Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Если другим абонентом производится попытка установить соединение, а ресурсы уже на исходе, то вызов отвергается и выдается сигнал, равнозначный сигналу езанятом Таким образом, если уж соединение установлено, значит, будет обеспечено надлежащее качество обслуживания.
В сетях без установления соединения такого добиться сложно. Например, если на один и тот же маршрутизатор придет слишком большое количество пакетов, то он может «задохнуться» и потерять часть из них. Конечно, система организована так, что отправитель узнает о потерях и перешлет нужные пакеты, но общее качество обслуживания оставит тягостное впечатление. Такую сеть нельзя будет использовать для передачи аудио- и видеоинформации, если только она не будет практически свободна. Естественно, телефонные компании заботятся об Примеры сетей В7 обеспечении нормальной передачи голоса, то есть аудиоинформации, отсюда их очевидные предпочтения одних технолопш другим.
Вторая причина, по которой телефонные компании продолжают использовать сети, основанные на установлении соединения, — это возможность получать прибыль за выделяемое для работы пользователей время. Известно, что звонки на большие расстояния приходится оплачивать поминутно. Когда стали распространяться компьютерные сети, система поминутной оплаты вполне естественно переняла такую схему. Если вам приходится установить соединение, прежде чем начать передачу данных, то этот момент может стать началом отсчета времени работы в Сети.
Если же такого момента соединения не существует, то ни о какой поминутной оплате не может быть и речи. Между прочим, поддержка системы тарифных сборов обходится очень дорого, Если бы телефонные компании просто установили ежемесячную абонентскую плату за неограниченное время пребывания в Интернете, они сэкономили бы огромную сумму денег несмотря на то, что при этом возросла бы нагрузка на линии и оборудование. Однако некоторые политические и другие факторы не могут допустить введения такой системы оплаты.
Между тем в других секторах услуг с населения взимается именно абонентская плата. Скажем, кабельное телевидение обязывает пользователей вносить ежемесячную фиксированную сумму, которая не зависит от того, сколько программ они посмотрели. А ведь здесь тоже можно было бы применить принцип оплаты просмотра каждой программы. Так сделано не было отчасти из-за дороговизны внедрения тарифной системы.
Аналогично этому, многие парки развлечений продают только входные билеты, которые не ограничивают количество посещений разных аттракционов. А передвижные ярмарки с аттракционами, наоборот, берут деньги за каждую поездку на пластмассовой лошадке. Таким образом, стшювится понятно, почему все сети, связанные с телефонной индустрией, никогда не откажутся от идеи подсетей с установлением соединений. Несколько удивляет, что и Интернет движется в том же направлении. Видимо, это объясняется попыткой повысить качество обслуживания, чтобы не возникало проблем с передачей мультимедийной информации.
Мы еще вернемся к этому вопросу в главе 5. А теперь рассмотрим некоторые примеры сетей на основе соединений. Х.25 и ретрансляция кадров Первым примером сети с установлением соединений является Х.25. Это была первая общественная сеть передачи данных, Родилась она в 70-е годы, когда во всем мире действовали телефонные монополии. В каждой стране имелась только одна сеть передачи данных — телефонная. Чтобы подключиться к Х.25, компьютер Устанавливал соединение с удаленным компьютером, то есть совершал телефонный звонок. Этому соединению присваивался уникальный номер, по которому и определялось место назначения передаваемых пакетов (в такой сети одновременно могло быть много соединений).
Пакеты имели очень простой формат. Они состояли из трехбайтного заголовка, после которого следовало поле данных размером до 128 байт. Заголовок состоял из 12-битного номера соединения, порядкового 88 Глава 1. Введение номера пакета, номера для подтверждения доставки и еще некоторой служебной информации. Сеть Х,25 работала с переменным успехом в течение одного десятилетия. В 80-е годы на смену Х.25 пришла технология ретрансляции кадров (ггаше Ве!ау). На ее основе была построена сеть без контроля ошибок и передачи. Поскольку она была ориентирована на установление соединения, то пакеты доставлялись в нужном порядке (если, конечно, доставлялись вообще).
Эти три свойства (отсутствне контроля передачи, отсутствие контроля ошибок и доставка в нормальном порядке) сделали сеть с ретрансляцией кадров похожей на некую глобальную по охвату и локальную по принципу действия сеть. Она широко применялась для соединения ЛВС разных офисов одного предприятия. Данная технология имела умеренный успех, но до сих пор кое-где используется. Асинхронный режим передачи (АТМ) Наконец, еще одна очень важная технология с установлением соединения носит название АТМ (АзупсЬгопопз Тгапз(ег Мобе — асинхронный режим передачи). Причиной столь странного наименования является то, что в большинстве систем, связанных с телефонной сетью, передача осуществляется с синхронизацией (то есть жестко привязана ко времени), а в АТМ это не так.
Появилась эта технология в начале 90-х и вошла в жизнь компьютерных сетей во многом благодаря бурной рекламной кампании (б!пзЬигй, 1996; Оога!йу, 1995; !Ье, 1997; Кпп и др., 1994; 51а!!!пяз, 2000). Было заявлено, что АТМ решит абсолютно все мировые проблемы, связанные с компьютерными сетями и телекоммуникациями, объединив передачу голоса и данных, кабельное телевидение, телеграф, телетайп, почтовых голубей и консервные банки, чем бы они ни соединялись — проводами, дымовыми сигналами, звуками тамбуринов, — в единую интегрированную систему, которая умеет все и удовлетворит всех. Как ни странно, этого не произошло.
По большей части, проблемы АТМ были похожи на обсуждавшиеся ранее проблемы О81: несвоевременность, неудачные технологии, реализация и политика. Только что отбившись от давления телефонных компаний, Интернет-сообщество увидело н в АТМ борца против телефонных сетей — своего, так сказать, сподвижника.
Но на самом деле все оказалось не совсем так, и на этот раз даже самые ярые фанатики дейтаграммных сетей убедились в том, что качество обслуживания при предоставлении такого доступа в Интернет оставляет желать лучшего. В целом технология АТМ имела больший успех, чем 051, и продолжает использоваться глубоко в недрах телефонной системы и поныне.
Занимается она там передачей !Р-пакетов. Поскольку ее использование можно заметить, только очень сильно углубившись в подробности передачи данных, рядовые пользователи даже не подозревают о существовании АТМ, а между тем она живет и здравствует. Виртуальные каналы АТМ Поскольку АТМ является технологией, основанной на предварительном соединении, перед посылкой данных необходимо отправить пакет для установки связи. Примеры сетей 89 По мере прохождения этого установочного пакета по узлам подсети все маршрутизаторы делают записи в своих внутренних таблицах, отмечая тем самым наличие соединения и резервируя для него определенные ресурсы.
Устанавливаемые соединения в терминологии АТМ часто называют виртуальными каналами, по аналогии с физическими каналами, имеющимися в телефонной системе. В большинстве сетей АТМ также имеются постоянные виртуальные каналы, представляющие собой постоянные соединения между двумя удаленными друг от друга хостами. Они напоминают выделенные телефонные линни. У каждого соединения (как временного, так и постоянного) есть свой уникальный идентификатор. Виртуальный канал показан на рис. 1.26. Маршрутизатор Подсеть Принимающий процесс Отправляющий процесс Виртуальный канал Рис.
1.26. Виртуальный канал После установки соединения любая из сторон может начать передачу данных. В основе технологии АТМ лежит идея передачи информации небольшими пакетами фиксированной длины, называемых ячейками. Ячейки имеют размер 53 байта, из которых 5 байт составляют заголовок, а 48 несут полезную нагрузку, как показано на рис. 1.27.
Частью заголовка является идентификатор соединения, поэтому как хосты (отправляющий и принимающий), так и все маршрутизаторы, Встречающиеся по пути, знают, какая ячейка принадлежит какому соединению. Эта информация позволяет маршрутизатору направить каждый входящий пакет в нужном направлении. Определение маршрута производится на аппаратном уровне с высокой скоростью.
На самом деле, основным аргументом в пользу ячеек фиксированной длины является как раз тот факт, что можно легко организовать аппаратную обработку маршрутизаторами коротких пакетов известной длины. Маршрутизацию «Р-пакетов можно осуществить только программно, что гораз- о медленнее.
Еще одним плюсом АТМ является то, что можно настроить аппаРатуру на размножение входящего пакета на множество выходных линий. Такое свойство требуется для организации некого подобия телевизионной программы, догорая методом широковещания пересылается большому количеству абонентов. «~аконец, небольшие ячейки вряд ли смогут заблокироваться линию надолго, что гарантирует определенный уровень качества обслуживания. Все ячейки следуют по одному и тому же маршруту, поэтому верный порядок ~з*доставки гарантируется, хотя сама доставка — нет.
Если отправляется вначаае'ячейка № 1, затем ячейка № 2, то (ссли они обе прибывают на принимающий "вст) не может возникнуть такой ситуации, когда придет сначала № 2, затем № 1. Однако не исключено, что один или даже оба пакета по пути потеряются. Вос- 90 Глава 1. Введение станавливать их должны протоколы более высоких уровней. И все же обратите внимание: хотя эта технология не дает абсолютных гарантий доставки, это лучше, чем то, что может обеспечить Интернет.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
