Unidad 1 Introducción: Arquitecturas SNA y DNA

ARQUITECTURA SNA

Arquitectura de Sistemas de Red (Systems Network Architecture (SNA)), es una arquitectura de red diseñada y utilizada por IBM en 1974 para la conectividad con sus hosts o mainframe —grandes ordenadores y servidores muy robustos que soportan millones de transacciones que por lo general son utilizados en bancos— así como los servidores IBM AS/400, considerados como servidores middlerange (gama media). Por otro lado existe el servidor SNA Server o el Host Integration Server que corriendo en Microsoft Windows Server, funciona como gateway entre la red de mainframes en SNA y una red TCP/IP con Windows (Donde el que realiza la consulta es por lo general un host IBM que aprovecha la infraestructura de servidores Windows NT/2000/2003).

SNA es muy complejo de utilizar para los programadores, existe una biblioteca de funciones o API, llamada CPI-C especialmente diseñada para hacer aplicaciones que se comuniquen utilizando SNA. Los bancos aún lo siguen utilizando por considerarlo más seguro que el TCP/IP, es común que las redes de cajeros automáticos estén conectadas bajo SNA.

Originalmente fue diseñado para permitir la comunicación con un host. Cada red o subred eran controladas por este host. Los ordenadores se podían comunicar con dicho host, sin embargo no podían establecer comunicación directa con otros ordenadores. Este estilo de red recibe el nombre de sub-área SNA. El nuevo diseño de red que sí que permite sin necesidad de host la comunicación peer-to-peer (punto a punto) implementando SNA es el APPN (Advanced Peer-to-Peer Networking).

SNA define los estándares, protocolos y funciones usadas por los dispositivos para permitirles la comunicación entre ellos en las redes SNA.

SNA es una especificación que describe la arquitectura para un entorno de red distribuida, definiendo las reglas y protocolos de comunicación entre sus diversos componentes, y basada en el concepto de dominios.

Actualmente existe una tendencia generalizada a facilitar la interconexión entre equipos informáticos de diferentes constructores, de tal forma que en una única red puedan existir varios sistemas diferentes, cada uno de ellos adaptado a una función específica para obtener el rendimiento óptimo. Esto ha llevado a que los organismos encargados de la normalización internacional de estándares, como el ISO, a definir las normas que deberán cumplir los sistemas para crear redes abiertas, se ha reunido en la normativa OSI, que define un modelo de siete capas o niveles.

El modelo de arquitectura de red SNA, definido con anterioridad al estándar OSI, sigue también una estructura en niveles, que tiene una cierta correspondencia con OSI. Cada nivel realiza una serie de tareas determinadas, de forma que su nivel superior recibe de él una serie de servicios y se encuentra aislado frente a los cambios realizados en los inferiores. Este diseño en niveles facilita que los distintos componentes de la red realicen funciones correspondientes a los más bajos y que de otra manera debieran haberlo sido por el procesador central, obteniendo así un proceso distribuido con todas las ventajas que ello conlleva.

NIVEL 1.FISICO (Physical Control)

Define las características físicas y eléctricas del interface entre el terminal y la red; estan disponibles el RS-232-c y X.21.

NIVEL 2.CONTROL DE ENLACE DE DATOS (Data Link Control)

Es el nivel encargado de inicializar, desconectar y transferir datos entre dos nodos adyacentes sin errores. El protocolo empleado es el SDLC :Synchronous Data Link Control, orientado al bit y similar al HDLC.

NIVEL 3.CONTROL DE CAMINO (Path Control)

Selecciona la ruta-control de flujo y encaminamiento- para el establecimiento de las sesiones, reemsamblado y las clases de servicio, como respuesta rápida, rutas seguras o conexiones más fiables.

El nivel contiene asimismo un mecanismo de control de flujo, denominado control de ruta-virtual, para limitar el flujo de datos desde un nodo de sub-area transmisor. El SNA asigna rutas virtuales a las 2 sub-áreas envueltas en una sesión de tal forma que se elige que línea específica usar, generando así una ruta explícita.

NIVEL 4.CONTROL DE TRANSMISION (Transmission Control)

Atiende a la activación y desactivación de las sesiones, así como a la sincronización y el control de flujo extremo a extremo, entre usuarios finales. Permite la gestión de ventana a nivel de sesión y proporciona cabeceras de mensaje para las funciones de encadenamiento, agrupamiento y control de flujo. En este nivel es posible realizar el cifrado de los datos.

NIVEL 5.CONTROL DE FLUJO DE DATOS (Data Flow Control)

Gestiona la sincronización del flujo de datos entre usuarios y correlación durante las sesiones; en particular, verifica la validez de los modos de transferencia y permite el agrupamiento ("Chaining"), es decir, mensajes relacionados que van a ser enviados en la misma dirección, pueden agruparse lógicamente en una única unidad mayor, llamada cadena.

NIVEL 6.SERVICIOS DE PRESENTACION (Presentation Services)

Define los protocolos para la comunicación programa a programa y gestiona la comunicación entre programas transaccionales. Cuida de la semántica y sintaxis de la presentación de los datos, coordinando los recursos compartidos. En definitiva, se encarga de que los mensajes sean compatibles con las características del usuario final de destino.

NIVEL 7.SERVICIOS DE TRANSACCIONES (Transaction Services)

Ofrece un lenguaje común de comandos para hacer uso de los servicios de la red SNA, interviniendo en el intercambio de datos entre Unidades Lógicas. Proporciona funciones de apoyo para los programas de aplicación de usuario tales como el acceso a base de datos distribuidas o intercambio de documentos así como para los transaccionales IBM (SNADS, DIA, DCA).

Los tres primeros niveles realizan las funciones conocidas como "Path Control Network", mientras que los cuatro restantes proporcionan las denominadas "Network Addressable Units" y "Boundary". En todos los niveles se da una relación uno-a-uno, ("peer-to-peer") excepto en los dos últimos que proporcionan los servicios de usuario final y de sesión de red, siendo muy parecidos a los niveles de aplicación y presentación del modelo OSI. Adicionalmente SNA define una serie de servicios, protocolos y procedimientos para controlar y gestionar redes complejas, ofreciendo recuperación y encaminamiento dinámico, gestión de los recursos de la red y mantenimiento del software, entre otros.

En la siguiente figura aparecen los diferentes componentes de una red SNA. La facilidad de interconexión de redes SNA, SNI permite la conexión de dos sistemas anfitrión diferente ubicado en áreas separadas, denominadas sub-áreas o dominios. SNI se encarga de mezclar y establecer las adecuadas correspondencias para las direcciones y los nombres de los recursos de red de los dos sistemas así como de asignar alias para evitar los conflictos.

ARQUITECTURA SNA

La arquitectura SNA (System Network Architecture) define un conjunto de servicios y protocolos para la conectividad, interoperación y gestión de red. Los objetivos establecidos al definir SNA son básicamente los que se pretende con otras arquitecturas en niveles y pueden resumirse como sigue:

   Modularidad. permitir una estructuración en relativamente pequeños bloques funcionales de propósito general que puedan utilizarse en una amplia diversidad de dispositivos de red.

   Adaptación al cambio tecnológico. La estructuración en niveles permitirá la utilización de las tecnologías más adecuadas así como la adaptación a la evolución tecnológica.

  Independencia de aplicaciones. El desarrollo de aplicaciones no debe depender de las características de la red ni de los terminales remotos.

   Versatilidad. Deben permitir la interconexión de sistemas de diversas características, como terminales, procesadores distribuidos, controladores de comunicaciones, para formar sistemas unificados.

    Proceso distribuido. Debe facilitar el desarrollo de aplicaciones distribuidas.

  Compartición de recursos. Los recursos del sistema deben ser compartidos por los usuarios, ya sean los sistemas de comunicaciones o los sistemas de control de las sesiones.

   Seguridad de datos. Debe proporcionar elementos de protección contra los ataques a la información que se transmite por la red.

    Gestión de recursos. Debe proporcionar procedimientos de recuperación de alto nivel.   

    Facilidad de uso. Las características de SNA deben poder ser utilizadas por los usuarios y los programas en forma sencilla, evitando que necesiten conocer los detalles de la red y de los protocolos de alto nivel.

   Facilidad de realización. Los sistemas deben poder desarrollar, instalar y actualizar de forma relativamente sencilla. Cuando aparezcan nuevas funciones, éstas deben tener una compatibilidad con las ya existentes.

            Unificación. Todos los productos deben ser compatibles con los ya existentes,             proporcionando una protección a la inversión de los usuarios en el equipo instalado

Arquitectura de Red DEC DNA

DNA (DEC Network Arquitecture) es la arquitectura de Digital Equipment Corporation que define los protocolos, formatos y el intercambio de mensajes de control sobre las redes. DNA se introdujo por primera vez a mediados de los setenta. Sirve como anteproyecto de Digital para pasados, presentes y futuros productos de comunicación. El modelo DNA es similar al modelo de Interconexión de sistemas abiertos ( OSI ) desarrollado por la Organización internacional de normalización ( ISO ).

DECnet es una familia de productos de software y hardware de Digital que implementa DNA para enlazar sistemas en una sola red. DECnet ha evolucionado a través de los años y los niveles de protocolos de DNA han evolucionado con él.

CAPAS:

Capa física.- Se define igual que la de OSI.

Capa de enlace de datos.- Se define igual que la del modelo de referencia OSI. Se utilizan tres protocolos: DDCMP, Ethernet y X.25.

Capa de enrutamiento.- Provee el servicio de entrega de mensajes a través de la red. Implementa un servicio de datagrama que entrega paquetes en un esquema de " el mejor servicio ", sin asegurar que el paquete no se perderá, duplicara o se entregara fuera de orden.

Capa de Comunicaciones.- Provee un servicio de comunicación estandarizado, confiable, secuencial y orientado a conexión a capas más arriba. A su vez, multiplexa conexiones múltiples, llamadas ligas lógicas, entre pares de nodos o entre un nodo y múltiples nodos.

Capa de control de Sesión.- Provee funciones de comunicación independientes del sistema y de proceso a proceso para administración de la red, capas de aplicación de red y a procesos que residen en el usuario. Este servicio está orientado a la conexión. Una vez que se establece la conexión , los datos fluyen entre los procesos sin ninguna intervención posterior por la capa.

Capa de aplicación de Red.- Provee servicios genéricos a la capa de usuario y a la capa de administración de la red. Estos servicios incluyen acceso y transferencia de archivos remotos, acceso interactivo de terminales remotas y pasarelas de acceso a sistemas diferentes a DNA.

Capa de administración de la red.- Provee administración descentralizada a una red DNA. Los módulos que están en un nodo son responsables de dos funciones: coordinar la administración del nodo y comunicarse con módulos a " punto " en nodos remotos para cumplir la administración descentralizada.

Capa del Usuario.- Contiene las funciones definidas por el usuario tales como programas de aplicación. Programas de aplicación pueden acceder directamente la capa de control de sesión para una comunicación de programa a programa, la capa de aplicación de red para obtener acceso a servicios como acceso a archivos, o a la capa de administración de la red para mejorar las capacidades de NCP (Network Control Program).

El nivel de enlace de datos sirve de soporte a un protocolo de mensajería para comunicaciones de datos de Digital (DDCMP), es un protocolo de enlace de datos para el control de errores, además de a las redes de conmutación de paquetes X.25, Ethernet y el control de enlace de datos de alto nivel (HDLC). En el nivel de red de la Interconexión de sistemas abiertos (OSI) se encuentran los protocolos DECnet, que son los responsables del encaminamiento de los paquetes a sus destinos. Los protocolos usan técnicas de encaminamiento adaptativo que actualizan las tablas de encaminamiento cuando cambia la topología de la red.

El Protocolo de servicio de red (Network Service Protocol), en el nivel de transporte OSI, proporciona la gestión de los enlaces lógicos de red entre dos nodos de las redes DECnet. Controla el flujo de datos y maneja los errores.El protocolo proporciona servicios para protocolos de acuerdo mutuo, de manera que los nodos enlazados puedan tener una sesión de comunicación bidireccional y la secuencia para asegurar que se distribuye en el orden correcto.

El nivel de sesión OSI incluye DECdns (Servicio de nombres distribuidos de DEC), un nuevo miembro que gestiona los nombres de los nodos de la red. En el nivel de presentación OSI está el Protocolo de acceso a los datos (DAP), que proporciona funciones de acceso y transferencia de archivos remotos. En el nivel más alto, que corresponde al nivel de aplicación OSI, están los protocolos de gestión de la red que manejan las sesiones par a par.

En la fase IV de DECnet, DEC cambió la arquitectura DNA para que se pareciese tanto como fuera posible a la arquitectura OSI. Los nombres de los niveles fueron los mismos y se añadió el soporte para X.400, acceso y gestión en la transferencia de archivos (FTAM) y sistema de archivos en red ( NFS ).