Полный курс лекций 2009-го года (1130357), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Результатом одной изтаких попыток (предпринятой FRF) стал проект стандарта, включающего в себя спецификации ANSI,которые обязательны для выполнения членами FRF. В январе 1992 г. этот проект был доработанТехническим комитетом FRF и утвержден собранием членов FRF.Принятый FRF проект рассматривает только спецификации для постоянных виртуальных каналов(PVC) и интерфейса «пользователь-сеть» (UNI).
В него не вошли стандарты для коммутируемыхвиртуальных каналов (SVC) и интерфейса межсетевого взаимодействия. Однако работа по этимнаправлениям продолжается, и ее результаты найдут свое отражение в новых стандартах FR. Проект FRFне рассматривает и стандарты физических интерфейсов, поэтому при создании сетей FR допускаютсяразные физические интерфейсы.1.9.3. Высокоскоростной ISDN и ATMКроме проблем, связанных с быстро растущими требованиями в области сервиса, есть и еще одна интеграция разных сетей.
Например, Х.25, SMDS и FR сетей с сетью DQDB. Связывать и обслуживать всеэто разнообразие сетей - огромная головная боль. А есть еще кабельное телевидение и т.д. и т.д. Выход изэтого ада - создать единую сеть, обеспечивающую такую высокую скорость передачи, что она будетспособна поддерживать любую услугу. Это нельзя сделать быстро за одну ночь. Это очень масштабныйпроект и он уже начался.Этот новый сервис передачи данных называется Broadband ISDN - высокоскоростной ISDN. Этотсервис будет поддерживать передачу видео, аудио и цифровых данных высокого качества, обеспечиватьвысокоскоростную связь между локальными сетями. Основной технологией, которая делает возможнымреализацию сервиса B-ISDN, является АТМ (Asynchronous Transfer Mode) - асинхронный способ передачи.Главная идея АТМ - передавать данные малыми порциями, фиксированной длины, называемымиячейками.
Каждая ячейка имеет длину 53 байта - 48 на данные и 5 на заголовок. На рисунке 1-21показана 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 АТМПереход 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 старуютехнику мультиплексирования.§АТМ - это технология, ориентированная на соединение: прежде чем передавать данные, устанавливаетсясоединение 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 достигнутаскорость 155 Мбит/сек. и 622 Мбит/сек.§Когда АТМ появился, основной областью применения этого сервиса считалось видео по заказу. Внастоящее время появились и другие приложения, которые также требуют высокой пропускнойспособности.1.9.4. Эталонная модель B-ISDN АТМРассмотрим эталонную модель АТМ в том виде, как она представлена в области телефонии. Этамодель изображена на рисунке 1-22 в виде куба. Она состоит из трех уровней: физического, АТМ иуровня адаптации.
Сверху пользователь может поместить любое приложение, например, стек TCP/IP.Рисунок 1-22. Модель АТМФизический уровень в АТМ определяет правила передачи и приема данных в форме потока битов ипреобразования их в ячейки. Носителями этого потока могут быть разные среды. АТМ не ограничивает ихчисло.АТМ-уровень отвечает за транспорт ячеек.
Он определяет формат ячейки, заголовок, егосодержимое, отвечает за установление и поддержание виртуальных соединений. Управление потоком иперегрузками также сосредоточено здесь.Уровень адаптации (AAL) обеспечивает приложениям-пользователям возможность работы в терминахпакетов или подобных им единиц, а не ячеек.Плоскость пользователя отвечает за транспорт данных, управление потоком, исправление ошибок идругие функции пользователя. Плоскость управления отвечает за управление соединением.Уровни управления уровнем и плоскостью отвечают за управление ресурсами и координациюмежуровневых взаимодействий.Физический уровень и уровень адаптации имеют по два подуровня. Они показаны в таблице 1-23.Таблица 1-23.
Уровни и подуровни АТМУровеньMOCУровень ATM3/4AALПодуровень ATMCS (Convergence Sublayer подуровень сходимости)ФункцииПредоставление стандартногоинтерфейса (сходимость)SAR (Segmentation & Reassembly Сегментация и сборкаSublayer - подуровеньсегментации и сборки)2/3Управление потокомФормирование/извлечение заголовковУправление виртуальным каналом/путем(Де)мультиплексирование ячеекATM2TC (Transmission ConvergenceSublayer - подуровеньподготовки ячеек)ФизическийРазделение передачи ячеекФормирование и проверка контрольнойсуммы заголовкаФормирование ячеекСборка ячеек в оболочкуФормирование кадра1PMD (Physical Medium Dependent Тактовая синхронизацияSublayer - подуровень средыФизический доступ к сетипередачи)1.9.5.
SMDS - Мегабитная система передачи данных с коммутациейЭта СПД была разработана фирмой Bellcore для тех пользователей, у которых есть несколько LANподразделений, территориально разобщенных. Для их соединения либо надо арендовать 6 телефонныхлиний (рисунок 1-24 (а)), либо поступить так, как показано на рисунке 1-24 (b). В последнем случаенадо арендовать четыре короткие линии от LAN до точки подключения к SMDS-сети.Рисунок 1-24. Соединение LAN через SMDSПреимущества SMDS следующие:§Обычные телефонные линии рассчитаны на постоянную загрузку, SMDS-сеть - на взрывную, т.е. большаячасть 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 полногосоединения 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 SMDSРазвитие этой службы идет в направлении вещательной передачи, когда пользователь можетопределить несколько адресов для доставки пакета. В то же время, если допустить возможностьпредопределения тех телефонных номеров, от которых можно получать пакеты, пользователи получатпрекрасную возможность создания своей индивидуальной сети на основе телефонной службы.1.9.6. Сравнение СПДВ таблице 1-26 приведены основные данные по каждой из ранее рассмотренных СПД. Можетвозникнуть вопрос: почему их так много? Все они появились в разное время, под давлением потребностейразных категорий пользователей, разрабатывались разными компаниями из разных областей: телефония,цифровые сети, телевизионные сети.Таблица 1-26.
Возможности разных СПДСвойствоDQDBSMDSX.25Frame RelayATM AALОриентированность на соединениеЕстьНетЕстьЕстьЕстьСтандартная скорость передачи (Мбит/сек.)45450,0641,5155КоммутируемостьНетЕстьЕстьНетЕстьФиксируемая нагрузкаЕстьНетНетНетНетМаксимальная нагрузка4491881281600ПеременнаяПостоянные виртуальные каналыНетНетДаДаДаГрупповое вещаниеНетДаНетНетДа1.10. Требования, предъявляемые к современным компьютернымсетямГлавным требованием является обеспечение пользователям доступ к вычислительным сервисам сети.Все остальные требования – производительность, надежность, безопасность, расширяемость имасштабируемость, управляемость, совместимость – характеризуют качество реализации главноготребования.1.10.1.
ПроизводительностьПроизводительность сети характеризует скорость работы сети. Эта характеристика измеряется вколичестве услуг в единицу времени. Под услугой может пониматься пропускная способность - числопакетов, пройденных через сеть за секунду, минуту, час, день.
Соответственно говорят о средней,мгновенной, пиковой, минимальной пропускной способности сети. Это может быть выполнениеопределенной операции – тогда это время реакции. Чаще всего пользователь обращает внимание именнона этот индекс производительности. Он характеризует как скорость работы клиента, так и скорость работысервера и СПД. Индекс, характеризующий только работу СПД, называется время передачи – время отпоступления запроса на вход СПД до появления его на выходе.1.10.2.
НадежностьЭта характеристика сети определяет, всегда ли сеть способна выполнять операции и, если операциязапущена, то всегда ли она корректно завершится. Есть несколько подходов измерения этойхарактеристики:§через измерение надежности устройств (время наработки на отказ, вероятность отказа, интенсивностьотказов)§коэффициент готовности – доля времени, в течение которого система может быть использована§вероятность доставки пакета через ТС§вероятность искажения пакета в ТС§отказоустойчивость1.10.3. БезопасностьХарактеризует степень защищенности сети от несанкционированного использования и изменениясостояния ее ресурсов:§ТС§СПД§Вычислительные ресурсы§Информация (доступ, изменение)В случае информации говорят о конфиденциальности данных, когда доступ к данным получает лишьтот, кто имеет на это право, и целостности, когда изменять данные может только тот, кто имеет на этоправо.1.10.4. Расширяемость и масштабируемостьРасширяемость характеризует то, насколько сложно изменить конфигурацию сети: СПД, добавитьновый узел и т.п.Масштабируемость характеризует способность сети плавно увеличивать вычислительную мощностьбез деградации производительности сети в целом.1.10.5.
ПрозрачностьЭта характеристика показывает, насколько «просто» пользоваться сетью. Чем сложнее доступ дляпользователя к нужному сервису в сети, тем менее прозрачна сеть. В идеале должен быть реализованпринцип «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 метакомпьютера1.10.6. Передача разнородных потоков данных (видео, звук, цифра)Слияние средств вычислений и средств передачи разнородных данных.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
