Windows NT to system operacyjny ze zintegrowanymi możliwościami sieciowymi. Ta cecha odróżnia Windows NT od innych systemów operacyjnych: DOS, OS/2 czy Unix, w których właściwości sieciowe kupuje się, instaluje i zarządza nimi niezależnie od systemu.

Windows NT w sieciach:

* Tworzą sieć komputerów równorzędnych (peer-to-peer). Wszystkie stacje z Windows NT mogą działać zarówno jako serwery, jak również jako klienci. Korzystają z plików i drukarek na innych komputerach i dzielą własne zasoby z innymi użytkownikami.

* Pozwalają na dodawanie nowego sprzętu i protokółów sieciowych. Właściwości sieciowe Windows NT można uzupełnić przez dodanie kart, nowych warstw protokółów i systemów zarządzania zasobami sieci.

* Komunikują się z innymi sieciami komputerowymi. Windows NT może korzystać z różnorodnych protokółów komunikacyjnych wielu producentów.

Korzystają z popularnych API i interfejsów; NetBIOS, Sockets, Windows Network (WNet).

* Umożliwiają opracowanie aplikacji rozproszonych dzięki możliwości korzystania ze zdalnego wywoływania procedur (Remote Procedure Call -RPC). Wywołanie procedury zapamiętanej na zdalnej stacji roboczej odbywa się tak, jakby była to procedura lokalna.

Jak to z siecią było?

We wczesnych latach rozwoju sieci lokalnych każdy producent komputerów opracowywał własny model sieci. W efekcie komputery pracujące w sieci SNA (System Network Architecture) firmy IBM nie mogły komunikować się z komputerami DEC, pracującymi w sieci DNA (Digital Network Architecture) firmy DEC.

Nieco później organizacje standaryzujące, zarówno narodowe (np. amerykańskie Stowarzyszenie Inżynierów Elektryków i Elektroników IEEE) jak międzynarodowe (ISO), zajęły się problemami standaryzacji sieci.

Model OSI

Międzynarodowa Organizacja Standardów ISO opracowała model odniesienia dla sieci OSI (Open Systems Interconnection). Pozwala on na określenie przepływu informacji między aplikacjami użytkowników na różnych komputerach. Model jest najbardziej znany i najczęściej przywoływany w celu opisania środowiska sieciowego. Na rys. 1 pokazano siedmiowarstwowy model funkcjonalny OSI.

W modelu tym każda warstwa zapewnia usługi dla warstwy wyższej, która nie musi zajmować się problemem faktycznej realizacji tych usług. Abstrakcja modelu warstwowego OSI prowadzi do takiej sytuacji, że każda warstwa może wirtualnie komunikować się z odpowiadającą jej warstwą innego komputera, nie interesując się stopniami pośrednimi. Na rys. 2 pokazano ten sposób tworzenia kanału wirtualnego między dwoma warstwami sesji.

Poniżej podano właściwości każdej warstwy modelu OSI.

1. Warstwa fizyczna służy do przesyłania nieuporządkowanego ciągu bitów poprzez medium transmisyjne (kabel). W warstwie fizycznej przesyłane są wszystkie sygnały wytwarzane przez inne, wyższe warstwy. Definiowany jest w niej także sposób połączenia kabla z kartą sieciową (rodzaj złącza, przeznaczenie jego końcówek) oraz technika przesyłania (modulacja Manchester sygnału elektrycznego czy sygnał optyczny).

2. Warstwa łącza danych służy do upakowania ciągu bitów z warstwy fizycznej w ramki danych o dobrze sprecyzowanej strukturze. Warstwa ta odpowiada za bezbłędną transmisję tych ramek poprzez warstwę fizyczną, od jednego komputera do drugiego. Wyższa warstwa sieciowa może przyjmować, że dochodzące do niej dane są bezbłędne.

3. Warstwa sieciowa jest odpowiedzialna za adresowanie ramek i tłumaczenie adresów logicznych na adresy fizyczne. Określa także drogę ramki od jednego komputera do drugiego, opierając się na warunkach transmisji w sieci, priorytetach usług i in. Zajmuje się także wybieraniem dróg, ich przełączaniem i kontrolą wydajności sieci.

4. Warstwa transportowa zajmuje się rozpoznawaniem błędów i odtwarzaniem komunikacji. Dostarcza także komunikaty pochodzące z warstwy aplikacji. Warstwa transportowa zajmuje się komunikatami: łączy małe komunikaty w większe pakiety lub rozpakowuje większe komunikaty na kilka mniejszych pakietów. Kompletuje także komunikaty i przesyła potwierdzenia ich otrzymania. Celem jest zapewnienie największej szybkości transmisji w sieci.

5. Warstwa sesji służy do umożliwienia dwóm komputerom nawiązania połączenia, utrzymania go i zakończenia. Takie połączenie nazywa się właśnie sesją. Warstwa ta rozpoznaje nazwy komputerów oraz zapewnia bezpieczeństwo komunikacji.

Warstwa sesji zapewnia synchronizację między zadaniami użytkowników, umieszczając znaczniki kontrolne w przesyłanych komunikatach. Jeśli sesja zostanie przerwana awaryjnie, to trzeba będzie przesłać powtórnie jedynie komunikaty, poczynając od ostatniego znacznika. Sesja realizuje także "dogadywanie się" między komputerami, określając kto wysyła a kto odbiera, w jakim czasie, itd.

6. Warstwa prezentacji określa formę danych przesyłanych między komputerami. Działa więc jako "tłumacz" formatów danych, tworzący z nich format pośredni, zrozumiały w dowolnym komputerze. (Jeżeli z jednej strony jest dołączony komputer PC, przesyłający dane w kodach ASCII, a z drugiej komputer IBM z kodami EBCDIC, to musi istnieć gdzieś miejsce tłumaczenia tych kodów.)

Warstwa prezentacji zajmuje się także ewentualnym szyfrowaniem danych i kompresją w celu zmniejszenia obciążenia sieci.

7. Warstwa aplikacji służy jako okno dla procesów aplikacji do łączenia się przez sieć. Warstwa ta realizuje usługi, które służą do realizacji takich aplikacji programowych jak: przesyłanie plików, dostęp do baz danych czy poczta elektroniczna.

Model IEEE 802

Model komunikacyjny opracowany przez IEEE dzieli warstwę łącza danych na dwie podwarstwy: logicznej kontroli łącza (Logical Link Control - LLC) i kontroli dostępu do medium (Media Access Control - MAC). Dolna warstwa MAC jest odpowiedzialna za dostarczanie bezbłędnych informacji do warstwy fizycznej i wspólnego dostępu do wielu kart sieciowych komputera. Wyższa warstwa LLC zarządza komunikacją w warstwie łącza danych.

Model sieciowy Windows NT

Podobnie jak w przypadku innych elementów składowych, model sieciowy Windows NT jest wielowarstwowy. Umożliwia to jego rozszerzanie i dodawanie nowych elementów składowych. Na rys. 4. pokazano ten model sieciowy.

Model zaczyna się na poziomie MAC, na którym rezydują sterowniki kart sieciowych, łączące Windows NT z siecią za pośrednictwem odpowiedniej karty. Windows NT jest w stanie obsługiwać kilka różnych kart sieciowych.

Model zawiera dwa ważne interfejsy: NDIS 3.0 (specyfikacja Microsoft/3COM Network Device Interface Specification) i Interfejs Sterowników Transportu (Transport Driver Interface - TDI). Izolują one jeden poziom od drugiego i pozwalają na pisanie sterowników kart sieciowych (poziom MAC) zgodnych z jednym interfejsem. Podobnie, protokoły transportowe (poziom sieciowy) będą pisane tylko do dwóch interfejsów. Obydwa interfejsy: NDIS i TDI są włączone do Windows NT, co ułatwia wymianę zarówno protokółów transportowych, jak sterowników kart sieciowych.

Między tymi interfejsami znajdują się protokoły transportowe, określające sposób organizacji danych i przekazywania ich do następnego poziomu. Przekazują one dane do karty sieciowej przez interfejs NDIS i do Redyrektora przez interfejs TDI.

Redyrektory znajdujące się powyżej poziomu TDI kierują lokalne żądania dostępu do odpowiednich zasobów w sieci. Jeżeli system zawiera różne Redyrektory, Interfejs Dostawców (Provider Interface) kieruje żądania do właściwego Redyrektora.

Najwyższą warstwę stanowią typowe usługi sieciowe: etykietowane potoki, żądania przesłania plików i skrzynki pocztowe.

W następnym odcinku omówimy bardziej szczegółowo różne elementy składowe modelu sieciowego Windows NT.