и+хотя+он+подчеркивает

  Бродяга в седле

   1950 – США (77 мин)

     Произв. UI (Леонард Голдстин)

     Реж. УГО ФРЕГОНЕЗЕ

     Сцен. Херолд Шумейт

     Опер. Чарлз П. Бойл (Technicolor)

     В ролях Джоэл Маккри (Чак Коннер), Ванда Хендрикс (Делла), Джон Расселл (Роки), Джон Макинтайр (Джесс Хиггинз), Джинетт Нолан (мамаша Хиггинз), Расселл Симпсон (Поп), Эд Бегли (мистер Хартнагл), Антонио Морено (Мартинес).

   Мирный авантюрист Чак Коннер мечтает переехать в Калифорнию. Он с радостью хватается за возможность покинуть Неваду и останавливается на ранчо своего друга, вдовствующего отца 4 мальчишек. Этот друг погибает, упав с лошади – дикой и непредсказуемой кобылы Чака. Чак винит во всем себя. Всю жизнь он как чумы боялся любой ответственности, но теперь неожиданно понимает, что должен взять 4 мальчишек под свою опеку. Он находит работу на ранчо Хиггинзов. Его хозяин ненавидит детей, после того как поссорился с собственным сыном, и Чак вынужден скрывать существование мальчишек. Он селит их в соседнем лесу. Вскоре к ним примыкает 19-летняя сирота Делла, сбежавшая от ненавистного дяди. По ночам Чак ворует провизию на кухне Хиггинзов, чтобы прокормить 5 голодных ртов. В ответ дети помогают ему в работе. Чтобы объяснить, почему он так быстро справляется с делами, Чак рассказывает о «маленьком народце», и крайне суеверная жена Хиггинза тут же предполагает, что речь идет о добрых созданиях из ирландских сказок. Она знает, что эти создания завели привычку таскать с кухни еду по ночам. Чак не спорит. Хиггинз настроен скептически. С давних пор у Хиггинза завелся смертельный враг: сосед Мартинес, который якобы крадет у него скот. На самом деле Чак и дети обнаруживают, что кражи организуют помощники Хиггинза и Мартинеса. Злодеи понесут наказание, а землевладельцы помирятся. Для 4 мальчишек начинается новая жизнь: их ждет школа, и им не до улыбок. Чак женится на Делле и познает радости семейного очага. Теперь он не готов отправиться в Калифорнию.

   ►  2-й американский фильм и 1-й вестерн аргентинца Уго Фрегонезе. Хотя по природному темпераменту Фрегонезе скорее склонен к яркому и красочному описанию насилия, здесь он охотно и с безграничным талантом подчиняется правилам детского вестерна, любимого жанра фирмы «Universal» и в особенности – продюсера Леонарда Голдстина (см. Отвези меня в город, Take Me to Town, Даглас Сёрк, 1953). Его необыкновенный дар рассказчика и колориста проявляется с 1-х же планов фильма и придает повествованию неизменную силу и оригинальность. Фрегонезе особо подчеркивает серое грозовое небо, проливной дождь, темные перелески, по контрасту показывая залитые солнцем пшеничных ноля. Фильм с ироничной беззаботностью создает портрет одиночки, ревностно охраняющего собственную независимость, которого обстоятельства вынуждают посадить на свою шею детей, жену и целый ворох проблем своего работодателя. Все эти проблемы он разрешает, с восхитительной ловкостью играя на доверчивости супруги своего хозяина (к которой примешивается любовь к поэзии и народным сказаниям). С этим авантюристом, мечтающим о земле обетованной, происходит самая невероятная вещь: он находит счастье именно там, где бы никогда и не подумал искать его. Джоэл Маккри, один из наиболее самобытных актеров в жанре вестерна, точностью своей игры усиливает лукавую нежность и поэтическое обаяние этого идеализированного размышления об изгнании и сюрпризах, которые готовит нам жизнь.

  Сокровища Сьерра-Мадре

   1948 – США (126 мин)

     Произв. Warner (Генри Блэнк)

     Реж. ДЖОН ХЬЮСТОН

     Сцен. Джон Хьюстон по одноименному роману Б. Трэйвена

     Опер. Тед Маккорд

     Муз. Макс Стайнер

     В ролях Хамфри Богарт (Доббз), Уолтер Хьюстон (Хауард), Тим Холт (Кёртин), Брюс Беннетт (Коди), Бартон Маклэйн (Маккормик), Альфонсо Бедойя (Золотая Шляпа), Артур Сото Ранхель (председатель), Мануэль Донде (староста), Хосе Торвэй (Пабло), Маргарито Луна (Панчо), Роберт Блейк (маленький мексиканец), Джон Хьюстон (человек в белом костюме).

   Тампико, Мексика, 1925 г. Доббз и Кёртин, авантюристы без гроша за душой, объединяются с пожилым старателем Хауардом, не раз зарабатывавшим и терявшим целые состояния, и отправляются попытать счастья в горы Сьерра-Мадре. В первые же дни похода через джунгли и поисков мест для добычи Доббз и Кёртин поражены энергичностью старика. Усталый и измученный Доббз хочет повернуть назад, но в этот момент Хауард, приплясывая от радости, сообщает, что под ногами у них – залежи золота. Вместе с богатством к Доббзу приходит паранойя. Он воображает, будто Кёртин – между прочим, спасший ему жизнь при обвале шахты, – хочет завладеть его долей. Внезапно объявившийся чужак Коди уверен, что 3 компаньонов нашли золото, и настаивает, чтобы его взяли в долю. Герои готовятся убить его, но вместо этого им приходится вчетвером отражать нападение бандитов, ограбивших поезд и рыскающих в поисках оружия. Им удается продержаться до прибытия регулярной армии – «федералов». Коди убит в перестрелке.

   Посчитав, что золотая жила исчерпана, компаньоны принимают решение возвращаться. Крестьяне-индейцы просят у них помощи в спасении едва не утонувшего ребенка. Хауард уходит с ними и возвращает мальчика к жизни. Ему оказывают королевский прием. Теперь он должен остаться в деревне на несколько дней, чтобы индейцы могли выразить ему благодарность. В противном случае боги могут разгневаться; чтобы избежать этого, индейцы готовы увести его в деревню силой. Скрепя сердце Хауард доверяет золото 2 своим спутникам и договаривается с ними о встрече в Дуранго. По дороге Доббз предлагает Кёртину разделить долю Хауарда, но тот категорически отказывается: его порядочность не испорчена золотой лихорадкой. Какое-то время длится их противостояние; наконец, Доббз стреляет в Кёртина, но он не уверен, что напарника удалось убить. Кёртин ползком добирается до деревни. Крестьяне отводят его к Хауарду.

   Главарь банды грабителей «Золотая Шляпа» прельщается снаряжением Доббза и убивает его мачете. Вместе с подельниками он приходит в деревню, чтобы продать мулов Доббза, но там их узнают, хватают и расстреливают. Хауард и Кёртин приезжают в деревню и расспрашивают о судьбе мешков с золотом. Оказывается, бандиты даже не обратили на них внимания, решив, что в них не золото, а песок – чтобы утяжелить мулов и продать их подороже. Мальчик указывает героям дорогу к развалинам монастыря, где могут быть спрятаны мешки. Хауард и Кёртин скачут туда, но видят, что мешки разодраны и выпотрошены. Хауард, в очередной раз потерявший все нажитое, разражается гомерическим хохотом. Он собирается вернуться в индейскую деревню, где его почитают как бога. Кёртина он отправит на поиски вдовы Коди, держащей ферму где-то в Техасе.

   ►  Этот фильм, наряду с Мальтийским соколом, The Maltese Falcon, долго оставался самой знаменитой картиной Хьюстона. Американские критики и любители кино, так неохотно признающие достоинства великих приключенческих фильмов своих соотечественников (будь то Хоукс, Уолш или кто-либо другой) и ценящие их лишь через призму восхищения, которым они пользуются во Франции, не скупились на похвалы этому фильму с 1-х же дней проката. Возможно, это не так странно, как может показаться. Внимание к фильму привлекают его реализм или, по крайней мере, поиски правдоподобия и достоверности (заметные по натурным съемкам и участию мексиканских актеров; в особенности великолепного Альфонсо Бедойи), отсутствие голливудского «гламура» и каких бы то ни было женских персонажей. Кроме того (и даже в большей степени) – тот факт, что персонажи выражают свои мысли и проявляют характер в 1-ю очередь через диалоги, на редкость обильные для приключенческого кино. Действительно, Сокровища Сьерра-Мадре отличается ловко завуалированной театральностью. Хьюстон умело выдает за актерскую виртуозность наигрыш Богарта (который во 2-й части фильма вновь примеряет неестественную и временами даже комичную грубость своих довоенных «злодеев») и своего родного отца Уолтера Хьюстона, выдающего длинные тирады с пулеметной скоростью.

   Очевидная схожесть картины с Мальтийским соколом немедленно принесла Хьюстону статус авторского режиссера; во Франции особенно горячо обсуждалась избранная им тема поражения. Эта тема лишена мрачности и пессимизма; она лишь подтверждает, что жизнь ― один большой фарс и по-настоящему мудр тот, кто умеет смеяться над всем и в первую очередь – над самим собой. Даже появления бандитов и крестьян выглядят немного комично, поскольку именно они, а не воля 3 главных героев, задают ритм событиям и решают их судьбу, превращая их то в победителей, то в проигравших. В итоге этот приключенческий фильм принимает облик театрализованной комедии с участием колоритных персонажей, с довольно нейтральным и скромным визуальным стилем, однако достаточно насыщенной неожиданными и крутыми поворотами, чтобы в равной степени впечатлить поклонников жанра и широкую публику. Мы пересекаем вместе с героями обширные пространства, но большинство ключевых сцен статичны и происходят в относительно замкнутых местах.

   Фильм не лишен и некоего этнологического интереса. Например, Хьюстон с любопытством и уважением отмечает обычай крестьян-индейцев выждать некоторое время, прежде чем высказать собеседнику свою просьбу, какой бы срочной и важной для них она ни была. Также он с юмором подчеркивает, что те же самые крестьяне готовы распотрошить своего благодетеля, если он пренебрежет их гостеприимством и отвергнет дары благодарности.

   N.В. В последние годы приподнялась завеса тайны над личностью автора романа-первоисточника, Б. Трэйвена (что обозначает инициал Б.?), всю жизнь усиленно скрывавшего любые сведения о себе. Его настоящее имя – Трэйвен Торсван, он родился в Чикаго, в 20-е гг. писал в Германии социалистические памфлеты под псевдонимом «Рет Марут», затем эмигрировал в Мексику. Чтобы представлять интересы автора на съемках и всячески помогать Хьюстону, он прислал на площадку своего представителя ― некоего Хэла Кроувза. Хьюстон так и не смог с уверенностью сказать, был ли это Хэл Кроувз или же сам Б. Трэйвен. Сценарий Хьюстона сохраняет относительную верность роману, хотя из него выпали экскурсы в историю и мифологию Мексики и едкая социальная сатира. Финал Хьюстон переделал в своем фирменном стиле: у Трэйвена 2 выживших героя уносят каждый по мешку золота.

   БИБЛИОГРАФИЯ: режиссерский сценарий опубликован издательством «The University of Wisconsin Press» (1979). Расхождения с готовым фильмом комментируются в примечаниях. Важное предисловие Джеймса Нэйремора.

  Волшебник Страны Оз

   1939 – США (101 мин)

     Произв. MGM (Виктор Флеминг, Мервин Лерой)

     Реж. ВИКТОР ФЛЕМИНГ

     Сцен. Ноэл Лэнгли, Флоренс Райерсон, Эдгар Аллан Вулф по роману Л. Фрэнка Бома «Чудесный волшебник Страны Оз» (The Wonderful Wizard of Oz)

     Опер. Херолд Россон (Technicolor)

     Муз. Херолд Арлен

     Слова Э.Й. Харбург

     Хореогр. Бобби Конноли

     Дек. Седрик Гиббонз, Уильям Хорнинг, Джек Мартин Смит, Эдвин Б. Уиллис

     Кост. Эдриен Гринбёрг

     В ролях Джуди Гарленд (Дороти), Фрэнк Морган (профессор Чудо / Волшебник), Рэй Болджер (Ханк / Страшила), Берт Лар (Зик / Трусливый Лев), Джек Хейли (Хикори / Железный Дровосек), Маргарет Хэмилтон (мисс Галч / Злая Колдунья), Билли Берк (Добрая Волшебница), Чарли Грейпуин (дядя Генри), коллектив «Поющие Лилипуты» (жевуны).

   Дороти, живущая на ферме в Канзасе с дядей и тетей, глубоко расстроена тем, что ей придется отдать любимого песика злой соседке мисс Галч, недовольной тем, что он топчет ее лужайку. Мисс Галч уезжает на велосипеде, забирая с собой – по приказу шерифа – маленького Тотошку. К счастью, песик сбегает и возвращается к Дороти. Она скрывается вместе с ним в доме прорицателя профессора Чудо, который умело уговаривает ее вернуться домой. Тут налетает ураган, частый гость в этих краях. Дороти не может нигде найти укрытия и бежит в свой дом, где ее бьет по голове оконная рама. Ее дом поднимается в воздух и переносится в страну Оз.

   Дороти встречает низкорослый народец – жевунов. Они радуются ее появлению, потому что ее дом раздавил Злую Колдунью Востока, державшую их в страхе. Они поют Дороти благодарную песню. Но Злая Колдунья Запада, сестра-близнец погибшей, хочет отомстить. Чтобы защитить Дороти от коварных планов злодейки, Добрая Фея Севера дает ей рубиновые башмачки, за которыми охотится Колдунья Запада, поскольку они обладают волшебной силой. Дороти хочет вернуться домой: только Волшебник, живущий в Изумрудном дворце, может подсказать ей дорогу. Чтобы попасть к нему, Дороти должна идти по дороге из желтого кирпича.

   По пути она встречает Страшилу – симпатичное путало, лишенное мозга (что, однако, не мешает ему хитро выманивать яблоки у говорящего дерева). Затем – Железного Дровосека, обездвиженного ржавчиной и лишенного сердца; и льва, запуганного и трусливого так, что это становится даже комично. Все трое идут за Дороти; они надеются, что Волшебник сможет дать каждому то, чего ему не хватает: ум, сердце и смелость. Колдунья Запада видит группу путешественников в хрустальном шаре и усеивает поле на их пути красными цветами, запах которых навевает смертельный сон. Лев и Дороти начинают засыпать, но Фея Севера будит их снегопадом.

   В Изумрудном дворце Волшебник пугает гостей впечатляющим антуражем, замогильным голосом и разноцветным дымом, за которым проступает увеличенное отражение его лица. Прежде чем помочь им, он требует, чтобы они принесли ему метлу Колдуньи Запада. Та посылает летучих обезьян на поимку Дороти и Тотошки. Песику удается спастись, и он зовет на помощь друзей. Колдунья поджигает Страшилу. Чтобы потушить огонь, Дороти выливает на него ведро воды. Брызги попадают на Колдунью, та начинает таять и постепенно испаряется. Вода оказалась ее главным врагом.

   4 героя с драгоценной метлой в руках возвращаются в Изумрудный дворец. Тотошка помогает им обнаружить, что Волшебник из страны Оз – всего лишь старый самозванец (точь-в-точь похожий на профессора Чудо). Сидя в маленькой комнате, он приводит в действие различные механизмы, которые работают на публику. Как умный и добрый человек, он вручает Страшиле диплом, удостоверяющий, что у него есть ум; Льву – медаль, придающую смелость; Железному Дровосеку – знак благодарности, который покажет, что у него есть сердце. Затем Волшебник пытается вернуть Дороти домой на воздушном шаре, но по неловкости остается в корзине один. Тогда Фея Севера говорит Дороти, что ее могут привести на ферму рубиновые башмачки, если она трижды произнесет волшебное заклинание: «В гостях хорошо, а дома лучше». Дороти просыпается в своей кровати и узнает в работниках фермы своих друзей: Льва, Страшилу и Железного Дровосека. Радость встречи озаряет ее лицо, и она совершенно искренне вновь восклицает: «В гостях хорошо, а дома – лучше!»

   ►  В начале 1938 г. после колоссального успеха Белоснежки и семи гномов, The Snow White and the Seven Dwarfs, 1-й полнометражной картины Уолта Диснея, объединившей в себе детскую сказку, фантастический рассказ и мюзикл, студия «MGM» решила попытаться завоевать ту же публику своими средствами. Артур Фрид, автор слов и будущий продюсер Волшебника Страны Оз, посоветовал Луи Б. Мейеру приобрести права на книги Л. Фрэнка Бома, знаменитые по всей Америке (и, кстати, уже не раз экранизированные в эпоху немого кино). Еще одна немалая заслуга Артура Фрида в том, что он один против всех отстаивал кандидатуру Джуди Гарленд на главную роль. Подготовка к съемкам очень быстро показала, что Волшебнику Страны Оз, как это случится чуть позже с Унесенными ветром, Gone with the Wind, суждено стать гигантским и очень сложным проектом ( 65 декораций, 4000 костюмов для 1000 актеров, 136 съемочных дней, итоговый бюджет в 2 700 000 долларов). Многие создатели фильма и исполнители главных ролей задерживались на площадке ненадолго. Сценарий был подписан 3 соавторами, но над разными его версиями работали еще с десяток редакторов (в том числе – Герман Манкивиц, Сэмюэл Хоффенстин, Огден Нэш, Джон Ли Мэйин и пр.). Если рассматривать сценарий в общих чертах, он немало отличается от первоисточника, что следует приписать осторожности и благонамеренности представителей студии «MGM». Путешествие в Страну Оз представлено в фильме сном, хотя у Л. Фрэнка Бома оно реально; в сценарии не осталось ничего от жестокости и чудовищности придуманных им персонажей и ситуаций. 1-я переделка внесла, по крайней мере, одно полезное изменение: использование сепии в прологе и эпилоге на ферме, что еще выгоднее подчеркивает применение цветной пленки «Technicolor» в других эпизодах и придает хоть какую-то двусмысленность некоторым персонажам, исполняющим в фильме двойные роли.

   Живейшее желание сесть в режиссерское кресло выражал Мервин Лерой. Однако Луи Б. Мейер посчитал, что Лерою хватит и продюсерских забот. Поначалу на роль режиссера предполагался Норман Таурог, главный голливудский специалист по работе с детьми, но затем на площадку пришел Ричард Торп – на 2 недели. Ни один отснятый им план не вошел в фильм. Он передал эстафету Джорджу Кьюкору, а тот, в свою очередь, через несколько дней был заменен Виктором Флемингом. Флеминг отснял большую часть материала, пока его снова не бросили на замену… Кьюкору на площадке Унесенных ветром. Наконец, в последний месяц съемок, довести проект до конца было поручено Кишу Видору. Главное достижение Кьюкора было в том, что он снял с Джуди Гарленд светлый парик, который она проносила 2 недели, работая с Торпом. Многие исполнители главных ролей сменяли друг друга, и, в отличие от общего правила для большинства голливудских крупнобюджетных постановок, итоговый выбор не всегда оказывался наиболее убедительным. На роль Дороти рассматривались Ширли Темпл и Диэнна Дёрбин. Музыкальные способности 1-й сочли недостаточными для того, чтобы вытянуть музыкальную часть роли – даже после сокращений. Можно предположить (рискуя навлечь на себя гнев поклонников Джуди Гарленд), что у Ширли Темпл Дороти получилась бы живее и интереснее.

   Бадди Ибсен, 2 недели игравший Железного Человека под руководством Ричарда Торпа, уступил место Джеку Хейли, но фильм от этого не выиграл ровным счетом ничего. Однако больше всего приходится жалеть, конечно же, о том, что У.К. Филдз не получил, как предполагалось, роль Волшебника. Разумеется, Фрэнк Морган – замечательный актер в реалистичных и эмоциональных ролях (см. его великолепную работу в Смертоносной буре, The Mortal Storm, и Магазинчике за углом, The Shop Around the Corner), но здесь он довольно бесцветен. Подлинная звезда фильма, которая придает ему оригинальную интонацию и умело смешивает карикатурность с юмором и выразительностью, немного пугающей самых маленьких зрителей, – это, конечно, Маргарет Хэмилтон в роли Злой Колдуньи Запада. До нее рассматривалась кандидатура Эдны Мей Оливер (Бетси Тротвуд из Дэйвида Копперфилда, David Copperfield, 1935 Кьюкора и несгибаемая колонистка из Барабанов на Мохоке, Drums Along the Mohawk), но ее отвергли по той причине, что публика слишком привыкла видеть в ней воплощение самой доброты (что многое говорит о критериях кастинга в голливудском кинематографе). Среди претендентов была и Гейл Сондергард, и она, несомненно, могла бы создать свою колдунью, пугающую и обаятельную, если нужно. Маргарет Хэмилтон аккуратно (хоть и с блеском) придерживается традиционного образа злой ведьмы из детских сказок: остроконечная шляпа и крючковатый нос, зеленые одежды, скрипучий смех и т. д. В качестве анекдота напомним, что полчища карликов, собранные с таким великим трудом (всего их было 350), оставили по себе очень недобрую память на студии «MGM», поскольку их грубое и непристойное поведение на площадке постоянно оскорбляло ту атмосферу, которую студия пыталась создать на этом фильме.

   Такое множество финансовых, технических и человеческих усилий в итоге привело к триумфальному успеху фильма сразу же после премьеры; успеху, который ничуть не уменьшился при повторном прокате в 40-е и 50-е гг., а позднее – при многочисленных показах по телевидению. Во Франции Волшебник Страны Оз пользуется определенной репутацией лишь среди киноманов, и та сложилась только лет 20 назад, после выпуска фильма в сети элитных кинотеатров. Но для американцев она – часть их популярной культуры и даже самой жизни. Через телевидение персонажи этого фильма, подобно героям Касабланки, Casablanca и Унесенных ветром, по нескольку раз в год приходят в гости в каждую семью, где их принимают с большой радостью – особенно потому, что дети сходят по ним с ума. В эстетическом отношении и фильм, и вся история его создания, несомненно, противоречат самому понятию авторского кинематографа и индивидуального творчества. Если судить его по критериям мюзикла, мелодии и хореография (если вообще можно говорить о хореографии) не превосходят уровень хорошего ревю в мюзик-холле. В художественном отношении между Волшебником Страны Оз и, к примеру, Бригадуном, Brigadoon лежит такая же пропасть, как между рекламной афишей и полотном крупного мастера. С другой стороны, фильм может похвастать выдающимся по тем временам уровнем спецэффектов. Работа над ними была очень рискованной, поскольку использовалась относительно новая технология 3-цветного «Technicolor» (1-й полнометражной картиной, целиком снятой на эту пленку, стала Беки Шарп, Becky Sharp, 1935 Мамулян). Благопристойность, характерная для этого фильма, не нарушена (и не оспорена) ни одним оригинальным образом, ни одним хоть сколько-нибудь смелым сюжетным поворотом. В конечном счете, фильм достоин жить в памяти благодаря забавной человечности Трусливого Льва и, прежде всего, необыкновенной Колдунье Запада, которая по праву заняла свое место в фольклоре и коллективном бессознательном детей всего мира.

   N.В. Прочие версии: короткометражка 1910 г. (1 часть), выпущенная фирмой «Selig». За ней в 1913―1914 гг. последовали 3 ленты по 5 частей каждая, выпущенные фирмой «Oz Company», основанной самим Л. Фрэнком Бомом: Лоскутная девушка Страны Оз, The Patchwork Girl of Oz; Волшебный плащ Страны Оз, The Magic Cloak of Oz; и Его Величество Страшила из Страны Оз, His Majesty the Scarecrow of Oz. В 1925 г. Лэрри Симон поставил бурлескную экранизацию, очень близкую к первоисточнику; сценарий написал сын писателя, Л. Фрэнк Бом-мл. Сам Лэрри Симон играет Страшилу, а Железного Дровосека – Оливер Харди (пока еще не в дуэте с Лорелом). В 1978 г. Сидни Лумет выпустил полноценный мюзикл, под названием Волш, The Wiz, не такой ужасный, как его репутация. Австралия подарила миру версию в стиле рок-н-ролл: Оз, Oz, Крис Лофтен, 1976. Отметим также анимационную ленту Хэла Сазерленда Возвращение в Страну Оз, Journey Back to Oz, США, 1974, где Лайза Миннелли озвучивает героиню, некогда сыгранную в кино ее матерью Джуди Гарленд. Мрачная вариация на тему: Возвращение в Страну Оз, Return to Oz, США, Уолтер Мёрч, 1985. Бникоз, Zardoz, Великобритания, 1974 – блестящая и вызывающе абсурдная картина Джона Бёрмена – также выдает себя, судя по названию, за вариацию на тему книги Л. Фрэнка Бома и фильма Флеминга, только на этот раз действие перенесено в 2293 г.

   БИБЛИОГРАФИЯ: 2 книги описывают в подробностях историю создания фильма: Doug McClelland, Down the Yellow Brick Road: The Making of The Wizard of Oz, New York, Pyramid Books, 1976; Aljian Harmetz, The Making of The Wizard of Oz, New York, Alfred A. Knopf, 1977, переиздание ― Limelight Editions, 1984. Также совершенно необходимо заглянуть в книгу Хью Фордина «Мир развлечений» (Hugh Fordin, The World of Entertainment). Сценарий фильма в 2 различных вариациях впервые был опубликован по случаю 50-летия картины. Режиссерский сценарий, включающий ряд технических примечаний и указания на различия с окончательной версией фильма, издан Майклом Патриком Хирном (Michael Patrick Hearn) в издательстве «Delta Воок», Нью-Йорк, 1989. Диалоги фильма опубликованы в отдельном альбоме (с многочисленными фоторепродукциями): Dragon's World, London, 1989. 3-я книга: John Fricke, Jay Scarfone, William Stillman, The Wizard of Oz, the Official 50th Anniversary Pictorial History – рассказывает во всех подробностях историю съемок (особо интересная глава «Эра Торпа» посвящена работе Ричарда Торпа) и описывает то, что американцы называют «мерчандайзингом» фильма, ставшего для них легендой и незыблемым столпом.

 

модуль памяти с однорядным расположением выводов
Тип модуля памяти, выполненного в виде небольшой печатной платы с односторонним краевым разъемом, позволяющим устанавливать модуль вертикально в специальные разъемы. Термин single в названии подчеркивает, что хотя контактные площадки и расположены с двух сторон печатной платы, однако электрически соединены друг с другом.
[Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо-русский толковый словарь-справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002]

Тематики

• электросвязь, основные понятия

EN

• SIMM
• Single In-line Memory Module

 

технология коммутации
-
[Интент]

Современные технологии коммутации
[ http://www.xnets.ru/plugins/content/content.php?content.84]

Статья подготовлена на основании материалов опубликованных в журналах "LAN", "Сети и системы связи", в книге В.Олифер и Н.Олифер "Новые технологии и оборудование IP-сетей", на сайтах www.citforum.ru и опубликована в журнале "Компьютерные решения" NN4-6 за 2000 год.

• Введение
• Коммутация первого уровня.
• Коммутация второго уровня.
• Коммутация третьего уровня.
• Коммутация четвертого уровня.
• Критерии выбора оборудования, физическая и логическая структура сети
• Качество обслуживания (QoS) и принципы задания приоритетов
• Заключение

Введение

На сегодня практически все организации, имеющие локальные сети, остановили свой выбор на сетях типа Ethernet. Данный выбор оправдан тем, что начало внедрения такой сети сопряжено с низкой стоимостью и простотой реализации, а развитие - с хорошей масштабируемостью и экономичностью.

Бросив взгляд назад - увидим, что развитие активного оборудования сетей шло в соответствии с требованиями к полосе пропускания и надежности. Требования, предъявляемые к большей надежности, привели к отказу от применения в качестве среды передачи коаксиального кабеля и перевода сетей на витую пару. В результате такого перехода отказ работы соединения между одной из рабочих станций и концентратором перестал сказываться на работе других рабочих станций сети. Но увеличения производительности данный переход не принес, так как концентраторы используют разделяемую (на всех пользователей в сегменте) полосу пропускания. По сути, изменилась только физическая топология сети - с общей шины на звезду, а логическая топология по-прежнему осталась - общей шиной.

Дальнейшее развитие сетей шло по нескольким путям:

• увеличение скорости,
• внедрение сегментирования на основе коммутации,
• объединение сетей при помощи маршрутизации.

Увеличение скорости при прежней логической топологии - общая шина, привело к незначительному росту производительности в случае большого числа портов.

Большую эффективность в работе сети принесло сегментирование сетей с использованием технология коммутации пакетов. Коммутация наиболее действенна в следующих вариантах:

Вариант 1, именуемый связью "многие со многими" – это одноранговые сети, когда одновременно существуют потоки данных между парами рабочих станций. При этом предпочтительнее иметь коммутатор, у которого все порты имеют одинаковую скорость, (см. Рисунок 1).

Вариант 2, именуемый связью "один со многими" – это сети клиент-сервер, когда все рабочие станции работают с файлами или базой данных сервера. В данном случае предпочтительнее иметь коммутатор, у которого порты для подключения рабочих станций имеют одинаковую небольшую скорость, а порт, к которому подключается сервер, имеет большую скорость,(см. Рисунок 2).

Когда компании начали связывать разрозненные системы друг с другом, маршрутизация обеспечивала максимально возможную целостность и надежность передачи трафика из одной сети в другую. Но с ростом размера и сложности сети, а также в связи со все более широким применением коммутаторов в локальных сетях, базовые маршрутизаторы (зачастую они получали все данные, посылаемые коммутаторами) стали с трудом справляться со своими задачами.

Проблемы с трафиком, связанные с маршрутизацией, проявляются наиболее остро в средних и крупных компаниях, а также в деятельности операторов Internet, так как они вынуждены иметь дело с большими объемами IP-трафика, причем этот трафик должен передаваться своевременно и эффективно.

С подключением настольных систем непосредственно к коммутаторам на 10/100 Мбит/с между ними и магистралью оказывается все меньше промежуточных устройств. Чем выше скорость подключения настольных систем, тем более скоростной должна быть магистраль. Кроме того, на каждом уровне устройства должны справляться с приходящим трафиком, иначе возникновения заторов не избежать.

Рассмотрению технологий коммутации и посвящена данная статья.

Коммутация первого уровня

Термин "коммутация первого уровня" в современной технической литературе практически не описывается. Для начала дадим определение, с какими характеристиками имеет дело физический или первый уровень модели OSI:

физический уровень определяет электротехнические, механические, процедурные и функциональные характеристики активации, поддержания и дезактивации физического канала между конечными системами. Спецификации физического уровня определяют такие характеристики, как уровни напряжений, синхронизацию изменения напряжений, скорость передачи физической информации, максимальные расстояния передачи информации, физические соединители и другие аналогичные характеристики.

Смысл коммутации на первом уровне модели OSI означает физическое (по названию уровня) соединение. Из примеров коммутации первого уровня можно привести релейные коммутаторы некоторых старых телефонных и селекторных систем. В более новых телефонных системах коммутация первого уровня применяется совместно с различными способами сигнализации вызовов и усиления сигналов. В сетях передачи данных данная технология применяется в полностью оптических коммутаторах.

Коммутация второго уровня

Рассматривая свойства второго уровня модели OSI и его классическое определение, увидим, что данному уровню принадлежит основная доля коммутирующих свойств.

Определение. Канальный уровень (формально называемый информационно-канальным уровнем) обеспечивает надежный транзит данных через физический канал. Канальный уровень решает вопросы физической адресации (в противоположность сетевой или логической адресации), топологии сети, линейной дисциплины (каким образом конечной системе использовать сетевой канал), уведомления о неисправностях, упорядоченной доставки блоков данных и управления потоком информации.

На самом деле, определяемая канальным уровнем модели OSI функциональность служит платформой для некоторых из сегодняшних наиболее эффективных технологий. Большое значение функциональности второго уровня подчеркивает тот факт, что производители оборудования продолжают вкладывать значительные средства в разработку устройств с такими функциями.

С технологической точки зрения, коммутатор локальных сетей представляет собой устройство, основное назначение которого - максимальное ускорение передачи данных за счет параллельно существующих потоков между узлами сети. В этом - его главное отличие от других традиционных устройств локальных сетей – концентраторов (Hub), предоставляющих всем потокам данных сети всего один канал передачи данных.

Коммутатор позволяет передавать параллельно несколько потоков данных c максимально возможной для каждого потока скоростью. Эта скорость ограничена физической спецификацией протокола, которую также часто называют "скоростью провода". Это возможно благодаря наличию в коммутаторе большого числа центров обработки и продвижения кадров и шин передачи данных.

Коммутаторы локальных сетей в своем основном варианте, ставшем классическим уже с начала 90-х годов, работают на втором уровне модели OSI, применяя свою высокопроизводительную параллельную архитектуру для продвижения кадров канальных протоколов. Другими словами, ими выполняются алгоритмы работы моста, описанные в стандартах IEEE 802.1D и 802.1H. Также они имеют и много других дополнительных функций, часть которых вошла в новую редакцию стандарта 802.1D-1998, а часть остается пока не стандартизованной.

Коммутаторы ЛВС отличаются большим разнообразием возможностей и, следовательно, цен - стоимость 1 порта колеблется в диапазоне от 50 до 1000 долларов. Одной из причин столь больших различий является то, что они предназначены для решения различных классов задач. Коммутаторы высокого класса должны обеспечивать высокую производительность и плотность портов, а также поддерживать широкий спектр функций управления. Простые и дешевые коммутаторы имеют обычно небольшое число портов и не способны поддерживать функции управления. Одним из основных различий является используемая в коммутаторе архитектура. Поскольку большинство современных коммутаторов работают на основе патентованных контроллеров ASIC, устройство этих микросхем и их интеграция с остальными модулями коммутатора (включая буферы ввода-вывода) играет важнейшую роль. Контроллеры ASIC для коммутаторов ЛВС делятся на 2 класса - большие ASIC, способные обслуживать множество коммутируемых портов (один контроллер на устройство) и небольшие ASIC, обслуживающие по несколько портов и объединяемые в матрицы коммутации.

Существует 3 варианта архитектуры коммутаторов:
 

• переключение (cross-bar) с буферизацией на входе,
• самомаршрутизация (self-route) с разделяемой памятью
• высокоскоростная шина.

На рисунке 3 показана блок-схема коммутатора с архитектурой, используемой для поочередного соединения пар портов. В любой момент такой коммутатор может обеспечить организацию только одного соединения (пара портов). При невысоком уровне трафика не требуется хранение данных в памяти перед отправкой в порт назначения - такой вариант называется коммутацией на лету cut-through. Однако, коммутаторы cross-bar требуют буферизации на входе от каждого порта, поскольку в случае использования единственно возможного соединения коммутатор блокируется (рисунок 4). Несмотря на малую стоимость и высокую скорость продвижения на рынок, коммутаторы класса cross-bar слишком примитивны для эффективной трансляции между низкоскоростными интерфейсами Ethernet или token ring и высокоскоростными портами ATM и FDDI.

Коммутаторы с разделяемой памятью имеют общий входной буфер для всех портов, используемый как внутренняя магистраль устройства (backplane). Буферизагия данных перед их рассылкой (store-and-forward - сохранить и переслать) приводит к возникновению задержки. Однако, коммутаторы с разделяемой памятью, как показано на рисунке 5 не требуют организации специальной внутренней магистрали для передачи данных между портами, что обеспечивает им более низкую цену по сравнению с коммутаторами на базе высокоскоростной внутренней шины.

На рисунке 6 показана блок-схема коммутатора с высокоскоростной шиной, связывающей контроллеры ASIC. После того, как данные преобразуются в приемлемый для передачи по шине формат, они помещаются на шину и далее передаются в порт назначения. Поскольку шина может обеспечивать одновременную (паралельную) передачу потока данных от всех портов, такие коммутаторы часто называют "неблокируемыми" (non-blocking) - они не создают пробок на пути передачи данных.

Применение аналогичной параллельной архитектуры для продвижения пакетов сетевых протоколов привело к появлению коммутаторов третьего уровня модели OSI.

Коммутация третьего уровня

В продолжении темы о технологиях коммутации рассмотренных в предыдущем номера повторим, что применение параллельной архитектуры для продвижения пакетов сетевых протоколов привело к появлению коммутаторов третьего уровня. Это позволило существенно, в 10-100 раз повысить скорость маршрутизации по сравнению с традиционными маршрутизаторами, в которых один центральный универсальный процессор выполняет программное обеспечение маршрутизации.

По определению Сетевой уровень (третий) - это комплексный уровень, который обеспечивает возможность соединения и выбор маршрута между двумя конечными системами, подключенными к разным "подсетям", которые могут находиться в разных географических пунктах. В данном случае "подсеть" это, по сути, независимый сетевой кабель (иногда называемый сегментом).

Коммутация на третьем уровне - это аппаратная маршрутизация. Традиционные маршрутизаторы реализуют свои функции с помощью программно-управляемых процессоров, что будем называть программной маршрутизацией. Традиционные маршрутизаторы обычно продвигают пакеты со скоростью около 500000 пакетов в секунду. Коммутаторы третьего уровня сегодня работают со скоростью до 50 миллионов пакетов в секунду. Возможно и дальнейшее ее повышение, так как каждый интерфейсный модуль, как и в коммутаторе второго уровня, оснащен собственным процессором продвижения пакетов на основе ASIC. Так что наращивание количества модулей ведет к наращиванию производительности маршрутизации. Использование высокоскоростной технологии больших заказных интегральных схем (ASIC) является главной характеристикой, отличающей коммутаторы третьего уровня от традиционных маршрутизаторов. Коммутаторы 3-го уровня делятся на две категории: пакетные (Packet-by-Packet Layer 3 Switches, PPL3) и сквозные (Cut-Through Layer 3 Switches, CTL3). PPL3 - означает просто быструю маршрутизацию (Рисунок_7). CTL3 – маршрутизацию первого пакета и коммутацию всех остальных (Рисунок 8).

У коммутатора третьего уровня, кроме реализации функций маршрутизации в специализированных интегральных схемах, имеется несколько особенностей, отличающих их от традиционных маршрутизаторов. Эти особенности отражают ориентацию коммутаторов 3-го уровня на работу, в основном, в локальных сетях, а также последствия совмещения в одном устройстве коммутации на 2-м и 3-м уровнях:
 

• поддержка интерфейсов и протоколов, применяемых в локальных сетях,
• усеченные функции маршрутизации,
• обязательная поддержка механизма виртуальных сетей,
• тесная интеграция функций коммутации и маршрутизации, наличие удобных для администратора операций по заданию маршрутизации между виртуальными сетями.

Наиболее "коммутаторная" версия высокоскоростной маршрутизации выглядит следующим образом (рисунок 9). Пусть коммутатор третьего уровня построен так, что в нем имеется информация о соответствии сетевых адресов (например, IP-адресов) адресам физического уровня (например, MAC-адресам) Все эти МАС-адреса обычным образом отображены в коммутационной таблице, независимо от того, принадлежат ли они данной сети или другим сетям.

Первый коммутатор, на который поступает пакет, частично выполняет функции маршрутизатора, а именно, функции фильтрации, обеспечивающие безопасность. Он решает, пропускать или нет данный пакет в другую сеть Если пакет пропускать нужно, то коммутатор по IP-адресу назначения определяет МАС-адрес узла назначения и формирует новый заголовок второго уровня с найденным МАС-адресом. Затем выполняется обычная процедура коммутации по данному МАС-адресу с просмотром адресной таблицы коммутатора. Все последующие коммутаторы, построенные по этому же принципу, обрабатывают данный кадр как обычные коммутаторы второго уровня, не привлекая функций маршрутизации, что значительно ускоряет его обработку. Однако функции маршрутизации не являются для них избыточными, поскольку и на эти коммутаторы могут поступать первичные пакеты (непосредственно от рабочих станций), для которых необходимо выполнять фильтрацию и подстановку МАС-адресов.

Это описание носит схематический характер и не раскрывает способов решения возникающих при этом многочисленных проблем, например, проблемы построения таблицы соответствия IP-адресов и МАС-адресов

Примерами коммутаторов третьего уровня, работающих по этой схеме, являются коммутаторы SmartSwitch компании Cabletron. Компания Cabletron реализовала в них свой протокол ускоренной маршрутизации SecureFast Virtual Network, SFVN.

Для организации непосредственного взаимодействия рабочих станций без промежуточного маршрутизатора необходимо сконфигурировать каждую из них так, чтобы она считала собственный интерфейс маршрутизатором по умолчанию. При такой конфигурации станция пытается самостоятельно отправить любой пакет конечному узлу, даже если этот узел находится в другой сети. Так как в общем случае (см. рисунок 10) станции неизвестен МАС-адрес узла назначения, то она генерирует соответствующий ARP-запрос, который перехватывает коммутатор, поддерживающий протокол SFVN. В сети предполагается наличие сервера SFVN Server, являющегося полноценным маршрутизатором и поддерживающего общую ARP-таблицу всех узлов SFVN-сети. Сервер возвращает коммутатору МАС-адрес узла назначения, а коммутатор, в свою очередь, передает его исходной станции. Одновременно сервер SFVN передает коммутаторам сети инструкции о разрешении прохождения пакета с МАС-адресом узла назначения через границы виртуальных сетей. Затем исходная станция передает пакет в кадре, содержащем МАС-адрес узла назначения. Этот кадр проходит через коммутаторы, не вызывая обращения к их блокам маршрутизации. Отличие протокола SFVN компании Cabletron от - описанной выше общей схемы в том, что для нахождения МАС-адреса по IP-адресу в сети используется выделенный сервер.

Протокол Fast IP компании 3Com является еще одним примером реализации подхода с отображением IP-адреса на МАС-адрес. В этом протоколе основными действующими лицами являются сетевые адаптеры (что не удивительно, так как компания 3Com является признанным лидером в производстве сетевых адаптеров Ethernet) С одной стороны, такой подход требует изменения программного обеспечения драйверов сетевых адаптеров, и это минус Но зато не требуется изменять все остальное сетевое оборудование.

При необходимости передать пакет узлу назначения другой сети, исходный узел в соответствии с технологией Fast IP должен передать запрос по протоколу NHRP (Next Hop Routing Protocol) маршрутизатору сети. Маршрутизатор переправляет этот запрос узлу назначения, как обычный пакет Узел назначения, который также поддерживает Fast IP и NHRP, получив запрос, отвечает кадром, отсылаемым уже не маршрутизатору, а непосредственно узлу-источнику (по его МАС-адресу, содержащемуся в NHRP-запросе). После этого обмен идет на канальном уровне на основе известных МАС-адресов. Таким образом, снова маршрутизировался только первый пакет потока (как на рисунке 9 кратковременный поток), а все остальные коммутировались (как на рисунке 9 долговременный поток).

Еще один тип коммутаторов третьего уровня — это коммутаторы, работающие с протоколами локальных сетей типа Ethernet и FDDI. Эти коммутаторы выполняют функции маршрутизации не так, как классические маршрутизаторы. Они маршрутизируют не отдельные пакеты, а потоки пакетов.

Поток — это последовательность пакетов, имеющих некоторые общие свойства. По меньшей мере, у них должны совпадать адрес отправителя и адрес получателя, и тогда их можно отправлять по одному и тому же маршруту. Если классический способ маршрутизации использовать только для первого пакета потока, а все остальные обрабатывать на основании опыта первого (или нескольких первых) пакетов, то можно значительно ускорить маршрутизацию всего потока.

Рассмотрим этот подход на примере технологии NetFlow компании Cisco, реализованной в ее маршрутизаторах и коммутаторах. Для каждого пакета, поступающего на порт маршрутизатора, вычисляется хэш-функция от IP-адресов источника, назначения, портов UDP или TCP и поля TOS, характеризующего требуемое качество обслуживания. Во всех маршрутизаторах, поддерживающих данную технологию, через которые проходит данный пакет, в кэш-памяти портов запоминается соответствие значения хэш-функции и адресной информации, необходимой для быстрой передачи пакета следующему маршрутизатору. Таким образом, образуется квазивиртуальный канал (см. Рисунок 11), который позволяет быстро передавать по сети маршрутизаторов все последующие пакеты этого потока. При этом ускорение достигается за счет упрощения процедуры обработки пакета маршрутизатором - не просматриваются таблицы маршрутизации, не выполняются ARP-запросы.

Этот прием может использоваться в маршрутизаторах, вообще не поддерживающих коммутацию, а может быть перенесен в коммутаторы. В этом случае такие коммутаторы тоже называют коммутаторами третьего уровня. Примеров маршрутизаторов, использующих данный подход, являются маршрутизаторы Cisco 7500, а коммутаторов третьего уровня — коммутаторы Catalyst 5000 и 5500. Коммутаторы Catalyst выполняют усеченные функции описанной схемы, они не могут обрабатывать первые пакеты потоков и создавать новые записи о хэш-функциях и адресной информации потоков. Они просто получают данную информацию от маршрутизаторов 7500 и обрабатывают пакеты уже распознанных маршрутизаторами потоков.

Выше был рассмотрен способ ускоренной маршрутизации, основанный на концепции потока. Его сущность заключается в создании квазивиртуальных каналов в сетях, которые не поддерживают виртуальные каналы в обычном понимании этого термина, то есть сетях Ethernet, FDDI, Token Ring и т п. Следует отличать этот способ от способа ускоренной работы маршрутизаторов в сетях, поддерживающих технологию виртуальных каналов — АТМ, frame relay, X 25. В таких сетях создание виртуального канала является штатным режимом работы сетевых устройств. Виртуальные каналы создаются между двумя конечными точками, причем для потоков данных, требующих разного качества обслуживания (например, для данных разных приложений) может создаваться отдельный виртуальный канал. Хотя время создания виртуального канала существенно превышает время маршрутизации одного пакета, выигрыш достигается за счет последующей быстрой передачи потока данных по виртуальному каналу. Но в таких сетях возникает другая проблема — неэффективная передача коротких потоков, то есть потоков, состоящих из небольшого количества пакетов (классический пример — пакеты протокола DNS).

Накладные расходы, связанные с созданием виртуального канала, приходящиеся на один пакет, снижаются при передаче объемных потоков данных. Однако они становятся неприемлемо высокими при передаче коротких потоков. Для того чтобы эффективно передавать короткие потоки, предлагается следующий вариант, при передаче нескольких первых пакетов выполняется обычная маршрутизация. Затем, после того как распознается устойчивый поток, для него строится виртуальный канал, и дальнейшая передача данных происходит с высокой скоростью по этому виртуальному каналу. Таким образом, для коротких потоков виртуальный канал вообще не создается, что и повышает эффективность передачи.

По такой схеме работает ставшая уже классической технология IP Switching компании Ipsilon. Для того чтобы сети коммутаторов АТМ передавали бы пакеты коротких потоков без установления виртуального канала, компания Ipsilon предложила встроить во все коммутаторы АТМ блоки IP-маршрутизации (рисунок 12), строящие обычные таблицы маршрутизации по обычным протоколам RIP и OSPF.

Компания Cisco Systems выдвинула в качестве альтернативы технологии IP Switching свою собственную технологию Tag Switching, но она не стала стандартной. В настоящее время IETF работает над стандартным протоколом обмена метками MPLS (Multi-Protocol Label Switching), который обобщает предложение компаний Ipsilon и Cisco, а также вносит некоторые новые детали и механизмы. Этот протокол ориентирован на поддержку качества обслуживания для виртуальных каналов, образованных метками.

Коммутация четвертого уровня

Свойства четвертого или транспортного уровня модели OSI следующие: транспортный уровень обеспечивает услуги по транспортировке данных. В частности, заботой транспортного уровня является решение таких вопросов, как выполнение надежной транспортировки данных через объединенную сеть. Предоставляя надежные услуги, транспортный уровень обеспечивает механизмы для установки, поддержания и упорядоченного завершения действия виртуальных каналов, систем обнаружения и устранения неисправностей транспортировки и управления информационным потоком (с целью предотвращения переполнения данными из другой системы).

Некоторые производители заявляют, что их системы могут работать на втором, третьем и даже четвертом уровнях. Однако рассмотрение описания стека TCP/IP (рисунок 1), а также структуры пакетов IP и TCP (рисунки 2, 3), показывает, что коммутация четвертого уровня является фикцией, так как все относящиеся к коммутации функции осуществляются на уровне не выше третьего. А именно, термин коммутация четвертого уровня с точки зрения описания стека TCP/IP противоречий не имеет, за исключением того, что при коммутации должны указываться адреса компьютера (маршрутизатора) источника и компьютера (маршрутизатора) получателя. Пакеты TCP имеют поля локальный порт отправителя и локальный порт получателя (рисунок 3), несущие смысл точек входа в приложение (в программу), например Telnet с одной стороны, и точки входа (в данном контексте инкапсуляции) в уровень IP. Кроме того, в стеке TCP/IP именно уровень TCP занимается формированием пакетов из потока данных идущих от приложения. Пакеты IP (рисунок 2) имеют поля адреса компьютера (маршрутизатора) источника и компьютера (маршрутизатора) получателя и следовательно могут наряду с MAC адресами использоваться для коммутации. Тем не менее, название прижилось, к тому же практика показывает, что способность системы анализировать информацию прикладного уровня может оказаться полезной — в частности для управления трафиком. Таким образом, термин "зависимый от приложения" более точно отражает функции так называемых коммутаторов четвертого уровня.

Тематики

• сети вычислительные

EN

• switching technology

 

модуль памяти с однорядным расположением выводов
Тип модуля памяти, выполненного в виде небольшой печатной платы с односторонним краевым разъемом, позволяющим устанавливать модуль вертикально в специальные разъемы. Термин single в названии подчеркивает, что хотя контактные площадки и расположены с двух сторон печатной платы, однако электрически соединены друг с другом.
[Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо-русский толковый словарь-справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002]

Тематики

• электросвязь, основные понятия

EN

• SIMM
• Single In-line Memory Module

 

модуль памяти с односторонним расположением выводов
Использует новую технологию установки микросхем ЗУПВ на небольшой плате, легко устанавливаемой на основную плату процессора или на плату памяти, что позволяет расширять емкость памяти при упрощении установки, сокращении объема и повышении надежности.
[Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо-русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993]

Тематики

• информационные технологии в целом

EN

• single inline memory modules
• SIMM

 

модуль с односторонним расположением выводов
—
[Л.Г.Суменко. Англо-русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.]

Тематики

• информационные технологии в целом

EN

• single-in-line memory module
• SIMM

 

модуль памяти с однорядным расположением выводов
Тип модуля памяти, выполненного в виде небольшой печатной платы с односторонним краевым разъемом, позволяющим устанавливать модуль вертикально в специальные разъемы. Термин single в названии подчеркивает, что хотя контактные площадки и расположены с двух сторон печатной платы, однако электрически соединены друг с другом.
[Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо-русский толковый словарь-справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002]

Тематики

• электросвязь, основные понятия

EN

• SIMM
• Single In-line Memory Module

 

технология коммутации
-
[Интент]

Современные технологии коммутации
[ http://www.xnets.ru/plugins/content/content.php?content.84]

Статья подготовлена на основании материалов опубликованных в журналах "LAN", "Сети и системы связи", в книге В.Олифер и Н.Олифер "Новые технологии и оборудование IP-сетей", на сайтах www.citforum.ru и опубликована в журнале "Компьютерные решения" NN4-6 за 2000 год.

• Введение
• Коммутация первого уровня.
• Коммутация второго уровня.
• Коммутация третьего уровня.
• Коммутация четвертого уровня.
• Критерии выбора оборудования, физическая и логическая структура сети
• Качество обслуживания (QoS) и принципы задания приоритетов
• Заключение

Введение

На сегодня практически все организации, имеющие локальные сети, остановили свой выбор на сетях типа Ethernet. Данный выбор оправдан тем, что начало внедрения такой сети сопряжено с низкой стоимостью и простотой реализации, а развитие - с хорошей масштабируемостью и экономичностью.

Бросив взгляд назад - увидим, что развитие активного оборудования сетей шло в соответствии с требованиями к полосе пропускания и надежности. Требования, предъявляемые к большей надежности, привели к отказу от применения в качестве среды передачи коаксиального кабеля и перевода сетей на витую пару. В результате такого перехода отказ работы соединения между одной из рабочих станций и концентратором перестал сказываться на работе других рабочих станций сети. Но увеличения производительности данный переход не принес, так как концентраторы используют разделяемую (на всех пользователей в сегменте) полосу пропускания. По сути, изменилась только физическая топология сети - с общей шины на звезду, а логическая топология по-прежнему осталась - общей шиной.

Дальнейшее развитие сетей шло по нескольким путям:

• увеличение скорости,
• внедрение сегментирования на основе коммутации,
• объединение сетей при помощи маршрутизации.

Увеличение скорости при прежней логической топологии - общая шина, привело к незначительному росту производительности в случае большого числа портов.

Большую эффективность в работе сети принесло сегментирование сетей с использованием технология коммутации пакетов. Коммутация наиболее действенна в следующих вариантах:

Вариант 1, именуемый связью "многие со многими" – это одноранговые сети, когда одновременно существуют потоки данных между парами рабочих станций. При этом предпочтительнее иметь коммутатор, у которого все порты имеют одинаковую скорость, (см. Рисунок 1).

Вариант 2, именуемый связью "один со многими" – это сети клиент-сервер, когда все рабочие станции работают с файлами или базой данных сервера. В данном случае предпочтительнее иметь коммутатор, у которого порты для подключения рабочих станций имеют одинаковую небольшую скорость, а порт, к которому подключается сервер, имеет большую скорость,(см. Рисунок 2).

Когда компании начали связывать разрозненные системы друг с другом, маршрутизация обеспечивала максимально возможную целостность и надежность передачи трафика из одной сети в другую. Но с ростом размера и сложности сети, а также в связи со все более широким применением коммутаторов в локальных сетях, базовые маршрутизаторы (зачастую они получали все данные, посылаемые коммутаторами) стали с трудом справляться со своими задачами.

Проблемы с трафиком, связанные с маршрутизацией, проявляются наиболее остро в средних и крупных компаниях, а также в деятельности операторов Internet, так как они вынуждены иметь дело с большими объемами IP-трафика, причем этот трафик должен передаваться своевременно и эффективно.

С подключением настольных систем непосредственно к коммутаторам на 10/100 Мбит/с между ними и магистралью оказывается все меньше промежуточных устройств. Чем выше скорость подключения настольных систем, тем более скоростной должна быть магистраль. Кроме того, на каждом уровне устройства должны справляться с приходящим трафиком, иначе возникновения заторов не избежать.

Рассмотрению технологий коммутации и посвящена данная статья.

Коммутация первого уровня

Термин "коммутация первого уровня" в современной технической литературе практически не описывается. Для начала дадим определение, с какими характеристиками имеет дело физический или первый уровень модели OSI:

физический уровень определяет электротехнические, механические, процедурные и функциональные характеристики активации, поддержания и дезактивации физического канала между конечными системами. Спецификации физического уровня определяют такие характеристики, как уровни напряжений, синхронизацию изменения напряжений, скорость передачи физической информации, максимальные расстояния передачи информации, физические соединители и другие аналогичные характеристики.

Смысл коммутации на первом уровне модели OSI означает физическое (по названию уровня) соединение. Из примеров коммутации первого уровня можно привести релейные коммутаторы некоторых старых телефонных и селекторных систем. В более новых телефонных системах коммутация первого уровня применяется совместно с различными способами сигнализации вызовов и усиления сигналов. В сетях передачи данных данная технология применяется в полностью оптических коммутаторах.

Коммутация второго уровня

Рассматривая свойства второго уровня модели OSI и его классическое определение, увидим, что данному уровню принадлежит основная доля коммутирующих свойств.

Определение. Канальный уровень (формально называемый информационно-канальным уровнем) обеспечивает надежный транзит данных через физический канал. Канальный уровень решает вопросы физической адресации (в противоположность сетевой или логической адресации), топологии сети, линейной дисциплины (каким образом конечной системе использовать сетевой канал), уведомления о неисправностях, упорядоченной доставки блоков данных и управления потоком информации.

На самом деле, определяемая канальным уровнем модели OSI функциональность служит платформой для некоторых из сегодняшних наиболее эффективных технологий. Большое значение функциональности второго уровня подчеркивает тот факт, что производители оборудования продолжают вкладывать значительные средства в разработку устройств с такими функциями.

С технологической точки зрения, коммутатор локальных сетей представляет собой устройство, основное назначение которого - максимальное ускорение передачи данных за счет параллельно существующих потоков между узлами сети. В этом - его главное отличие от других традиционных устройств локальных сетей – концентраторов (Hub), предоставляющих всем потокам данных сети всего один канал передачи данных.

Коммутатор позволяет передавать параллельно несколько потоков данных c максимально возможной для каждого потока скоростью. Эта скорость ограничена физической спецификацией протокола, которую также часто называют "скоростью провода". Это возможно благодаря наличию в коммутаторе большого числа центров обработки и продвижения кадров и шин передачи данных.

Коммутаторы локальных сетей в своем основном варианте, ставшем классическим уже с начала 90-х годов, работают на втором уровне модели OSI, применяя свою высокопроизводительную параллельную архитектуру для продвижения кадров канальных протоколов. Другими словами, ими выполняются алгоритмы работы моста, описанные в стандартах IEEE 802.1D и 802.1H. Также они имеют и много других дополнительных функций, часть которых вошла в новую редакцию стандарта 802.1D-1998, а часть остается пока не стандартизованной.

Коммутаторы ЛВС отличаются большим разнообразием возможностей и, следовательно, цен - стоимость 1 порта колеблется в диапазоне от 50 до 1000 долларов. Одной из причин столь больших различий является то, что они предназначены для решения различных классов задач. Коммутаторы высокого класса должны обеспечивать высокую производительность и плотность портов, а также поддерживать широкий спектр функций управления. Простые и дешевые коммутаторы имеют обычно небольшое число портов и не способны поддерживать функции управления. Одним из основных различий является используемая в коммутаторе архитектура. Поскольку большинство современных коммутаторов работают на основе патентованных контроллеров ASIC, устройство этих микросхем и их интеграция с остальными модулями коммутатора (включая буферы ввода-вывода) играет важнейшую роль. Контроллеры ASIC для коммутаторов ЛВС делятся на 2 класса - большие ASIC, способные обслуживать множество коммутируемых портов (один контроллер на устройство) и небольшие ASIC, обслуживающие по несколько портов и объединяемые в матрицы коммутации.

Существует 3 варианта архитектуры коммутаторов:
 

• переключение (cross-bar) с буферизацией на входе,
• самомаршрутизация (self-route) с разделяемой памятью
• высокоскоростная шина.

На рисунке 3 показана блок-схема коммутатора с архитектурой, используемой для поочередного соединения пар портов. В любой момент такой коммутатор может обеспечить организацию только одного соединения (пара портов). При невысоком уровне трафика не требуется хранение данных в памяти перед отправкой в порт назначения - такой вариант называется коммутацией на лету cut-through. Однако, коммутаторы cross-bar требуют буферизации на входе от каждого порта, поскольку в случае использования единственно возможного соединения коммутатор блокируется (рисунок 4). Несмотря на малую стоимость и высокую скорость продвижения на рынок, коммутаторы класса cross-bar слишком примитивны для эффективной трансляции между низкоскоростными интерфейсами Ethernet или token ring и высокоскоростными портами ATM и FDDI.

Коммутаторы с разделяемой памятью имеют общий входной буфер для всех портов, используемый как внутренняя магистраль устройства (backplane). Буферизагия данных перед их рассылкой (store-and-forward - сохранить и переслать) приводит к возникновению задержки. Однако, коммутаторы с разделяемой памятью, как показано на рисунке 5 не требуют организации специальной внутренней магистрали для передачи данных между портами, что обеспечивает им более низкую цену по сравнению с коммутаторами на базе высокоскоростной внутренней шины.

На рисунке 6 показана блок-схема коммутатора с высокоскоростной шиной, связывающей контроллеры ASIC. После того, как данные преобразуются в приемлемый для передачи по шине формат, они помещаются на шину и далее передаются в порт назначения. Поскольку шина может обеспечивать одновременную (паралельную) передачу потока данных от всех портов, такие коммутаторы часто называют "неблокируемыми" (non-blocking) - они не создают пробок на пути передачи данных.

Применение аналогичной параллельной архитектуры для продвижения пакетов сетевых протоколов привело к появлению коммутаторов третьего уровня модели OSI.

Коммутация третьего уровня

В продолжении темы о технологиях коммутации рассмотренных в предыдущем номера повторим, что применение параллельной архитектуры для продвижения пакетов сетевых протоколов привело к появлению коммутаторов третьего уровня. Это позволило существенно, в 10-100 раз повысить скорость маршрутизации по сравнению с традиционными маршрутизаторами, в которых один центральный универсальный процессор выполняет программное обеспечение маршрутизации.

По определению Сетевой уровень (третий) - это комплексный уровень, который обеспечивает возможность соединения и выбор маршрута между двумя конечными системами, подключенными к разным "подсетям", которые могут находиться в разных географических пунктах. В данном случае "подсеть" это, по сути, независимый сетевой кабель (иногда называемый сегментом).

Коммутация на третьем уровне - это аппаратная маршрутизация. Традиционные маршрутизаторы реализуют свои функции с помощью программно-управляемых процессоров, что будем называть программной маршрутизацией. Традиционные маршрутизаторы обычно продвигают пакеты со скоростью около 500000 пакетов в секунду. Коммутаторы третьего уровня сегодня работают со скоростью до 50 миллионов пакетов в секунду. Возможно и дальнейшее ее повышение, так как каждый интерфейсный модуль, как и в коммутаторе второго уровня, оснащен собственным процессором продвижения пакетов на основе ASIC. Так что наращивание количества модулей ведет к наращиванию производительности маршрутизации. Использование высокоскоростной технологии больших заказных интегральных схем (ASIC) является главной характеристикой, отличающей коммутаторы третьего уровня от традиционных маршрутизаторов. Коммутаторы 3-го уровня делятся на две категории: пакетные (Packet-by-Packet Layer 3 Switches, PPL3) и сквозные (Cut-Through Layer 3 Switches, CTL3). PPL3 - означает просто быструю маршрутизацию (Рисунок_7). CTL3 – маршрутизацию первого пакета и коммутацию всех остальных (Рисунок 8).

У коммутатора третьего уровня, кроме реализации функций маршрутизации в специализированных интегральных схемах, имеется несколько особенностей, отличающих их от традиционных маршрутизаторов. Эти особенности отражают ориентацию коммутаторов 3-го уровня на работу, в основном, в локальных сетях, а также последствия совмещения в одном устройстве коммутации на 2-м и 3-м уровнях:
 

• поддержка интерфейсов и протоколов, применяемых в локальных сетях,
• усеченные функции маршрутизации,
• обязательная поддержка механизма виртуальных сетей,
• тесная интеграция функций коммутации и маршрутизации, наличие удобных для администратора операций по заданию маршрутизации между виртуальными сетями.

Наиболее "коммутаторная" версия высокоскоростной маршрутизации выглядит следующим образом (рисунок 9). Пусть коммутатор третьего уровня построен так, что в нем имеется информация о соответствии сетевых адресов (например, IP-адресов) адресам физического уровня (например, MAC-адресам) Все эти МАС-адреса обычным образом отображены в коммутационной таблице, независимо от того, принадлежат ли они данной сети или другим сетям.

Первый коммутатор, на который поступает пакет, частично выполняет функции маршрутизатора, а именно, функции фильтрации, обеспечивающие безопасность. Он решает, пропускать или нет данный пакет в другую сеть Если пакет пропускать нужно, то коммутатор по IP-адресу назначения определяет МАС-адрес узла назначения и формирует новый заголовок второго уровня с найденным МАС-адресом. Затем выполняется обычная процедура коммутации по данному МАС-адресу с просмотром адресной таблицы коммутатора. Все последующие коммутаторы, построенные по этому же принципу, обрабатывают данный кадр как обычные коммутаторы второго уровня, не привлекая функций маршрутизации, что значительно ускоряет его обработку. Однако функции маршрутизации не являются для них избыточными, поскольку и на эти коммутаторы могут поступать первичные пакеты (непосредственно от рабочих станций), для которых необходимо выполнять фильтрацию и подстановку МАС-адресов.

Это описание носит схематический характер и не раскрывает способов решения возникающих при этом многочисленных проблем, например, проблемы построения таблицы соответствия IP-адресов и МАС-адресов

Примерами коммутаторов третьего уровня, работающих по этой схеме, являются коммутаторы SmartSwitch компании Cabletron. Компания Cabletron реализовала в них свой протокол ускоренной маршрутизации SecureFast Virtual Network, SFVN.

Для организации непосредственного взаимодействия рабочих станций без промежуточного маршрутизатора необходимо сконфигурировать каждую из них так, чтобы она считала собственный интерфейс маршрутизатором по умолчанию. При такой конфигурации станция пытается самостоятельно отправить любой пакет конечному узлу, даже если этот узел находится в другой сети. Так как в общем случае (см. рисунок 10) станции неизвестен МАС-адрес узла назначения, то она генерирует соответствующий ARP-запрос, который перехватывает коммутатор, поддерживающий протокол SFVN. В сети предполагается наличие сервера SFVN Server, являющегося полноценным маршрутизатором и поддерживающего общую ARP-таблицу всех узлов SFVN-сети. Сервер возвращает коммутатору МАС-адрес узла назначения, а коммутатор, в свою очередь, передает его исходной станции. Одновременно сервер SFVN передает коммутаторам сети инструкции о разрешении прохождения пакета с МАС-адресом узла назначения через границы виртуальных сетей. Затем исходная станция передает пакет в кадре, содержащем МАС-адрес узла назначения. Этот кадр проходит через коммутаторы, не вызывая обращения к их блокам маршрутизации. Отличие протокола SFVN компании Cabletron от - описанной выше общей схемы в том, что для нахождения МАС-адреса по IP-адресу в сети используется выделенный сервер.

Протокол Fast IP компании 3Com является еще одним примером реализации подхода с отображением IP-адреса на МАС-адрес. В этом протоколе основными действующими лицами являются сетевые адаптеры (что не удивительно, так как компания 3Com является признанным лидером в производстве сетевых адаптеров Ethernet) С одной стороны, такой подход требует изменения программного обеспечения драйверов сетевых адаптеров, и это минус Но зато не требуется изменять все остальное сетевое оборудование.

При необходимости передать пакет узлу назначения другой сети, исходный узел в соответствии с технологией Fast IP должен передать запрос по протоколу NHRP (Next Hop Routing Protocol) маршрутизатору сети. Маршрутизатор переправляет этот запрос узлу назначения, как обычный пакет Узел назначения, который также поддерживает Fast IP и NHRP, получив запрос, отвечает кадром, отсылаемым уже не маршрутизатору, а непосредственно узлу-источнику (по его МАС-адресу, содержащемуся в NHRP-запросе). После этого обмен идет на канальном уровне на основе известных МАС-адресов. Таким образом, снова маршрутизировался только первый пакет потока (как на рисунке 9 кратковременный поток), а все остальные коммутировались (как на рисунке 9 долговременный поток).

Еще один тип коммутаторов третьего уровня — это коммутаторы, работающие с протоколами локальных сетей типа Ethernet и FDDI. Эти коммутаторы выполняют функции маршрутизации не так, как классические маршрутизаторы. Они маршрутизируют не отдельные пакеты, а потоки пакетов.

Поток — это последовательность пакетов, имеющих некоторые общие свойства. По меньшей мере, у них должны совпадать адрес отправителя и адрес получателя, и тогда их можно отправлять по одному и тому же маршруту. Если классический способ маршрутизации использовать только для первого пакета потока, а все остальные обрабатывать на основании опыта первого (или нескольких первых) пакетов, то можно значительно ускорить маршрутизацию всего потока.

Рассмотрим этот подход на примере технологии NetFlow компании Cisco, реализованной в ее маршрутизаторах и коммутаторах. Для каждого пакета, поступающего на порт маршрутизатора, вычисляется хэш-функция от IP-адресов источника, назначения, портов UDP или TCP и поля TOS, характеризующего требуемое качество обслуживания. Во всех маршрутизаторах, поддерживающих данную технологию, через которые проходит данный пакет, в кэш-памяти портов запоминается соответствие значения хэш-функции и адресной информации, необходимой для быстрой передачи пакета следующему маршрутизатору. Таким образом, образуется квазивиртуальный канал (см. Рисунок 11), который позволяет быстро передавать по сети маршрутизаторов все последующие пакеты этого потока. При этом ускорение достигается за счет упрощения процедуры обработки пакета маршрутизатором - не просматриваются таблицы маршрутизации, не выполняются ARP-запросы.

Этот прием может использоваться в маршрутизаторах, вообще не поддерживающих коммутацию, а может быть перенесен в коммутаторы. В этом случае такие коммутаторы тоже называют коммутаторами третьего уровня. Примеров маршрутизаторов, использующих данный подход, являются маршрутизаторы Cisco 7500, а коммутаторов третьего уровня — коммутаторы Catalyst 5000 и 5500. Коммутаторы Catalyst выполняют усеченные функции описанной схемы, они не могут обрабатывать первые пакеты потоков и создавать новые записи о хэш-функциях и адресной информации потоков. Они просто получают данную информацию от маршрутизаторов 7500 и обрабатывают пакеты уже распознанных маршрутизаторами потоков.

Выше был рассмотрен способ ускоренной маршрутизации, основанный на концепции потока. Его сущность заключается в создании квазивиртуальных каналов в сетях, которые не поддерживают виртуальные каналы в обычном понимании этого термина, то есть сетях Ethernet, FDDI, Token Ring и т п. Следует отличать этот способ от способа ускоренной работы маршрутизаторов в сетях, поддерживающих технологию виртуальных каналов — АТМ, frame relay, X 25. В таких сетях создание виртуального канала является штатным режимом работы сетевых устройств. Виртуальные каналы создаются между двумя конечными точками, причем для потоков данных, требующих разного качества обслуживания (например, для данных разных приложений) может создаваться отдельный виртуальный канал. Хотя время создания виртуального канала существенно превышает время маршрутизации одного пакета, выигрыш достигается за счет последующей быстрой передачи потока данных по виртуальному каналу. Но в таких сетях возникает другая проблема — неэффективная передача коротких потоков, то есть потоков, состоящих из небольшого количества пакетов (классический пример — пакеты протокола DNS).

Накладные расходы, связанные с созданием виртуального канала, приходящиеся на один пакет, снижаются при передаче объемных потоков данных. Однако они становятся неприемлемо высокими при передаче коротких потоков. Для того чтобы эффективно передавать короткие потоки, предлагается следующий вариант, при передаче нескольких первых пакетов выполняется обычная маршрутизация. Затем, после того как распознается устойчивый поток, для него строится виртуальный канал, и дальнейшая передача данных происходит с высокой скоростью по этому виртуальному каналу. Таким образом, для коротких потоков виртуальный канал вообще не создается, что и повышает эффективность передачи.

По такой схеме работает ставшая уже классической технология IP Switching компании Ipsilon. Для того чтобы сети коммутаторов АТМ передавали бы пакеты коротких потоков без установления виртуального канала, компания Ipsilon предложила встроить во все коммутаторы АТМ блоки IP-маршрутизации (рисунок 12), строящие обычные таблицы маршрутизации по обычным протоколам RIP и OSPF.

Компания Cisco Systems выдвинула в качестве альтернативы технологии IP Switching свою собственную технологию Tag Switching, но она не стала стандартной. В настоящее время IETF работает над стандартным протоколом обмена метками MPLS (Multi-Protocol Label Switching), который обобщает предложение компаний Ipsilon и Cisco, а также вносит некоторые новые детали и механизмы. Этот протокол ориентирован на поддержку качества обслуживания для виртуальных каналов, образованных метками.

Коммутация четвертого уровня

Свойства четвертого или транспортного уровня модели OSI следующие: транспортный уровень обеспечивает услуги по транспортировке данных. В частности, заботой транспортного уровня является решение таких вопросов, как выполнение надежной транспортировки данных через объединенную сеть. Предоставляя надежные услуги, транспортный уровень обеспечивает механизмы для установки, поддержания и упорядоченного завершения действия виртуальных каналов, систем обнаружения и устранения неисправностей транспортировки и управления информационным потоком (с целью предотвращения переполнения данными из другой системы).

Некоторые производители заявляют, что их системы могут работать на втором, третьем и даже четвертом уровнях. Однако рассмотрение описания стека TCP/IP (рисунок 1), а также структуры пакетов IP и TCP (рисунки 2, 3), показывает, что коммутация четвертого уровня является фикцией, так как все относящиеся к коммутации функции осуществляются на уровне не выше третьего. А именно, термин коммутация четвертого уровня с точки зрения описания стека TCP/IP противоречий не имеет, за исключением того, что при коммутации должны указываться адреса компьютера (маршрутизатора) источника и компьютера (маршрутизатора) получателя. Пакеты TCP имеют поля локальный порт отправителя и локальный порт получателя (рисунок 3), несущие смысл точек входа в приложение (в программу), например Telnet с одной стороны, и точки входа (в данном контексте инкапсуляции) в уровень IP. Кроме того, в стеке TCP/IP именно уровень TCP занимается формированием пакетов из потока данных идущих от приложения. Пакеты IP (рисунок 2) имеют поля адреса компьютера (маршрутизатора) источника и компьютера (маршрутизатора) получателя и следовательно могут наряду с MAC адресами использоваться для коммутации. Тем не менее, название прижилось, к тому же практика показывает, что способность системы анализировать информацию прикладного уровня может оказаться полезной — в частности для управления трафиком. Таким образом, термин "зависимый от приложения" более точно отражает функции так называемых коммутаторов четвертого уровня.

Тематики

• сети вычислительные

EN

• switching technology