APPLE TALK

PRESENTACIÓN

ORIGEN

Apple Talk es una colección de protocolos que fue desarrollada por Apple Computer a principios de los años ochenta, de manera conjunta con la computadora de Macintosh. El propósito de AppleTalk era permitir a usuarios múltiples compartir recursos, como archivos e impresoras, es decir, el montaje de lo que hoy conocemos como una red.

AppleTalk fue diseñado con una interface de red transparente. Es decir, que en la interacción entre computadoras clientes y servidores se requiere poca interacción por parte del usuario. Además, el funcionamientos real de los protocolos AppleTalk es invisible para el usuario final. Apple Talk ofrece por sí mismo una velocidad de transferencia de 230 Kb/seg. (Kilobit por segundo).

Existen dos versiones de Apple Talk

1. AppleTalk Fase 1, que es la primera especificación de AppleTalk, se desarrolló a principios de los ochenta estrictamente para el uso de workgroups en áreas locales. El Fase 1 por consiguiente tiene dos limitaciones claves: el segmento de red puede contener no más de 32 nodos activos, y puede soportar sólo las redes de corta extensión.

2. AppleTalk Fase 2, que es la segunda mejora de la implementación AppleTalk, se diseñó para el uso en inter-redes más grandes. El Fase 2 elimina las limitaciones de AppleTalk Fase 1 y ofrece varias mejoras sobre él . En particular, el Fase 2 permite la combinación de múltiples estaciones en un único segmento de red y soporta ambos tipos: redes de corta extensión y las redes extendidas.

COMPONENTES

Las redes AppleTalk son colocadas jerárquicamente. Cuatro componentes básicos forman la base de una red AppleTalk

1. Sockets,
2. Nodos,
3. Redes, y
4. Zonas.

Socket

Un socket de AppleTalk es una única, localización direccionable en un nodo (de Apple Talk). Es el punto lógico en el cual la capa superior de Apple Talk realiza procesos de software e interactúa con el DDP (visto más adelante) de la capa de red. Estos procesos, son conocidos como sockets clients. Los sockets clients poseen uno o más sockets, que son utilizados para el envío y la recepción de datagramas. Los sockets pueden ser asignados estáticamente o dinámicamente. Los sockets asignados estáticamente son reservados para el uso de ciertos protocolos u otros procesos. Los sockets asignados dinámicamente son asignados por el DDP para los sockets clients que lo soliciten. Un nodo de AppleTalk puede contener hasta 254 sockets diferentes.

Nodos

Un nodo es un dispositivo que está conectado a la red (computadora macentosh, un impresor, una PC, un ruteador, o cualquier dispositivo similar). Dentro de cada nodo de AppleTalk existen numerosos procesos a nivel de software llamados sockets. Como se mencionó anteriormente, la función que tinen estos sockets es la identificación de un proceso que se esté ejecutando en un dispositivo. Cada nodo en AppleTalk corresponde a una sola red y a una zona específica.

Redes

Una red de AppleTalk consiste en un solo cable lógico y múltiples nodos conectados. Este cable lógico está compuesto de un solo cable físico o de múltiples cables físicos interconectados usando bridges (puentes) o routers (rutedores).

Las redes de AppleTalk pueden ser de 2 tipos:
1. De Corta Extensión: Un red AppleTalk de corta extensión es un segmento físico de red que es diferenciado con un solo número de red que puede variar entre 1 y 1,024. Una "red 100" y una "red 562", por ejemplo, son dos números de red válidos para una red de corta extensión. Cada número de nodo en una red de corta extensión debe ser único, y un segmento de red de este tipo no puede tener más de una Zona de AppleTalk configurada en él. (Una zona es un grupo lógico de nodos o de redes).

   

   Figura 3. A una red AppleTalk de Corta Extensión se le asignada un sólo número de red.

2. Extendidas: Una red AppleTalk extendida es un segmento físico de red en el que pueden asignarse múltiples números de redes. Esta configuración es conocida como cable range o rango de cable. Los rangos de cable AppleTalk pueden indicar un solo número de red o múltiples números consecutivos de (especies de subredes) redes. El rango de cable "Red 3-3" y el "Red 3-6", por ejemplo, son numeraciones válidas de una red extendida. Así como en otros protocolos, como TCP/IP o IPX, cada combinación de número de red y número de nodo en una red extendida debe ser único, y su dirección debe ser única para propósitos de identificación. Las redes extendidas pueden tener múltiples zonas AppleTalk configuradas en un solo segmento de red, y los nodos en las redes extendidas pueden pertenecer a cualquier zona asociada con la red extendida.

Zonas

Una zona de AppleTalk es un grupo lógico de nodos o de redes que se definen cuando el administrador de la red configura la red. Los nodos o las redes no necesitan estar físicamente inmediatos para pertenecer a la misma zona.

CAPAS: FÍSICA Y ENLACE DE DATOS

Las cuatro aplicaciones principales de acceso al medio que existen en los protocolos AppleTalk son:

1. EtherTalk,
2. LocalTalk,
3. TokenTalk, y
4. FDDITalk.

Estas aplicaciones de la capa de enlace de datos realizan la traducción de direcciones y otras funciones que permiten a los usuarios de los protocolos AppleTalk comunicarse a través de interfaces de estándares industriales existentes, como son el IEEE 802.3 (usando EtherTalk), el Token Ring/IEEE 802.5 (usando TokenTalk), y el FDDI (usando FDDITalk). Además, AppleTalk lleva a cabo su propia implementación de interface de red, conocida como LocalTalk.

Figura 6. Acceso al medio de AppleTalk, comparado con las dos capas más bajas del modelo OSI, como referencia.

EtherTalk, TokenTalk y FDDITalk

Las extensiones EtherTalk, TokenTalk y FDDITalk pertenecen a la capa de enlace de datos y habilitan a los protocolo Apple Talk para operar sobre un estandard implementado, IEEE 802.3, IEEE 802.5/Token Ring y ANSI FDDI correspondientemente. Las redes EtherTalk, Token Talk y FDDITalk están organizadas exactamente como los estándares anteriormente mencionados, soportando las mismas velocidades y longitudes de segmento, así como el mismo número de nodos activos. Esto le permite a AppleTalk desplegarse sobre cualquiera de las miles de redes basadas en Ethernet, Token Ring y FDDI que existen hoy en día. La comunicación entre los protocolos de las capas superiores de la arquitectura AppleTalk y estos estándares es manejada por su propio protocolo de Enlace de Datos.

• Protocolos "Link-Access" de EtherTalk, TokenTalk y FDDITalk

  Estos protocolos Link Access o de Enlace-Acceso manejan la interacción entre los protocolos de AppleTalk y sus correspondientes estándares de la capa de enlace de datos. Las capas superiores no reconocen las direcciones de hardware de estos estándares, así que los protocolos ELAP, TLAP, FLAP usan las tablas de mapeo de direcciones (AMT, Adress-Mapping Table) mantenidas por el Protocolo de Resolución de Direcciones (AARP, Apple Talk Adress-Resolution Protocol) para direccionar las transmisiones apropiadamente.

LocalTalk

LocalTalk el cual es una implementación propietaria de la capa de enlace de datos desarrollada por "Apple Computer" para sus protocolos AppleTalk, fue diseñada como una solución de red rentable para conectar grupos de computadoras a nivel local. El hardware de LocalTalk es construido típicamente con productos Apple los cuales son fácilmente conectados con un cableado barato de par-trenzado. Las redes LocalTalk están organizadas en un topología de bus en la que todos los medios o dispositivos están conectados en serie, unos con otros. Los segmentos de red son limitados a 300 metros con un máximo de 32 nodos activos, y múiltiples redes LocalTalk también pueden ser interconectadas usando ruteadores o algún otro dispositivo intermedio similar. La comunicación entre el protocolo de la capa de enlace de datos LocalTalk y los protocolos de la capa superior es realizada por el LocalTalk Link-Access Protocol (LLAP).

• Protocolo "Link-Access" de LocalTalk

  El LocalTalk Link-Access Protocol (LLAP) es el protocolo de acceso al medio usado en redes LocalTalk para proporcionar un mejor esfuerzo y una entrega de frames libres de error entre los nodos. Esto no significa que la entrega de datagramas sea garantizada por el LLAP; esa tarea es realizada por protocolos de la capa superior en la arquitectura AppleTalk. El LLAP es responsable de regular el acceso de los nodos a los medios físicos de comunicación y de la adquisición dinámica de las direcciones de los nodos.

• Regulación de nodos para el acceso al medio físico

  El LLAP lleva a cabo el esquema de acceso al medio conocido como: carrier-sense multiple access / collision avoidance (CSMA/CA), con el que los nodos verifican el canal para ver si está en uso. El canal de transmisión debe de estar ocioso por cierto período al azar de tiempo antes de que un nodo pueda empezar a transmitir datos. El LLAP utiliza datos de intercambio conocidos como "handshake" (apretón de manos) para evitar colisiones (es decir, transmisiones simultáneas de dos o más nodos). Un handshake exitoso entre dos nodos efectivamente reserva el canal para su uso. Si dos nodos transmiten un handshake simultáneamente, estos chocaran. En este caso, se dañan ambas transmisiones, causando que los paquetes sean desechados. El intercambio de handshake ya no se completa, y los nodos emisores infieren el acaecimiento de una colisión. Cuando esto suceda, el dispositivo permanecerá ocioso por un periodo al azar de tiempo y hasta entonces reintentará su transmisión.

• Adquisición de Direcciones de Nodos

  El LLAP adquiere en la capa de enlace de datos la dirección del nodo dinámicamente. El proceso permite asignar una única dirección sin que se le asigne permanentemente la dirección al nodo. Cuando un nodo empieza a funcionar, el LLAP asigna al nodo un identificador escogido al azar (nodo ID). La singularidad de este ID es determinada por la transmisión de un paquete especial que contiene esta dirección aleatoria escogida. Si el nodo recibe una contestación de este paquete, significa que el ID del nodo no es único. Al nodo por consiguiente se le asigna otro ID aleatorio y se mandará otro paquete con la dirección de este nodo hasta que no reciba una contestación. Si el nodo no recibe una contestación a la primera pregunta, este hará varios esfuerzos subsecuentes. Si no hay todavía ninguna contestación en estos intentos, el ID del nodo es considerado único, y el nodo usa este ID como su dirección de enlace.

DIRECCIONES DE RED

AppleTalk utiliza direcciones para identificar y localizar dispositivos en una red de una manera similar al utilizado por otros protocolos comunes como TCP/IP e IPX. Estas direcciones son asignadas dinámicamente y están compuestas de tres elementos:

1. Número de red (Network Number). Un valor de 16 bits que identifica un red AppleTalk específica (extendidas o no extendidas).

2. Número de nodo (Nodo Number). Un valor de 8 bits que identifica un nodo particular AppleTalk conectado en una red específica.

3. Número de socket (Socket Number). Un numero de 8 bits que identifica un socket específico, en ejecución, en un nodo de la red.

Las direcciones de AppleTalk normalmente están escritas como valores decimales separados por un punto. Por ejemplo, 10.1.50 significa Red 10, Nodo 1, Socket 50. También como 10.1, socket 50.

Protocolo de Resolución de Direcciones de Apple Talk (AARP)

El AppleTalk Address-Resolution Protocol (AARP), en inglés, es un protocolo de la capa de red en los protocolos AppleTalk que asocia las direcciones de red (de AppleTalk) con las direcciones de hardware. Cuando un protocolo de AppleTalk tiene datos que transmitir, por ejemplo, este especifica la dirección de red del destino. Este es el trabajo del AARP encontrar las direcciones del hardware que está asociada con el dispositivo que usa esa dirección de red.

AARP utiliza un proceso llamado request-response (demanda-respuesta) para aprenderse las direcciones de hardware de otros nodos de la red. Como AARP es un protocolo de media dependencia, el método utilizado para obtener una dirección de hardware de un nodo varía dependiendo de la implementación de la capa de enlace de datos.

Protocolo de Entrega de Datagramas (DDP)

El Datagram Delivery Protocol (DDP), en inglés, se encuentra en la capa de red primaria del protocolo de enrutamiento del conjuto de protocolos AppleTalk que provee un mejor esfuerzo en los servicios de conexiones de datagramas entre los sockets de AppleTalk. Así como con los protocolos TCP, ningún circuito virtual ni conexión es establecida entre dos dispositivos. La función de garantizar la entrega en cambio es manejada por protocolos de la capa superior de los prtotocolos AppleTalk.

El DDP realiza dos funciones claves: transmisión y recepción de paquetes.
• Transmisión de Paquetes. DDP recibe datos de los sockets clientes, crea una cabecera (header) del DDP usando la dirección de destino apropiada y pasa el paquete al protocolo de la capa de enlace.

• Recepción de Paquetes. DDP recibe frames de la capa de enlace de datos, examina la cabecera (header) del DDP para encontrar la dirección de destino, y dirige el paquete al socket destino.

El DDP guarda el rango de cable de la red local y la dirección de red del router adjunto a la red local en cada nodo AppleTalk. Además de esta información, los routers AppleTalk deben guardar una tabla de asignación o enrutado usando el Protocolo de Mantenimiento de Tabla de Asignación (RTMP).

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