Lektsia_SDH1 (Электронные лекции)
Описание файла
Файл "Lektsia_SDH1" внутри архива находится в папке "Электронные лекции". PDF-файл из архива "Электронные лекции", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "сетевые технологии" из 6 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "сетевые технологии" в общих файлах.
Просмотр PDF-файла онлайн
Текст из PDF
Лекция 3.Технология синхронной цифровой иерархииТехнология синхронной цифровой иерархии (Synchronous Digital Hierarchy,SDH) позволяет создавать надежные транспортные сети и гибко формироватьцифровые каналы в широком диапазоне скоростей — от нескольких мегабит додесятков гигабит в секунду.Основная область ее применения — первичные сети операторов связи.Мультиплексоры SDH с волоконно-оптическими линиями связи между нимиобразуют среду, в которой администратор сети SDH организует цифровыеканалы между точками подключения абонентского оборудования илиоборудования вторичных (наложенных) сетей самого оператора — телефонныхсетей и сетей передачи данных.Технология SDH находит также спрос в крупных корпоративных иведомственных сетях, когда имеются технические и экономическиепредпосылки для создания собственной инфраструктуры цифровых каналов,например в сетях предприятий энергетического комплекса илижелезнодорожных компаний.Каналы SDH относятся к классу полупостоянных (semipermanent) —формирование (provisioning) канала происходит по инициативе оператора сетиSDH, пользователи же лишены такой возможности, поэтому такие каналыобычно применяются для передачи достаточно устойчивых во временипотоков.
Из-за полупостоянного характера соединений в технологии SDH чащеиспользуется термин «кросс-коннект» (cross-connect), а не коммутация.Сети SDH относятся к классу сетей с коммутацией каналов на базесинхронного мультиплексирования с разделением по времени (TimeDivision Multiplexing, TDM), при котором адресация информации от отдельныхабонентов определяется ее относительным временным положением внутрисоставного кадра, а не явным адресом, как это происходит в сетях скоммутацией пакетов.С помощью каналов SDH обычно объединяют большое количествопериферийных (и менее скоростных) каналов плезиохронной цифровойиерархии (Plesiochronous Digital Hierarchy, PDH).Сети SDH обладают многими достоинствами.
Назовем главные среди них.1.Гибкая иерархическая схема мультиплексирования цифровых потоковразных скоростей позволяет вводить в магистральный канал и выводить из негопользовательскую информацию любого поддерживаемого технологией уровняскорости без демультиплексирования потока в целом — а это означает нетолько гибкость, но и экономию оборудования. Схема мультиплексированиястандартизована на международном уровне, что обеспечивает совместимостьоборудования разных производителей.1Рис.
Пример использования каналов SDH для соединения абонентского оборудования разного типа.2.Отказоустойчивость сети. Сети SDH обладают высокой степенью«живучести» — технология предусматривает автоматическую реакциюоборудования на такие типичные отказы, как обрыв кабеля, выход из строяпорта, мультиплексора или отдельной его карты, при этом трафик направляетсяпо резервному пути или происходит быстрый переход на резервный модуль.Переключение на резервный путь осуществляется обычно в течение 50 мс.3.Мониторинг и управление сетью на основе включаемой в заголовкикадров информации обеспечивают обязательный уровень управляемости сетивне зависимости от производителя оборудования и создает основу длянаращиванияадминистративныхфункцийвсистемахуправленияпроизводителей оборудования SDH.
Гибкость управления сетью обусловленаналичием большого числа достаточно широкополосных каналов управления игибкой иерархической системой управления как на сетевом уровне, так и науровне управления компонентами сети.4.Высокое качество транспортного обслуживания для трафика любого типа— голосового, видео и компьютерного. Лежащее в основе SDHмультиплексирование TDM обеспечивает трафику каждого абонентагарантированную пропускную способность, а также низкий и фиксированныйуровень задержек. Выделение полосы пропускания по требованию – сервис,который раньше мог быть осуществлен только по заранее (например, занесколько дней) спланированной договоренности, теперь может бытьпредоставлен в считанные секунды путем переключения на другой(широкополосный) канал.25.Прозрачность для передачи любого трафика – факт, обусловленныйиспользованием виртуальных контейнеров для передачи трафика,сформированного другими технологиями, включая самые современныетехнологии: Frame Relay, IP, ISDN и ATM.6.Универсальность применения – технология может быть использована какдля создания глобальных сетей или глобальной магистрали, так и длякомпактной кольцевой корпоративной сети, объединяющей рядлокальных сетей.7.Простота наращивания мощности – при наличии универсальной стойкидля размещения аппаратуры переход на следующую более высокую скоростьиерархии осуществляется просто вставкой новых (рассчитанных на большуюскорость) карт-блоков.Особенности построения синхронной иерархии SONET/SDHРассмотрим общие особенности построения синхронной цифровой иерархии.Сети SONET/SDH, несмотря на их очевидные преимущества перед сетямиPDH, не имели бы такого успеха, если бы не обеспечивали преемственность иподдержку стандартов PDH обоих иерархий – американского и европейского.Так, мультиплексоры сетей SONET/SDH, через которые осуществляется доступв сеть, рассчитаны на поддержку только тех каналов доступа, скоростьпередачи которых соответствует объединеному стандартному ряду АС и ЕСиерархий PDH, а именно: 1,5; 2; 6; 34; 45; 140 Мбит/с, или Т1, Е1, Т2, Е3, Т3,Е4.
Цифровые потоки сигналов, скорость передачи которых соответствуетэтому ряду, будем называть трибами PDH или компонентными сигналами, асигналы, скорость передачи которых соответствует стандартному рядускоростей SONET/SDH – трибами SONET/SDH. Из трибов PDH был исключентриб Е2, а триб Т2, хотя и остался в общей схеме мультиплексирования,поддерживается только версией ITU-T и исключен из версии ETSI.Итак, первая особенность иерархии SONET/SDH – поддержка в качествевходных сигналов каналов доступа только трибов PDH и SONET/SDH.Другая особенность – процедура формирования структуры фрейма.Два правила относятся к разряду общих:1.
при наличии иерархии структур структура верхнего уровня может строитьсяиз структур нижнего уровня,2. несколько структур того же уровня могут быть объединены в одну болееобщую структуру.3Остальные правила отражают специфику технологии. Например, если на входемультиплексора имеем трибы PDH, которые должны быть упакованы в модульSTM-N так, чтобы их можно было вывести в нужном месте, то модуль должениметь вид контейнера стандартного размера (в силу синхронности сети егоразмеры не должны меняться), имеющего сопровождающую документацию –заголовок, где собраны все необходимые для его управления и маршрутизациисведения, и внутреннюю емкость достаточную для размещения полезнойнагрузки – однотипных контейнеров меньшего размера, которые также должныиметь заголовок и полезную нагрузку и т.
д. (по принципу матрешки, или пометоду последовательных вложений, или инкапсуляций).Для реализации этого метода было предложено использовать понятиеконтейнер, в который и упаковывается триб. По типоразмеру контейнерыделятся на 4 уровня, соответствующие уровням PDH. На контейнер долженнаклеиваться ярлык, содержащий управляющую информацию для сборастатистики прохождения контейнера. Контейнер с таким ярлыком используетсядля переноса информации, т.е. является логическим, а не физическим объектом,поэтому его называют виртуальным контейнером.Итак, вторая особенность иерархии SDH – трибы должны быть упакованы встандартные помеченные контейнеры, размеры которых определяются уровнемтриба в иерархии PDH.Виртуальные контейнеры могут объединяться в группы двумя различнымиспособами.Контейнерынижнихуровнеймогут,например,мультиплексироваться (т.
е. составляться вместе) и использоваться в качествеполезной нагрузки контейнеров верхних уровней (т.е. большего размера),которые, в свою очередь, служат полезной нагрузкой контейнера самоговерхнего уровня (самого большого размера) – фрейма STM-1.Такое группирование может осуществляться по жесткой синхронной схеме, прикоторой место отдельного контейнера в поле для размещения нагрузки строгофиксировано. С другой стороны, из нескольких фреймов могут бытьсоставлены новые (более крупные) образования – мультифреймы.В результате возможных различий в типе составляющих контейнеров ивременных флуктуаций в процессе загрузки фрейма положение контейнероввнутри мультифрейма может быть, строго говоря, меняться, что можетпривести к ошибке при вводе/выводе контейнера.
Для устранения этого фактана каждый виртуальный контейнер заводится указатель, содержащийфактический адрес начала виртуального контейнера на карте поля, отведенногопод полезную нагрузку. Указатель дает контейнеру некоторую степень4свободы, т.е. возможность “плавать" под действием непредвиденныхвременных задержек, но при этом гарантирует, что он не будет потерян.Итак, третья особенность иерархии SDH – положение виртуального контейнераможет определяться с помощью указателей, позволяющих устранитьпротиворечие между фактом синхронности обработки и возможнымизменением положения контейнера внутри поля полезной нагрузки.Хотя размеры контейнеров различны, а емкость контейнеров верхних уровнейдостаточно велика, может оказаться так, что, либо она все равно недостаточна,либо под нагрузку лучше выделить несколько (в том числе и с дробной частью)контейнеров меньшего размера.