الخلاصة

  • وضعت خطة Cronus شبكة محلية افتراضية بين IP والشبكة المادية، بحيث تعتمد البرامج على واجهة ثابتة ويمكن تبديل الوسط الموجود تحتها.
  • تطلّب ذلك حفظ معاني عناوين المضيف الواحد والبث والمجموعات، ومسار البوابة، وجدول الربط بالعناوين المادية، وحدوداً واضحة لما تضمنه خدمة الرزم.

قد تصبح الشبكة المحلية أغلى من اللازم أو أبطأ من المطلوب أو أعجز عن تحمّل المكان الذي تعمل فيه. استبدال الأجهزة يبدو قراراً سهلاً حتى يتبين أن البرامج كلها تعرف تفاصيل الأسلاك القديمة. في RFC 824، رسم William I. MacGregor وDaniel C. Tappan لنظام Cronus طريقاً أقل إزعاجاً: تتعامل البرامج مع Virtual Local Network، أو VLN، فيما تتعامل هذه الطبقة مع الشبكة المادية. يرى IP الوجه نفسه كل صباح، حتى لو تبدلت الأحذية في القبو.

صدرت الوثيقة في أغسطس 1982 ضمن تصميم نظام تشغيل موزع لدى Bolt Beranek and Newman. في رسمها الطبقي يقف TCP وUDP فوق IP، ثم تأتي VLN، وبعدها الشبكة المحلية المادية. حدد المؤلفان هدفين: التوافق مع بروتوكول الإنترنت الذي طورته DARPA، وإمكان إحلال شبكة مادية مكان أخرى. الشرط الحاسم للإحلال هو بقاء معنى واجهة VLN ثابتاً. لا يهم البرنامج العلوي نوع السلك، لكنه يهمه جداً أن تظل الوعود التي تلقاها من الواجهة صحيحة.

لم تكن دوافع التبديل نظرية. ذكرت الوثيقة الكلفة والأداء والتحمل الميكانيكي والكهربائي. قد تستخدم مجموعات Cronus المختلفة شبكات مادية مختلفة. وقد تختلف طريقة تمثيل العمليات من مضيف إلى آخر، على أن تبقى الوظائف المتاحة متماثلة. يتطلب الانتقال إلى شبكة جديدة إعادة تنفيذ VLN على مضيفات المجموعة. العمل لم يختف؛ وُضع في طابق محدد بدلاً من إرساله إلى كل تطبيق مع طلب عاجل لتغيير طريقته في الكلام.

اشترط التصميم أيضاً ألّا يحتاج IP إلى تعديل أو إضافة ليعمل فوق VLN. تتصل مضيفات مجموعة Cronus بالشبكة المحلية المادية نفسها. فإذا كانت وجهة الرزمة خارج المجموعة، تتولى VLN توجيهها إلى بوابة إنترنت؛ وعند وصول رزمة من الخارج تسلمها إلى المضيف المعني. وتُعد VLN نفسها شبكة على الإنترنت لها رقم شبكة. قد يحمل الوسط المادي الرقم ذاته أو رقماً مختلفاً. ثبات المشهد من أعلى لا يعفي من معرفة المخرج الصحيح في الأسفل.

هنا تصبح العناوين جوهر الفكرة. يستطيع العميل أن يرسل إلى مضيف محدد، أو إلى الجميع، أو إلى مجموعة multicast. خصص جدول RFC القيم المحلية من 0 إلى 1,023 للمضيفات المحددة، ومن 1,024 إلى 65,534 للمجموعات، والقيمة 65,535 للبث العام. واقترح المؤلفان شبكة من الفئة A أو B كي تستوعب هذه المساحة. هذه أرقام تصميم Cronus التاريخي. المهم أن تبقى طرائق التسليم الثلاث مفهومة على الواجهة نفسها مهما اختلفت التقنية المادية التي تنفذها.

في مثال Ethernet، تحتفظ كل آلة بجدول VPMap يربط عنوان مضيف VLN محدداً من 32 بت بعنوان Ethernet من 48 بت. إذا تغير العنوان المادي وبقي عنوان VLN كما هو، قد تحتفظ الآلات الأخرى بربط قديم خاطئ. ناقشت الوثيقة إعادة ضبط الواجهة لإعادة بناء الجداول الديناميكية. من حق البرنامج العلوي أن يجهل خبر الانتقال؛ أما ساعي البريد في الطبقة السفلى فعليه تحديث دفتره. وإلا ذهب بالرسالة إلى منزل خلا من أهله.

للخدمة حدود في حجم الرزم وطريقة تسليمها. تتعهد VLN بنقل رزمة طولها 576 ثمانية أو أقل بين أي عميلين؛ وقد تنجح الرزم الأكبر مع بعض الأزواج. لا تجزئ الطبقة رزم IP ولا تعيد تجميعها، ولا تعالج خياراته. وهي لا تضمن وصول كل رزمة، ولا تصدر إشعار رفض عن كل رزمة تالفة أو مستبعدة. لكنها تشترط أن تمثل الرزمة الواصلة ما أُرسل بدقة، وأن يتلقى كل مستلم مقصود النسخة مرة واحدة أو لا يتلقاها أصلاً. داخل المجموعة، تظل الرزم الواصلة مرتبة بحسب ترتيب إرسالها، حتى إذا غابت رزم بينهما.

هذا التفصيل هو ما يعطي الاقتراح وزنه. لم يكتب المؤلفان عبارة جذابة عن «شبكة قابلة للاستبدال» ثم يتوقفا. حددا معنى العنوان، والبوابة، والحجم المشترك، وطبيعة التسليم. استطاعت البرامج فوق VLN أن تنشغل بعملها لأن من يعمل تحتها حصل على قائمة واضحة بما يجب الحفاظ عليه. الحرية هنا لم تكن اختفاء التعقيد، بل وضعه عند الجهة القادرة على حمله.