В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Это значсп, что решения о выборе маршрута изменяются прн изменении состояния сети. Основными причинами, влияюсцими на принятие решений о выборе маршрутов, являются: + неосправяостль — когда узел или канал связи выходит из строя, он более не может использоваться в качестве части маршрута; + иерее)ясака — когда кахой-либо участок сети оказывается перегруженным, желательно направлять пакеты в обход.
Чтобы адаптивная маршрутизация была возможна, узлы должны обмениватьсяинч р я ин~~зрлсацией о состоянии сети. Ради качества информации приходится мириться с апре с определенными накладными расходами. Чем болыпе объем информации, которой ой обмениваются узлы, и чем чаще происходит обмен информацией, тем выше качество принимаемых узлами решений о выборе маршрутов.
С лругой стороны, сама эта инфармапия оказывает определенную нагрузку на сеть, вызывая снижение производительности. Стандарт Х.25 Остается рассмотреть сщин технический аспект сетей с колсмутацией пакетов: ин- терфейс между сетью и присоелиненными к пей устройствами. Первым коммер- ческим стандартом сетевого интерфейса был Х.25. Сейчас стандарт Х.25 редко при- меняется в развитых странах, но все еще используется в различных уголках мира, Мы приведем здесь краткий обзор стандарта Х. 25, чтобы объяснить причины при- нятия некоторых решений для сетей ретрансляции кадров и АТМ. Х25 представляет собой стандарт сектора 1ТН-Т', определяющий интерфейс между хостом и сетью с колсмутацией пакетов.
Функциональность стандарта Х.25 определяется на трех уровнях: + физическом уровне; + канальном уровне', + пакетном уровне. Физический уровень имеет дело с физическим интерфейсом между присоеди- ненной станцией (компьютером, терминалом) и каналом, соединяющим станцию с узлом коммутации пакетов. Для этого уровня используется спецификация стан- дарта Х.21, хотя во многих случаях применяются другие стандарты, например стан- дарт Е1А-232 (Е1есггошсз 1пс)пзспез Аззос1ас(ап — Ассоциация электронной про- мышленности). Канальный уровень обеспечивает надежную передачу данных по физическому каналу, пересылая данные в виде последовательности кадров.
С ов. Стан- дарт канальнога уровня называют 1.АРВ (1.ш1с Ассезз Ргогаса!-Ва1апсес) — сбалан- сированный протокол доступа к каналу связи). Протокол 1АРВ представляет со- бой подмножество стандарта НОС1., описываемого в главе 11. Пакетный уровень предоставляет службу виртуального канала. Эта лу ала, Эта с жба позволяет всем подписчикам сети устанавливать логические соединения, н ния, называ- емые виртуальными каналаии, с другими подписчиками. Пример использования виртуальных каналов показан на рис.
4.5 (сплошными линиями показаны физичес- кие каналы связи, а штриховыми — виртуальные). Сравните его с рис.4.3. В данном примере станцией А установлен виртуальный канал со станцией С; станц "С; тан ней В установлены два виртуальных канала, один са станцией С, другой со станц ос анцией1); ~роме тога, станции Е и Р соединены виртуальными каналами со станцией сей О.
Ы~луккгокимй союз телекоммуникаций, сектор телккомкукикаций (1псксьас!опа! Тк!есышкикккС1ос1лоасоп-Те!ссослпшшсас1опк). 1 клите называется уровнелс передачи данках я уровне к управления каналом секес. — Приккк ко ма 108 Глава 4. Ретрансляция кадров Пе Пакет Х>25 Рнс. 4.5. Использование виртуальных каналов В данном контексте термин виртуальный канал означает логическое соединение между двумя станциямн сети. Возможно, такое соединение лучше называть внешним виртуальным каналом. Рю>ее мы использовали термин виртуальный канал для обозначения заранее спланированного маршрута между двумя станциями сети.
Этот маршрут можно назвать внутренним виртуальным каналом. Как правило, имеется однозначное соответствие между внешними н внутренними виртуальными каналами. Однако стандарт Х.25 может быть использован и в дейтаграммной сети. Для внешнего виртуальною канала важно >о, что между двумя станциями устанавливается логическая связь, или логический канал, и все данные, связанные с этим логическим каналом, рассматриваются как часть единого потока данных между двумя станциями.
Например, на рис. 4,5 станция Р различае~ пакеты, прибывающие с трех разных рабочих станций (В, Е, Г), по номеру виртуального канала, связанного с каждым приходящим пакетом. Рисунок 4.6 иллюстрирует связь между уровнями протоколов стандарта Х.25. Данные пользователя передаются вниз на уровень 3 стандарта Х.25, который добавляет управляк>щую информация> в виде заголовка, создавая таким образом пакет. Эта управлякццая информация служит нескольким пелям: + Содержит номер виртуального канала, служащий идентификатором. + Предоставляет порядковые номера, которые могут использоваться для управления потоком и контроля ошибок в каждом виртуальном канале.
4.2. Сети с ретрансляцией кадров 109 Заголоаок д', ' ':, *~:,нь! '*,-й ".,фф~ф 4$:-',: .чу '?'ф: Хаос|азлк Рис. 4.б. Данные пользователя н управляющая информация протокола Х.25 Затем весь пакет Х.25 передается вниз !ЛРВ-су>цности, которая добавляет управляющую информацию в начало и в конец пакета, формируя таким образом кадр !АРВ. Эта управлякяцая информация необходима для работы протокола! ЛРВ. 4.2. Сети с ретрансляцией кадров История вопроса При традиционном подходе к коммутации пакетов используется стандарт Х.25, который не только определяет интерфейс пользователь — сеть.
но также оказывает влияние на внутреннее строение сети. Некоторые клкшевые особенности подхода Х25 перечислены ниже; + Пакеты, управляющие соединением, то есть необходимые для установки и разрыва виртуального канала, передаются по тому же самому каналу, что и пакеты данных. В результате используется внутренняя спгнализаш|я. + Мультиплексирование виртуальных каналов пропсход|гг на уровне 2. + Механизмы управления потоком и контроля ошибок поддержива|отся как на уровне 2, так и на уровне 3.
ПРименение стандарта Х,25 связано со значительными накладными расходами. На каждом ретрансляционном участке сети протокол канального уровня '|одразумевает обмен пакетами данных и подтверждения. Кроме |т>го, на каждом ~Ромежуточном узле должны содержаться таблицы состояния для каждого виртуального канала, чтобы обеспечивать управление вызовами, а также управление потоком и контроль ошибок. Все эти накладные расходы оправданы, если имеется довольно высокая вероятность ошибки на лк>бой линии связи сети. Для современных цифровых средств связи приемлемым этот полход назва| ь нельзя. В сегодняшних сетях используются надежные цифровые технологии передачи данных по надежным каналам связи высокого качества, многие из которых представляя>т ~сбой оптоволоконные кабели. Кроме того, благодаря волоконной оптике и цпф- 110 Главе 4.
Ретрансляция кадров 4 2. Сети о ретрансляцией кадров 111 ровым технологиям могут быть достигнуты высокие скорости передачи данных. В таком окружении накладные расходы протоколов Х.25 представляются не только ненужными, но и снижающими производительность сетей. Технология ретрансляции кадров разработана, чтобы устранить большую часть накладных расходов стандарта Х.25, возникающих как в оконечных пользовательских системах, так и в сетях с коммутацией пакетов. Ключевые различия между ретрансляпией кадров и обычной службой коммутации пакетов стандарта Х.25 перечислены ниже: + Сигналы управления соединением передаются по отделенному от данных пользователя логическому соединению. Таким образом, промежуточным узлам не нужно хранить таблицы состояния или обрабатывать сообщения, относящиеся к управлению соединением для каждого отдельного соединения. + Мультиплексирование и коммутация логических соединений осуществляется на уровне 2', а не на уровне 3, что позволяет устранить целый уровень.
+ При ретрансляции кадров не производится управления потоком и контроля ошибок. При необходимости эти вопросы решаются на более высоком уровне. Таким образом. при ретрансляции кадров одиночный кадр данных пользователя посылается от источника приемнику, а подтверждение, формируемое на более вгясоком уровне, переносится обратно в кадре. Обмена кадров данных и подтверждений между отдельными узлами сети нег. Рассмотрим преимущества и недостатки данного подхода. Основной потенциальный недостаток ретрансляции кадров по сравнению со стандартом Х.25 заключается в том, что теряется возлюжность управления потоком и контроля ошибок. (Хотя ретрансляция кадров не предоставляет сквозного управления потоком и контроля ошибок, они могут осуществляться на более высоком уровне.) В стандарте Х.25 несколько виртуальных каналов формируются на одной физической линии связи, а на канальном уровне возможно использование протокола 1.АРВ для обеспечения надежной передачи данных от источника до сети с коммутацией пакетов и от сети с коммутацией пакетов до получателя.
Кроме того, на каждом ретрансляционном участке сети для надежности может быть использован протокол передачи данных. В случае ретрансляции кадров этот канальный протокол на уровне ретрансляционных участков теряется. Однако благодаря выросшей надежности физических каналов связи и коммутаторов этот недостаток не является таким уж существенным. Преимущество ретрансляции кадров заключается в том, что пропесс взаимодействия значительно упрощается. Интерфейс между сетью и пользователем становится существенно проще, так же как и внутренняя сетевая обработка. В результате можно ожидать снижения задержек и увеличения производительности. Изучения показывают (см. 1111]), что при использовании механизма ретрансляции кадров вместо стандарта Х.25 производительность улучшается на порядок или даже более.
В рекомендации 1.233 сектора 1ТП-Т указывается, что ретрансляцию кадров следует применять на скоростях доступа до 2 Мбит/с. > Цнкнмо, пюнбкз, гзк как 1«м, выше) Х25 также мультиплексирует виртуальные каналы па уровне 2.— дрим«ч перев. Однако в настоящее время уже доступна служба ретрансляции кадров на более высоких скоростях дрхитектура ретрансляции кадров Иа рис, 4.7 структура протокола ретрансляции кадров сравнивается со структурой протокола Х.25. Как уже упоминалосьь стандарт Х.25 определяет три уровня. Физический уровень ответствен за детали передающей среды и передачу битов с заданной скоростью при помощи определенного метода кодирования (например, Е1А-232), Протокол 1.АРВ предоставляет надежный протокол управления каналом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
