W poprzednim odcinku artykułu "Z czym do sieci lokalnej" omówiliśmy kilka możliwości wyboru rodzaju sieci LAN. Każdej z nich towarzyszy szereg ograniczeń, z których sprawy liczby użytkowników sieci oraz zasięgu instalacji sieciowej należą do ważniejszych zagadnień. Rozwiązaniu tych problemów służy idea łączenia wielu sieci lokalnych w większy system sieciowy. Do tego celu używa się urządzeń sprzęgających sieci LAN między sobą - tzw. bridge, routery i gateway'e.

LAN do LAN-u

Aby ominąć ograniczenia liczby użytkowników i obszaru, na którym może rozciągać się sieć LAN, coraz częściej stosuje się metody połączenia sieci lokalnych między sobą, używając do tego celu bridge i routery.

Bridge to urządzenie, które pobiera ramki (frame) z jednej sieci LAN i przerzuca je do innej sieci LAN. Takie połączenie różnych lub takich samych sieci LAN nosi nazwę extended LAN. W porównaniu z repeaterem, który przenosi pojedyncze bity między warstwami fizycznymi (wg schematu OSI) łączonych z sobą sieci LAN, bridge przenosi ramki korzystając z warstwy łącza danych (Data Link Layer) schematu OSI. Warstwa łącza danych przekształca u nadawcy przesyłaną wiadomość w ramkę (zwykle kilkaset bitów ze specjalnie oznaczonym początkiem i końcem), zaś u odbiorcy wyłapuje ramkę, sprawdza czy odbiór był prawidłowy oraz wymaga od nadawcy ponownego jej przesłania w wypadku wykrycia błędu transmisji. Bridge w związku z tym wie, że ciąg bitów, które na chwilę zmagazynował jest ramką (bez znajomości jej struktury) oraz, że należy lub nie należy przesłać go dalej. Operuje na adresach sprzętowych - zapisanych na 6 bajtach w każdej karcie Ethernet i Token Ring. Nie interesuje go, czy ramka jest przesyłana z wykorzystaniem protokołu IPX czy TCP/IP. Dla użytkownika, który korzysta z bardziej skomplikowanego oprogramowania, bridge, podobnie jak repeater jest niezauważalny.

Router (patrz CW nr 26/93 r.) jest o wiele bardziej skomplikowanym urządzeniem niż bridge. Korzysta on przy przesyłaniu danych między sieciami z warstwy sieciowej OSI. W związku z tym rozumie, że otrzymana paczka bitów jest ramką, oraz iż w strukturze tej ramki zawarty jest także adres logiczny jego odbiorcy. Ta informacja pozwala routerowi na podejmowanie decyzji, którędy (jaką drogą - mniej zatłoczoną czy tańszą) przesłać (lub w ogóle nie przesłać) paczkę informacji od punktu do punktu. Aby zdobyć taką wiedzę routery znają się na protokołach (lub protokole transmisji). Na przykład oprogramowanie routerów firmy Cisco zna się na kilkunastu protokołach transmisji danych - w tym IPX stosowanym w NetWare, AppleTalk, DECnet, XNS, VINES i TCP/IP. Każdy router ma także listę adresów logicznych węzłów sieci, która co pewien czas jest aktualizowana.

Istniejące obecnie trendy w konstrukcji tych urządzeń można ogólnie podsumować stwierdzeniem, że bridge stają się coraz szybsze, zaś routery wyposaża się w oprogramowanie znające się na większej liczbie protokołów sieciowych. Dawniej były to urządzenia wolno stojące - dzisiaj mogą być np. zaledwie kartą w urządzeniach typu hub (rozgałęźniki), używającą do swej pracy własnych procesorów typu RISC.

Wiele LAN-ów

Aby połączyć z sobą dwie odległe sieci LAN potrzebujemy dwóch urządzeń typu router czy bridge połączonych np. linią telefoniczną. Większą liczbę sieci lokalnych możemy połączyć łańcuchowo, jedna za drugą lub na zasadzie każda z każdą.

Pierwsza z metod nie jest najlepsza, gdyż wysyłając ramkę danych, przesyłamy ją za pośrednictwem innych sieci, co spowodować może nadmierne obciążenie łączy - a szczególnie ogniw środkowych systemu. Oczywiście pogarsza to szybkość przesyłania informacji.

Druga metoda wymaga stosowania znacznej liczby sprzęgów, ale za to nie powoduje większych opóźnień. Jeżeli spodziewamy się znacznego natężenia przesyłanych danych między wieloma sieciami LAN, powinniśmy zastosować trzecią topologię połączenia - tzw. backbone (szkielet, rdzeń).

Backbone jest w zasadzie dodatkową siecią LAN, której jedynym zadaniem jest połączenie innych sieci lokalnych. Każdą z nich łączymy za pośrednictwem routera lub bridge'a do backbone. Jak łatwo sobie wyobrazić największy ruch przesyłanych ramek istnieje wzdłuż backbone'u. Aby sprostać takim wymaganiom backbone jest siecią LAN używającą zwykle innej, niż sieci które łączy, technologii.

Stosowaną często techniką jest tzw. broadband, który jest w zasadzie wykorzystaniem technologii stosowanej w TV kablowej. Broadband ma wiele kanałów, przy czym każdy z nich przenosi różne rodzaje danych. Przepływ danych jest w nim o wiele większy niż w technikach Ethernet czy Token Ring. Może łączyć sieci odległe o 20, 30 km.

Idealnym zastosowaniem dla backbone są standardy FDDI lub CDDI (Copper DDI - realizacja protokołu FDDI na okablowaniu miedzianym; zapewnia szybkość transmisji do 100 Mbps), które wymagają stosowania repeaterów co kilka km.

LAN z mainframe'm

W wielu przedsiębiorstwach ogromne liczby danych przechowywane są na minikomputerach lub mainframe'ach. Dołączenie do tych zasobów stacji roboczych sieci lokalnej wymaga przetłumaczenia życzeń użytkowników tych stacji na język protokołu mainframe'u.

Urządzenia, które wykonują takie operacje - czy to pomiędzy dużym komputerem a siecią lokalną, czy też pomiędzy dwoma różnymi, niepodobnymi do siebie sieciami LAN (np. Vines i NetWare) to tzw. gateway'e. Najczęściej spotykany jest rodzaj gateway'a, który zamienia stację roboczą sieci LAN w terminal do mainframe'a. Gateway'e łączące mainframe'y z siecią LAN bardzo często współpracują z IBM-owskim protokołem LU 6.2. Pozwala on komunikować się programom pracującym na mikrokomputerze i mainframe'ie.

Z kolei podłączenie minikomputera do sieci LAN jest przeważnie podłączeniem dwóch różnych sieci LAN. Jest to realizowane dzięki użyciu gateway'a, rozumiejącego protokół sieci LAN, w której pracuje minikomputer. W tym wypadku jest to gateway LAN-do-LAN. Gateway'e korzystają w swej pracy z modyfikacji protokołów wszystkich siedmiu warstw OSI.

Lokalne kariery lokalnych sieci

Dopiero komputery połączone ze sobą w system sieciowy pozwalają na uzyskanie nowej jakości pracy w wielu przedsiębiorstwach i zespołach ludzkich.

Firmy, które zajmują się projektowaniem i wykonywaniem systemów sieciowych oraz połączeń między-sieciowych (internetworking) zalicza się od kilku lat (mimo istniejącej recesji) do najbardziej dynamicznych i przynoszących największe zyski.

W Polsce, w związku z istniejącymi zapóźnieniami cywilizacyjnymi, dopiero zaczynamy stosować sieci LAN i połączenia międzysieciowe.