1 (Ответики к экзамену), страница 3

Главная идея АТМ - передавать данные малыми порциями, фиксированной длины, называемыми ячейками. Каждая ячейка имеет длину 53 байта - 48 на данные и 5 на заголовок. На рисунке 1-21 показана АТМ-ячейка. АТМ - это и технология, т.е. невидимая для пользователя сущность, и сервис, т.е. то, что пользователь видит.

Рисунок 1-21. Формат ячейки АТМ

Переход от 100-летней технологии коммутации каналов на коммутацию пакетов - это гигантский шаг. Есть много причин, почему данные удобно передавать небольшим пакетами - ячейками:

• Ячейки удобно использовать для управления и передачи разнородных данных - звук, видео, цифра.

• При больших скоростях проще управлять переключением небольших ячеек, чем использовать старую технику мультиплексирования.

• АТМ - это технология, ориентированная на соединение: прежде чем передавать данные, устанавливается соединение и лишь потом передаются данные. Доставка данных не гарантируется, но порядок - да.

• АТМ-сеть, как любая другая ПД, состоит из каналов и коммутаторов.  В настоящее время достигнута скорость 155 Мбит/сек. и 622 Мбит/сек.

• Когда АТМ появился, основной областью применения этого сервиса считалось видео по заказу. В настоящее время появились и другие приложения, которые также требуют высокой пропускной способности.

1.9.4. Эталонная модель B-ISDN АТМ

Рассмотрим эталонную модель АТМ в том виде, как она представлена в области телефонии. Эта модель изображена на рисунке 1-22 в виде куба. Она состоит из трех уровней: физического, АТМ и уровня адаптации. Сверху пользователь может поместить любое приложение, например, стек TCP/IP.

Рисунок 1-22. Модель АТМ

Физический уровень в АТМ определяет правила передачи и приема данных в форме потока битов и преобразования их в ячейки. Носителями этого потока могут быть разные среды. АТМ не ограничивает их число.

АТМ-уровень отвечает за транспорт ячеек. Он определяет формат ячейки, заголовок, его содержимое, отвечает за установление и поддержание виртуальных соединений. Управление потоком и перегрузками также сосредоточено здесь.

Уровень адаптации (AAL) обеспечивает приложениям-пользователям возможность работы в терминах пакетов или подобных им единиц, а не ячеек.

Плоскость пользователя отвечает за транспорт данных, управление потоком, исправление ошибок и другие функции пользователя. Плоскость управления отвечает за управление соединением. Уровни управления уровнем и плоскостью отвечают за управление ресурсами и координацию межуровневых взаимодействий.

SMDS - Мегабитная система передачи данных с коммутацией

Эта СПД была разработана фирмой Bellcore для тех пользователей, у которых есть несколько LAN-подразделений, территориально разобщенных. Для их соединения либо надо арендовать 6 телефонных линий (рисунок 1-24 (а)), либо поступить так, как показано на рисунке 1-24 (b). В последнем случае надо арендовать четыре короткие линии от LAN до точки подключения к SMDS-сети.

Рисунок 1-24. Соединение LAN через SMDS

Преимущества SMDS следующие:

• Обычные телефонные линии рассчитаны на постоянную загрузку, SMDS-сеть - на взрывную, т.е. большая часть трафика будет сосредоточена в рамках каждой LAN, и лишь иногда пара LAN будет соединяться.

• Такое решение дешевле. Надо платить за n арендуемых линий, а не за n(n-1)/2, как в случае полного соединения обычными линиями.

• Скорость передачи - 45 Мбит/сек.

• Это решение лучше, чем решение через MAN, которое осуществимо лишь в условиях города.

• На рисунке 1-25 показан формат SMDS-пакета. SMDS-служба поддерживает только одну услугу - простую передачу потока пакетов.

• При этом не важно содержимое пакета. Это может быть IP-пакет, IBM маркерный пакет и т.п.

Рисунок 1-25. Формат пакета SMDS

Развитие этой службы идет в направлении вещательной передачи, когда пользователь может определить несколько адресов для доставки пакета. В то же время, если допустить возможность предопределения тех телефонных номеров, от которых можно получать пакеты, пользователи получат прекрасную возможность создания своей индивидуальной сети на основе телефонной службы.

Сравнение СПД

В таблице 1-26 приведены основные данные по каждой из ранее рассмотренных СПД. Может возникнуть вопрос: почему их так много? Все они появились в разное время, под давлением потребностей разных категорий пользователей, разрабатывались разными компаниями из разных областей: телефония, цифровые сети, телевизионные сети.

Таблица 1-26. Возможности разных СПД

Свойство	DQDB	SMDS	X.25	Frame Relay	ATM AAL
Ориентированность на соединение	Есть	Нет	Есть	Есть	Есть
Стандартная скорость передачи (Мбит/сек.)	45	45	0,064	1,5	155
Коммутируемость	Нет	Есть	Есть	Нет	Есть
Фиксируемая нагрузка	Есть	Нет	Нет	Нет	Нет
Максимальная нагрузка	44	9188	128	1600	Переменная
Постоянные виртуальные каналы	Нет	Нет	Да	Да	Да
Групповое вещание	Нет	Да	Нет	Нет	Да

4.Требования, предъявляемые к современным вычислительным сетям. Что такое стандарт на взаимодействие в сетях, кто, как и для чего вводит стандарты?

Главным требованием является обеспечение пользователям доступ к вычислительным сервисам сети. Все остальные требования – производительность, надежность, безопасность, расширяемость и масштабируемость, управляемость, совместимость – характеризуют качество реализации главного требования.

1. Производительность

Производительность сети характеризует скорость работы сети. Эта характеристика измеряется в количестве услуг в единицу времени.

2. Надежность

Эта характеристика сети определяет, всегда ли сеть способна выполнять операции и, если операция запущена, то всегда ли она корректно завершится. Есть несколько подходов измерения этой характеристики:

• через измерение надежности устройств (время наработки на отказ, вероятность отказа, интенсивность отказов)

• коэффициент готовности – доля времени, в течение которого система может быть использована

• вероятность доставки пакета через ТС

• вероятность искажения пакета в ТС

• отказоустойчивость

3.Безопасность

Характеризует степень защищенности сети от несанкционированного использования и изменения состояния ее ресурсов:

• ТС

• СПД

• Вычислительные ресурсы

• Информация (доступ, изменение)

В случае информации говорят о конфиденциальности данных, когда доступ к данным получает лишь тот, кто имеет на это право, и целостности, когда изменять данные может только тот, кто имеет на это право.

4.Расширяемость и масштабируемость

Расширяемость характеризует то, насколько сложно изменить конфигурацию сети: СПД, добавить новый узел и т.п. Масштабируемость характеризует способность сети плавно увеличивать вычислительную мощность без деградации производительности сети в целом.

5.Прозрачность

Эта характеристика показывает, насколько «просто» пользоваться сетью. Чем сложнее доступ для пользователя к нужному сервису в сети, тем менее прозрачна сеть. В идеале должен быть реализован принцип «Сеть – это компьютер».

• сама распределяет ресурсы и управляет ими

• среда для разработки и выполнения программ

• поставщик сервиса

• для пользователя она прозрачна (он ее не видит)

• концепция метакомпьютера

6.Передача разнородных потоков данных (видео, звук, цифра)

Слияние средств вычислений и средств передачи разнородных данных. Здесь основную сложность представляет синхронность передачи.

7.Управление

Возможность управлять и контролировать работу каждого отдельного устройства в сети из единого центра.

8.Совместимость

Характеризует способность подключать разное оборудование и программное обеспечение.

Кто, как и для чего вводит стандарты

• Функции стандарта:

  • унификация (вспомним Вавилонскую башню)

  • координация

  • защита пользователей

  • защита инвестиций

• Стандарты

  • международные, государственные, отраслевые

  • de jure, de facto

• Международная организация по стандартизации (ISO)

  • Образована в 1946 году, распространена на 89 стран, включая Россию.

  • Имеет 200 технических комитетов, рабочие группы, более 100 000 добровольцев.

  • Этапы стандарта - CD, DIS, IS.

• Международный Союз электросвязи (орган ООН)

  • сектор радио коммуникаций (ITU-R)

  • сектор телекоммуникационной стандартизации (ITU-T)

  • сектор разработок

• Европейская ассоциация производителей компьютеров (ECMA)

• Американский национальный институт стандартов

  • стандартизация языков

  • развитие SNA совместно с IBM

• Министерство обороны США

• Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE)

• Госстандарт

• Техническая комиссия

Кто есть кто в мире стандартов для Интернета

• Интернет-cообщество (ISOC) - развитие инфраструктуры, общие вопросы развития и роста Интернета.

• Совет по архитектуре Internet (IAB) - технический контроль и координация работ по разработке новых стандартов и их реализации.

  • IETF - решение краткосрочных проблем, спецификация предложений для стандартизации

  • IRTF - долгосрочные проблемы, требующие отдельных исследования

• IETF формирует draft стандарта, которому присваивают RFC

  • standard proposal (6 месяцев)

  • standard draft (4 месяца)

  • официальный стандарт Интернета

14