Э. Таненбаум - Компьютерные сети. (4-е издание) (DJVU) (1130092), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Предыдущие системы справлялись с этой задачей не слишком хорошо, Вначале было решено реализовать БОХЕТ на основе традиционной системы мультиплексирования с разделением времени, при этом вся пропускная способность оптоволоконного кабеля выделялась одному каналу, который разбивался на интервалы времени, выделяемые подканалам, 5ОХЕТ как таковая является синхронной системой. Интервалы между посылаемыми битами управляются таймером с точностью 10 '.
Биты отсылаются в линию также в строго определенные моменты времени, контролируемые главным таймером. Когда впоследствии была предложена коммутация ячеек в качестве основы АТМ, тот факт, что такая система допускала произвольные интервалы между ячейками, сказался на названии асинхронного режима передачи (АТМ, АзупсЬгопоиз Тгапз(ег Моде), как бы в противоположность синхронному принципу функционирования сети БОХЕТ. В последней отправитель и получатель привязаны к общему таймеру, в АТМ такого нет. 180 Глава 2.
Физический уровень Обычный кадр ЯО)х)ЕТ представляет собой блок из 810 байт, выдаваемых каждые 125 мкс. Поскольку ЗОВЕТ является синхронной системой, кадры выдаются независимо от наличия какой-либо полезной информации, которую необходимо переслать. Скорость 8000 кадров в секунду очень точно соответствует частоте дискретизации каналов РСМ, используемых в телефонии. Проще всего описать кадр 8ОХЕТ из 810 байт в виде прямоугольника из 9 рядов по 90 колонок.
Тогда очевидно, что 8 . 810 = 6480 бит передаются 8000 раз в секунду, что дает скорость передачи 51,84 Мбитггс. Это основной канал ВОЙДЕТ, называющийся ЯТЯ-1 (ЯупсЬгопоцз Тгапзрогг %8па) — синхронный транспортный сигнал). Все магистрали 80)х)ЕТ кратны 8Т8-1, Первые три колонки каждого кадра зарезервированы под системную управляющую информацию, как показано на рис. 2.32.
Первые три ряда содержат заголовок раздела, следующие шесть рядов — заголовок линии. Заголовок секции генерируется и проверяется в начале и конце каждого раздела, тогда как заголовок линии генерируется и проверяется в начале н конце каждой линии. 3 колонки на заголовок 57 колонок Кадр ЗОМЕТ (125 мкс) Кадр ЗОМЕТ (125 мкс) За~оловок Н секции Заголовок Ц линии Заголовок И луги й Данные пользователя Рис. 2.32. Два соседних кадра системы ЗОМЕТ Передатчик ЗОВЕТ посылает соседние кадры по 810 байт без межкадровых пРомежутков, даже если данных для передачи нет (в этом случае посылаются фиктивные байты). С точки зрения приемника это выглядит как бесконечный битовый поток. Как же он узнает, где находится граница каждого кадрау Дело в том, что первые два байта кадра содержат фиксированную последовательность, которую приемник и старается найти, Если в большом количестве последовательно принятых кадров обнаруживается одна и та же комбинация нулей и единигц то логично предположить, что это граница кадра, и приемник считает себя синхронизированным с передатчиком.
Теоретически, пользователь может регулярно вставлять служебную последовательность в поток, но на практике это не может сбить с толку приемник, так как данные, отправляемые несколькими пользователями, подвергаются уплотнению. Есть, впрочем, и другие причины. Коммутируемая телефонная сеть общего пользования 181 Таблица 2.4. Скорости мультиплексирования ЗОЫЕТ и ЗОН ЗОН Скорость передачи данных, Мбит/с Оптические Общее ЗРЕ Пользователя ЗОМЕТ Электрические Оптические ЗТЗ-1 ЗТЗ-3 ЗТЗ-9 ЗТЗ-12 ЗТЗ-18 ЗТЗ-24 ЗТЗ-36 ЗТЗ-48 ЗТЗ-!92 49,536 1 48,608 445,824 594,432 891,648 1! 88,864 1783,296 2377,728 9510,912 ОС-1 ОС-З ОС-9 ОС-12 ОС-18 ОС-24 ОС-36 ОС-48 ОС-!92 51,84 155,52 466,56 622,08 933,12 1244,16 1866,24 2488,32 9953,28 50,112 150,336 451,008 601,344 902,016 1202,688 1804,032 2405, 376 9621,504 ЗТМ-1 ЗТМ-3 ЗТМ-4 ЗТМ-б ЗТМ-8 ЗТМ-12 ЗТМ-1б ЗТМ-64 Если какой-нибудь из данных носителей не является мультиплексным, а пеРеносит данные от одного источника, то к его названию добавляется латинская буква с, означающая солсагепагегу (объединенный).
Таким образом, ОС-3 означает 155,52-мегабитный носитель, состоящий из трех отдельных носителей ОС-1, а ОС-Зс означает передачу потока данных от одного источника со скоростью В оставшихся 87 столбцах содержатся данные пользователя. Они передаются со скоростью 87 9 8 8000 = 50,112 Мбит/с. Однако на самом деле данные пользователя, называемые синхронным полезным пакетом, ЯРЕ (Бупс!~гопооз Рау1оад Епче1оре), не всегда начинаются с первой строки и четвертой колонки. ВРЕ может начинаться где уп1дно в пределах кадра.
А указатель на его первый байт хранится в первой строке заголовка линии. 11ервой колонкой ЗРЕ является заголовок пути (то есть заголовок для сквозного протокола подуровня). Возможность начинать ЯРЕ в любом месте кадра БОХЕТ и даже занимать соседние два кадра, как показано на рис. 2.32, придает системе дополнительную гибкость. Например, если данные пользователя прибывают на источник, в то время как пустой кадр ЗОВЕТ уже передается, то они могут быть вставлены в текущий кадр, а не ждать начала следующего кадра. Иерархическая система мультиплексирования ЗОВЕТ показана в табл. 2А Определены скорости для синхронных транспортных сигналов от 8ТЗ-1 до 8ТБ-192. Оптический носитель (ОС, Орг1са1 Сагйег), соответствующий л-му синхронному транспортному сигналу (5Т5-л), называется ОС-п и совпадает с ЗТЗ-и с точностью до бита, с той разницей, что для синхронизации требуется некоторая перестановка битов.
Названия ЗРН отличаются — они начинаются с ОС-З, так как системы на основе рекомендаций СС1ТТ не имеют стандартизованной скорости 51,84 Мбит/с. Носитель ОС-9 присутствует в таблице, поскольку он довольно близко соответствует стандарту высокоскоростных магистралей передачи данных, принятому в Японии. ОС-18 и ОС-36 также применяются в Японии. В общую скорость потоков данных включены все управляющие сигналы. В скорость передачи полезной нагрузки ЗРЕ не входят заголовки линий и разделов. В скорость передачи данных пользователя включаются только 86 полезных колонок кадра. 1а2 Глава 2. Физический уровень 133,52 Мбит/с.
Три потока ОС-1 в составе потока ОС-Зс разделяются одной колонкой. Первая колонка 1 отделяет потгж 1, затем колонка 1 — поток 2, колонка 1 — поток 3, затем колонка 2 — поток 1, и так далее до конца кадра шириной 270 колонок и глубиной 9 строк. Коммутация С точки зрения среднего телефонного инженера, телефонная система состоит из двух частей: внешнего оборудования (местных телефонных линий и магистралей, вне коммутаторов) и внутреннего оборудования (коммутаторов), расположенного на телефонной станции. Мы рассмотрели внешнее оборудование. Теперь пора уделить внимание внутреннему.
В телефонных системах используются два различных приема: коммутации каналов и коммутации пакетов. Далее мы кратко познакомимся с каждым из них. Затем мы несколько подробнее обсудим коммутацию каналов, поскольку именно в соответствии с этой схемой функционирует современная телефонная система. Коммутацию пакетов мы изучим более детально в последующих главах. Коммутация каналов Когда вы (или ваш компьютер) снимаете телефонную трубку и набираете номер, коммутирующее оборудование телефонной системы отыскивает физический путь, состоящий из кабелей (медных или оптоволоконных; впрочем, это может быть и радиоканал) и ведущий от вашего телефона к телефону того, с кем вы связываетесь.
Такая система, называемая коммутацией каналов, схематически изображена на рис. 2.33, а. Каждый из шести прямоугольников представляет собой коммутирующую станцию (оконечную или междугородную), В данном примере каждая станция имеет три входных и три выходных линии. Когда звонок проходит через коммутационную станцию, между входной и выходной линиями устанавливается физическое соединение, как показано пунктирными линиями (такова, по крайней мере, концепция).
На заре телефонии соединение устанавливалось вручную телефонным оператором, который замыкал две линии проводом с двумя штекерами на концах. С изобретением автоматического коммутатора связана довольно забавная история. Автоматический коммутатор изобрел в Х1Х веке владелец похоронного бюро Алмон Б. Строуджер (А!пюп В. Зггоияег) вскоре после изобретения телефона. Когда кто-либо умирал, родственник умершего звонил городскому телефонному оператору и говорил: «Соедините меня, пожалуйста, с похоронным бюроы К несчастью для мистера Строуджера, в его городе было два похоронных бюро, и жена владельца конкурирующей фирмы как раз работала телефонным оператором.
Мистер Строуджер быстро понял, что либо он изобретет автоматический телефонный коммутатор, либо ему придется закрывать дело. Он выбрал первое. На протяжении почти 100 лет используемое во всем мире оборудование для коммутации каналов называлось искателем Строуджера. (История не упоминает, не устроилась ли жена его конкурента, уволенная с работы телефонного оператора, в телефонное справочное агентство, сообщая телефонный номер своего похоронного бюро всем желающим.) Коммутируемая телефонная сеть общего пользования 183 Модель, изображенная на рис. 2.33, а, конечно, сильно упрощена, поскольку канал, соединяющий двух абонентов телефонной линии, на самом деле может быть не только медным проводом, но и, например, микроволновой или оптоволоконной магистралью, на которой объединены тысячи телефонных абонентов.
Тем не менее, основная идея остается той же самой: когда один абонент звонит другому, устанавливается определенный путь, связывающий их, и этот путь остается неизменным до конца разговора. Во время звонка ие Коммутационная телефонная станция Рис. 3.33. Коммутация каналов (а); коммутация пакетов (б) Альтернативным способом коммутации является коммутация пакетов, котоРая схематически изображена на рис. 2.33, б. Отдельные пакеты пересылаются как положено, однако заранее никакой путь между абонентами не устанавливается.
Каждый пакет должен сам искать свой путь. Важным свойством коммутации каналов является необходимость установления сквозного пути от одного абонента до другого до того, как будут посланы данные. Именно поэтому время от конца набора номера до начала разговора может занимать около 10 с и более для междугородных или международных звонков. В течение этого интервала времени телефонная система ищет путь, изображенный на рис. 233, а.
Обратите внимание на то, что еще до начала передачи данных сигнал запроса на разговор должен пройти весь путь до пункта назначения и должен там быть распознан. Для многих компьютерных приложений (например, при проверке кредитной карточки клиента кассовым терминалом) длительное время установления связи является нежелательным. 184 Глава 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
