Možno si ešte matne spomínate na časy, keď prepojenie dvoch počítačov nebolo otázkou jedného kliknutia a automatického nastavenia. V tých dňoch, keď vládli hrubé koaxiálne káble a terminátory na ich koncoch, bolo sieťovanie skutočným umením a často aj skúškou trpezlivosti. Mnohí z nás strávili dlhé hodiny v školských učebniach alebo na provizórnych LAN párty v garážach, snažiac sa rozbehnúť hru, pričom sme netušili, že za tým všetkým stojí jedna konkrétna technológia, ktorá ticho prepravovala naše dáta.
Týmto neviditeľným hrdinom, a neskôr zatracovaným veteránom, bol IPX protokol, systém, ktorý definoval celú jednu éru výpočtovej techniky a sieťovej komunikácie. Nejde len o historickú kuriozitu; pochopenie tohto štandardu nám otvára dvere k chápaniu toho, ako sa vyvíjal internet a prečo dnes používame práve tie technológie, ktoré používame. V nasledujúcich riadkoch sa pozrieme pod kapotu tohto mechanizmu, rozoberieme jeho silné stránky, ktoré mu zabezpečili dominanciu, ale aj fatálne slabiny, ktoré viedli k jeho pádu.
Ponoríme sa do technických detailov, ktoré sú však podané ľudskou rečou, aby ste pochopili nielen "ako", ale aj "prečo" veci fungovali tak, ako fungovali. Či už ste IT profesionál hľadajúci korene svojej profesie, alebo nadšenec, ktorý chce pochopiť, prečo staré hry vyžadovali špecifické nastavenia, tento text vám poskytne komplexný obraz. Odhalíme tajomstvá adresovania, smerovania a dôležitosť správneho typu rámca, bez ktorého by sieť ostala nemá.
Zlatá éra Novell NetWare a dominancia na trhu
V osemdesiatych a na začiatku deväťdesiatych rokov vyzeral svet počítačových sietí úplne inak ako dnes. Internet bol ešte len v plienkach a obmedzený na akademickú sféru, zatiaľ čo vo firmách zúrila potreba zdieľať tlačiarne a súbory. Práve do tohto vákua vstúpila spoločnosť Novell so svojím operačným systémom NetWare.
Tento systém sa stal de facto štandardom pre lokálne siete (LAN). Ak ste prišli do banky, veľkej firmy alebo na univerzitu, s takmer stopercentnou istotou tam bežali servery Novell. A práve srdcom tohto ekosystému bola sada komunikačných pravidiel, ktorú dnes rozoberáme. Nebola to len jedna z možností; bola to tá možnosť.
Dominancia bola taká silná, že aj Microsoft a iní výrobcovia museli tento štandard podporovať, ak chceli byť relevantní. Windows 3.11 for Workgroups alebo neskôr Windows 95 museli vedieť "rozprávať" týmto jazykom, inak boli v podnikovom prostredí nepoužiteľné.
Je fascinujúce uvedomiť si, že v dobe najväčšej slávy ovládal Novell NetWare viac ako 60 % trhu so sieťovými operačnými systémami, čo z neho robilo hegemóna, ktorého postavenie sa zdalo byť neotrasiteľné.
Úspech nebol náhodný. Systém bol navrhnutý tak, aby bol extrémne efektívny na vtedajšom hardvéri, ktorý mal z dnešného pohľadu smiešny výkon. Procesory boli pomalé a pamäť drahá, preto musel byť komunikačný kód optimalizovaný na maximum.
Čo presne je IPX protokol a jeho miesto v OSI modeli
Skratka znamená Internetwork Packet Exchange. Ide o protokol sieťovej vrstvy (tretia vrstva referenčného modelu OSI), čo v praxi znamená, že jeho hlavnou úlohou je dostať dátový balík (paket) z jedného bodu do druhého, prípadne aj cez viacero sietí.
Funguje na princípe takzvanej nespojenej komunikácie (connectionless). Predstavte si to ako posielanie klasických listov poštou. Napíšete adresu, nalepíte známku a hodíte list do schránky.
Nemáte žiadnu okamžitú garanciu, že list dorazil, ani že dorazil v poriadku. Sieť sa jednoducho snaží doručiť dáta najlepšie, ako vie (best-effort delivery), ale nenesie zodpovednosť za stratené pakety. O overenie doručenia sa musia starať vyššie vrstvy alebo aplikácie.
Kľúčové vlastnosti:
- Nespojovaný charakter: Nevytvára trvalé spojenie pred odoslaním dát.
- Datagramová služba: Dáta sú posielané v samostatných blokoch.
- Jednoduchosť: Minimálna réžia v hlavičke paketu.
- Smerovateľnosť: Umožňuje prepojenie rôznych segmentov siete.
Táto jednoduchosť bola dvojsečnou zbraňou. Na jednej strane umožňovala vysokú rýchlosť a nízku odozvu, čo bolo kľúčové pre lokálne siete. Na strane druhej, absencia kontroly chýb priamo v tomto protokole znamenala, že ak sa niečo pokazilo, musel to riešiť niekto iný.
Nerozlučná dvojica: Vzťah s SPX
Hovoriť o IPX a nespomenúť SPX by bolo ako hovoriť o TCP bez IP. SPX (Sequenced Packet Exchange) je protokol transportnej vrstvy, ktorý dopĺňa náš základný protokol o to, čo mu chýba.
Ak sme prirovnali IPX k obyčajnému listu, SPX je doporučený list s doručenkou. Zabezpečuje, že pakety dorazia v správnom poradí a bez chýb. Ak sa paket stratí, SPX si vyžiada jeho opätovné zaslanie.
Väčšina aplikácií, ktoré potrebovali prenášať súbory alebo dôležité dáta (napríklad prihlasovanie do siete alebo tlač), využívala kombináciu oboch. Hry však často siahali priamo po nižšej vrstve kvôli rýchlosti, pričom občasné stratené dáta (napríklad informácia o polohe hráča) jednoducho ignorovali, pretože o milisekundu prišla nová, aktuálnejšia informácia.
Adresovanie: Genialita v jednoduchosti
Jedným z najväčších rozdielov oproti dnešnému TCP/IP je spôsob, akým sa prideľovali adresy. Dnes sme zvyknutí na DHCP servery, zložité masky podsiete a konflikty IP adries. Svet Novellu bol v tomto oveľa elegantnejší a pre správcov prívetivejší.
Adresa v sieti IPX sa skladá z dvoch častí:
- Číslo siete (Network Number): 32-bitové číslo pridelené správcom (napríklad serverom).
- Číslo uzla (Node Number): 48-bitové číslo, ktoré je zvyčajne totožné s MAC adresou sieťovej karty.
Tento prístup bol geniálny. Pretože MAC adresa je (teoreticky) unikátna pre každú sieťovú kartu na svete, nebolo potrebné konfigurovať každú stanicu zvlášť. Počítač sa jednoducho "pozrel" na svoju kartu, zistil číslo siete od servera a automaticky si vytvoril svoju unikátnu adresu.
Predstavte si tú úľavu pre sieťových administrátorov v 90. rokoch: zapojili ste počítač do siete a on jednoducho fungoval, bez nutnosti manuálneho zadávania IP adries, masiek a brán, čo bolo v tej dobe pri TCP/IP nevyhnutné peklo.
Porovnanie adresovania
| Vlastnosť | IPX Adresa | IP Adresa (v4) |
|---|---|---|
| Dĺžka | 80 bitov (10 bajtov) | 32 bitov (4 bajty) |
| Štruktúra | Sieť (4B) + Uzol (6B) | Sieť + Host (variabilné podľa masky) |
| Konfigurácia | Automatická (plug-and-play) | Manuálna alebo DHCP |
| Závislosť na HW | Využíva MAC adresu | Nezávislá od MAC adresy |
| Zápis | Hexadecimálny | Dekadický (napr. 192.168.1.1) |
Smerovanie a protokol RIP
Aby sa dáta dostali z jednej siete do druhej, potrebovali mapu. V prostredí NetWare sa o túto mapu staral protokol RIP (Routing Information Protocol). Nie, nemá to nič spoločné s náhrobnými kameňmi, hoci v moderných sieťach je už tento konkrétny variant mŕtvy.
Smerovače a servery si pravidelne vymieňali informácie o tom, aké siete "vidia" a ako ďaleko sú. Vzdialenosť sa merala v "tikoch" (čas potrebný na prenos) a v počte skokov (hops).
Každých 60 sekúnd vysielal každý router do sveta celú svoju smerovaciu tabuľku. V malých sieťach to fungovalo perfektne. V obrovských podnikových sieťach to však začalo spôsobovať problémy, pretože samotná výmena informácií o ceste začala zahlcovať linky, ktoré mali slúžiť na prenos užitočných dát.
Problém s typmi rámcov (Frame Types)
Ak ste niekedy spravovali sieť Novell, určite sa vám pri slovách "Frame Type" zježia chlpy na rukách. Ethernet, fyzické médium, po ktorom dáta tečú, sa vyvíjal a s ním aj spôsoby, ako do neho zabaliť dáta.
IPX protokol mohol byť "zabalený" do ethernetového rámca štyrmi rôznymi spôsobmi:
- Ethernet 802.3: Pôvodný štandard Novellu (často nazývaný "Raw").
- Ethernet 802.2: Stal sa štandardom od verzie NetWare 3.12.
- Ethernet II: Používaný aj pre TCP/IP, dôležitý pre kompatibilitu.
- Ethernet SNAP: Rozšírenie pre AppleTalk a iné špecifické siete.
Problém bol v tom, že ak jeden počítač "hovoril" pomocou 802.3 a druhý počúval na 802.2, nerozumeli si, hoci boli na tom istom kábli a používali ten istý protokol. Boli ako dvaja ľudia, ktorí si píšu listy, ale jeden ich dáva do hranatých obálok a druhý akceptuje len obdĺžnikové.
Mnohé bezsenné noci technikov boli spôsobené jednoduchým nesúladom v nastavení typu rámca, kedy stanice "nevideli" server, hoci fyzicky bolo všetko v absolútnom poriadku a kontrolky na switchi veselo blikali.
Moderné ovládače sa neskôr naučili automaticky detegovať typ rámca, ale v dobách DOSu a Windows 3.11 to bolo častým zdrojom frustrácie a vyžadovalo manuálnu editáciu konfiguračných súborov ako NET.CFG.
SAP: Ako služby kričali do sveta
Ďalšou unikátnou vlastnosťou bola služba SAP (Service Advertising Protocol). V svete TCP/IP musíte zvyčajne vedieť, kde sa služba nachádza (napríklad IP adresu tlačového servera). V svete Novellu služby samé oznamovali svoju existenciu.
Servery a tlačiarne pravidelne (každých 60 sekúnd) vysielali správu: "Ahoj, som súborový server a volám sa TOTO, som na tejto adrese." Klienti potom len počúvali a vytvorili si zoznam dostupných služieb.
Bolo to nesmierne pohodlné pre používateľov. Otvorili ste zoznam serverov a videli ste ich tam. Žiadne zadávanie IP adries. Avšak, podobne ako pri RIP, aj SAP generoval obrovské množstvo prevádzky. Na pomalých WAN linkách (napríklad prepojenie pobočiek cez ISDN) mohol tento "krik" služieb spotrebovať celú šírku pásma, takže na reálnu prácu nezostal priestor.
Hranie hier a kultúrny dopad
Nemôžeme hovoriť o IPX a nespomenúť fenomén multiplayerových hier. Pre celú generáciu hráčov je táto skratka synonymom pre zábavu. Hry ako Doom, Warcraft II, Duke Nukem 3D či Command & Conquer: Red Alert boli postavené primárne na tomto protokole.
Prečo vývojári hier milovali práve tento protokol?
- Rýchlosť: Nízka réžia znamenala rýchlejšie spracovanie paketov.
- Rozšírenosť: Bol prítomný na takmer každom počítači s LAN kartou.
- Jednoduchosť implementácie: Knižnice pre programátorov boli dostupné a dobre zdokumentované.
Keď prišiel internet a TCP/IP začalo dominovať, hráči narazili na problém. Staré hry nevedeli komunikovať cez internetový protokol. Vznikli tak služby ako Kali alebo neskôr Hamachi, ktoré dokázali zabaliť staré pakety do moderných UDP/IP obálok a preniesť ich cez internet, čím simulovali virtuálnu lokálnu sieť.
Legendárne hry a ich sieťové špecifiká
| Hra | Rok vydania | Význam pre sieťové hranie |
|---|---|---|
| Doom | 1993 | Popularizoval Deathmatch, vyžadoval IPX ovládače v DOSe. |
| Warcraft II | 1995 | Strategická klasika, stabilita siete bola kľúčová pre dlhé zápasy. |
| Duke Nukem 3D | 1996 | Priniesol humor a interaktivitu do sieťových strieľačiek. |
| Red Alert | 1996 | Známy svojou citlivosťou na stratu paketov a "Reconnecting" obrazovkou. |
| Quake | 1996 | Začiatok prechodu na TCP/IP (QuakeWorld), ale stále podporoval staré štandardy. |
Ústup zo slávy: Prečo TCP/IP vyhralo?
Prečo teda dnes tento protokol nepoužívame, keď bol taký jednoduchý a rýchly? Odpoveď je prozaická: Internet.
IPX bol navrhnutý pre lokálne siete (LAN). Hoci bol smerovateľný, neškáloval sa dobre na úroveň celosvetovej siete.
- Užvanenosť: Protokoly RIP a SAP neustále vysielali broadcasty (všesmerové správy). V sieti s miliónmi zariadení by to spôsobilo okamžitý kolaps.
- Adresný priestor: Hoci bol dostatočný, hierarchický systém IP adries bol pre globálne smerovanie vhodnejší.
- Univerzálnosť: TCP/IP bol otvorený štandard, zatiaľ čo IPX bol dlho proprietárnym dielom firmy Novell.
Microsoft, vidiac trend internetu, začal agresívne pretláčať TCP/IP vo svojich systémoch Windows 95 a NT. Novell sa snažil reagovať a neskôr umožnil NetWare bežať aj na TCP/IP, ale bolo už neskoro. Svet sa rozhodol pre jeden spoločný jazyk, a tým sa stal jazyk internetu.
Je dôležité poznamenať, že pád nebol spôsobený technickou nekvalitou, ale zmenou paradigmy. Svet sa posunul od izolovaných ostrovov lokálnych sietí k prepojenému globálnemu oceánu, kde platili iné pravidlá plavby.
Moderné využitie a dedičstvo
Dnes sa s natívnym IPX protokolom v produkčnom prostredí stretnete len veľmi vzácne, zvyčajne v starých priemyselných systémoch alebo v múzeách výpočtovej techniky. Moderné operačné systémy ako Windows 10 alebo 11 ho už natívne nepodporujú.
Jeho duch však žije ďalej v emulátoroch. Programy ako DOSBox majú integrovanú emuláciu tohto protokolu, ktorá umožňuje hrať staré hry po sieti tak, že prekladá staré volania na moderné UDP pakety. Vďaka tomu si aj dnes môžete s priateľmi zahrať Doom tak, ako v roku 1993, hoci vaše dáta v skutočnosti lietajú cez optické káble a moderné routery.
Zostáva mementom doby, kedy sa technológie vyvíjali divokým tempom a kedy "nakonfigurovať sieť" znamenalo rozumieť bitom a bajtom, nie len zapojiť kábel.
Často kladené otázky (FAQ)
Je možné nainštalovať IPX protokol na Windows 10 alebo 11?
Priamo nie. Microsoft odstránil natívnu podporu tohto protokolu už dávno (od čias Windows Vista začala podpora klesať). Ak potrebujete spustiť starý softvér vyžadujúci tento protokol, najlepšou cestou je použitie virtualizácie (napr. VMware, VirtualBox so starším OS) alebo emulátorov ako DOSBox.
Aký je hlavný rozdiel medzi IPX a UDP?
Hoci sú oba protokoly nespojané (connectionless) a nezaručujú doručenie, fungujú na iných vrstvách a v iných kontextoch. IPX je protokol sieťovej vrstvy (ako IP), zatiaľ čo UDP je transportný protokol bežiaci nad IP. V praxi však pre hry plnili veľmi podobnú funkciu – rýchly prenos dát bez zbytočného zdržovania overovaním.
Prečo bol IPX rýchlejší ako TCP/IP v starých sieťach?
Mal menšiu hlavičku paketu a vyžadoval menej výpočtového výkonu na spracovanie. V dobe, keď mali procesory len desiatky megahertzov, bola každá ušetrená inštrukcia procesora cítiť. TCP/IP je komplexnejší a robustnejší, čo vtedy znamenalo väčšiu záťaž pre slabý hardvér.
Čo znamená chyba "IPX/SPX not found"?
Táto hláška strašila hráčov v 90. rokoch. Znamenala, že hra nenašla ovládač protokolu v pamäti. V DOSe bolo nutné manuálne spustiť súbory ako LSL.COM, NE2000.COM (ovládač karty) a IPXODI.COM. Bez týchto rezidentných programov hra nevidela sieť.
Je IPX protokol bezpečný?
Z dnešného pohľadu vôbec nie. Nemá žiadne zabudované šifrovanie ani silnú autentifikáciu. Dáta tečú sieťou v otvorenej forme a je triviálne ich odchytiť. Navyše, protokoly ako SAP prezrádzajú o sieti príliš veľa informácií každému, kto počúva. Preto sa v moderných sieťach nepoužíva aj z bezpečnostných dôvodov.
Ako funguje tunelovanie IPX cez IP?
Tento proces zabalí celý IPX paket (vrátane jeho hlavičky) do dátovej časti IP paketu (zvyčajne UDP). Moderný internet prenesie tento "balík" ako bežné dáta. Na druhej strane špeciálny softvér "rozbalí" pôvodný paket a doručí ho hre alebo aplikácii, ktorá si myslí, že je na lokálnej sieti.
