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IBM creó SNA (System Network Architecture) en 1974, como una
arquitectura de comunicaciones para redes predominantes basadas en 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, predecible y segura.
La arquitectura SNA (System Network 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.
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.
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:
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.
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