Лекции 2010-го года (1130544), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Услуги различаются по следующим параметрам:• максимальный размер поля информации в кадре FR (в байтах)• пропускная способность порта, посредством которого абонент подключается к сетиFR• гарантированная скорость передачи данных (Committed Information Rate, CIR) - приобеспечении требуемого качества доставки• гарантированный объем передачи информации (Committed Burst Size, BC) - приобеспечении требуемого качества доставки• дополнительный объем передачи информации (Excess Burst Size, BE) - привозможном снижении качества передачи данныхПредварительные соглашения реализуются следующим образом.1.Абонент выбирает (и оплачивает) пропускную способность порта игарантированную скорость передачи данных для фиксированного виртуальногосоединения (PVC).2.Узел доступа к сети FR измеряет «реальную потребность абонента» в ресурсепропускной способности канала связи.3.Если этот ресурс (выраженный реальной скоростью передачи информации) непревышает CIR, то кадры передаются без изменений.
Если требуемая скоростьпревышает CIR, но соответствует пропускной способности порта, то бит DEустанавливается в «1», что дает возможность удалять соответствующие кадры привозникновении перегрузок (абонент также имеет право решать, какие кадры для негоменее важны).
Наконец, если превышена пропускная способность порта, кадрыуничтожаются вне зависимости от каких-либо условий.Абонент способен воспользоваться предварительным соглашением и для того, чтобыуменьшить свои затраты следующим оригинальным способом. Некоторые операторысетей (поставщики услуг) предлагают значительные скидки при передаче кадров с битомDE, установленным в «1».
При наличии в сети значительного запаса пропускнойспособности абонент может установить гарантированную скорость передачи, равнуюнулю. В этом случае во всех передаваемых кадрах бит DE будет установлен в «1».3.5.3. Уровень канала данных в ИнтернетеЗдесь мы рассмотрим протоколы, которые используются для каналов «точка-точка» вИнтернете.
На уровне канала данных соединения «точка-точка» возникают междумаршрутизаторами либо коммутирующими элементами в СПД. Другой частовстречающийся случай для таких соединений - соединение из дома через модем синтернет-провайдером. Эта ситуация показана на рисунке 3-20.Рисунок 3-20. Доступ в Интернет28Для упомянутых выше соединений: «маршрутизатор-маршрутизатор» и «хостмаршрутизатор» через телефонную линию было предложено два протокола: SLIP и PPP.3.5.3.1. SLIP - Serial Line IPSLIP - наиболее старый из этих двух протоколов. Он был создан в 1984 году длясоединения рабочих станций SUN через модем. Этот протокол был описан в RFC 1055.Его работа очень проста: он вставляет специальные флаг-байты в начало и конец IPпакета.Последние версии этого протокола осуществляют также сжатие заголовков TCP и IP упоследовательных пакетов, так как они несут очень много одинаковой информации. Однаиз последних версий этого протокола описана в RFC 1144.SLIP имеет ряд серьезных недостатков - он не занимается контролем и исправлениемошибок, оставляя это протоколам верхних уровней.
Во-вторых, он работает только с IPпакетами. В современных условиях, когда Интернет объединяет самые разнообразныесети, это серьезный недостаток.В-третьих, IP-адреса взаимодействующих сторон должны быть известны заранее. Вусловиях нехватки IP-адресов это недостаток, так как было бы удобнее задавать IP-адресдинамически, лишь на период действия соединения.В-четвертых, этот протокол не обеспечивает какой-либо проверки аутентичностивзаимодействующих сторон. Так что вы не можете быть уверены, с кем вы общаетесь.В-пятых, для этого протокола нет стандарта, и существует множество его версий, не всеиз которых совместимы.3.5.3.2.
PPP - протокол «точка-точка»Чтобы исправить указанные выше недостатки, комитет IETF (Internet Engineering TaskForce) создал группу, которой было поручено разработать новый протокол. В результатеее усилий появился протокол РРР (Point-to-Point Protocol), описанный в RFC 1661, 1662 и1663. Протокол РРР обеспечивает обнаружение ошибок, поддерживает разные протоколы,позволяет динамически выделять IP-адрес только на период соединения, выполняетаутентификацию абонентов и имеет ряд других преимуществ перед SLIP.29Протокол РРР обеспечивает три основных функции:1.Распознавание кадров. Однозначно определяется конец кадра и начало нового.Здесь же происходит обнаружение ошибок.2.Управление линией, т.е.
активизация линии, ее проверка, определение основныхпараметров передачи в диалоге, корректное завершение передачи со сбросомпараметров. Этот протокол называет LCP (Link Control Protocol).3.Определение основных параметров соединения между сетевыми уровнями, чтобыобеспечить независимость от реализации сетевого уровня. Выбранный методпредполагает наличие разных NCP (Network Control Protocol) на каждомподдерживаемом сетевом уровне.Чтобы лучше понять, как это все работает вместе, рассмотрим типичный сценарий, когдапользователь из дома по телефонной линии хочет подключить свой PC к Интернету.
РСзвонит на маршрутизатор сервис-провайдера. После того как маршрутизатор принялзвонок и установил физическое соединение, РС посылает несколько LCP-пакетов в РРРкадрах. Маршрутизатор отвечает LCP-пакетами в РРР-кадрах. В результате такого обменаопределяются параметры соединения.После этого следует обмен NCP-пакетами для настройки сетевого уровня. В частности,здесь происходит временное присваивание РС IP-адреса, который действует только напериод соединения. Это происходит, если обе стороны хотят использовать TCP/IP-стек.Теперь, когда РС стала полноправной машиной в Интернете, она может обмениваться IPпакетами с другими машинами. Когда пользователь закончит работу, NCP разрываетсоединение с сетевым уровнем и освобождает ранее занятый IP-адрес.
После этого LCPпротокол разрывает соединение на канальном уровне. А затем компьютер говоритмодему: «Положи трубку».РРР-кадры имеют формат, очень близкий к HDLC-кадрам. Основное различие состоит втом, что РРР - байт-ориентированный, а HDLC - бит-ориентированный. Для HDLCвозможен кадр размером в 30,25 байт, а для РРР - нет. Формат РРР-кадра показан нарисунке 3-21.Рисунок 3-21. Формат PPP-кадраВсе РРР-кадры начинаются со стандартного байта: 01111110. Поле «Аddress» поумолчанию равно 11111111.
Поле «Control» по умолчанию равно 00000011, что означает«Unnumbered-кадр», т.е. нумерация передаваемых кадров и подтверждений в ихполучении не предполагается. В случае ненадежной среды передачи данных есть вариантнадежной передачи, описанный в RFC 1663.30Так как значения полей «Address» и «Control» - константы, то LCP-протокол опускает их,экономя два байта на передаче. В поле «Protocol» указывается, какой тип пакетов будет вполе «Payload». Там допускаются пакеты протоколов LCP, NCP, IP, IPX, Apple Talk идругих.
Поле «Payload» имеет переменную длину, по умолчанию она равна 1600 байт.На рисунке 3-22 показаны основные фазы установления соединения и его разрыва.Рисунок 3-22. Основные фазы установления соединения и его разрываВ таблице 3-23 приведены 11 типов LCP-пакетов, допустимых по протоколу RFC 1661.Таблица 3-23. Типы LCP-пакетовНазваниеНаправлениеЗначениеConfigure-request→Список предлагаемых параметров и их значенийConfigure-ack←Все параметры принятыConfigure-nak←Некоторые параметры не принятыConfigure-reject←Некоторые параметры недоступныTerminate-request→Требуется закрыть соединениеTerminate-ack←ОК, соединение закрытоCode-reject←Получен неизвестный запросProtocol-reject←Запрошен неизвестный протоколEcho-request→Пришлите кадр обратноEcho-reply←Вот ваш кадрDiscard-request→Сбросьте этот кадр (для проверки)3.5.4.
Уровень канала данных в ATMТеперь вернемся к уровням АТМ-протокола. Физический уровень в АТМ покрываетфизический уровень и уровень канала данных в OSI. Поскольку физический уровень АТМна подуровне физической зависимости не предъявляет каких-то специальных требованийк физической среде, то мы сосредоточим наше внимание на ТС-подуровне - подуровнепреобразования при передаче.31Когда прикладная программа посылает сообщение, оно движется вниз по АТМ-стеку,получая заголовки, концевики, разбивается на ячейки и т.д. Проследим, что с нимпроисходит, когда ячейки достигают ТС-подуровня и далее.3.5.4.1. Передача ячеекПервый шаг - вычисление контрольной суммы заголовка.
Заголовок состоит из 5 байт - 4байта идентифицируют виртуальное соединение и несут контрольную информацию, заними следует 1 байт с контрольной суммой. Контрольная сумма защищает только первыечетыре байта и не затрагивает данные в ячейке. Контрольная сумма вычисляется какостаток от деления содержимого 4 байтов на полином x8+x2+x+1. К этому остаткудобавляется константа 01010101 для повышения надежности, в случае если заголовоксодержит много нулей.Решение защищать контрольной суммой только управляющую информацию былопринято с целью сократить затраты на обработку на нижних уровнях.
Защита собственноданных возложена на верхние уровни, если это необходимо. Как мы уже отмечали, многиеприложения реального времени - передача видео-, аудиоданных - более критичны квремени передачи, чем к степени искажения отдельных ячеек. Поскольку контрольнаясумма покрывает только заголовок, то этот байт так и называется - HEC (Header ErrorControl - контроль ошибки в заголовке).Другим важным фактором, повлиявшим на выбор этой схемы контрольной суммы, былото, что основной средой для АТМ является оптоволокно. Исследования, выполненныекомпанией АТ&Т, показали, что оптоволокно - высоконадежная среда и единичныеошибки происходят в ней с вероятностью менее 1%.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
