Arquitectura de Redes SNA

Arquitectura de redes SNA Es un modelo que presenta similitudes con el modelo de referencia OSI. Se compone de las siguientes capas: Física: SNA no define protocolos específicos para su capa de control física. Se puede emplear cualquier otro estándar para su implementación. 

Control de Enlace de Datos -Data link control (DLC DLC))-: Define varios protocolos incluidos el SDLC (Synchronous Data Link Control) y el protocolo de comunicación Token Ring Network para LAN entre iguales (peers peers)). 

Control de ruta -Path control-: Implementa mucha de las funciones de la capa de red OSI OSI.. 

Control de transmisión  –Transmission control-: Proporciona un servicio de conexión de punta a punta confiable, así como servicios de cifrado y descifrado. 

Control de Flujo de Datos  –Data flow control-: Administra el procesamiento de las peticiones y respuestas, asigna el turno para la comunicación, y puede interrumpir el flujo de información pedida. 

Servicios de Presentación-Presentation services-: Especifica los algoritmos de transformación de datos para cambiarlos de una forma a otra, sincroniza las transacciones y coordina los recursos compartidos. 

Servicios de Transacción-Transaction services-: Proporciona servicios de aplicación en forma de programas que implementan el procesamiento distribuido o servicios de gestión. 

6.6 SNA

IBM creó SNA (System Network Architecture) en 1974, como una arquitectura de comunicaciones para redes  predominantes  predominantes basadas en mainframes. mainframes. En lo referente a tecnología de mainframes nada cambia de la noche a la mañana, pero a mediados de los 80 SNA se había convertido en la solución dominante en las redes del entorno IBM. Es una arquitectura compleja pero que se comprende bien, y aunque su implantación resulta costosa es fiable, gestionable, gestionable, predecible y segura. La arquitectura SNA (System Network Architecture) Architecture) de IBM 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. En SNA, desde el primer momento se hizo énfasis en los siguientes aspectos que, con el tiempo, se están teniendo en consideración en otras arquitecturas: facilitar el desarrollo e instalación de sistemas y aplicaciones y la gestión y control total de la red. Con estas consideraciones, los objetivos de SNA pueden resumirse como sigue: Modularidad. SNA debe 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. Los formatos y protocolos SNA deben  permitir la interconexión de sistemas de diversas características, como terminales, procesadores distribuidos, controladrores de comunicaciones, para formar sistemas unificados. Proceso distribuido. SNA 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. SNA debe proporcionar elementos de protección contra los ataques a la información que se transmite por la red. Gestión de recursos. SNA 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.

La visión de la arquitectura SNA se puede realizar desde 3  perspectivas diferentes pero a la vez interrelacionadas, como son las NAU (Network Addressable Unit) o entidades funcionales que componen toda la red, los distintos niveles en que se subdivide toda la arquitectura y los productos que forman la arquitectura SNA. Un esquema de estas 3 perspectivas muestra la figura.

6.6.1 Niveles funcionales SNA

Un concepto básico en todas las arquitecturas de redes de comunicaciones es la división de las funciones de red en niveles funcionales bien definidos. Al igual que en otras arquitecturas, las funciones de SNA se dividen en niveles, cada uno de los cuales proporciona un grupo diferente de servicios.

El nivel de Control Físico (Physical Control) y el nivel de Control de Enlace de Datos (Data Link Control) son similares a los de cualquier otra arquitectura, ya que SNA  permite la integración de los existentes, ya sean V.24, V.23, RDSI, FDDI, 802.2 u otros. El nivel de Control de Caminos (Path Control) realiza las funciones de encaminamiento. Opera mediante técnicas de conmutación de paquetes y en él se pueden integrar otros servicios de encaminamiento, como son la conexión a redes X.25 e incluso la propia oparación de los nodos SNA como nodos X.25. Para poder comprender las funciones desarrolladas por los siguientes niveles, es necesario conocer alguna de las terminologías definidas en SNA, como son los conceptos de usuario final y de sesión. 

El usuario final es una persona o una aplicación que utiliza la red para comunicarse con otro usuario final.

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Una sesión es una asociación lógica entre dos usuarios finales, para permitir una sucesión de transmisiones entre ellos. Así, cuando desde un terminal, por ejemplo, nos conectamos a una aplicación, SNA establece una sesión. El nivel de Control de Transmisión (Transmission Control) realiza las funciones de control de las sesiones que están activas. Controla también el acompasamiento del flujo de datos entre dos usuarios finales; así se encarga de frenar la transmisión de la información de un usuario final hasta que el otro no esté posibilitado para recibirla, por no tener  disponibilidad de buffers u otra razón similar, cantrola asimismo la secuencia de las unidades de datos y puede proporcionar opcionalmente  procedimientos de seguridad como el cifrado/descifrado criptográfico. El nivel de Control de Flujo de Datos (Data Flow Control) se encarga de la sincronización y de la integridad global del flujo de datos durante la sesión. Por ejemplo, cuando se transmite un grupo de mensajes que tienen una entidad independiente, es decir, una transacción, el nivel de Control de Flujo de Datos se encarga de proporcionar los servicios y  protocolos para agrupar los mensajes a efectos de recuperación. También proporciona los servicios para el tipo de diálogo definido entre usuarios finales. Por  ejemplo, se puede definir que sólo haya acuse de recibo a nivel de aplicación cuando finalice una transacción. El nivel de Administración de Funciones (Function Mansgement) tiene una estructura compleja, pues

 proporciona múltiples servicios. Por ello, se subdivide en dos subniveles: Subnivel de Servicios de Administración de Funciones. Tiene dos funciones principales: la  primera de ellas comprende la coordinación de la interfaz entre el usuario final y la red SNA así como los servicios de presentación, en síntesis,  proporciona los servicios orientados al usuario final. La segunda comprende los servicios de gestión y control de la red SNA, tanto para los dispositivos y enlaces, como para las aplicaciones y las sesiones. Subnivel de Administración de servicios . Proporciona una serie de funciones para gestionar conjuntamente los niveles inferiores: Administración de Funciones, Control de Flujo y Control de Transmisión. El objetivo es que  puedan aparecer a los usuarios finales como una sola entidad que se denomina Unidad Direccionable de Red (Network Addressable Unit) o simplemente NAU. Los Servicios de Transacción (Transaction Services) proporcionan servicios de aplicación, tales como acceso a bases de datos distribuidas o intercambio de documentos. o

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6.6.2 SNA y el modelo OSI

En la figura se representa una primera aproximación de las relaciones entre el modelo OSI y SNA.

Los niveles físico y enlace son lógicamente equivalentes,  pues ambos comprenden los protocolos y servicios más difundidos, si bien SNA, al no necesitar una aprobación formal, puede adaptarse más rápidamente a las nuevas tecnologías, como FDDI, por ejemplo. El nivel de control de caminos realiza no sólo las tareas de encaminamiento, sino que también se encarga de  proporcionar la calidad del servicio, por ejemplo la tasa de errores, a los niveles superiores, actividad que es desarrollada por OSI en el nivel de transporte. El nivel de control de transmisión se corresponde, en una  primera aproximación, al nivel de transporte. Realiza también funciones que en OSI están en el nivel de sesión como son las relacionadas con el control de las sesiones activas.

El nivel de control de flujo se corresponde con las funciones del nivel de sesión en OSI. El nivel de administración de funciones contiene, como hemos visto, las funciones del nivel de presentación: adicionalmente proporciona funciones correspondientes al nivel de aplicación, como son las correspondientes a la gestión de red. La gestión de red se contempla en OSI dentro del nivel de aplicación, si bien con los elementos distribuidos en los restantes niveles. El nivel de aplicación y el nivel de servicios de transacción se corresponden en el sentido de que  proporcionan las funciones de aplicaciones.

6.6.3 Elementos de una red SNA

La figura muestra una configuración de nodos que conforma una red elemental SNA. Al igual que una red topológica, los elementos primarios de una red SNA son los nodos y los enlaces. Como se ve existen varios tipos de nodos. Los nodos subáreas son los representados por la computadora principal y el controlador de comunicaciones, puesto que cada uno de ellos controla un conjunto de elementos que recibe el nombre de subárea. Una subárea puede definirse como un nodo subárea y todos los recursos que controla, incluyendo los nodos  periféricos conectados. Un nodo periférico es aquel que

comunica directamente el nodo periférico deben hacerse a través de su nodo subárea. Adicionalmente, en SNA se define el concepto de dominio. Este está relacionado con la gestión de red. En una red SNA se pueden definir uno o varios gestores de red, que deben estar en la computadora principal. En la red de la figura, solamente hay una computadora y, por  consiguiente, sólo hay un gestor de red. Este se encarga de la gestión de todos los recursos de la red. El conjunto de ellos es lo que constituye un dominio. Si la red tuviese varias, computadoras, podrían existir uno o varios dominios, pues el dominio es un concepto lógico que se define por el administrador de la red.

6.6.4 Las Entidades Funcionales de Red (Network  Addressable Unit-NAU) Una NAU es un conjunto de entidades funcionales direccionables e interconectadas de la Red de Caminos (Path Control Network). Las funciones de una red NAU permiten a los usuarios finales enviar y recibir mensajes a través de la red y las funciones de red encaminan y transmiten datos entre unidades NAU. La figura muestra el concepto de NAU y su relación con los niveles de red. Se observa que una NAU está compuesta por los 4 niveles superiores de la arquitectura y las funciones de red por los 3 niveles inferiores.

Existen 3 tipos de NAU, que son: 

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SSCP: System Services Control Point PU: Physical Unit LU: Logical Unit

En la figura siguiente se representa una red con SSCP, varias LU y PU asociadas a cada nodo.

SSCP. Todo entorno SNA debe contener al menos un SSCP. Este se encarga de controlar y dirigir los recursos que forman parte de la red. Un SSCP desempeña las siguientes funciones: controlar la configuración física de todos los recursos, controlar los cambios de recursos dentro de su dominio, activar y desactivar recursos dentro de su dominio, establecimiento de rutas de comunicación entre recursos para la transferencia de datos entre ellos, verificación de los recursos, recuperación ante fallos, interacción con los operadores del sistema y ejecución de sus órdenes, conversión de los nombres simbólicos utilizados por los usuarios de la red en direcciones internas de la red y recepción de datos de medida sobre la utilización de la red. PU. Una red SNA está formada físicamente por distintos tipos de dispositivos y los medios de conexión entre ellos. Estos dispositivos pueden ser una computadora, un controlador o un terminal. Los dispositivos que componen la red se representa mediante la denominación PU, siendo ésta la encargada de proporcionar los servicios necesarios  para administrar un tipo determinado de dispositivo y manejar los recursos físicos, como las líneas de comunicación asociadas a él. Una PU se implementa mediante una combinación de hardware, software y microcódigo incluido en el propio dispositivo.

Las unidades PU se encargan de una serie de funciones necesarias para establecer y mantener el entorno de la red, como puede ser activar, desactivar y operar entidades de red como líneas de datos, carga de software, información de diagnóstico, etc.

Existen distintos tipos de PU en función de sus características: Así la PU4 representa al controlador de comunicaciones, la PU5 a la computadora central y la PU2 a un controlador de terminales. LU. En una red SNA se establece un camino lógico o virtual entre usuarios de la red, de la forma que se puedan comunicar fácilmente. Para establecer una conexión lógica entre usuarios, éstos deben acceder a la red.

Las LU son los puntos de acceso a través de los cuales los usuarios van a trabajar con la red. Dentro de la arquitectura SNA se definen distintos tipos de Unidades Lógicas que van a proporcionar una serie de servicios y  posibilidades en función del tipo de usuario de red que vaya a utilizarla. Estos tipos van de la LU0 hasta la LU7

 pasando por las LU1, LU2, LU3, LU4, LU6 Y LU6,2. La LU6,2 es la que proporciona una mayor funcionalidad  para las aplicaciones transaccionales, y proceso distribuido. Permite construir interfaces de programación (API) relativamente sencillas para este tipo de entornos.  No sólo se utiliza en el mundo SNA sino también en redes abiertas, incluidas las que operan en sistemas UNIX.

6.6.5 Software de la red SNA

Algunos de los programas que realizan las funciones mencionadas, son el ACF/VTAM (Virtual Telecomunication Access Method) que realiza las funciones de control de sesiones y el SSCP, otro programa es el ACF/NCP (Network Control Porgram) que realiza las funciones de los 3 niveles superiores. El ACF/VTAM se ejecuta en la computadora central, mientras que el ACF/NCP lo hace en el controlador de comunicaciones. Adicionalmente existen otros programas como NCCF (Network Comunications Control Facility) y el NPDA (Network Problem Determination Analysis) que se ejecutan en la computadora central y proporcionan aplicaciones para control de la red y determinación de  problemas.