8-Глобальные сети с коммутацией каналов (Лекции по Сетевым технологиям), страница 2

Рис. 3. Базовая процедура установления соединения в ISDN по протоколу Q.931

После того как пользователь снял трубку и набрал номер вызываемого абонента, телефонный аппарат ISDN формирует пакет «Вызов» («Set up») и отправляет его по каналу D коммутатору ISDN, к которому он подключен. Этот коммутатор отвечает аппарату абонента пакетом «Обработка вызова», с приходом которого аппарат начинает генерировать длинные гудки. Одновременно коммутатор запоминает факт запроса на установление соединения и передает принятое сообщение следующему коммутатору, адрес которого он находит по таблице, аналогичной таблице маршрутизации маршрутизаторов пакетных сетей. При этом сообщение протокола Q.931 транслируется в сообщение «Начальный адрес» («Initial Address Message, IAM) протокола SS7 аналогичного назначения (на ри­сунке SS7-coo6щение не детализированы). Проходя через сеть, SS7-сообщения устанавливают в промежуточных коммутаторах состояние готовности к установ­лению соединения. Выходной коммутатор сети, к которому подключен аппарат вызываемого абонента, преобразует SS7-сообщение «Начальный адрес» в сообщение «Вызов» протокола Q.931, на основании которого телефонный аппарат начинает звонить. Если абонент снимает трубку, то его аппарат генерирует сооб­щение «Соединение» («Connect»), которое в обратном порядке проходит через все промежуточные коммутаторы (преобразованное, естественно, в соответствую­щее SS7- сообщение). При этом обратном проходе коммутаторы устанавливают состояние соединения, коммутируя соответствующим образом каналы типа В.

Любое абонентское устройство ISDN должно поддерживать Q.931, так что телефон ISDN намного сложнее своего аналогового коллеги. Как видно из рисунка, внутри сети сообщения Q.931 транслируются в сообщения протокола SS7, кото­рый является протоколом взаимодействия коммутатор-коммутатор (NNI), а за­тем снова преобразуются в сообщения Q.931 на абонентском окончании.

Использование ISDN для передачи данных

Несмотря на значительные отличия от аналоговых телефонных сетей, сети ISDN сегодня используются в основном так же, как аналоговые телефонные сети, то есть как сети с коммутацией каналов, но только более скоростные: интерфейс BRI дает возможность установить дуплексный режим обмена со скоростью 128 Кбит/с (логическое объединение двух каналов типа В), а интерфейс PRI — 2,048 Мбит/с. Кроме того, качество цифровых каналов гораздо выше, чем аналоговых. Это значит, что процент искаженных кадров будет гораздо ниже, а полез­ная скорость обмена данными существенно выше.

Обычно интерфейс BRI используется в коммуникационном оборудовании для подключения отдельных компьютеров или небольших локальных сетей домашних пользователей, а интерфейс PRI — для подключения сети средних размеров с помощью маршрутизатора. Схема удаленного доступа через ISDN показана на рис.4.

Рис. 4. Удаленный доступ с использованием ISDN

Адресация в сетях ISDN

Технология ISDN разрабатывалась как основа всемирной телекоммуникацион­ной сети, позволяющей связывать как телефонных абонентов, так и абонентов других глобальных сетей — компьютерных, телексных. Поэтому при разработке схемы адресации узлов ISDN необходимо было, во-первых, сделать эту схему достаточно емкой для всемирной адресации, а во-вторых, совместимой со схема­ми адресации других сетей, чтобы абоненты этих сетей, в случае соединения сво­их сетей через сеть ISDN, могли бы пользоваться привычными форматами адре­сов. Разработчики стека TCP/IP пошли по пути введения собственной системы адресации, независимой от систем адресации объединяемых сетей, а разработчи­ки технологии ISDN пошли по другому пути — они решили добиться использо­вания в адресе ISDN адресов объединяемых сетей.

Основное назначение ISDN — передача телефонного трафика. Поэтому за осно­ву адреса ISDN был взят формат международного телефонного плана номеров, описанный в стандарте ITU-TE.163. Однако этот формат был расширен для поддержки большего числа абонентов и для использования в нем адресов других сетей, например Х.25. Стандарт адресации в сетях ISDN получил номер Е.164.

Формат E.163 предусматривает до 12 десятичных цифр в номере, а формат адре­са ISDN в стандарте Е.164 расширен до 55 десятичных цифр. В сетях ISDN различают номер абонента и адрес абонента. Например, вся офисная АТС может идентифицироваться одним номером ISDN. Номер ISDN состоит из 15 десятичных цифр и делится, как и телефонный номер по стандарту Е.163, на поле «Код страны» (от 1 до 3 цифр), поле «Код города» и поле «Номер абонента». Адрес ISDN включает номер плюс до 40 цифр под-адреса. Под-адрес используется для нумерации терминальных устройств за пользовательским ин­терфейсом. Например, если на предприятии име­ется офисная АТС, то ей можно присвоит один номер, например 7-095-640-20-00, а для вызова абонента, имеющего под-адрес 134, внешний абонент должен набрать номер 7-095-640-20-00-134.

При вызове абонентов из сети, не относящейся к ISDN, их адрес может непо­средственно заменять адрес ISDN. Например, адрес абонента сети Х.25, в кото­рой используется система адресации по стандарту X.121, может быть помещен целиком в поле адреса ISDN, но для указания, что это адрес стандарта Х.121, ему должно предшествовать поле префикса, в которое помещается код стандарта ад­ресации, в данном случае стандарта Х.121. Коммутаторы сети ISDN могут обра­ботать этот адрес корректно и установить связь с нужным абонентом сети Х.25 через сеть ISDN, либо коммутируя канал типа В с коммутатором Х.25, либо пе­редавая данные по каналу типа D в режиме коммутации пакетов.

Еще одним способом вызова абонентов из других сетей является указание в адресе ISDN двух адресов: адреса ISDN пограничного устройства, например, соединяюще­го сеть ISDN с сетью Х.25, и адреса узла в сети Х.25. Адреса должны разделяться специальным разделителем. Два адреса используются за два этапа — сначала сеть ISDN устанавливает соединение типа коммутируемого канала с пограничным уст­ройством, присоединенным к сети ISDN, а затем передает ему вторую часть адреса, чтобы это устройство осуществило соединение с требуемым абонентом.

Выводы

• Цифровые сети с интегральными услугами (ISDN) разработаны для объеди­нения в одной сети различных транспортных и прикладных служб. ISDN пре­доставляет своим абонентам услуги выделенных каналов, коммутируемых ка­налов, а также коммутации пакетов и кадров (frame relay).

• Интерфейс UNI предоставляется пользователям ISDN в двух видах — BRI и PRI. Интерфейс BRI предназначен для массового пользователя и построен по схеме 2B+D. Интерфейс PRI имеет две разновидности — североамерикан­скую 23B+D и европейскую 30B+D.

• Каналы типа D образуют сеть с коммутацией пакетов, выполняющую двоя­кую роль в сети ISDN: во-первых, передачу запроса на установление комму­тируемого канала типа В с другим абонентом сети, во-вторых, обмен пакета­ми Х.25 с абонентами сети ISDN или внешней сети Х.25, соединенной с сетью ISDN.

• Цифровое абонентское окончание DSL сети ISDN для интерфейса BRI пред­ставляет собой 2-проводной кабель с максимальной длиной 5,5 км.

• Построение глобальных связей на основе сетей ISDN в корпоративной сети ограничено в основном организацией удаленного доступа и объединением не­больших локальных сетей на основании службы коммутации каналов. Служ­ба коммутации пакетов по каналу типа D реализуется редко — это связано с его невысокой скоростью, которая обычно составляет не более 9600 бит/с. Поэтому сети ISDN используются так же, как и аналоговые телефонные сети, только более скоростные и надежные.

7