DECnet

DECnet — это набор сетевых протоколов и архитектура компьютерных сетей, разработанная корпорацией Digital Equipment Corporation (DEC) в 1975 году. DECnet предназначена для объединения компьютеров различных серий, выпускавшихся DEC (в первую очередь PDP-11, VAX и Alpha), в единую распределённую вычислительную среду. Архитектура DECnet является одной из первых коммерчески успешных реализаций концепции одноранговых (peer-to-peer) сетей, где каждый узел может выступать как в роли клиента, так и в роли сервера, и предшествовала массовому распространению стека протоколов TCP/IP.

История

Разработка и ранние версии (1975–1980)

Первая версия DECnet (Phase I) была выпущена в 1975 году для операционной системы RSX-11M на компьютерах PDP-11. Она поддерживала только прямое соединение между двумя узлами через последовательные интерфейсы (DDCMP — Digital Data Communications Message Protocol). Уже в Phase II (1978) появилась поддержка многоузловых сетей (до 32 узлов) и маршрутизация через промежуточные узлы. В этот период DECnet использовалась преимущественно внутри предприятий для связи мини-компьютеров.

Расцвет и стандартизация (1980–1990)

В 1983 году вышла DECnet Phase IV, ставшая самой распространённой версией. Она поддерживала до 255 узлов в одной сети, использовала протоколы Ethernet, X.25 и собственный протокол канального уровня DDCMP. В Phase IV была введена иерархическая адресация (Area-Node) и протокол маршрутизации. DECnet Phase IV активно внедрялась в научных учреждениях, университетах и промышленности. В 1986 году DECnet была принята в качестве стандарта ISO 8802-2 (LLC) и стала основой для стека протоколов OSI (Open Systems Interconnection), хотя и с рядом отличий.

Эра OSI и упадок (1990–2000)

В 1991 году DEC выпустила DECnet Phase V (также известный как DECnet-Plus), который был полностью совместим с эталонной моделью OSI. Он поддерживал до 64 000 узлов, использовал протоколы CLNP (Connectionless Network Protocol) и ES-IS (End System-to-Intermediate System). Однако к середине 1990-х годов TCP/IP стал доминирующим стеком протоколов в Интернете и корпоративных сетях. DECnet постепенно утратил позиции, хотя продолжал использоваться в унаследованных системах (legacy systems) до начала 2000-х годов. После приобретения DEC компанией Compaq (1998) поддержка DECnet была прекращена.

Архитектура и протоколы

Модель OSI и DECnet

Архитектура DECnet Phase IV и V соответствует семиуровневой модели OSI, но с рядом упрощений. В DECnet Phase IV уровни представления и сеансовый были объединены в один — уровень сеансов. Phase V полностью соответствует модели OSI.

Основные протоколы

• DDCMP (Digital Data Communications Message Protocol) — протокол канального уровня, обеспечивающий надёжную передачу данных через последовательные линии (RS-232, модемы). Поддерживает контроль ошибок, повторную передачу и управление потоком.
• NSP (Network Services Protocol) — протокол транспортного уровня, отвечающий за установление и разрыв соединений, сегментацию данных и управление потоком. Аналог TCP в стеке TCP/IP.
• MOP (Maintenance Operations Protocol) — протокол для удалённого управления и загрузки операционной системы на узлах DECnet.
• DRP (DECnet Routing Protocol) — протокол маршрутизации, используемый в Phase IV. Основан на алгоритме Дейкстры (SPF — Shortest Path First), аналогичном OSPF.
• CLNP/ES-IS — протоколы сетевого уровня в Phase V, соответствующие стандартам OSI.

Адресация

В DECnet Phase IV адрес узла состоит из двух чисел: Area (зона, от 1 до 63) и Node (узел, от 1 до 1023). Полный адрес записывается в формате Area.Node (например, 2.123). В Phase V адресация стала иерархической и более сложной, с использованием доменов OSI.

Классификация и версии

По версиям

• Phase I (1975) — поддержка до 2 узлов, только RSX-11M.
• Phase II (1978) — до 32 узлов, поддержка VMS и TOPS-10.
• Phase III (1981) — до 255 узлов, поддержка Ethernet, X.25.
• Phase IV (1983) — до 255 узлов, иерархическая адресация, широкое распространение.
• Phase V / DECnet-Plus (1991) — до 64 000 узлов, совместимость с OSI, поддержка TCP/IP.

По операционным системам

DECnet поддерживался на всех основных ОС DEC: VMS (VAX/VMS, OpenVMS), RSX-11, RT-11, TOPS-10, TOPS-20, ULTRIX (Unix-подобная ОС DEC). Существовали также реализации для сторонних систем, например, для IBM VM/CMS и Unix (через пакет decnet).

Применение

Научные и образовательные сети

DECnet широко использовался в университетах и научных центрах для создания локальных вычислительных сетей. Например, сеть HEPnet (High Energy Physics network) в 1980-х годах объединяла исследовательские центры по физике высоких энергий в США и Европе, используя DECnet. Аналогично, сеть SPAN (Space Physics Analysis Network) NASA применяла DECnet для обмена данными между космическими миссиями.

Промышленность и автоматизация

DECnet применялся в системах управления производством (SCADA), на заводах и в лабораториях, где требовалась высокая надёжность и детерминированность передачи данных. Протоколы DECnet позволяли связывать программируемые логические контроллеры (ПЛК) и мини-компьютеры.

Связь с TCP/IP

В 1990-х годах DECnet часто сосуществовал с TCP/IP в одних и тех же сетях. Для взаимодействия использовались шлюзы (gateways) и туннелирование. Например, протокол LAT (Local Area Transport) DECnet применялся для терминального доступа, а Telnet — для аналогичных целей в TCP/IP.

Интересные факты

• DECnet был одной из первых сетей, реализовавших одноранговую архитектуру, где каждый узел мог быть и клиентом, и сервером. Это отличало его от централизованных систем IBM SNA.
• Протокол маршрутизации DECnet Phase IV (DRP) стал основой для разработки OSPF (Open Shortest Path First) — одного из ключевых протоколов маршрутизации в Интернете.
• В DECnet Phase V была впервые реализована поддержка мультимедийного трафика и качества обслуживания (QoS) на уровне OSI.
• Команда show network в операционной системе OpenVMS до сих пор выводит информацию о DECnet-узлах, даже если стек TCP/IP является основным.
• DECnet использовался в качестве основы для создания сети ARPANET в некоторых европейских университетах, хотя в США доминировал TCP/IP.

Критика и ограничения

• Сложность настройки: Иерархическая адресация и конфигурация маршрутизации в DECnet требовали глубоких знаний и часто приводили к ошибкам.
• Закрытость: Протоколы DECnet были тесно привязаны к аппаратному обеспечению и операционным системам DEC, что затрудняло интеграцию с оборудованием других производителей.
• Масштабируемость: Phase IV поддерживал только 255 узлов, что было недостаточно для крупных корпоративных сетей. Phase V решил эту проблему, но к тому времени TCP/IP уже стал стандартом.
• Отсутствие поддержки Интернета: DECnet изначально проектировался для локальных и корпоративных сетей, а не для глобальной сети. Попытки адаптации к Интернету (например, через туннели) были неуклюжими и неэффективными.

Наследие

Несмотря на уход с рынка, DECnet оказал значительное влияние на развитие сетевых технологий. Его архитектура заложила основы для протоколов OSI, а алгоритмы маршрутизации используются в современных сетях. В системах OpenVMS, которые до сих пор эксплуатируются в некоторых банках и промышленных предприятиях, DECnet остаётся частью сетевой инфраструктуры, хотя и в виде эмуляции поверх TCP/IP. В сообществе ретро-компьютинга DECnet продолжает использоваться для восстановления исторических сетей DEC.

Источники

• Digital Equipment Corporation. DECnet Digital Network Architecture (Phase IV). DEC, 1983.
• Comer, D. E. Internetworking with TCP/IP: Principles, Protocols, and Architecture. Prentice Hall, 2000.
• Stallings, W. Data and Computer Communications. Macmillan, 1985.
• «DECnet Phase V: The Next Generation» — DEC Professional Magazine, 1991.
• «The History of DECnet» — OpenVMS Technical Journal, 2004.