4.2.1.2. SPX-протокол

Семёнов Ю.А. (ГНЦ ИТЭФ), book.itep.ru

SPX (Sequence Packet eXchange) и его усовершенствованная модификация SPX II представляют собой транспортные протоколы 7-уровневой модели ISO. Это протокол гарантирует доставку пакета и использует технику скользящего окна (отдаленный аналог протокола TCP). В случае потери или ошибки пакет пересылается повторно, число повторений задается программно. В протоколе SPX не предусмотрена широковещательная или мультикастинг-адресация. В SPX индицируется ситуация, когда партнер неожиданно прерывает соединение, например из-за обрыва связи. Пакеты SPX вкладываются в пакеты IPX. При этом в поле тип пакета IPX записывается код 5. Заголовок пакета SPX всегда содержит 42 байта, включая 30 байт заголовка IPX-пакета, куда он вложен (см. рис. 4.2.1.2.1).

Рис. 4.2.1.2.1. Формат заголовка SPX-пакета

Поле управления соединением определяет, является ли данный пакет системным или прикладным. Это поле содержит однобитовые флаги, используемые spx и spx ii для управления потоком данных в виртуальном канале.

0x01 XHD	Зарезервировано SPX II для расширения заголовков;
0x02 RES1	Назначение поля не определено, должно быть равно нулю;
0x04 NEG	SPX II (SIZ) согласует размер запроса/отклика, для spx должно быть равно нулю;
0x08 SPX2	Тип пакета SPX II, для spx должно быть равно нулю;
0x10 EOM	Устанавливается клиентом spx для индикации конца сообщения (end-of-message);
0x20 ATN	(attention) зарезервировано для специальных запросов (не поддерживается SPX);
0x40 ACK	Устанавливается для запроса подтверждения получения данного пакета. Запросы и отклики обрабатываются на уровне SPX (приложение не должно модифицировать этот код);
0x80 SYS	Устанавливается, если данный пакет является системным и служит для подтверждения. Приложения не используют пакеты этого типа.

Поле тип потока данных характеризует тип данных, помещенных в пакет. Значения этого поля перечислены ниже:

0x00-0x07	определяется клиентом и может использоваться в приложениях;
0x80-0xfb	зарезервированы на будущее;
0xfc	spx ii, упорядоченное освобождение запроса;
0xfd	spx ii, упорядоченное освобождение подтверждения;
0xfe	указывает на окончание связи (end-of-connection). При закрытии канала spx-драйвер посылает клиенту пакет, где в поле тип потока записан данный код;
0xff	подтверждение получения сообщения об окончании связи (end-of-connection-acknowledgment). Этим кодом помечается пакет, подтверждающий закрытие канала, в прикладную программу такой пакет не передается

Поля идентификатора отправителя и получателя содержат коды, определяющие участников информационного обмена, присваиваются SPX-драйвером в момент установления связи. В запросах на соединение это поле содержит код 0xffff. Данное поле служит для обеспечения демультиплексирования пакетов, поступающих на один и тот же соединитель (socket). Поле последовательный номер определяет число пакетов пересланных в одном направлении. Каждый из партнеров обмена имеет свой счетчик, который сбрасывается в ноль после достижения 0xffff, после чего счет может продолжаться. Для приложения это поле, также как и последующие два, неприкосновенно. spx-пакеты подтверждения содержат в этом поле порядковый номер последнего посланного пакета. Поле номер подтверждения характеризует последовательный номер следующего пакета, который spx ожидает получить. Любой пакет с порядковым номером меньше, чем задано в поле номера подтверждения, доставлен благополучно и не требует ретрансмиссии. Поле число буферов служит для указания числа доступных на станции буферов (буфера нумеруются, начиная с 0, один буфер способен принять один пакет) и используется для организации управления потоком данных между приложениями. Код этого поля информирует партнера о наибольшем порядковом номере пакета, который может быть послан. Протокол spx посылает пакеты до тех пор, пока локальный последовательный номер не станет равным числу-указателю на удаленной ЭВМ.

SPX-протокол не посылает следующий пакет до тех пор, пока не получит подтверждение получения предшествующего. Хотя в протоколе SPX предусмотрен алгоритм скользящих окон (как и в TCP), практически он в настоящее время не используется, что вполне оправдано для локальных сетей. Следует заметить, что для достаточно больших LAN, где пакет проходит через несколько переключателей или маршрутизаторов, пренебрежение техникой окон становится непозволительной роскошью. На случай непредвиденных обрывов связи в spx имеется алгоритм "сторожевая собака". Этот алгоритм реализуется специальной программой, которая активируется лишь в случае, когда в течение определенного времени в канале отсутствует трафик в любом из направлений (машина все сделала, а оператор заснул). В этом случае программа посылает специальные пакеты и, если определенное число попыток "достучаться" до партнера не увенчается успехом, сессия прерывается. Если партнер не присылает отклик за оговоренное время (RTT), производится повторная посылка пакета, при этом RTT увеличивается на 50%. Значение RTT не должно превысить величины max_retry_delay, которая по умолчанию равна 5 секундам. Если связь не восстановилась, отправитель пытается найти другой маршрут до адресата. Если маршрут найден, счетчик попыток сбрасывается в ноль и процедура отправки запускается вновь. Допустимое число попыток может лежать в диапазоне 1-255 (по умолчанию - 10). При отсутствии успеха сессия прерывается.

Значение RTT определяется по времени отклика ближайшего маршрутизатора, которое удваивается, а к полученной величине добавляется некоторая константа. Для каждой из сессий RTT определяется независимо. Многие временные константы задаются администратором сети.

Протокол spx позволяет осуществить от 100 до 2000 соединений одновременно (по умолчанию это число равно 1000). Конфигурационные параметры SPX-протокола (и сети) хранятся в файлах shell.cfg и net.cfg.

В 1992 году была разработана новая версия SPX - SPX II. Главное усовершенствование протокола связано с применением пакетов большего размера. Раньше длинные spx-пакеты фрагментировались и пересылались по частям, учитывая, что очередной пакет может быть послан лишь после получения подтверждения, нетрудно понять крайнюю неэффективность такой схемы. Стандарт spx позволяет обмен пакетами с размером, ограниченным только используемой сетевой средой. Так в Ethernet пакет SPX II может иметь длину 1518 байт. Кроме того, SPX II допускает использование технологии окон, то есть можно послать несколько кадров, не дожидаясь получения подтверждения на каждый из уже посланных. Размер окна устанавливается в соответствии с кодом, содержащимся в поле число-указатель (число буферов/пакетов). При необходимости администратор может задать размер окна раз и навсегда. Формат пакетов SPX II несколько отличается от SPX. В SPX II увеличено число допустимых кодов для поля управления соединением, введено дополнительное поле в заголовок подтверждения (два байта, имя поля "расширенное подтверждение"). Новое поле добавлено после поля число буферов. Алгоритм установление связи в SPX II отличатся от варианта spx тем, что необходимо согласовать размер пересылаемых пакетов.

Рис. 4.2.1.2.2. Формат заголовка SPX-II

Управление сетями Novell осуществляется с помощью стандартного протокола SNMP (Simple Network Management Protocol) и управляющей базы данных MIB.

Назад: 4.2.1.1. IPX-протокол
Оглавление: Телекоммуникационные технологии
Вперёд: 4.2.1.3. Протокол ядра NetWare (NCP)