Лекции 2010-го года (1130544), страница 57
Текст из файла (страница 57)
Слишком дорого стоит спутник. Однако слотированная ALOHA вполнеприменима. Для этого одна из наземных станций берет на себя роль синхронизирующейстанции. Она через спутник периодически транслирует синхросигналы всем станциям.Поскольку время передачи фиксировано, то легко подсчитать время начала слота k послеочередного синхросигнала.Чтобы увеличить эффективность использования канала более, чем на 1/e, применяюттранспондеры с двойной частотой. Этот случай показан на рисунке 4-56 (b). Наземнаястанция выбирает один из них случайным образом.
Если по обоим каналам сразу75поступили кадры, то один из них буферизуют и передают позже. Такая техника позволяетповысить эффективность использования канала до 73,6%.Рисунок 4-56. (а) Стандартная ALOHA, (b) С транспондером с двойной частотой4.6.3. FDMРазделение частот по-прежнему остается одной из наиболее часто используемых техникраспределения канала с множественным доступом. Канал с шириной полосы в 36 МГцможет быть разбит на примерно 500 полос по 64 кГц каждая.
Несмотря на простоту,техника FDM имеет недостатки. Основной из которых – не вся ширина 500 полос можетбыть использована. С целью изолирования полос друг от друга часть частот на границеполос уходит на изоляцию каналов друг от друга. В результате значительная часть полосыпропускания уходит на эти цели.Второй недостаток – контроль мощности станции. Если станция излучает слишкоммощный сигнал, то часть мощности приходится на пограничные частоты между каналами,что приводит к нежелательным искажениям в соседних каналах.
Наконец, FDM – этоаналоговая техника, и программные методы обработки и управления к ней не применимы.Если число станций невелико и все они генерируют стабильно высокую нагрузку, томожет быть применен статический подход к распределению FDM-канала. В противномслучае нужен динамический подход. Такой подход был разработан – SPADE, онприменяется на спутниках системы Intelsat. Полоса транспондера разбивается на 794симплексных аналоговых каналов по 64 К плюс один 128 К - общий для управления.Каналы разбиваются на пары, образуя полный дуплексный канал. В результатетранспондер может передавать данные со скоростью 50 Мбит/сек. и принимать с такой жескоростью.Общий 128К-канал разбивается с помощью техники TDM на слоты.
За каждой наземнойстанцией (их не более 50) закрепляется свой слот. Когда станция готова к передаче, оначерез свой слот сообщает об этом и захватывает один из 397 каналов данных. Если призахвате произойдет коллизия, то станция ждет и в следующем цикле пытается опятьполучить канал. Закончив передачу, она с помощью управляющего канала освобождаетзахваченный ею канал данных.764.6.4.TDMПодобно FDM, техника TDM давно используется и хорошо освоена. Ее применениетребует временной синхронизации для разбиения на слоты, что обычно обеспечиваетспециально выделенная станция.Для небольшого и постоянного числа станций возможно использование техникистатического распределения слотов. В случае переменного числа станций или переменнойнагрузке от станций нужна динамическая схема распределения. Динамические схемыбывают централизованные и децентрализованные.В качестве примера централизованной схемы рассмотрим систему ACTS (AdvancedCommunication Technology Satellite), которая была предложена в 1972 году для системы изнескольких десятков станций.
Спутник имел четыре канала 110 Мбит/сек. - два на прием идва на передачу. У каждого канала был кадр 1 мсек., состоявший из 1728 слотов по 64 биткаждый, способных обеспечить голосовой канал 64 Кбит/сек. Чтобы при передвижениилуча по поверхности земли временные слоты каналов использовались максимально,управление слотами выполняет специально выделенная главная станция управления.Каждая наземная станция получает при необходимости слот, запрашивая его у ГСУ. Дляэтого у нее есть специальный канал, доступный всем наземным станциям, за которыймежду станциями нет конкуренции, - он статически разделен между ними.
Схема работыACTS состоит из трех этапов. На первом спутник принимает 1728-слотовой кадр, на этапе2 эти 1728 слотов перераспределяются в нужном порядке из входного буфера в выходной,на этапе 3 выходной буфер сбрасывается на землю.Динамические схемы распределения слотов также применяются на спутниковыхсистемах. Одна из них, предложенная Биндером в 1975 году, применяется, когда числостанций не превышает число слотов. В этом случае за каждой станцией закрепляется свойслот. Если станции нечего передавать, она шлет сигнал ожидания в этом слоте, и всезнают, что в следующем кадре этот слот можно занять по схеме ALOHA. Когда станциязахочет вернуть свой слот, она просто шлет свой кадр, вызывая коллизию. Тогда вследующем кадре этот слот уже никто не занимает и он возвращается владельцу.Другая схема не накладывает никаких ограничений на соотношение числа станций ичисла слотов.
Станции конкурируют за слоты по схеме «Слотированная ALOHA». Еслизахват слота прошел успешно, то этот слот закрепляется за станцией и в следующемкадре, до тех пор пока она сама не освободит его.В третьей схеме последний слот в каждом кадре разбивается на мелкие слоты состязаний.Станции, желающие передавать в следующем кадре, должны отметить свой подслот впредыдущем кадре, тогда в следующем им будет выделен свой слот.Несмотря на разнообразие и широкое применение, техника TDM имеет общие недостатки:необходимость временной синхронизации, наземные станции должны обладать оченьвысокой скоростью передачи, чтобы уместить максимум данных во временном слоте.4.6.5.CDMAТехника CDMA свободна от проблем синхронизации и проблем распределения канала.Однако у нее есть три основных недостатка.
Во-первых, пока пропускная способностьCDMA-канала ниже, чем у TDM-канала. 128-разрядные последовательности частиц77требуют высокоскоростных передатчиков. Третий недостаток: пока число инженеров,владеющих этой техникой, очень небольшое.78Курс Компьютерные сети.Глава 5. Сетевой уровеньРаздел 5.1. Проблемы построения сетевого уровня.5.1.1.
Ориентация на соединение5.1.2. Внутренняя организация сетевого уровня5.1.3. Сравнение транспортных сред с виртуальными каналами и с дейтаграммамиРаздел 5.2. Стратегии маршрутизации.5.2.1. Принцип оптимальности5.2.2. Маршрутизация по наикратчайшему пути5.2.3. Маршрутизация лавиной5.2.4. Маршрутизация на основе потока5.2.5. Маршрутизация по вектору расстояния5.2.5.1. Проблема счетчика до бесконечности5.2.5.2.
Разделение направлений (Split Horizon Hack)5.2.6. Маршрутизация по состоянию канала5.2.6.1. Определение соседей5.2.6.2. Оценка затрат5.2.6.3. Формирование пакета состояния канала5.2.6.4. Распространение пакетов состояния каналов5.2.6.5. Вычисление нового пути5.2.7. Иерархическая маршрутизация5.2.8. Маршрутизация для мобильного узла5.2.9. Маршрутизация при вещании5.2.10. Маршрутизация при групповой передачеРаздел 5.3. Алгоритмы управления перегрузками.5.3.1. Основные принципы управления перегрузками15.3.2.
Методы, предотвращающие перегрузки5.3.3. Формирование трафика5.3.3.1. Алгоритм текущего ведра5.3.3.2. Алгоритм ведра с маркерами5.3.4. Спецификация потока5.3.5. Управление перегрузками в сетях с виртуальными каналами5.3.6. Подавляющие пакеты5.3.7. Сброс нагрузки5.3.8. Управление перегрузками при групповой передачеРаздел 5.4. Межсетевое взаимодействие.5.4.1. Чем различаются сети5.4.2. Сопряжение виртуальных каналов5.4.3. Межсетевое взаимодействие без соединений5.4.4. Туннелирование5.4.5. Межсетевая маршрутизация5.4.6. Фрагментация5.4.7.
FirewallРаздел 5.5. Сетевой уровень в Интернете5.5.1. IP-протокол5.5.2. IP-адресация5.5.3. Подсети5.5.4. Протоколы управления межсетевым взаимодействием5.5.4.1. Internet Control Message Protocol5.5.4.2. Address Resolution Protocol – протокол определения адреса5.5.4.3. Reverse Address Resolution Protocol (RARP) – обратный протоколопределения адреса5.5.5. OSPF - внутренний протокол маршрутизации шлюзов25.5.5.1. Требования к протоколу5.5.5.2. Виды соединений и сетей в OSPF5.5.5.3.
Маршрутизаторы в OSPF5.5.6. BGP - внешний протокол маршрутизации шлюзов5.5.7. Групповая адресация в internet5.5.9. CIDR - бесклассовая маршрутизация внутри домена5.5.10. IPv63Основное назначение сетевого уровня состоит в получении пакетов от всех источников ипередача их по назначению. Передача по назначению может состоять из несколькихэтапов, потребовать нескольких маршрутизаторов. Это, согласитесь, более сложнаязадача, чем у канального уровня - передать кадр с одного конца провода на другой.Для реализации своего назначения сетевой уровень должен знать топологиютранспортной подсети и выбрать подходящий путь в ней.
Выбирая маршрут, он долженпозаботиться, чтобы этот маршрут не привел к перегрузкам некоторых линий имаршрутизаторов. Наконец, если источник и получатель принадлежат разным сетям, тозадача сетевого уровня, принимая во внимание различия между этими сетями, обеспечитькорректную передачу данных из одной сети в другую.Раздел 5.1. Проблемы построения сетевого уровняСервис сетевого уровня разрабатывался в следующих целях:• Сервис должен быть независимым от технологии передачи, используемой в средепередачи данных.• Транспортный уровень должен быть независим от числа узлов, типа и топологиитранспортной подсети.• Адрес на сетевом уровне, доступный на транспортном уровне, должен иметьунифицированную форму по всей сети.Разработчик сетевого уровня свободен в выборе сервиса сетевого уровня.
Однако этасвобода выливается в жестокие баталии. Основной их причиной является вопрос: долженли сетевой уровень быть ориентированным на соединения или нет?5.1.1. Ориентация на соединениеПредставители лагеря Internet считают, что задача сетевого уровня - передвигать битытуда-сюда и ничего более. С их точки зрения транспортная среда ненадежна поопределению, вне зависимости от того, как она построена. Поэтому хосты должнывосполнять изъяны транспортной среды, т.е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
