, так как он нужен маршрутизаторам для транспортировки пакетов по сети.

Во второй схеме шифрацию и дешифрацию выполняют пограничные маршрутизаторы, которые отделяют частные сети предприятия от публичной сети Internet. Эти маршрутизаторы полностью зашифровывают пакеты IPv6, получаемые от конечных узлов в исходном виде, а затем инкапсулируют (эта операция и дала название заголовку - Encapsulating) зашифрованный пакет в новый пакет, который они посылают от своего имени. Информация, находящаяся в заголовке "EncapsulatingSecurityPayload", помогает другому пограничному маршрутизатору-получателю извлечь зашифрованный пакет, расшифровать его и направить узлу-получателю.

В третьей схеме один из узлов самостоятельно выполняет операции шифрации-дешифрации, а второй узел полагается на услуги маршрутизатора-посредника.

5.1.2 Гарантированная пропускная способность

Многие аналитики считают, что сеть Internet сможет приспособиться к требованиям времени только в том случае, если она сможет предложить своим абонентам такие же гарантии по предоставляемой пропускной способности, которые сегодня являются обычными для пользователей сетей framerelay и ATM. Это значит, что сети IP должны достаточно тонко различать классы трафика и, в зависимости от класса, гарантировать либо определенную постоянную пропускную способность (например, для голосового трафика), либо среднюю интенсивность и максимальную пульсацию трафика (например, для передачи компрессированного видеоизображения), либо предоставлять полосу пропускания не ниже определенного уровня (для пульсирующего компьютерного трафика).

Для обеспечения заданного качества обслуживания в протокол IPv6 введено такое понятие как "метка потока" (flowlabel). Метка потока - это признак, размещаемый в основном заголовке IP-пакета и указывающий принадлежность данного пакета к последовательности пакетов - потоку, для которого требуется обеспечить определенные параметры обслуживания, отличные от принятых по умолчанию.

Для того, чтобы конечные узлы могли сообщить маршрутизаторам сети требования к качеству обслуживания своих потоков, необходим дополнительный протокол. Именно для этой цели разработан протокол резервирования ресурсов RSVP (ResourcereSerVationProtocol). Этот протокол имеет пока статус проекта стандарта (draft) и состоит в следующем.

Узел-источник, который собирается передавать данные, требующие определенного нестандартного качества обслуживания, например постоянной полосы пропускания для передачи видеоинформации, посылает по сети по протоколу RSVP специальное сообщение. Это сообщение, называемое сообщением о пути, содержит данные о том, какую информацию собирается пересылать по образуемому потоку узел-отправитель, и какая пропускная способность нужна для получения ее с хорошим качеством. Это сообщение передается от маршрутизатора к маршрутизатору, при этом определяется последовательность маршрутизаторов, в которых нужно зарезервировать определенную пропускную способность.

Когда узел назначения получает сообщение о пути, то он извлекает из него данные о том, какую пропускную способность он должен зарезервировать и в каких маршрутизаторах. Узлов назначения может быть и несколько, если узел-отправитель хочет начать мультивещательную сессию. На основании полученной информации каждый узел назначения отправляет по протоколу RSVP сообщение, с помощью которого он запрашивает у сети определенную пропускную способность для определенного потока. Это сообщение передается каждому маршрутизатору на пути от узла-отправителя до узла назначения.

Маршрутизатор, который получает такое сообщение, проверяет свои ресурсы для того, чтобы выяснить, может ли он выделить требуемую пропускную способность. Если нет, то маршрутизатор запрос отвергает. Если же да, то маршрутизатор настраивает алгоритм обработки пакетов таким образом, чтобы указанному потоку всегда предоставлялась требуемая пропускная способность, а затем передает запрос конечного узла следующему маршрутизатору вдоль пути.

По мере передачи запроса о резервировании пропускной способности по направлению к узлу-источнику он может слиться с аналогичным запросом от другого узла назначения (если сессия мультивещательная). Слияние запросов исключает ненужное дублирование потоков. При слиянии запросов удовлетворяются потребности в максимальной пропускной способности, найденной в нескольких запросах. При этом ни один из узлов-приемников не получит обслуживания с качеством ниже того, что он запросил.

Кроме протокола RSVP, существует также проект протокола RTP (Real-TimeProtocol), который должен использоваться на транспортном уровне вместо протоколов TCP и UDP в том случае, когда необходимо передавать по Internet трафик реального времени. Протокол RTP будет переносить в своем заголовке временные отметки, необходимые для успешного восстановления голоса или видеоизображения в приемном узле, а также данные о типе кодирования информации (JPEG, MPEG и т.п.).

5.2 Internet-провайдинг. Типовые услуги

В конце прошлого года число фирм, предоставляющих услуги доступа к информационным ресурсам Internet в нашей стране едва превышало десяток. При этом спектр услуг был достаточно однотипным (электронная почта, терминал и, как исключение, IP). Объявление компанией SovamTeleport своего проекта Россия-OnLine вызвало широкий резонанс, т.к. по сути впервые было заявлено о появлении настоящей информационной службы: построенной на основе технологии IP.

Прошло всего полгода и ситуация в корне изменилась. По всей стране созданы информационные центры, которые в настоящее время предлагают практически полный спектр услуг по информационному обслуживанию пользователей и подключению в различных режимах к сети Internet.

Прежде чем приступить к обзору этих фирм, рассмотрим предлагаемые технологии подключения и обслуживания. Это необходимо для отчетливого представления о том, что реально стоит за каждой строкой прайс-листа и на что пользователи могут рассчитывать.

Виды сервиса и схемы подключения

Для начала попробуем отклассифицировать схемы подключения и типы сервиса с точки зрения различных типов пользователей, протоколов взаимодействия (программного обеспечения) и технических средств подключения. Представить такую классификацию можно в виде таблицы:

Конечно, никакая классификация не дает полного представления обо всем спектре услуг, но перед ней и не ставится такой задачи. Главное - получить некоторую структуру интересующей предметной области и потом заполнять клеточки этой структуры. Отчасти данная схема дает объяснение тому, что речь идет об Internet-провайдерах, а не об IP-провайдерах, так как круг предоставляемых услуг гораздо шире простого подключения и маршрутизации по протоколу IP.

Теперь рассмотрим основные схемы подключения пользователей к Internet-провайдерам. Начнем с индивидуальных пользователей.

Подключение индивидуальных пользователей

В общем виде схема подключения индивидуального пользователя показана на рисунке 7.1.

Рис. 7.1. Схема подключения индивидуального пользователя

На обоих концах коммутируемого канала ставятся модемы. Скорость обмена данными определяется качеством канала и модемом. Вообще говоря, можно использовать и другие линии связи, но реально индивидуальные пользователи в 99 случаях из ста используют обычный телефон. Аренда телефонных номеров модемного пула осуществляется в этом случае провайдером.

Индивидуальный пользователь обычно дозванивается на модемный пул провайдера, который в зависимости от числа пользователей и ресурсов последнего управляется либо персональным компьютером, либо маршрутизатором. Типовое решение для узла провайдера можно найти на домашней странице Relcom-Alpha (http://www.dtk.net.kiae.su).

Пользователь же имеет на своем конце персональный компьютер с модемом и больше ничего. В зависимости от типа протокола устанавливается либо программное обеспечение UUCP, либо стек TCP/IPc прикладными программами, либо, если доступ осуществляется в режиме удаленного терминала, не ставится вообще ничего. В последнем случае можно дозвониться на модемный пул провайдера при помощи любой коммуникационной программы, например, TERM95 из коллекции NortonCommander. Единственная проблема, которую приходится при этом решать - проблема кодировки. До последнего времени основной транспортной кодировкой оставалась кодировка KOI8, но мне уже приходилось получать почту и в кодировках Windows и ISO. И если в WorldWideWeb практически все провайдеры перешли к дублированию или перекодировке "на лету", то с почтой все еще приходится бороться самостоятельно. Тем не менее лучше работать в KOI8 и использовать пакеты провайдера.

Считается, что UUCP лучше подходит для работы по плохим линиям связи и для режимов обмена электронной почтой. При этом многие провайдеры не учитывают времени соединения по протоколу UUCP, полагая, что это время мало и практически полностью используется для передачи данных без простоя. Однако, при современных средствах связи и программном обеспечении такое суждение кажется несколько архаичным. Современные стеки TCP/IP можно настроить таким образом, что дозвон будет осуществляться только по требованию прикладной программы на момент передачи информации. Тем самым можно существенно сократить время простоев, а для режима электронной почты это время будет просто равно времени взаимодействия по UUCP. Кроме того, все большую популярность у наших зарубежных коллег получают attachments, т.е. закодированные в Latin 1 (USASCII) двоичные файлы. Это довольно большие послания, которые для своей пересылки требуют много времени, а платить, как правило, приходится и за приходящий трафик тоже.

Следует признать, что режим удаленного терминала - это полноценный доступ к ресурсам Internet. Единственным его недостатком является то, что вся информация получается пользователем в алфавитно-цифровом режиме. Ряд возможностей этого метода не используется нашими провайдерами вообще, например специальное программное обеспечение доступа с компьютера пользователя к ресурсам WorldWideWeb.

Но конечно самым полным из всех способов подключения является доступ по TCP/IP. Здесь возможно подключение либо по SLIP, либо по PPP. Провайдеры больше любят PPP, т.к. он дает возможность контроля за процессом установки соединения, раздаче IP-адресов по DHCP и аутентификации. Управлять этими параметрами на порте CISCO довольно легко, чего не скажешь о пользовательском конце соединения. Скажем, TCP/IP стек TrumpetWinsock позволяет использовать PPP, но параметров, которыми можно управлять там явно не хватает. Кроме этого довольно трудно протрассировать процесс соединения, что важно на медленных линиях. Гораздо проще это получается во FreeBSD при использовании демона pppd. Тем не менее в большинстве случаев PPP работает очень надежно.

Как правило, существует три типа ресурсов, которые доступны индивидуальному пользователю. Это локальные ресурсы провайдера, ресурсы сети или региона, например, региональный провайдер сети Релком предоставляет доступ к ресурсам московских узлов, и ресурсы всего Internet. Все сказанное относится к любому из протоколов доступа (UUCP, IP, ASCII (Терминал)). Разница заключается только в способах контроля и ограничения прав доступа, которые носят чисто административный характер, т.е., например, для подключения по протоколам TCP/IP маршрутизация пакетов присутствует всегда, но тариф на пересылку почты в рамках ответственности провайдера, сети или Internet - различный.

Коллективные пользователи

В качестве коллективных пользователей выступают обычно бюджетные организации и коммерческие фирмы. Общая схема подключения здесь выглядит несколько иначе (рисунок 7.2).

Рис. 7.2. Схема подключения коллективных пользователей

В качестве линии связи могут использоваться обычные телефонные каналы, выделенные телефонные линии, каналы системы Искра-2, наземные оптические линии связи и, в последнее время, спутниковые каналы связи (см. рекламу Demos и компании Контакт (Дубна)). При этом аренда канала связи, как и оплата оконечного оборудования связи, обычно осуществляется пользователем. Кроме того пользователь еще арендует и порт на маршрутизаторе провайдера. Стоимость этой аренды зависит от скорости обмена и типа порта.

Вообще говоря, наличие локальной IP-сети необязательно. Так в самом начале развития сети Relcom, когда ни о каком TCP/IP еще и речи не было, поддержка групповых пользователей уже осуществлялась. Программные средства UUPC и BML для персональных компьютеров позволяли (собственно прошедшее время применять для них еще рано) организовать иерархию почтовых ящиков для многих пользователей и специальный ящик администратора.

Конечно, рассматривать 286-ю машину с MS-DOS в качестве системы коллективного пользования несколько странно, но так было и во многих случаях есть до сих пор.

Существуют еще более интересные организационные реликты времен коллективного использования вычислительных ресурсов и пакетной обработки заданий. Обычно, когда речь идет о доступе к ресурсам Internet, то предполагается, что пользователь непосредственно работает с этими ресурсами со своего компьютера. В ряде случаев коллективные пользователи создают специальные компьютерные классы, из которых сотрудники этих организаций получают доступ к ресурсам сети, но организация такого сорта услуги самим провайдером - явление достаточно редкое. Тем не менее в Симбирске такого сорта услуга компанией MVC оказывается. Это следует из специального раздела прейскуранта: тарифы на базовые услуги пункта коллективного пользования ТТС. В этом прейскуранте предусмотрен набор текста в файл, распечатка текста письма, копирование письма на дискету пользователя. Вообще создается впечатление, что существует специальная служба, при которой пользователь реально не имеет доступа к компьютеру и общается только с оператором. Следует признать, что такая форма обслуживания в ряде случаев имеет право на существование и может быть выходом для пользователей, которые никогда не пользовались компьютером, но нуждаются в оперативном почтовом обслуживании.

Но все же самое интересное при обслуживании коллективных пользователей - это взаимодействие локальной сети пользователя и сети провайдера. В данном обзоре мы намеренно опускаем взаимодействие пользователей и провайдеров по протоколам, отличным от семейства TCP/IP, хотя такие формы доступа к ресурсам Internet и практикуются, например, РоСпринт или SovamTeleport и даже закладываются в качестве одного из базовых способов подключения в проект "Деловая сеть России" (ФАПСИ, ИНФОТЕЛ и AORelcom). Но при IP-подклю- чении возможны различные варианты.

Самый органичный вариант, когда локальная сеть пользователя и провайдера - это IP-сети. В этом случае пользователь должен иметь адрес в сети провайдера для своего шлюза и свою IP-сеть. Обычно это сеть класса C. Пример такого подключения показан на рисунке 7.3.

Рис. 7.3. Схема подключения локальной сети к провайдеру

Обычно, номер локальной сети следует получать у своего провайдера. При смене провайдера иногда номер остается у пользователя, но чаще возвращается провайдеру, как это делается, например, в Demos или в GlasNet. При этом одни провайдеры выдают эти номера бесплатно (Demos, AORelcom), а некоторые за дополнительную плату (Узел Sable в Красноярске).

После получения номера сети и подключения к провайдеру следует позаботится о маршрутизации. Так например, в компании МАРК-ИТТ (Ижевск) существует понятие "доступности". Существует доступность в пределах сети МАРК-ИТТ и подключение без ограничения доступности. В принципе, существуют технические возможности ограничить маршрутизацию сообщений из/в локальную сеть пользователя путем соответствующих настроек маршрутизаторов, чем некоторые провайдеры и пользуются.

Кроме маршрутизации необходимо позаботиться и о доменной адресации. В принципе можно переложить заботы о назначении доменных имен на плечи провайдера, но можно получить и свою зону. В последнем случае надо зарегистрировать у провайдера "прямую" и "обратную" зоны для своей сети. Провайдеры предлагают также поддерживать и вторичные серверы для зон пользователей. Какие могут быть причины, которые реально должны подвигнуть пользователя на регистрацию и размещение вторичных серверов DNS. Во-первых, неполадки со своим собственным сервером, а во-вторых, время разрешения запроса на IP-адрес по доменному имени. Регистрация обратных зон нужна хотя бы для того, чтобы нормально работать со всеми серверами FTP, например, для установки программного обеспечения FreeBSD с сервера АО Relcom.

5.2.1 Режим электронной почты, подписка на телеконференции, файл-серверы и удаленный терминал

Доступ по протоколу UUCP - это в первую очередь электронная почта. Вообще говоря, UUCP - это главным образом электронная почта, хотя есть возможность и доступа к Usenet. Однако, надо сказать, что электронная почта - это не мало. Современная электронная почта Internet позволяет работать не только с текстовой информацией, но и с графикой, и со звуком, и с изображением. Через электронную почту доступны все телеконференции Usenet (в данном случае конференции Relcom, Demos и т.п.). Через электронную почту можно передавать двоичные файлы, например, файлы программ или документы, подготовленные в форматах MS-Word или Postscript. По электронной почте доступны ftp-архивы, ресурсы WorldWideWeb и многое другое. Даже поисковые запросы к Wais можно отправлять по электронной почте. Таким образом, пользователю, подключенному по UUCP к Internet, доступен практически весь мир информационных ресурсов последней, но есть маленькое "но": все эти ресурсы доступны в режиме отложенного просмотра.

Фактически, пользователь получает их через промежутки времени равные времени заполнения его почтового ящика на почтовом сервере провайдера, если, конечно, связь с провайдером устойчивая. А эти промежутки равны, например, периодам просмотра очередей программой sendmail, которые обычно устанавливаются в пределах 30-60 минут. Конечно, при доступе к Usenet или файловым архивам это не имеет большого значения. В Usenet сообщения хранятся обычно в течении 5 дней, а в файловых архивах практически вечно. Но если пользователь предпринял путешествие по гипертекстовым ссылкам WorldWideWeb, то использование электронной почты для этой цели занятие довольно утомительное, порождающее при этом совершенно бесполезный трафик, за который еще надо платить.

Но следует также принять во внимание тот факт, что при качестве нашей телефонной сети многие отечественные пользователи не могут добиться устойчивой связи с сервером провайдера. В этом случае полный IP-сервис - это просто недоступная роскошь. Можно иметь даже собственный IP-адрес, но что в этом толку, если каждые 15-20 минут коммуникационная программа будет снова дозваниваться до сервера, а, например, ftp-соединение за это время будет оборвано из-за превышения лимита на неактивность пользователя.

При использовании протокола UUCP соединение устанавливается только на время передачи данных, и хотя другие способы подключения тоже дают эту возможность, например, и при IP-соединении можно добиться автоматического восстановления связи, с точки зрения передачи электронной почты реализовано оно в UUCP достаточно эффективно.

Очень часто можно встретить рекомендации по ограничению размера почтового сообщения. Цифры при этом называют разные, но все они обычно не превышают 1Мб. Здесь собственно следует руководствоваться следующими соображениями: во-первых, надежностью соединения, а во-вторых, ограничениями провайдера. Второй фактор важнее первого. Если провайдер ограничил размер сообщения до 1Мб, то как не старайся, больше передать просто не удастся. А на второе место поставили его по той причине, что во многих случаях ограничения установленные провайдером на много превосходят реальные возможности пользователей. За тот промежуток времени, пока держится связь, пользователь не успевает принять или отправить длинное сообщение, которое тем не менее не достигает установленного лимита. В свою очередь это вызывает новую попытку соединения, и отправка почты повторяется. Так будет происходить до тех пор пока, либо сообщение будет полностью передано, либо удалено.

На самом деле описанная процедура, с точки зрения бюджета, отведенного на оплату услуг электронной почты, не безобидна. Как только начинается прием/передача сообщений, сразу включается счетчик, как в такси. В результате платить за одну и ту же информацию придется многократно, а это просто расточительство.

Заговорив о затратах, мы вплотную подошли к вопросу о стоимости услуг по доступу к ресурсам Internet по электронной почте, к ее структуре и политике различных провайдеров в этой области.

6. Системы хранения и поиска данных

В основе всех современных информационных приложений находятся системы хранения данных во внешней памяти и их эффективного поиска. В зависимости от специфики приложений используются разные технологии хранения и поиска данных. Если проводить грубую классификацию таких технологий, то можно выделить два основных направления - системы управления базами данных (СУБД) и информационно-поисковые системы (ИПС). Эти направления взаимно дополняют друг друга и в совокупности обеспечивают возможность построения приложений в разных архитектурах, с разной функциональной ориентированностью, с разными требованиями к доступу к данным и т.д.

Основными характеристиками среды хранения данных, управляемой СУБД, являются:

· структурированная природа хранимых данных, причем описание структуры является частью самой базы данных, т.е. известна СУБД (соответствующую часть базы данных иногда называют метабазой данных);

· существенно частое обновление данных, эффективно поддерживаемое СУБД и производимое многими пользователями, одновременно подключенными к базе данных;

· автоматическое поддержание целостного состояния базы данных на основе механизма управления транзакциями и хранимого в метабазе данных набора ограничений целостности и/или триггеров;

· поддержка структурированных языков доступа к базе данных, в которых условие поиска представляет собой логическую связку разнообразных простых условий, накладываемых на содержимое требуемых записей.