Протоколы Xerox Network Systems (XNS) разработаны корпорациейXerox в конце 1970-начале 1980 гг. Они предназначены для использованияв разнообразных средах передачи, процессорах и прикладных задачах офиса. Несколько протоколов XNS похожи на Протокол Internet (IP) и Протоколуправления передачей (TCP), разработанных агентством DARPA для Министерства обороны США (DoD). Информация по этим и связанным сними протоколам дается вГлаве 18 "Протоколы Internet".Все протоколы XNS соответствуют основным целям проектирования эталонной модели OSI.
Благодаря своей доступности и раннему появлению на рынке, XNS былпринят большинством компаний, использовавших локальные сети с момента их появления, в том числе компаниями Novell, Inc., Ungermann-Bass, Inc.(которая теперь является частью Tandem Computers) и 3Com Corporation.За время,прошедшее с тех пор, каждая из этих компаний внесла различные изменения в протоколы XNS. Novell дополнила их Протоколом доступа к услугам (Service access protocol - SAP), чтобыобеспечить об'явление о ресурсах, и модифицировала протоколы Уровня 3OSI (которые Novell переименовала вInternetwork Packet Exchange - IPX -Oбмен межсетевыми пакетами) для работы в сетях IEEE 802.3, а нев сетях Ethernet. Ungermann-Bass модифицировала RIP для поддержаниязадержки, а также числа пересылок. Были также внесены другие незначительные изменения. С течением времени реализации XNS дляоб'единенных в сети РС стали более популярными, чем XNS в том виде, вкотором они были первоначально разработаны компанией Xerox.
Несмотря на то, что они имеют общие цели проектирования, концепция XNSо иерархии протоколов несколько отличается от той концепции, которуюпредлагает эталонная модель OSI. На Рис. 22-1 показано приблизительноесравнение XNS и эталонной модели OSI.
Как видно из Рис. 22-1, Xerox обеспечивает 5-уровневую модель передачи пакетов. Уровень 0, который отвечает за доступ к каналу и манипуляциюпотока битов, примерно соответствует Уровням 1 и 2 OSI. Уровень 1 примерно соответствует той части Уровня 3 OSI, которая относится ксетевому трафику. Уровень 2 примерно соответствует части Уровня 3,которая связана с маршрутизацией в об'единенной сети, и Уровню 4 OSI,который занимается связью внутри отдельных процессов. Уровни 3 и 4 примерно соответствуют двум верхним уровням модели OSI, которые заняты структурированием данных, взаимодействием между отдельными процессами и прикладными задачами. XNS не имеет протокола, соответствующего Уровню 5 OSI (сеансовый уровень).
Несмотря на то, что в документации XNS упоминаются X.25, Ethernet и HDLC, XNS не дает четкого определения того, что она называет протоколом уровня 0. Также, как и многие другие комплекты протоколов,XNS оставляет вопрос о протоколе доступа к носителю открытым, косвенным образом позволяя любому такому протоколу выполнять главную роль в транспортировке пакетов XNS через физический носитель.
Протокол сетевого уровня XNS называется Протоколом дейтаграмм Internet(Internet Datagram Protocol - IDP).IDP выполняет стандартные функции Уровня 3, в число которыхвходят логическая адресация и сквозная доставка дейтаграмм через об'единенную сеть. Формат пакета IDP представлен на Рис. 22-2.
Первым полем в пакете IDP является 16-битовое поле контрольной суммы(checksum), которое помогает проверить целостность пакета после его прохождения через об'единенную сеть.
За полем контрольной суммы следует 16-битовое поле длины (length),которое содержит информацию о полной длине (включая контрольнуюсумму) текущей дейтаграммы.
За полем длины идет 8-битовое поле управления транспортировкой (transport control) и 8-битовое поле типа пакета (packet type).Полеуправления транспортировкой состоит из подполей числа пересылок(hop count) и максимального времени существования пакета (maximum packet lifetime - MPL). Значение подполя числа пересылокустанавливается источником в исходное состояние 0 и инкрементируется на 1 при прохождении данной дейтаграммы через один роутер.Когда значение поля числа пересылок доходит до 16, дейтаграмма отвергается на основании допущения, что имеет место петлямаршрутизации. Подполе MPL содержит максимальное время (в секундах),в течение которого пакет может оставаться в об'единенной сети.
За полем управления транспортировкой следует 8-битовое поле типапакета (packet type). Это поле определяет формат поля данных.
Каждый из адресов сети источника и назначения имеют три поля: 32-битовый номер сети (network number), который уникальным образомобозначает сеть в об'единенной сети, 48-битовый номер хоста(host number), который является уникальным длявсех когда-либо выпущенных хостов, и 16-битовыйномер гнезда (socket number), который уникальным образомидентифицирует гнездо (процесс) в пределах конкретнго хоста.Адреса IEEE 802 эквивалентны номерам хостов,поэтому хосты, подключенные более чем к однойсети IEEE 802, имеют тот же самый адрес в каждом сегменте. Это делает сетевые номера избыточными, но тем не менее полезными для маршрутизации. Некоторые номера гнезд являются хорошо известными (well-known); это означает, что услуга, выполняемая программным обеспечением с использованием этих номеров гнезд, является статически определенной. Все другие номера гнезд допускают многократное использование.
XNS поддерживает пакеты с однопунктовой (из одного пункта в другой пункт), многопунктовой и широковещательной адресацией. Многопунктовые и широковещательные адреса далее делятся на 2 типа: прямые (directed)и глобальные (global). Прямые многопунктовые адреса доставляют пакеты членам группы многопунктовой адресации данной сети, заданной в адресе сети назначения с многопунктовой адресацией. Прямые широковещательныеадреса доставляют пакеты всем членам заданной сети. Глобальные многопунктовые адреса доставляют пакеты всем членам данной группы в пределах всей об'единенной сети, в то время как глобальныешироковещательные адреса доставляют пакеты во все адреса об'единеннойсети. Один бит в номере хоста обозначаетотдельный адрес в противовес многопунктовому адресу. Все единицы вполе хоста обозначают широковещательный адрес.
Для маршрутизации пакетов в об'единенной сети XNS использует схемудинамической маршрутизации, называемую Протоколом информации маршрутизации (RIP). В настоящее время RIP является наиболее широкоиспользуемым Протоколом внутренних роутеров (interior gatewayprotocol - IGP) в сообществе Internet-среде международной сети, обеспечивющей связность практически со всеми университетами и научно-исследовательскими институтами, а также многими коммерческими организациями в США. Подробная информация о RIP дается вГлаве 23 "RIP".
Функции транспортного уровня OSI реализуются несколькими протоколами.Каждый из перечисленных ниже протоколов описан в спецификации ХNS какпротокол уровня два.
Протокол упорядоченной передачи пакетов(Sequenced Packet Protocol - SPP)обеспечивает надежную, с установлением соединения и управлением потока,передачу пакетов от лица процессов клиента. По выполняемым функциямон похож на протокол TСРиз комплекта протоколов Internet и на протокол ТР4из комплекта протоколов OSI (смотри соответственно Главу18 "Протоколы Internet" иГлаву "Протоколы OSI" 20).
Каждый пакет SPP включает в себя номер последовательности (sequencenumber), который используется для упорядочивания пакетов и определениятех из них, которые были скопированы или потеряны. Пакеты SPP также содержат два 16-битовых идентификатора соединения (connectionidentifier). Каждый конец соединения определяет один идентификатор соединения. Оба идентификатора соединения вместе уникальным образомидентифицируют логическое соединение между процессами клиента.
Длина пакетов SPP не может быть больше 576 байтов. Процессы клиентамогут согласовывать использование различных размеров пакетов во время организации соединения, однако SPP не определяет характер такого согласования.
Протокол обмена пакетами (Packet Exchange Protocol - PEP)является протоколом типа запрос-ответ,предназначенным обеспечивать надежность, которая больше надежностипростых услуг дейтаграмм (например, таких, которые обеспечивает IDP), но меньше надежности SPP. По своим функциональным возможностям РЕРаналогичен Протоколу дейтаграмм пользователя(UDP)из комплектапротоколов Internet (смотриГлаву 18 "Протоколы Internet").PEPбазируется на принципе одного пакета, обеспечивая повторные передачи, но не обеспечивая выявление дублированных пакетов. Он полезен для прикладных задач, в которых транзакции запрос-ответ являются идемпотентными (повторяемыми без повреждения контекста), или в которых надежная передача выполняется на другом уровне.
Протокол неисправностей (Error Protocol - EP) может быть использованлюбым процессом клиента для уведомления другого процесса клиента отом, что в сети имеет место ошибка. Например, этот протокол используется в ситуациях, когда какая-нибудь реализация SPP распознала дублированный пакет.
XNS предлагает несколько протоколов высших уровней. Протокол "Печатание" (Printing) обеспечивает услуги принтера. Протокол"Ведение картотеки" (Filing) обеспечивает услуги доступа к файлам.Протокол "Очистка9 (Сlearinghouse) обеспечивает услуги, связанные сприсвоением имени. Каждый из этих протоколов работает в дополнениек протоколу "Курьер" (Сourier), который обеспечивает соглашения дляструктурирования данных и взаимодействия процессов.
XNS также определяет протоколы уровня четыре. Это протоколы прикладногоуровня, но поскольку они имеют мало общего с фактическими функциямисвязи, в спецификации XNS нет каких-либо определений по существу.
И наконец, протокол "Эхо" (Echo Protocol) используется длятестирования надежности узлов сети XNS. Он используется для поддержки таких функций, как функции, обеспечиваемые командой ping, которую можно встретить в Unix и других средах. Спецификация XNS описывает протокол "Эхо" какпротокол уровня два.