7. Пояснения
7.1. Точка отказа всей системы
Одной из характеристик дискретных динамических систем (объектов) с последействием, к которым относятся NAT-модули, является создание точки отказа всей системы.
Примечание. Система (объект) с последействием (stateful object) — это такая система, которая сохраняет свой состояние, явившееся результатом обработки одного или нескольких обращений к ней пользователей. С другой стороны существуют системы (объекты) без последействия (stateless object), которые не сохраняют свое состояние, явившееся результатом обработки одного или нескольких обращений к ней пользователей.
Любые попытки избежать этого, во-первых, путем использования дополнительных NAT-модулей, создают несколько новых проблем, которые связаны с синхронизацией процессов, и, во-вторых, путем маршрутизации, приводят к отказам в работе. Более того, эти попытки создадут еще несколько дополнительных проблем, среди которых — частота обновления данных о состоянии соединения, устранение коллизий, вызванных частым обновлением данных, надежность и достоверность процедуры обновления данных о состоянии соединения, априорные сведения о всех IP-узлах, которым необходима информация о состоянии соединения, и оповещение оконечных IP-узлов об альтернативных маршрутах. (Последнее оповещение может быть осуществлено с помощью протокола маршрутизации, который может требовать изменений в IP-узлах, и поэтому они будут находиться в состоянии ожидания оповещения.)
Рис.1. Пример корпоративной сети с двумя модулями доступа
В классическом случае (рис.1) с использованием двух маршрутизаторов в качестве модулей доступа, точкой (объектом) отказа всей системы будет являться оконечный IP-узел. Очевидно, что единственным необходимым средством для выбора маршрута в обход вышедешго из строя маршрутизатора (или линии связи) является простое обновление маршрутной информации, которую предоставит исправный маршрутизатор.
В случае, когда модулями доступа являются какие-либо разновидности NAT-модулей, состояние соединения будет поддерживаться одним из NAT-модулей в период действия проложенного маршрута доставки IP-пакетов, причем данные о состоянии этого соединения могут понадобиться и альтернативному NAT-модулю. Когда IP-узлы установили несколько соединений через один из двух NAT-модулей и последний вышел из строя, информационный обмен между прикладными процессами (оконечными модулями прикладной службы) будет прерван, за исключением тех соединений, информация о состоянии которых была предварительно передана на исправный NAT-модуль. IP-узлы по-прежнему будут нуждаться в информировании об изменении маршрутов. В случае применения RSIP-модуля, набор IP-адресов общего пользования должен быть также распространен среди всех модулей доступа, чтобы разрешать соединения. Данная процедура распространения IP-адресов общего пользования усложняет функциональность системы в масштабе реального времени, так как существует необходимость предотвращения конфликтов, связанных с распределением IP-адресов в момент установления соединений. NAT-метод создает точку (объект), отказ в работе которой приводит к отказу всей системы, включая и внешние оконечные IP-узлы, а это является прямым противоречием глобальным целям и задачам, решаемым Internet-сетью.