15. Локални мрежи Macintosh на фирмата Apple. Протоколите AppleTalk и модела OSI. Преодоляване на различията между ПК РС и Macintosh.

 

 

LocalTalk e мрежовият интерфейс, вграден в компютрите Macintosh и принтерите LaserWriters на фирмата Apple – http://www.webopedia.com/TERM/A/AppleTalk.html

Той осигурява предаването на информацията в мрежата, както и достъпа до съобщителната среда. Скоростта за предаване на данните е 230.4 килобита за секунда (Kbs), а методът на достъп до съобщителната среда - CSMA/CD. Кабелната система LocalTalk се състои от екранирани усукани двойки проводници, топологията е шина с отклонения. Отклонителните кабели свързват компютрите Macintosh към разклонителни кутии, включени към мрежата.

    Софтуерът за мрежовите протоколи на Apple - Apple Talk  -  управлява всички операции в мрежата - от маршрутизирането на данните до достъпа до файловете - http://www.webopedia.com/TERM/L/LocalTalk.html

 

Протоколите Apple Talk и модела OSI

 

Фирмата Apple отдавна си е поставила за цел да стане производител на ЛМ Fortune 500, изградени с компютрите и Macintosh, но едва отскоро е намерила може би правилната стратегия за това. Разработвайки серия от протоколи, съответстващи на модела OSI, Apple дава известни гаранции на големите фирми, че мрежите и с ПК Macintosh ще могат да комуникират с всички ЛМ IBM РС (тъй като IBM също се ориентира към съвместимост с модела OSI). Ако двата компютърни гиганта започнат да произвеждат мрежи, съобразени с модела OSI, логично е да се приеме, че продуктите им ще бъдат съвместими, тъй като ще отговарят на едни и същи международни стандарти.

 

Физически слой

 

Какво показва структурата на протоколите на мрежата AppleTalk, разгледана в контекста на модела OSI? На нивото на физическия слой фирмата Apple осигурява интерфейс за хардуера си LocalTalk. Логиката LocalTalk е вградена във всички кимпютри Macintosh, така че за свързването им са необходими само кабели LocalTalk.. За по-големите мрежи проблемът при хардуера LocalTalk e ограничената му скорост за предаване на данни (приблизително 230Kbs).

За фирми, които искат ЛМ с по-голяма скорост на предаване, протоколът на мрежите AppleTalk поддържа също ЛМ EtherNet (със скорост на предаване 10Mbs) и ЛМ Token Ring на Ibm (4Mbs). За тези два вида мрежи са необходими мрежови интерфейсни платки (както и подходящ мрежов софтуер) във всички работни станции. Такива адаптери се предлагат от Apple, както и от някои други разпространители.

 

Канален слой

 

На нивото на каналния слой мрежата AppleTalk има протокол за достъп до собствения си съобщителния канал, както и протоколи за ЛМ EtherNet и Token Ring. В не много далечно бъдеще Apple ще има и протокол за известната мрежа ARCnet на фирмата Standard Microsistems.

Протоколите за достъп до съобщителния канал определят начините за форматиране на пакетите информация в кадри. В кадрите са дефинирани определени полета, а също и начална и крайна части (които съдържат важна управляваща информация). В тези протоколи са определени също и специфичните начини за обработване на конфликтите при предаване. Apple използва традиционния метод CSMA/CD за откриване и за избягване на конфликти.

Мрежов слой

 

Мрежовият слой осигурява достъп до таблиците за маршлутизация, чрез които се определя мрежовият път на дейтаграмите. Освен това чрез протокола Name Binding на този слой името на мрежовия сървер се преобразува в адрес Internet.

Мрежовият слой определя средствата, необходими за правилното маршрутизиране на пакетите с информация от една мрежа в друга. В този слой на мрежата AppleTalk е включен протокала Datagram Delivery (DDP), който осигурява възможност за адресиране на логически портове в различни мрежи. Протоклът определя маршрута, по който преминават дейтаграмите от работната станция - подател до станцията - получател.

Протоколът DDP е абсолютно необходим за свързването на мрежите Apple с други мрежи, защото чрез него се получава достъп до информацията в таблиците за маршрутизиране и се определя мрежовия път на дейтаграмите. Освен това DDP може да използва функциите на протокола Name Binding (на по-горния транспортен слой), за да преобразува името на мрежовия сървер в адрес Internet.

 

Транспортен слой

 

Протоколът Routing Table Maintenance (RTM) осигурява алтернативен маршрут, в случай че някой от мостовете не може да се използва.

Транспортният слой на мрежата AppleTalk включва четири различни протокола, чието предназначение е да улесняват маршрутизирането на дейтаграмите от една мрежа към друга. Докато мрежовият слой се занимава със самото маршрутизиране, транспортният слой определя какви транспортни услуги са необходими (включително потвърждаване на получаването на дейтаграмата, проверка за грешки и т.н.)

Протоколът Routing Table Maintenance (RTM) осигурява ключовата информация, необходима на мостовете - за свързване на еднотипни мрежи - и на маршрутизаторите - за свързване на разнотипни мрежи. Протоколът дава подробна информация за това до кои мостове трябва да се адресира дадена дайтаграма (и колко “скока” ще са нужни), за да се предаде тя, например, от мрежа 1 до мрежа 4. Протоколът RTM посочва не само най-добрия път, а и алтернативни маршрути, в случай че някой мост не може да се използва.

Както вече споменахме, транспортният слой включва и протокола Name Binding Protocol (NBP), свързан с функциите на мрежовия слой. Протоколът преобразува имената на работните станции и сървера в адреси Internet. Тази услуга наподобява това, което много пощенски станции правят. Въпреки че пощенските служби изискват пълните адреси на получателите, ако изпратите например писмо, адресирано просто до “Газовата компания”, те ще добавят пълния и точен адрес и ще препратят писмото до единствена газова компания в града. Чрез подобна процедура действителният начин за адресиране в мрежите остава “невидим” за потребителите.

 

Transaction Protocol (TP) и Echo Protocol (ЕР)

 

Протокол Transaction Protocol (TP) гарантира “качеството на услугата” за предаване на дейтаграмите. Той дава възможност за получаване на потвържвение, че дадена дейтаграма е приета без грешки. Протоколът е важна съставна част на транспортния слой от модела OSI, тъй като някои мрежови приложни програми изискват сигурност при предаването.

Последният протокол от транспортния слой на мрежата AppleTalk е Echo Protocol (ЕР). Той осигурява функцията “ехо”, която се състои в това, че работната станция – получател изпраща обратно съдържанието на дейтаграмата към работната станция – подател. От една страна тази процедура дава възможност да се провери дали определена работна станция е активна, а от друга - да се определят закъсненията при предаване на съобщенията.

 

Сесиен слой

 

В сесийния слой на мрежите, съответстващи на модела OSI, се установяват сесиите за комуникация. В този слой на AppleTalk са включени четири проткола: Data Stream Protocol (DSP), Zone Information Protocol (ZIP), Session Protocol (SP) и Printer Access Protocol (PAP).

 

Протокол Data Stream Protocol (DSP)

 

Протоколът Data Stream Protocol (DSP) е свързан с основната задача на сесийния слой -установяване на сесии за комуникации между възлите на мрежата. DSP поддържа дуплексни комуникационни връзки, открива и отстранява дублирани дейтаграми и изисква повторно предаване при откриване на грешки.

 

Протокол Zone Information Protocol (ZIP)

 

Протоколът Zone Information Protocol (ZIP) се използува при разделяне на мрежите на зони, всяка от които има име на зоната. имената на зоните помагат на протокола NBP да определи коя мрежа в коя зона се намира. Тази информация е важна за мостовете и за маршрутизаторите при определяне на пътя за предаване на съобщенията.

 

Протокол Session Protocol (SP)

 

Протоколът Session Protocol (SP), включен в сесияния слой на мрежата AppleTalk, осигурява правилното подреждане на дейтаграмите, когато те пристигат в произволен ред. Той се грижи за пакетирането на данните в дейтаграми с избран размер и определя точките за прекъсвания, които се въвеждат в сесиите с цел да се осигурят ефективни комуникации.

 

Протокол Printer Access Protocol (PAP)

 

Протоколът Printer Access Protocol (PAP) на мрежите AppleTalk осигурява “потоколи” услуги за принтерите (или за системите за архивиране с могнитни ленти).

 

Представителен слой

 

Представителният слой в мрежите, съответстващи на модела OSI, определя начина, по който се прадставя информацията, а също и използувания синтаксис. В представителния слой на мрежата AppleTalk са включени два основни протокола: AppleTalk Filing Protocol (AFP) и PostScript Protocol (PP. Те се използват едновременно и осигуряват различни функции.

 

Протокол AppleTalk Filing Protocol (AFP)

 

Протоколът AppleTalk Filing Protocol (AFP) осигурява интерфейс за софтуер на файлов сървер, по-специално за програмите AppleShare на Apple и NetWare на фирмата Novell. Тъй като и други компютри, с интерфейси, подобни на този на Macintosh, могат да работят като файлови сървери в мрежи AppleTalk, то интерфейсът на AFР може да се използва и за тях.

Протоколът АFP третира преди всичко структурата на файловете. Той определя йерархичната структура на томовете, каталозите и файловете в мрежата, както и начините за включване на мрежата. Протоколът осигурява достъпа на работните станции AppleTalk до локалния (или дори до отдалечен) файлов сървер. Специална програма Translator, включена към протокола AFP, преобразува заявките от файловата система на мрежата AppleTalk в необходимия им еквивалент, изискван от файловия сървер, към който са отправени.

 

Протокол PostScript Protocol (PP)

 

Протоколът PostScript Protocol (PP) от представителния слой на мрежата осигурява подходящ интерфейс за ефективни комуникации между работнит станции и печатащите устройства Postscript (като например LaserWriter на фирмата Apple).

В първите версии на софтуера AppleTalk броят на работните станции в една зона беше ограничен до 32 (зоната е група от работни станции, формирана от администратора на мрежата). Максималният брой на възлите в мрежата беше 254. Версията Phase 2 на AppleTalk обаче допуска до 256 зони в една мрежа и може да поддържа до 16 милиона устройства, както и маршрутизатори за свързване на 1024 мрежи AppleTalk. Въпреки, че този брой е теоретичен, възможността за опддържане на голям брой маршрутизатори улеснява фирмите, които имат няколко малки мрежи и искат да ги свържат.

 

Софтуер AppleShare

 

AppleShare е софтуерът за файлов сървер на фирмата Apple за мрежата AppleTalk. Твърдите дискове, свързани към файловия сървер, се нарича томове. Във всеки том файловете са записват в каталози (folders). Софтуерът AppleShare осигурява защита на информацията на ниво каталози, а не на файлово ниво. Софтуерът за управление на мрежата Admin изпълнява стандартни “административни” функции, като регистриране на потребителите на мрежата и определяне на потребителски групи, както и изготвянето на сведения за дейността на потребителите. Тези сведения включват информация за размера на индивидуалните каталози в един том и правата за достъп до тях.

Защитата на информацията се осигурява чрез процедурата за включване в мрежата, чрез правата за достъп до каталозите, както и чрез възможността даден потребител да направи файловете си в даден каталог “невидими” за останалите потребители.

AppleShare използва изцяло графичния интерфейс на компютрите Macintosh. Компютрите Apple IIе и Apple IIGS могат да бъдат работни станции AppleShare и да използват общи файлове с други потребители на мрежата. За тази цел в компютрите Apple IIе трябва да се инсталират пратки Apple II WorkStation, докато компютрите Apple IIGS имат вграден хардуер LocalTalk. Потребителите на ПК IBM също могат да се включат към мрежа AppleTalk, като инсталират в компютрите си платки LocalTalk РС. Чрез тях те имат достъп до файловете и принтерите AppleShare. Софтуерът AppleShare за ПК IBM PC включва програмата MS-DOS Redirector, която преобразува всички заявки от файловата система на DOS в съобщения Server Message Blocks (SMBs). След това специална програма преобразува тези съобщения в заявки по протокола Apple Filing с оглед те да се възприемат от мрежата AppleTalk. Информацията върху екрана на ПК IBM PC не се различава от тази при MS-DOS, тъй като софтуерът на Apple е съобразен с изистванията на тази система.

Софтуерът AppleShare Server 3.0 притежава някои допълнителни възможности, тъй като използва предимствата на операционната система System 7 на Apple. System 7 е многозадачна операционна система и позволява едновременно с Apple Share, инсталирана в един от компютрите Macintosh, в мрежата да работят други сървери и приложни програми.

Програмата Apple Share 3.0 е проектирана да поддържа едновременно до 120 станции. Тя осигурява обмен в реално време с оптичен диск CD-ROM, както и възможност за използване в мрежата на общи каталози или цели дискове. Потребителите могат да защитят информацията си, като определят за другите станции един от следните режими на достъп:

• забранено четене от каталога
• забранено четене от файла
• забранен запис в каталога
• забранени четене и запис в каталога
• забранени четене и запис във файла.

Функцията за печат на AppleShare 3.0 може да се изпълнява от сървера във фонов режим. Спулерът поддържа до 5 принтера AppleTalk, като може да приема до 1100 задания за печат.

Друга характерна особеност на софтуера AppleShare 3.0 е факта, че достъпът до новосъздадените каталози е разрешен по подразбиране за всички потребители; за тях се дефинират автоматично същите режими за достъп като тези на каталога (по-високо ниво) или тома, в който се разполагат. Тази версия на софтуера за сървер позволява да се създадат няколко потребителски групи, при което администраторът на мрежата може да въведе определени задължения на ръководителите на групите.

 

NetWare за компютри Macintosh и преобразуване на мрежовите команди AppleTalk

 

NetWare 2.2 използва шлюзовата програма Service Protocol Gateway (SPG) като интерфейс VAP, за да преобразува заявките от работните станции Macintosh на мрежата AppleTalk в команди NetWare.

Както е показано на фиг.15.1 , MOC NetWare 2.2 използва шлюзовата програма Service Protocol Gateway (SPG), за да преобразува командите от работните станции в определена среда (в случая, заявки от мрежата AppleTalk) в команди NetWare. След като изпълни тези команди, нейните команди отговор се преобразуват обратно в команди, които мрежата AppleTalk може да възприеме.

Шлюзовата програма на NetWare –Service Protokol Gaaateway e софтуерен интерфейс за добавяне на процеси (VAP), който преобразува командите AppleTalk в съответствие с протокола на NetWare - Network Core Protocol (NCP) . SPG е приложна програма, която се изпълнява върху платформата на мрежова операционна система. Тя позволява мрежовата операционна система, изпълнявана във файлов сървер или мост, да се свърже със среда NetWare или с други допълнитени процеси. За да може файлов сървер NetWare да изпълнява файлови услуги за работни станции Macintosh, в него трябва да се инсталират като интерфейси VAP, програмата SPG и специален мрежов дрейвер. За осигуряване на услуги за печатане също са необходими допълнителни програми VAPs.

 

Мрежов модул NetWare за Macintosh

 

Към NetWare 3.11 могат да се добавят мрежови функции чрез инсталиране на допълнителни модули NLMs. Мрежовият модул Macintosh NetWare позволява на потребителите на компютри Macintosh да ползват всички услуги на NetWare и им осигурява достъп до файлов сървер NetWare с микропроцесор 80386. Чрез допълнителен софтуер за принтерни услуги потребителите могат да управляват заданията си в опашките за печат. Станции с операционни системи Macintosh, DOS или OS/2 биха могли да изпращат заданията си за печат към принтерите LaserWriter на Apple или към съвместими с тях устройства. Принтерите се свързват към серийните или към паралелните портове на файлов сървер NetWare 3.11, на сървер за принтер NetWare Printer Server или към работна станция DOS, осигуряваща отдалечен принтер.

Модулът Macintosh NetWare съдържа маршрутизатор AppleTalk, който може сам да определи мрежовата и зоновата си конфигурации, като анализира данните, получавани от мрежата AppleTalk. Тази функция освобождава администратора на мрежата от задължението да въвежда информация за конфигуриране на ЛМ. Пакетите с данни AppleTalk могат да се предават по кабелните системи на мрежите ARCnet, EtherNet, LocalTalk и Token Ring.

 

Преодоляване на различията между ПК IBM PC и Macintosh

 

Когато работят с NetWare мрежите с компютри Macintosh могат да използват за файлов сървер микрокомпютър на IBM с микропроцесор Intel 80286, 80386 или 80486. Работните станции с операционна система DOS, свързани към мрежата Macintosh с NetWare,могат да използват принтери на Apple.

Тъй като NetWare е самостоятелна и независима от хардуера мрежова операционна система, тя осигурява ефективна връзка между компютрите на IBM и Apple. Работна станция Macintosh с NetWare версия 2.15 (или някоя от следващите версии) може да използва както файлове Macintosh, така и файлове РС DOS, съхранявани във файловия сървер NetWare. Файловете на DOS се записват в стандартен формат HFS; освен това не е необходимо никакво преобразуване на файловете, създадени от приложните програми за двата вида компютри (като например Microsoft Word, Page Maker и WordPerfect).

Едно от основните предимства на подхода на Novell е, че мрежите Macintosh могат да използват за файлови сървери компютри с микропроцесори Intel 80286, 80386 и 80486; тези устройства осигуряват висока производителност при по-ниски цени в сравнение с компютрите Macintosh. Дисковите устройства с голям капацитет на IBM са относително по-евтини от тези на Macintosh.

С не по-малко значение е и фактът, че NetWare поддържа спулер за печат Macintosh, тъй като той е съвместим с протокола Printer Access на AppleTalk. Работните станции IBM PC с операционни системи DOS или OS/2 могат да използват принтерите ImageWriters и LaserWriters, включени в мрежа AppleTalk. Тези принтеери се конфигурират със софтуера на IBM като принтери С Itoh Prowriters и Diablo 630. В мрежата има също драйвери за принтери PostScript, като част от софтуера AppleTalk.

Тъй като МОС NetWare различава собствения си пакетен формат IPX от формата на Apple, в мрежата NetWare могат да се включат и файлови сървери AppleShare. Освен това компютри Macintosh, в които са инсталирани мрежови интерфейсни платки EtherPort и се управляват от NetWare, могат да комуникират със станции IBM РС, които използват стандартни мрежови интерфейсни платки EtherNet и също работят с МОС NetWare.

Модулът NetWare за Macintosh съдържа служебна програма, която преобразува имената на файловете Apple във файлови имена на DOS, тъй като правилата за именуване на файловете в двете операционни системи са различни. В операционната система DOS дължината на имената на файловете е ограничена до 8 символа без интервали между тях, докато за името на файл на Apple може да се използват до 31 символа. DOS интерпретира точката в името на файла като разделител между името на файла и разширението му и третира първите три символа свед точката като разширение на името. Файловото име “My Proposal” от системата Apple в DOS ще се преведе като “MY”; файловото име от Apple “Mr.and Mrs. Smith” в DOS ще стане “MR.AND”.

Един от проблемите при автоматичното преобразуване се състои в това, че в резултат на изрязването на имената от два различни файла на Apple могат да се получат две еднакви имена в DOS. Този проблем може да се реши като при преобразуване на имената в системата DOS последната буква от името на втория файл се замени с цифра. По такъв начин файловете MY.FIL и M1.FIL. Имената на файловете DOS се показват върху екрана в каталозите Apple, като в иконата на документите се появява думата “DOS”, а имената са изписани с главни букви. На фиг.15.2 е показано какво вижда на екрана си потребителя на компютър Macintosh.