DE19955132A1 - Verfahren zur Kopplung von NetBIOS-Netzwerken und/oder NetBIOS-Stand-alone Rechnern - Google Patents
Verfahren zur Kopplung von NetBIOS-Netzwerken und/oder NetBIOS-Stand-alone RechnernInfo
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- DE19955132A1 DE19955132A1 DE19955132A DE19955132A DE19955132A1 DE 19955132 A1 DE19955132 A1 DE 19955132A1 DE 19955132 A DE19955132 A DE 19955132A DE 19955132 A DE19955132 A DE 19955132A DE 19955132 A1 DE19955132 A1 DE 19955132A1
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kopplung von NetBIOS-Netzwerken und/oder NetBIOS-Stand-alone Rechnern über gebührenpflichtige Wählverbindungen. DOLLAR A Um die Anzahl der Verbindungsaufbauten zu reduzieren und Änderungen der Konfiguration der zu koppelnden Rechner zu vermeiden, macht sich die Erfindung die Tatsache zu Nutze, daß die zur Vermeidung unnötiger Verbindungsaufbauten notwendige Information, nämlich ob eine kostenpflichtige Verbindung besteht oder nicht, im Gateway jedes NetBIOS-Netzwerkes bzw. in jedem mit einem Stand-alone Rechner verbundenen Gateway zur Verfügung steht. Weiterhin beruht die Erfindung darauf, daß alle Daten, die an einen Rechner in einem entfernten NetBIOS-Netzwerk übertragen werden sollen, in jedem Fall das Gateway passieren müssen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kopplung von
NetBIOS-Netzwerken und/oder NetBIOS-Stand-alone-Rechnern über
gebührenpflichtige Wählverbindungen.
Wählverbindungen sind über direkte Kopplung über das Wähllei
tungsnetz oder aber auch über den nächsten Einwahlknoten in
das Internet herstellbar. Die dabei anfallenden Verbindungs
kosten sollen durch Vermeidung
unnötiger Datenübertragungen reduziert werden.
Erläuterung der im Zusammenhang mit der Erfindung verwendeten
Begriffe:
NetBIOS stellt eine von IBM definierte BIOS-Er
weiterung (Basic Input Output System) dar, die dem
Anwender in einem lokalen Netzwerk einfache Netz
werkfunktionen zur Verfügung stellt.
NetBIOS ist eine Programmierschnittstelle (API,
Application Programming Interface). Als Protokoll,
mit dem NetBIOS-fähige Rechner kommunizieren, hat
IBM NetBEUI (s. u.) definiert.
Aufgrund der durch NetBEUI bedingten Einschränkun
gen wird bevorzugt TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol) für die Kommunikation
von NetBIOS-Rechnern verwendet. Die notwendigen
Grundlagen hierzu werden in den RFC 1001 und RFC
1002 definiert. In diesem Fall spricht man von NetBIOS
over TCP/IP. Wenn nachfolgend von NetBIOS ge
sprochen wird, ist stets NetBIOS over TCP/IP ge
meint.
Abkürzung für NetBIOS Extended User Interface. Ein
von IBM definiertes Netzwerkprotokoll, über das
NetBIOS-Geräte miteinander kommunizieren können.
NetBEUI basiert auf Rundsende-Nachrichten und di
rekter Hardware-Adressierung und kann daher nur
innerhalb einer Broadcast-Domain verwendet werden.
Ein Einsatz ist nur in einem lokalen Netzwerk mög
lich, da aufgrund der Hardware-Adressierung keine
Routing-Mechanismen definiert werden können.
Abkürzung für Request for Comments. RFCs sind
offene Standards und enthalten sämtlich Defini
tionen der TCP/IP basierten Protokolle, einschließ
lich des Protokolls für NetBIOS over TCP/IP. RFCs
werden durchnumeriert und nach ihrer Veröffent
lichung nie mehr geändert. Es gibt höchstens ergän
zende oder ablösende RFCs. Alle RFCs sind kostenlos
über das Internet verfügbar.
Die IP-Adresse ist eine logische und daher hard
wareunabhängige Adresse, über die ein Rechner in
einem IP-Netzwerk angesprochen wird. Diese Adresse
enthält zudem einen Netzwerkanteil, über die alle
Rechner in einem IP-Netzwerk logisch zu einem Netz
werk zusammengefaßt werden. Alle Rechner in einem
solchen logischen Netz gehören zu einer Broadcast-
Domain.
Ein IP-Netzwerk besteht aus mehreren Einzelrech
nern, die über TCP/IP (Internet-Protokoll) direkt
miteinander kommunizieren.
Ein Gateway ist ein Gerät in einem IP-Netzwerk, das
es erlaubt, mehrere IP-Netzwerke miteinander zu
koppeln. Eine Beispiel für eine solche Kopplung ist
ein LAN (Local Area Network), das über ein Gateway
an das Internet (International Network) ange
schlossen ist.
Rundsende-Adresse, die für alle in einem IP-Netz-
werk vorhandenen Rechner gilt. Im Allgemeinen be
steht ein solches IP-Netzwerk aus einem physika
lischen Netzwerkstrang. Wenn mehrere Netzwerk
stränge über Gateways (Router) gekoppelt werden,
hat jeder Strang eine eigene Broadcast-Domain.
Im RFC 1001 werden mehrere NetBIOS-Knotentypen de-
finiert:
Dies sind Rechner, die zur Um
setzung von Rechnernamen auf IP-Adressen (Namenauf
lösung) (siehe hierzu auch NBNS) Rundsende-Nach
richten verwenden. Diese Knoten werden als B-Knoten
bezeichnet.
Dies sind Rechner, die zur
Namenauflösung auf einen NBNS-Server benötigen. Sie
werden als P-Knoten bezeichnet.
Dies sind Rechner, die sowohl
als P- als auch als B-Knoten arbeiten. Sie werden
als M-Knoten bezeichnet. Ein M-Knoten verwendet für
eine Namenauflösung stets beide Verfahren.
Dieser Knotentyp wurde von Microsoft
eingeführt und stellt eine besondere Form des M-
Knotens dar und wird als H-Knoten bezeichnet. Der
Unterschied zum M-Knoten liegt darin, daß ein H-
Knoten nur dann Broadcasts zur Namenauflösung ver
wendet, wenn der NBNS-Server die Namenauflösung
nicht durchführen kann.
Abkürzung für NetBIOS-Name-Service. In NetBIOS-
Netzwerken werden alle Rechner nur über ihren Namen
adressiert. Da in einem IP-Netz die Adressierung
über IP-Adressen erfolgt, ist eine Umsetzung
zwischen NetBIOS-Namen und IP-Adressen notwendig.
Das geschieht mit Hilfe des NetBIOS-Name-Service.
B-Knoten lösen NetBIOS-Namen über Rundsende-Nach
richten auf, P-Knoten durch Anfragen bei einem spe
ziellen NBNS-Server, der die Umsetzung vornimmt.
Bei NetBIOS over TCP/IP wird zur Umsetzung der
NetBIOS-Namen in IP-Adressen das Protokoll UDP (Ab
kürzung für User Datagramm Protocol, RFC 768) ver
wendet.
Unter NetBIOS werden alle Namen in einem ebenen Na
mensraum aufgelöst, d. h. hierarchische Strukturen,
wie bei Internetnamen (host.domain) sind nicht mög
lich. Dafür bietet der NetBIOS-Namensraum die Mög
lichkeit, mehrere Rechner zu Gruppen zusammenzu
fassen, die gleichzeitig über einen gemeinsamen Na
men (den Gruppennamen) angesprochen werden.
Abkürzung für NetBIOS-Datagramm-Distribution-Ser
vice. Kurze Nachrichten, die an einen NetBIOS-Rech
ner (NetBIOS-Host) oder mehrere NetBIOS-Rechner
(NetBIOS-Gruppe) gerichtet sind, werden gezielt
(Host-Nachricht) oder als Rundsende-Nachrichten
(Gruppen-Nachricht) verschickt. Diese Nachrichten
müssen nicht bestätigt werden und heißen daher Da
tagramme. Wenn ein Datagramm an eine NetBIOS-Gruppe
in einer anderen Broadcast-Domain verschickt werden
soll, so dient ein NBDD-Server dazu, die Rundsende-
Datagramme in das Zielnetz weiterzuleiten. NetBIOS
over TCP/IP verwendet hierzu ebenfalls das Proto
koll UDP.
Abkürzung für NetBIOS-Session-Service. Größere Da
tenübertragungen zwischen zwei NetBIOS-Rechnern
werden über eine gesicherte Verbindung, in einer
sogenannten NetBIOS-Session (Sitzung) übertragen.
Bei NetBIOS over TCP/IP wird hierzu das Protokoll
TCP (RFC 675) verwendet, das durch spezielle Siche
rungsmechanismen (Sequenz- und Bestätigungsnummern,
sowie Prüfsummen) Datenverluste bei der Übertragung
verhindert.
Abkürzung für Server Message Blocks. Ein auf Net
BIOS basierendes Protokoll, über das freigegebene
Ressourcen eines Rechners wie Laufwerke, Drucker
etc. im Netzwerk bekannt gemacht und anderen Rech
nern im Netz zur Verfügung gestellt werden.
Zur Kopplung von NetBIOS-Netzwerken über Wählverbindungen
sind aus dem Stand der Technik mehrere Möglichkeiten bekannt:
Die erste Methode besteht darin, zwei Netzwerke über eine Bridge (Abb. 1) zu koppeln. Bei der Bridge-Kopplung wer den die Datenpakete aus beiden Netzen unverändert in das je weils andere Netzwerk übertragen. Da bei der Bridge-Kopplung die Adressierung direkt auf Hardware-Adressebene (Ethernet- Adressen) läuft, kann hierbei sogar das von IBM definierte NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface)-Protokoll verwendet werden. Eine Bridge lernt im Laufe der Zeit, welche Hardware- Adresse auf welcher Seite der Bridge zu erreichen ist. Zu diesem Zweck überprüft die Bridge im einfachsten Fall alle Datenpakete aus dem lokalen Netz und trägt die Hardware adresse des übertragenden Geräts in eine Tabelle ein. Später kann sie anhand der Einträge in der Tabelle entscheiden, ob ein Paket übertragen werden soll oder nicht: Alle Pakete, die an Adressen gerichtet sind, die nicht in der Tabelle stehen, müssen übertragen werden; Pakete, die an Adressen gerichtet sind, die in der Tabelle stehen brauchen nicht übertragen werden. Daher überträgt sie nach der Lernphase nur noch dann Pakete, wenn diese direkt an eine Hardware-Adresse in dem je weils anderen Netzwerk gerichtet sind. Zusätzlich muß eine Bridge sämtliche Rundsende-Nachrichten übertragen. Dadurch werden die gekoppelten Netzwerke zu einer Broadcast-Domain zusammengefaßt. Dies ist auch der Hauptnachteil der Bridge- Kopplung:
Die unter NetBIOS verwendeten Rechnernamen müssen in eine für das im Netzwerk verwendete Protokoll (z. B. NetBEUI oder TCP/IP) verständliche Adresse umgesetzt werden. Bei Verwen dung von NetBEUI ist dies die Hardwareadresse der Netzwerk karte des Rechners (Ethernet-Adresse) und bei Verwendung von NetBIOS over TCP/IP die IP-Adresse des Rechners. Diese Um setzung erfolgt bei NetBEUI über eine Rundsende-Nachricht (Broadcast) mit der ein Rechner die Hardware-Adresse eines anderen Rechners erfragt. Der Rechner der den angefragten Na men besitzt antwortet auf diesen Broadcast und teilt dem an fragenden Rechner seine Hardware-Adresse mit. Da sich die ge koppelten Netzwerke in der gleichen Broadcast-Domain befin den, führt nun jede derartige Namenauflösung zu einem Verbin dungsaufbau. Hinzu kommt, daß jeder Rechner seinen Namen in regelmäßigen Abständen über Rundsende-Nachrichten im Netz be kannt gibt. In größeren Netzen besteht daher nahezu ständig eine Wählverbindung zwischen den Netzwerken, da regelmäßig Namenauflösungen bzw. Namensbekanntgaben stattfinden. Die Bridge-Kopplung ist daher nur dann sinnvoll einsetzbar, wenn zum einen keine Vermittlungskosten anfallen (Standleitung) und zum anderen ein vom Datenübertragungsvolumen unabhängiger Festpreis für die Verbindung in Rechnung gestellt wird.
Die erste Methode besteht darin, zwei Netzwerke über eine Bridge (Abb. 1) zu koppeln. Bei der Bridge-Kopplung wer den die Datenpakete aus beiden Netzen unverändert in das je weils andere Netzwerk übertragen. Da bei der Bridge-Kopplung die Adressierung direkt auf Hardware-Adressebene (Ethernet- Adressen) läuft, kann hierbei sogar das von IBM definierte NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface)-Protokoll verwendet werden. Eine Bridge lernt im Laufe der Zeit, welche Hardware- Adresse auf welcher Seite der Bridge zu erreichen ist. Zu diesem Zweck überprüft die Bridge im einfachsten Fall alle Datenpakete aus dem lokalen Netz und trägt die Hardware adresse des übertragenden Geräts in eine Tabelle ein. Später kann sie anhand der Einträge in der Tabelle entscheiden, ob ein Paket übertragen werden soll oder nicht: Alle Pakete, die an Adressen gerichtet sind, die nicht in der Tabelle stehen, müssen übertragen werden; Pakete, die an Adressen gerichtet sind, die in der Tabelle stehen brauchen nicht übertragen werden. Daher überträgt sie nach der Lernphase nur noch dann Pakete, wenn diese direkt an eine Hardware-Adresse in dem je weils anderen Netzwerk gerichtet sind. Zusätzlich muß eine Bridge sämtliche Rundsende-Nachrichten übertragen. Dadurch werden die gekoppelten Netzwerke zu einer Broadcast-Domain zusammengefaßt. Dies ist auch der Hauptnachteil der Bridge- Kopplung:
Die unter NetBIOS verwendeten Rechnernamen müssen in eine für das im Netzwerk verwendete Protokoll (z. B. NetBEUI oder TCP/IP) verständliche Adresse umgesetzt werden. Bei Verwen dung von NetBEUI ist dies die Hardwareadresse der Netzwerk karte des Rechners (Ethernet-Adresse) und bei Verwendung von NetBIOS over TCP/IP die IP-Adresse des Rechners. Diese Um setzung erfolgt bei NetBEUI über eine Rundsende-Nachricht (Broadcast) mit der ein Rechner die Hardware-Adresse eines anderen Rechners erfragt. Der Rechner der den angefragten Na men besitzt antwortet auf diesen Broadcast und teilt dem an fragenden Rechner seine Hardware-Adresse mit. Da sich die ge koppelten Netzwerke in der gleichen Broadcast-Domain befin den, führt nun jede derartige Namenauflösung zu einem Verbin dungsaufbau. Hinzu kommt, daß jeder Rechner seinen Namen in regelmäßigen Abständen über Rundsende-Nachrichten im Netz be kannt gibt. In größeren Netzen besteht daher nahezu ständig eine Wählverbindung zwischen den Netzwerken, da regelmäßig Namenauflösungen bzw. Namensbekanntgaben stattfinden. Die Bridge-Kopplung ist daher nur dann sinnvoll einsetzbar, wenn zum einen keine Vermittlungskosten anfallen (Standleitung) und zum anderen ein vom Datenübertragungsvolumen unabhängiger Festpreis für die Verbindung in Rechnung gestellt wird.
Eine weitere Methode besteht darin, die Netzwerke nach RFC
1001 zu koppeln (Abb. 2). Als Protokoll wird dazu TCP/IP
verwendet, weshalb dies auch als NetBIOS over TCP/IP bezeich
net wird. Die Namensauflösung unter NetBIOS over TCP/IP kann
auf zwei Arten erfolgen:
- 1. Über Rundsende-Nachrichten wie bei NetBEUI, mit dem Un terschied, daß in den Antworten des adressierten Rechners nicht dessen Hardware-Adresse, sondern seine IP-Adresse eingetragen ist. Führt ein Rechner eine Namenauflösung über Rundsende-Nachrichten aus, so bezeichnet man ihn als B-Knoten (Broadcast-Knoten).
- 2. Die zweite Möglichkeit der Namenauflösung erfolgt mit Hilfe eines NetBIOS-Name-Service-Servers (NBNS), auf dem zu jedem Rechner die zu seinem Namen gehörige IP-Adresse gespeichert ist und bei dem jeder Rechner die zu einem gespeicherten Namen gehörende IP-Adresse abfragen kann. Ein Rechner, der einen NBNS benötigt, um einen Namen auf zulösen, wird als P-Knoten (Point-to-Point-Knoten) be zeichnet.
Zusätzlich zu B- und P-Knoten gibt es noch Mischformen, den
M-Knoten (Mixed-Node) und den H-Knoten (Hybrid-Node):
Ein M-Knoten fragt einerseits den NBNS-Server nach dem ge suchten Namen ab; andererseits versucht er gleichzeitig die Namenauflösung über eine Rundsende-Nachricht entsprechend ei nem B-Knoten durchzuführen.
Ein M-Knoten fragt einerseits den NBNS-Server nach dem ge suchten Namen ab; andererseits versucht er gleichzeitig die Namenauflösung über eine Rundsende-Nachricht entsprechend ei nem B-Knoten durchzuführen.
Ein H-Knoten ist eine von der Firma Microsoft entwickelte Va
riante eines M-Knotens: Solange der NBNS-Server verfügbar ist
verhält sich ein H-Knoten wie ein P-Knoten. Fällt der NBNS-
Server aus, oder ist der Name nicht auf dem NBNS-Server ge
speichert, so verhält sich ein H-Knoten wie ein B-Knoten.
Bei der Kopplung zweier NetBIOS-Netzwerke nach RFC 1001 muß
in jedem Netz ein NetBIOS-Name-Service-Server (NBNS), der die
Namenauflösung übernimmt, und ein NetBIOS-Datagram-Distribu
tion-Server (NBDD), der für die Verteilung von Kurz
mitteilungen (Datagrammen) verantwortlich ist, installiert
werden. Außerdem dürfen die beteiligten NetBIOS-Knoten nicht
mehr als B-Knoten konfiguriert sein, damit eine Namenauflö
sung über den NBNS erfolgen kann. Jeder Rechner in diesem
Netz muß daher als P-, M- oder H-Knoten konfiguriert werden.
Diese Maßnahmen erlauben nun die Kopplung beider Netze über
einen Gateway (Router). Hierdurch reduzieren sich gegenüber
der Bridge-Kopplung die Anzahl der Verbindungsaufbauten deut
lich, da durch die Router die Broadcast-Domains der beiden
gekoppelten Netzwerke getrennt werden. Weiterhin ergeben sich
gegenüber der Bridge-Kopplung noch die folgenden Vorteile:
- - Durch die Verwendung von TCP/IP muß keine direkte Wähl verbindung über das Telefonleitungsnetz mehr zwischen den gekoppelten Netzwerken bestehen. Die Verbindung kann statt dessen auch über das Internet hergestellt werden, d. h. die Wählverbindung besteht in diesem Fall nur noch zum nächsten Internet-Provider des jeweiligen Netzwerkes. Für diese Art der Kopplung müssen Internet-Adressen re gistriert werden.
- - Bei Konfiguration aller Hosts als reine P-Knoten sinkt die Belastung des jeweiligen lokalen Netzwerks durch Rundsende-Nachrichten, wodurch eine höhere Datenübertra gungsrate im Netz möglich wird.
Trotz dieser Vorteile haften der Kopplung von NetBIOS-Netz
werken über RFC 1001 noch einige Nachteile an:
- - Zuerst müssen alle Rechner in den zu koppelnden Netzwer ken als P-, M- oder H-Knoten konfiguriert werden, was recht kompliziert und insbesondere bei großen Netzen auf wendig und daher für viele Anwender nicht akzeptabel ist.
- - Auf allen Rechnern muß die Adresse des NBNS- und des NBDD-Servers manuell konfiguriert werden. Auf einem WINDOWS-Rechner geschieht dies durch die Angabe des WINS- Servers (Abkürzung für Windows Internet Name Service), der beide Aufgaben übernimmt.
- - In einem NetBIOS-Netzwerk werden alle Rechner über ihren Namen angesprochen. Dieser wird vom NBNS-Server auf die IP-Adresse des zugehörigen Rechners aufgelöst. Die IP- Adresse kann der Rechner jedoch dynamisch von einem DHCP- Server beziehen. Sie kann sich daher jederzeit ändern, während der Name des Rechners immer gleich bleibt. Die Änderung seiner IP-Adresse teilt der Rechner dem NBNS- Server mit und dieser muß diese Änderung allen auf ihm gespeicherten NBNS-Servern mitteilen. Außerdem muß die Datenbank des NBNS-Servers die Informationen darüber er halten, ob ein Rechner gestartet ist, um auf eine Anfrage zur Umsetzung eines Rechnernamens entweder die IP-Adresse oder eine Fehlermeldung ausgeben zu können. Da ein NetBIOS-Netzwerk dadurch eine sehr dynamische Struktur aufweist müssen alle beteiligten NBNS-Server regelmäßig ihre internen Datenbanken abgleichen. Hierdurch werden zusätzliche Verbindungen zwischen den gekoppelten Netz werken aufgebaut.
- - Der NBDD muß für jedes Datagramm, daß er weiterleiten soll, zunächst beim NBNS die zugehörigen Zieladressen (bei Gruppen-Nachrichten sind es mehr als eine) abfragen und an jeden Rechner einzeln dieses Datagramm übertragen. Hierdurch erhöht sich zum einen die lokale Netzlast; zum anderen wird in jedem Fall eine Verbindung aufgebaut, wenn ein Empfänger eines solchen Datagramms sich in einem entfernten Netzwerk befindet.
- - Sobald sich ein Anwender über das Netzwerk auf einem NetBIOS-Rechner anmeldet, um auf freigegebene Ressourcen dieses Rechners zugreifen zu können, wird eine NetBIOS- Sitzung eröffnet. Diese Sitzung wird erst mit dem Abmel den des Anwenders wieder geschlossen. Während einer sol chen Sitzung tauschen die beteiligten Rechner auch Daten untereinander aus, die sich dem Anwender nicht als Nutz daten darstellen. Diese Daten sind z. B. Watchdog-Pakete, mit denen die an der Sitzung beteiligten Rechner regelmä ßig überprüfen, ob ihr Kommunikationspartner noch aktiv ist. Befinden sich die beteiligten Rechner in gekoppelten Netzwerken, so führt dieser Datenaustausch zu zusätz lichen Verbindungsaufbauten.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Kopplung von NetBIOS-Netzwerken und/oder NetBIOS-Stand-
alone-Rechnern über Wählverbindungsnetze zu schaffen, bei dem
die Anzahl der Verbindungsaufbauten reduziert ist und das
keine Änderungen der Konfiguration der Rechner erfordert.
Die Lösung dieser Aufgabe macht sich die Tatsache zu Nutze,
daß die zur Vermeidung unnötiger Verbindungsaufbauten notwen
dige Information, nämlich, ob eine kostenpflichtige Verbindung
besteht oder nicht, im Gateway jedes NetBIOS-Netzwerkes bzw.
in jedem mit einem Stand-alone Rechner verbundenen Gateway
zur Verfügung steht. Weiterhin beruht die Erfindung darauf,
daß alle Daten, die an einen Rechner in einem entfernten NetBIOS-Netzwerk
übertragen werden sollen, in jedem Fall das
Gateway passieren müssen.
Im Einzelnen wird die Aufgabe durch die Merkmale des An
spruchs 1 gelöst. Wie in Abb. 3 dargestellt, ist der
NBNS-Server, der NBDD-Server sowie eine NBSS-Überwachung auf
dem Gateway installiert. Wenn ein Anwender freigegebene
Ressourcen eines Rechners über das Netzwerk nutzen will, dann
ist hierfür eine NetBIOS-Sitzung notwendig. Um während dieser
Sitzung die Verbindungsaufbauten und damit auch Kosten zu
minimieren ist die NBSS-Überwachung notwendig. Da die NBSS-
Überwachungen direkt auf dem jeweiligen Gateway installiert
sind, können sie jeder Zeit sämtliche Informationen über den
Zustand des Gateways, beispielsweise ob eine Verbindung zum
Zielnetz besteht, abfragen.
Da auch der NBNS-Server direkt auf dem Gateway installiert
ist und somit Zugriff auf die Informationen über den Zustand
des Gateways hat, kann er zu einem bestimmten Zeitpunkt, z. B.
bei einer Übertragung von Nutzdaten, seine Datenbank mit den
anderen NBNS abgleichen, ohne daß dafür ein gesonderter Ver
bindungsaufbau notwendig ist. Genauso kann der NBDD fest
stellen, ob das Senden eines Datagramms in ein entferntes
NetBIOS-Netzwerk zu einem Verbindungsaufbau führen würde und
ggf. das Datagramm verwerfen.
Nach dem Starten des Gateways durchsucht der auf ihm in
stallierte NBNS das lokale NetBIOS-Netzwerk nach vorhandenen
Arbeitsgruppen, Rechnern und Servern. Das Suchverfahren,
nachfolgend als Netzwerkscan bezeichnet, basiert auf der An
nahme, daß in einem NetBIOS-Netzwerk normalerweise jeder
Rechner freigegebene Ressourcen von mehr als einem anderen
Rechner verwendet. Diese Annahme ist für das Funktionieren
des Suchverfahrens wichtig. Wenn kein Rechner freigegebene
Ressourcen anderer Rechner verwendet, muß der NBNS warten,
bis sich alle Rechner selbst bei ihm melden, um ein vollstän
diges Bild des Netzwerks in seiner Datenbank ablegen zu
können. Es kann unter Umständen bis zu 60 Minuten dauern (wie
man es z. B. in der "Netzwerkumgebung" von Windows-Rechnern
beobachten kann) bis jeder Rechner in einem NetBIOS-Netzwerk
seine freigegebenen Ressourcen bekannt gegeben hat.
Grundlage des Netzwerkscans ist, daß an jedem Rechner abge
fragt werden kann, welche weiteren Rechner, Arbeitsgruppen
und Server er kennt, d. h. von welchen Rechnern er freigege
bene Ressourcen verwendet und in welchen Gruppen sich diese
Rechner befinden. Über eine Gruppenanfrage (Adreßauflösung
für einen Gruppennamen) für alle in der Antwort darauf von
dem Rechner mitgeteilten Gruppen erhält der NBNS die Adressen
aller in der jeweiligen Gruppe angemeldeten Rechner. Diese
Gruppenanfrage wird als Rundsende-Nachricht (Broadcast) abge
setzt. Jeder Rechner, der Mitglied der angefragten Gruppe
ist, überträgt darauf hin seine IP-Adresse zum NBNS. Nun kann
der NBNS auf jedem einzelnen dieser Rechner nach weiteren auf
ihm gespeicherten Gruppen suchen. Für jede neue Gruppe setzt
der NBNS nun wieder eine Gruppenanfrage ab. Dies geschieht so
lange, bis keine weiteren Rechner oder Gruppen mehr gefunden
werden. Auf diese Weise selbst große Netze innerhalb weniger
Sekunden vollständig durchsucht werden. Je größer das Netz
ist, um so vollständiger ist das Netzabbild in der Datenbank
am Ende der Suche, da die Wahrscheinlichkeit, daß die notwen
dige Annahme für das Funktionieren des Suchverfahrens erfüllt
ist, mit der Netzgröße steigt.
Nach dem Suchvorgang gleicht der NBNS seine Datenbank mit
allen ihm bekannten NBNS ab. Hierzu wird einmalig eine Ver
bindung zu allen über Wählverbindungen angeschlossenen ent
fernten NetBIOS-Netzwerken aufgebaut, über die ein solcher
NBNS erreicht werden kann. Dieser Erstabgleich wird vom NBNS-
Server überwacht. Gelingt es nicht die Datenbanken abzuglei
chen, weil z. B. der NBNS im entfernten NetBIOS-Netzwerk nicht
aktiv oder der Einwahlpunkt in das ferne NetBIOS-Netzwerk be
setzt ist, so wird der Erstabgleich zu einem späteren Zeit
punkt erneut versucht. In vorteilhafter Ausgestaltung der Er
findung gibt der NBNS nach einer Höchstzahl von Versuchen zum
Erstabgleich auf und markiert das entfernt liegende NetBIOS-
Netzwerk als nicht erreichbar. Dies verhindert auch ständige
Abgleichversuche, wenn der NBNS oder das Gateway falsch kon
figuriert sind.
Um Verbindungskosten zu sparen, aber dennoch der Dynamik ei
nes NetBIOS-Netzes, die durch ständiges Ein- und Ausschalten
von Rechnern gekennzeichnet ist, Rechnung zu tragen, gleicht
der NBNS nach dem Erstabgleich seine Datenbank nur noch dann
ab, wenn das Gateway eine Verbindung zu dem fernen Netz auf
gebaut hat, in dem sich der andere NBNS befindet, um bei
spielsweise Nutzdaten zu übertragen. Zudem wird das Gateway
so konfiguriert, daß es den NBNS-Server immer dann benach
richtigt, wenn es eine Wählverbindung aufgebaut hat. Darauf
hin prüft der NBNS-Server zunächst, ob er das gerade ange
wählte entfernte NetBIOS-Netzwerk kennt und gleicht ggf. so
fort seine Datenbank mit dem dort befindlichen NBNS-Server
ab. Änderungen in der Datenbank, die sich während einer be
stehenden Verbindung ergeben werden dem fernen NBNS-Server
sofort mitgeteilt.
Um die Datenbank und das damit verbundene zum Abgleich not
wendige Datenaufkommen so klein wie möglich zu halten,
prüft der NBNS-Server jedes Gateways beim Abgleich seiner in
ternen Datenbank mit jeder internen Datenbank der NBNS-Server
in entfernten Gateways an Hand der Routing-Tabelle seines
Gateways, ob der Rechner aus einem entfernten NetBIOS-Netz
werk oder der entfernte Stand-alone-Rechner, dessen Name an
den NBNS-Server übertragen wird, überhaupt erreichbar ist.
Hierzu wertet jeder NBNS-Server, an den ein Name aus einem
entfernten NetBIOS-Netzwerk oder von einem Stand-alone-Rech
ner übertragen wird, die Routing-Tabelle des zugehörigen
Gateways aus, indem der übertragene Name nur dann in die Da
tenbank des NBNS-Server aufgenommen wird, wenn zum einen ein
Routeneintrag zu dem Rechner, dessen Namen übertragen wird,
vorhanden ist, und zum anderen der Rechner und der den Namen
übertragende NBNS-Server über die selbe Route erreichbar
sind.
Zur weiteren Reduzierung der Datenbankgröße kann der NBNS-
Server seine Datenbank selektiv abgleichen. Es werden ledig
lich die Datenbankeinträge übermittelt, die der NBNS-Server
von anderen NBNS-Servern als dem, mit dem gerade abgeglichen
wird, gelernt wurden. Diese Methode eine Datenbank abzuglei
chen wird in der Netzwerktechnik allgemein als Split-Horizon-
Algorithmus bezeichnet.
Bei den verschiedenen Knotentypen (B/P/M/H) muß nach dem Ver
halten des Knotens unterschieden werden. Es gibt B- und P-
Knoten-Verhalten. Die beiden anderen Typen (M- und H-)
stellen Mischformen von B- und P-Knoten dar und können sich
daher wie ein B- oder ein P-Knoten verhalten oder auch beide
Verhaltensweisen gleichzeitig zeigen.
Der RFC 1001 verbietet eigentlich den Mischbetrieb von P- und
B- Knoten. Diese Beschränkung liegt darin begründet, daß ein
B- Knoten keine Namensinformationen von P- Knoten erhalten
kann und umgekehrt, weil B-Knoten die Namenauflösung über
Broadcasts durchführen, während P-Knoten dafür den NBNS ver
wenden.
Um den Mischbetrieb zu ermöglichen, registriert der hier ver
wendete NBNS sowohl die Namen der P- als auch die der B-Kno
ten in seiner Datenbank und kann so auch Anfragen eines P-
Knotens für einen Namen eines B-Knotens auflösen. Weiterhin be
antwortet der NBNS Anfragen eines B-Knotens für einen P-Kno
tennamen anstelle des eigentlichen Nameninhabers. Bei M- und
H-Knoten richtet der NBNS sein Verhalten je nach Art der An
frage (B- oder P-Anfrage).
Durch die Möglichkeit des Mischbetriebs muß zum einen kein
NetBIOS-Rechner neu konfiguriert werden, um zwei NetBIOS-
Netzwerke zu koppeln, und zum anderen werden Verbindungsauf
bauten, die sich durch Broadcasts für Namenauflösungen eines
B-Knoten ergeben, verhindert, da der NBNS-Server auf dem
Gateway diese Anfrage beantwortet. Zusätzlich können auch B-
Knoten von einem fernen NetBIOS-Netzwerk aus erreicht werden,
da der NBNS die IP-Adresse des B-Knotens beim Abgleich der
Datenbank dem NBNS im entfernten Netzwerk mitteilt, wodurch
der B-Knoten dort bekannt ist und seine Adresse abgefragt
werden kann.
Durch die Integration des NBNS in das Gateway und die aus
schließliche Verwendung von in den RFC1001 und 1002 definier
ten Protokollen kann dieses Verfahren auch direkt für die
Einwahl einzelner Rechner (Einwahl eines nicht in ein LAN
eingebundenen Rechners, Dial-In-Knoten) in ein NetBIOS-Netz
werk dienen (RAS-Server, kurz für Remote Access Service).
Da dieser einzelne Rechner normalerweise als B-Knoten konfi
guriert ist, könnte er bei einer normalen Installation nach
RFC 1001 zwar auf die im LAN freigegebenen Ressourcen zugrei
fen, er selber könnte jedoch keine Ressourcen im Netzwerk
freigeben, da sein Name im LAN nicht aufgelöst werden kann.
Der NBNS-Server in dem erfindungsgemäßen Verfahren hingegen
erlaubt den Mischbetrieb aller NetBIOS-Knoten. Daher ist auch
der Name des eingewählten Stand-alone-Rechners im LAN sicht
bar, und es kann auf freigegebene Ressourcen dieses Rechners
zugegriffen werden.
Der NBDD-Server dient zur Weiterleitung von Gruppennachrich
ten in entfernte NetBIOS-Netzwerke. Dazu löst er mit Hilfe
des NBNS-Server den Gruppennamen in die zugehörigen IP-
Adressen auf und überträgt nach dem bisherigen Stand der
Technik das jeweilige Datagramm an jeden Rechner, der Mit
glied in der adressierten Gruppe ist. Datagramme sind aber so
definiert, daß sie ungesichert übertragen werden. Das bedeu
tet, daß sie auch verloren gehen dürfen. Der erfindungsgemäß
auf dem Gateway installierte NBDD-Server erfragt daher zu
nächst beim Gateway, ob eine Verbindung zum jeweiligen Ziel
besteht. Das Datagramm wird nur dann übertragen, wenn ohnehin
eine Verbindung besteht, ansonsten wird es verworfen. Im Ge
gensatz zum herkömmlichen NBDD-Server kann der auf dem
Gateway installierte NBDD-Server auch Datagramme verwerfen,
die an einzelne Rechner (Hosts) im entfernten NetBIOS-Netz
werk gerichtet sind, wenn das Gateway keine Verbindung zum
jeweiligen entfernten NetBIOS-Netzwerk aufgebaut hat.
Ein weiterer Punkt, der Verbindungskosten verursacht, sind un
erwünschte Datenpakete, die während einer NetBIOS-Session
zwischen gekoppelten Net-BIOS-Netzwerken übertragen werden.
Zu diesen Paketen zählen alle Pakete, die für den Anwender
keine Nutzdaten enthalten. Beispielsweise prüfen NetBIOS-
Rechner, wenn über eine längere Zeit keine Daten übertragen
wurden, ob ihr Kommunikationspartner noch aktiv ist, was zu
einem unerwünschten Verbindungsaufbau führt. Da alle Daten,
die an ein entferntes Netz übertragen werden sollen, durch
das Gateway laufen müssen, kann dort auch direkt in den Da
tenstrom eingegriffen werden und alle unerwünschten Pakete
gefiltert werden. Hierzu wird auf dem Gateway eine NBSS-Über
wachung installiert, die alle NetBIOS-Session-Pakete auf un
erwünschte Datenpakete, also solche, die beispielsweise le
diglich überprüfen, ob der Kommunikationspartner noch aktiv
ist, hin untersucht und diese gegebenenfalls filtert.
Unerwünschte Datenpakete, die bei der Kopplung von NetBIOS-
Netzwerken zum Aufbau einer Wählverbindung führen, sind:
- - NetBIOS-Watchdogs - hiermit prüft ein Server in regelmäßi gen Abständen ob die bei ihm angemeldeten Clients noch ak tiv sind.
- - SMB-Echo-Requests - Hiermit prüft ein Client in regelmäßi gen Abständen ob die Server, bei denen er angemeldet ist, noch aktiv sind.
- - Reauthentifizierungspakete - Mit diesen prüfen Server und Clients in unregelmäßigen Abständen die Authentizität ih rer Kommunikationspartner (⇒ verschlüsselte Paßwortab frage).
Für die Definition von Client und Server gilt:
- - Server ist der Rechner, der freigegebene Ressourcen im Netzwerk zur Verfügung stellt.
- - Client ist der Rechner, der freigegebene Ressourcen eines Servers nutzt.
In einem NetBIOS-Netzwerk kann jeder Rechner gleichzeitig so
wohl Server als auch Client sein.
Die auf jedem Gateway installierte NBSS-Überwachung filtert
unerwünschte, keine Nutzdaten enthaltende Datenpakete im Da
tenstrom und gibt an den Rechner im lokalen NetBIOS-Netzwerk
des Gateways, der ein solches Paket überträgt eine Rückmel
dung aus, die dieser für die Rückmeldung aus dem entfernten
NetBIOS-Netzwerk und/oder die Rückmeldung des Stand-alone-
Rechners hält, damit der Rechner im lokalen NetBIOS-Netzwerk
trotz abgebauter Wählverbindung die Sitzung nicht abbricht.
Die NBSS-Überwachung ändert die Sequenz- und Bestätigungs
nummern des Sicherungsprotokolls TCP bei jedem unerwünschten
Datenpaket derart ab, daß der Rechner im entfernten NetBIOS-
Netzwerk und/oder der entfernte Stand-Alone-Rechner die feh
lenden unerwünschten Datenpakete nicht bemerkt. Wird ein wei
teres unerwünschtes Paket gefiltert, so vergrößert sich die
notwendige Änderung der Sequenz- und Bestätigungsnummern ent
sprechend. Die Sitzungsüberwachung muß für jede NetBIOS-
Sitzung zwischen zwei Rechnern in gekoppelten NetBIOS-Netz
werken die notwendigen Änderungen der Sequenz- und Bestäti
gungsnummern und zusätzlich die IP-Adressen und Ports der an
der Sitzung beteiligten Rechner sowie weitere interne Parame
ter über den Zustand der Verbindung, die zur Verwaltung der
Sitzungen in der Datenbank der NBSS-Überwachung nötig sind,
speichern. Daher ist die Anzahl der möglichen (gleichzeiti
gen) Sitzungen durch den auf dem Gateway verfügbaren Speicher
beschränkt.
Da Reauthentifizierungspakete verschlüsselt sind (s. o.),
können sie von der NBSS-Überwachung nicht korrekt beantwortet
und daher auch nicht gefiltert werden. Aus diesem Grund wer
den nur NetBIOS-Watchdogs und die SMB-Echo-Requests gefil
tert.
Claims (7)
1. Verfahren zur Kopplung von NetBIOS-Netzwerken und/oder
NetBIOS-Stand-alone-Rechnern über gebührenpflichtige
Wählverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß
- - jedes NetBIOS-Netzwerk und/oder jeder NetBIOS-Stand alone-Rechner mit mindestens einem Gateway verbunden ist
- - jeder Rechner eines NetBIOS-Netzwerks und jeder NetBIOS-Stand-alone-Rechner zur Namensauflösung als B-Knoten, P-Knoten, M-Knoten oder H-Knoten konfigu riert ist und auf jedem Gateway ein NBNS-Server in stalliert ist, der nach seinem Start das mit ihm ver bundene NetBIOS-Netzwerk nach vorhandenen NetBIOS-Ar beitsgruppen, -Rechnern und -Servern durchsucht oder den mit ihm verbundenen NetBIOS-Stand-alone-Rechner erkennt und dabei zumindest die Namen der NetBIOS-Ar beitsgruppen, -Rechner und/oder -Server, die zu den Namen gehörigen IP-Adressen sowie die Konfiguration der Rechner als B-, P-, M- oder H-Knoten in eine in terne Datenbank einträgt,
- - der NBNS-Server jedes Gateways nach dieser Durchsu chung eine Wählverbindung zu allen mit ihm gekoppel ten NetBIOS-Netzwerken und/oder NetBIOS-Stand-alone- Rechnern aufbaut, um seine interne Datenbank mit je der internen Datenbank der NBNS-Server der Gateways in entfernten NetBIOS-Netzwerken und/oder von ent fernten Stand-Alone-Rechnern erstmals über eine Wähl verbindung abzugleichen,
- - jeder NBNS-Server seine interne Datenbank danach nur noch dann mit NBNS-Servern der Gateways in entfernten NetBIOS-Netzwerken und/oder von entfernten Stand- Alone-Rechnern abgleicht, wenn eine Wählverbindung zum Austausch von Nutzdaten besteht,
- - auf jedem Gateway ein NBDD-Server installiert ist, der NetBIOS-Datagramme nur dann in entfernte NetBIOS- Netzwerke und/oder an entfernte Stand-Alone-Rechner überträgt, wenn eine Wählverbindung zum Austausch von Nutzdaten besteht,
- - auf jedem Gateway eine NBSS-Überwachung installiert ist, die keine Nutzdaten enthaltende Datenpakete im Datenstrom erkennt und an den Rechner im lokalen NetBIOS-Netzwerk des Gateways, der ein solches Paket überträgt, eine Rückmeldung ausgibt, die dieser für die Rückmeldung aus dem entfernten NetBIOS-Netzwerk und/oder die Rückmeldung des Stand-alone-Rechners hält, damit der Rechner im lokalen NetBIOS-Netzwerk trotz abgebauter Wählverbindung die Sitzung nicht ab bricht, wobei die NBSS-Überwachung die Sequenz- und Bestätigungsnummern des Sicherungsprotokolls TCP bei jedem keine Nutzdaten enthaltenden Datenpaket derart abändert, daß der Rechner im entfernten NetBIOS-Netz werk und/oder der entfernte Stand-Alone-Rechner die fehlenden, keine Nutzdaten enthaltenden Datenpakete nicht bemerkt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der NBNS-Server jedes Gateways beim Abgleich seiner in
ternen Datenbank mit jeder internen Datenbank der NBNS-
Server in entfernten Gateways an Hand der Routing-Tabelle
seines Gateways prüft, ob der Rechner aus einem entfern
ten NetBIOS-Netzwerk oder der entfernte Stand-alone-Rech
ner, dessen Name und IP-Adresse an den NBNS-Server über
tragen wird, überhaupt erreichbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder NBNS-Server, an den ein Name und eine zugehörige
IP-Adresse aus einem entfernten NetBIOS-Netzwerk oder von
einem Stand-alone-Rechner übertragen wird, die Routing-
Tabelle des zugehörigen Gateways auswertet, in dem der
übertragene Name nur dann in die Datenbank des NBNS-Ser
ver aufgenommen wird, wenn zum einen ein Routeneintrag zu
dem Rechner, dessen Namen und IP-Adresse übertragen wird,
vorhanden ist, und zum anderen der Rechner und der den
Namen und IP-Adresse übertragende NBNS-Server über die
selbe Route erreichbar sind.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Datenbankabgleich zwischen den NBNS-Servern nach
dem Split-Horizon-Algorithmus erfolgt, so daß Inhalte der
internen Datenbanken der NBNS-Server beim Abgleich nur an
diejenigen entfernten NBNS-Server übertragen werden, von
denen sie nicht zuvor gelernt wurden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß beim Datenbankabgleich zwischen den
NBNS-Servern übertragene Daten zumindest solange gültig
bleiben, bis ein erneuter Abgleich erfolgen konnte.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Anzahl von jedem NBNS-Server über
das Gateway aufgebauten Wählverbindungen zum erstmaligen
Datenbankabgleich mit entfernten NBNS-Servern beschränkt
ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Verfahren über die in RFC 1001 und
RFC 1002 definierten Protokolle abgewickelt wird.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19955132A DE19955132C2 (de) | 1999-05-11 | 1999-11-17 | Verfahren zur Kopplung von NetBIOS-Netzwerken und/oder NetBIOS-Stand-alone Rechnern |
EP20000109882 EP1052802B1 (de) | 1999-05-11 | 2000-05-10 | Verfahren zur Kopplung von NetBIOS Netzwerken und Rechnern |
DE50009391T DE50009391D1 (de) | 1999-05-11 | 2000-05-10 | Verfahren zur Kopplung von NetBIOS Netzwerken und Rechnern |
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Publication Number | Publication Date |
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---|---|
DE (2) | DE19955132C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108958823A (zh) * | 2017-05-18 | 2018-12-07 | 佛山市顺德区顺达电脑厂有限公司 | 修改基本输入输出系统设定值的方法 |
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WO1994008412A1 (en) * | 1992-10-05 | 1994-04-14 | Nokia Telecommunications Oy | Method for interconnecting local area networks or network segments and a local area network bridge |
US5867660A (en) * | 1995-05-11 | 1999-02-02 | Bay Networks, Inc. | Method and apparatus for communicating between a network workstation and an internet |
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1999
- 1999-11-17 DE DE19955132A patent/DE19955132C2/de not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-05-10 DE DE50009391T patent/DE50009391D1/de not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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DE19955132C2 (de) | 2001-04-26 |
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