Протокол IPX является протоколом третьего уровня без поддержки соединения, предназначенным для передачи дейтаграмм. Компания Novell адаптировала его из старого протокола межсетевых дейтаграмм (протокол IDP) стека Xerox (XNS).
Протокол без соединения
Поскольку он является протоколом без поддержки соединения, то когда процесс, выполняющийся на определенном узле, использует IPX для коммуникации с процессом на другом узле, между двумя узлами не устанавливается соединение. Таким образом, пакеты IPX адресуются и посылаются к своему месту назначения, но нет гарантии или проверки успешной доставки. Любое подтверждение пакета или управление соединением обеспечиваются протоколами выше IPX, такими как SPX. Термин дейтаграмма означает, что каждый пакет интерпретируется как отдельная сущность, не имеющая логической или последовательной связи с любым другим пакетом.
Работа на сетевом уровне модели 0SI
Как протокол сетевого уровня IPX адресует и маршрутизирует пакеты из одного местоположения в другое при межсетевом обмене IPX. IPX принимает решения о маршрутизации, просматривая поля адресов заголовка и на основе информации, которую он получает из RIP или NLSP. IPX использует эту информацию для пересылки пакетов в их узел назначения или следующему маршрутизатору, предоставляющему путь к узлу назначения.
Структура пакета
Так как протокол IPX был адаптирован из старого протокола XNS ГОР, не удивительно, что их структуры похожи. Пакет IPX состоит из двух частей. Первая часть является 30-байтовым заголовком, который содержит адреса сети, узла и сокета для машин источника и места назначения. Вторая часть является разделом данных, который иногда содержит заголовок протокола более высокого уровня, такого как SPX. Минимальный пакет IPX имеет 30 байтов (не считая заголовок MAC). Максимальный размер маршрутизированных пакетов IPX обычно имеет только 576 байтов, включая заголовок IPX и нагрузку данных. Однако при использовании IPX II это число возрастает до 1500 байтов.
Как было отмечено в главе 2 о TCP, сетевой уровень следует за заголовком MAC, поэтому IPX помещается после заголовка MAC и перед полезной нагрузкой. На рис. 3.2 показано, что заголовок IPX помещается внутри протокола MAC таким же образом, как описано в главе 2.
Рассмотрим структуру заголовка IPX. Он состоит из следующих полей:
контрольная сумма (checksum) длина пакета (packet length)
• управление транспортом (transport control)
• тип пакета (packet type)
• сеть назначения (destination network)
• узел назначения (destination node)
• сокет назначения (destination socket)
• сеть источника (source network)
• узел источника (source node)
• сокет источника (source socket)
Контрольная сумма Поле контрольной суммы используется для обеспечения целостности пакета. Контрольная сумма используется новыми версиями Netware, так как 3.x и более ранние версии задают поле как OxFFFF и не используют контрольную сумму.
Длина пакета Поле длины пакета является длиной заголовка IPX плюс длина данных в байтах. Длина пакета должна быть не менее 30 байтов, чтобы предоставить достаточно места для заголовка IPX.
Управление транспортом Управление транспортом является числом маршрутизаторов, которые пересек пакет на пути к месту назначения. Посылающие узлы при создании пакета IPX всегда задают это поле как ноль. Когда маршрутизатор получает пакет, требующий дальнейшей маршрутизации для достижения конечного места назначения, значение поля увеличивается на единицу и пакет передается дальше.
Тип пакета Поле типа пакета указывает вид службы, которая либо предлагается, либо требуется пакету. В таблице 3.2 перечислены некоторые часто используемые типы пакетов, которые могут встретиться в трассировках сетей.
Сеть назначения Сеть назначения является номером сети, к которой присоединен узел назначения. Когда посылающий компьютер задает это поле как 0x0, предполагается, что узел назначения находится в том же сетевом сегменте, что и посылающий узел.
Существует особый случай, когда рабочая станция посылает широковещательные запросы протоколов маршрутизации SAP — Get Neareast Server (Найти ближайший сервер) и RIP — Get Local Target (Найти локального получателя) (или Route Request — Запрос маршрута) во время инициализации. Так как рабочая станция еще не знает, к какой сети принадлежит, она задает поля сети источника и сети назначения как 0 для этих запросов. Когда маршрутизатор получает один из этих запросов, он посылает ответ непосредственно посылающей рабочей станции, заполняя поля сети источника и сети назначения соответствующими сетевыми номерами.
В дополнение к сетевому номеру 0 номера OxFFFFFFFF и OxFFFFFFFE зарезервированы для специальных целей. В связи с этим они не должны назначаться никакой сети IPX. Дополнительную информацию о зарезервированных сетевых номерах можно найти ниже в разделе о зарезервированных номерах.
Узел назначения Поле узла назначения содержит физический адрес узла назначения. Узел в сети Ethernet будет использовать все шесть байтов этого поля для определения своего адреса. Некоторые другие методы доступа к сети могут использовать здесь меньше шести байтов. Адрес узла OxFFFFFFFFFFFF (т.е. шесть байтов по OxFF) посылает пакет всем узлам в сети назначения.
Сокет назначения Поле сокета назначения является адресом сокета процесса назначения пакета. Эти сокеты будут направлять пакеты в различные процессы внутри одной машины.
Сеть источника Поле сети источника является номером сети, к которой присоединен узел источника. Если посылающий узел задает это поле равным нулю, это означает, что локальная сеть машины источника неизвестна. Для маршрутизаторов правила, применяемые к полю сети назначения, также применимы к полю сети источника, за исключением того, что маршрутизаторы могут пересылать полученные пакеты, у которых это поле задано как ноль.
Поле узла источника — это адрес MAC узла источника. Адреса широковещания недопустимы.
Сокет источника Сокет источника — это адрес процесса, передающего пакет. Процессам, общающимся при равноправном соединении узлов, не требуется посылать и получать один и тот же номер сокета. В сети рабочих станций и серверов сервер обычно "ожидает" на определенном сокете запросы на обслуживание. В таком случае сокет источника не обязательно тот же самый или вообще имеет значение. Важно только, чтобы сервер ответил сокету источника. Например, все файловые серверы NetWare имеют один и тот же адрес сокета, но запрос к ним может исходить из сокета с любым номером.
Номера сокетов источников следуют тем же соглашениям, что и сокеты места назначения.
Заголовки протоколов более высокого уровня Заголовки протоколов более высокого уровня принадлежат таким Протоколам, как NCP или SPX. Они часто встречаются в части данных пакета IPX.
Адресация IPX
Теперь рассмотрим адресацию IPX. Как показано в таблице 3.3, IPX имеет свою собственную адресацию узлов (для внутрисетевой работы) и внутриуз-ловую адресацию. Для адресации узла IPX использует адрес MAC, который был присвоен карте сетевого интерфейса производителем самой карты.
Сетевой адрес IPX уникальным образом идентифицирует сервер IPX в сети IPX и отдельные процессы внутри сервера. Адрес IPX является 12-байтовым шестнадцатеричным числом, которое можно разделить на три части. Первая часть адреса IPX — самая длинная, это шестибайтовый аппаратный адрес сетевого адаптера. Последняя часть является двухбайтным номером сокета, который используется для ссылки на реальный выполняющийся на машине процесс. В таблице 3.3 показано, как выглядит этот адрес.
Каждый номер в адресе IPX содержится в поле в заголовке IPX и представляет сеть источника или места назначения, узел или сокет. Сетевой номер используется только для операций сетевого уровня, а именно, маршрутизации. Номер узла используется для локальной (или в том же сегменте) передачи пакетов. Номер сокета направляет пакет в процесс, действующий внутри узла.
Каждый адресный компонент описывается в следующих разделах.
Четырехбайтовый шестнадцатеричный адресный сетевой номер IPX используется для маршрутизации пакетов IPX. Каждому сегменту присваивается уникальный сетевой номер, используемый маршрутизатороми для пересылки пакетов к их конечному месту назначения в сети.
Сетевой номер IPX может содержать до восьми цифр, включая нули, хотя ведущие нули обычно не выводятся. Например, 0x00003001, 0x12345678 и 0хВ9 являются действительными сетевыми номерами.
Зарезервированные сетевые номера
Сеть назначения пакета IPX является обычно сетью IPX, которой был присвоен уникальный сетевой номер. Однако три сетевых номера: 0x0, OxFFFFFFFF и OxFFFFFFFE зарезервированы, так как они имеют специальные значения. В таблице 3.4 перечислены эти номера.
RIP и NLSP распознают OxFFFFFFFE как используемый по умолчанию маршрут. В сети RIP маршрутизатор RIP, который соединяет LAN с большей сетевой инфраструктурой, такой как корпоративная магистраль, обычно объявляет используемый по умолчанию маршрут.
Внутренний сетевой номер
Службы Microsoft для NetWare, а также серверы NetWare 3.x и 4.x используют внутренний сетевой номер. Этот шестнадцатеричный номер должен быть длиной от одной до восьми цифр. Обычно он присваивается при установке. Внутренний сетевой номер используется для служб и маршрутизации пакетов IPX в физических сетях.
Номер узла является шестибайтовым шестнадцатеричным числом, используемым для уникальной идентификации устройства в среде IPX. Это число идентично физическому адресу платы сетевого интерфейса, который соединяет устройство с сетью.
Заголовок IPX содержит поля узла назначения и узла источника. Поскольку номера узлов являются такими же, как адреса сетевой интерфейсной платы, эти поля содержат такие же адреса места назначения и источника, как находящиеся в заголовке MAC. Например, рабочая станция, выполняющая IPX/SPX, использует адрес узла назначения для определения места и пересылки пакетов другой рабочей станции в том же сетевом сегменте.
Номер узла IPX должен быть уникальным в том же сетевом сегменте. Например, узел в сети 3001 может использовать номер 006008A1D4B4, а узел в сети 3002 также может использовать номер 006008A1D4B4. Это действует так же, как протокол IP, потому что адрес хоста может совпадать в различных сетях IP. Поскольку каждый узел имеет отличный сетевой номер, IPX распознает каждый узел, как имеющий законный уникальный адрес.
Номер сокета
Двухбайтовый шестнадцатеричный номер сокета идентифицирует место назначения процесса внутри узла. Это может быть нечто вроде маршрутизации (RIP) или объявления (внутри устройства SAP). Так как обычно одновременно действуют несколько процессов, номер сокета обеспечивает что-то вроде "почтового ящика", используемого каждым процессом для идентификации себя для IPX.
Когда процессу требуется коммуникация в сети, он запрашивает номер сокета. Все пакеты, полученные IPX и адресованные сокету, пересылаются затем процессу. Номера сокетов предоставляют быстрый метод маршрутизации пакетов в узле. Это работает таким же образом, как сокеты Windows или номера портов TCP/IP. Они являются логическими местами назначения на удаленной машине для межпроцессной коммуникации. В таблице 3.5 перечислены некоторые номера сокетов и процессы, встречающиеся обычно в достаточно активных сетях.
Сокеты под номерами между 0x4000 и 0x7FFF являются динамическими; они создаются в ходе работы, когда рабочей станции понадобится коммуникация с файловым сервером или другими сетевыми устройствами. Сокеты под номерами между 0x8000 и OxFFFF являются общеупотребительными; Novell присваивает их определенным процессам. Например, 0x9001 является номером сокета, который идентифицирует NLSP. Разработчики программного обеспечения, пишущие приложения NetWare, могут контактировать с Novell для выяснения общеупотребительных сокетов.
