Лекции 2010-го года (1130544), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Проект FRF не рассматривает и стандарты физическихинтерфейсов, поэтому при создании сетей FR допускаются разные физическиеинтерфейсы.1.9.3. Высокоскоростной ISDN и ATMКроме проблем, связанных с быстро растущими требованиями в области сервиса, есть иеще одна - интеграция разных сетей. Например, Х.25, SMDS и FR сетей с сетью DQDB.Связывать и обслуживать все это разнообразие сетей - огромная головная боль.
А естьеще кабельное телевидение и т.д. и т.д. Выход из этого ада - создать единую сеть,обеспечивающую такую высокую скорость передачи, что она будет способнаподдерживать любую услугу. Это нельзя сделать быстро за одну ночь. Это оченьмасштабный проект и он уже начался.Этот новый сервис передачи данных называется Broadband ISDN - высокоскоростнойISDN. Этот сервис будет поддерживать передачу видео, аудио и цифровых данныхвысокого качества, обеспечивать высокоскоростную связь между локальными сетями.Основной технологией, которая делает возможным реализацию сервиса B-ISDN, являетсяАТМ (Asynchronous Transfer Mode) - асинхронный способ передачи.Главная идея АТМ - передавать данные малыми порциями, фиксированной длины,называемыми ячейками. Каждая ячейка имеет длину 53 байта - 48 на данные и 5 назаголовок.
На рисунке 1-21 показана АТМ-ячейка. АТМ - это и технология, т.е. невидимаядля 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 - этогигантский шаг. Есть много причин, почему данные удобно передавать небольшимпакетами - ячейками:• Ячейки удобно использовать для управления и передачи разнородных данных -звук, видео, цифра.• При больших скоростях проще управлять переключением небольших ячеек, чемиспользовать старую технику мультиплексирования.34• АТМ - это технология, ориентированная на соединение: прежде чем передаватьданные, устанавливается соединение и лишь потом передаются данные.Доставка данных не гарантируется, но порядок - да.• АТМ-сеть, как любая другая ПД, состоит из каналов и коммутаторов.
В настоящеевремя достигнута скорость 155 Мбит/сек. и 622 Мбит/сек.• Когда АТМ появился, основной областью применения этого сервиса считалосьвидео по заказу. В настоящее время появились и другие приложения, которыетакже требуют высокой пропускной способности.1.9.4. Эталонная модель B-ISDN АТМРассмотрим эталонную модель АТМ в том виде, как она представлена в областителефонии. Эта модель изображена на рисунке 1-22 в виде куба. Она состоит из трехуровней: физического, АТМ и уровня адаптации. Сверху пользователь может поместитьлюбое приложение, например, стек TCP/IP.Рисунок 1-22.
Модель АТМФизический уровень в АТМ определяет правила передачи и приема данных в формепотока битов и преобразования их в ячейки. Носителями этого потока могут быть разныесреды. АТМ не ограничивает их число.АТМ-уровень отвечает за транспорт ячеек. Он определяет формат ячейки, заголовок, егосодержимое, отвечает за установление и поддержание виртуальных соединений.Управление потоком и перегрузками также сосредоточено здесь.Уровень адаптации (AAL) обеспечивает приложениям-пользователям возможностьработы в терминах пакетов или подобных им единиц, а не ячеек.Плоскость пользователя отвечает за транспорт данных, управление потоком, исправлениеошибок и другие функции пользователя.
Плоскость управления отвечает за управлениесоединением.Уровни управления уровнем и плоскостью отвечают за управление ресурсами икоординацию межуровневых взаимодействий.Физический уровень и уровень адаптации имеют по два подуровня. Они показаны втаблице 1-23.Таблица 1-23. Уровни и подуровни АТМУровень MOCУровень ATMПодуровень ATMФункции353/4CS (Convergence Sublayer подуровень сходимости)AALПредоставление стандартного интерфейса(сходимость)SAR (Segmentation & ReassemblyСегментация и сборкаSublayer - подуровень сегментациии сборки)2/3Управление потокомATMФормирование/извлечение заголовковУправление виртуальным каналом/путем(Де)мультиплексирование ячеек2TC (Transmission ConvergenceSublayer - подуровень подготовкиячеек)Разделение передачи ячеекФормирование и проверка контрольнойсуммы заголовкаФормирование ячеекФизическийСборка ячеек в оболочкуФормирование кадра1PMD (Physical Medium DependentSublayer - подуровень средыпередачи)Тактовая синхронизацияФизический доступ к сети1.9.5.
SMDS - Мегабитная система передачи данных с коммутациейЭта СПД была разработана фирмой Bellcore для тех пользователей, у которых естьнесколько LAN-подразделений, территориально разобщенных. Для их соединения либонадо арендовать 6 телефонных линий (рисунок 1-24 (а)), либо поступить так, как показанона рисунке 1-24 (b). В последнем случае надо арендовать четыре короткие линии от LANдо точки подключения к SMDS-сети.Рисунок 1-24. Соединение LAN через SMDSПреимущества SMDS следующие:• Обычные телефонные линии рассчитаны на постоянную загрузку, SMDS-сеть - навзрывную, т.е.
большая часть трафика будет сосредоточена в рамках каждойLAN, и лишь иногда пара LAN будет соединяться.• Такое решение дешевле. Надо платить за n арендуемых линий, а не за n(n-1)/2, какв случае полного соединения обычными линиями.• Скорость передачи - 45 Мбит/сек.• Это решение лучше, чем решение через MAN, которое осуществимо лишь вусловиях города.36• На рисунке 1-25 показан формат SMDS-пакета.
SMDS-служба поддерживаеттолько одну услугу - простую передачу потока пакетов.• При этом не важно содержимое пакета. Это может быть IP-пакет, IBM маркерныйпакет и т.п.Рисунок 1-25. Формат пакета SMDSРазвитие этой службы идет в направлении вещательной передачи, когда пользовательможет определить несколько адресов для доставки пакета. В то же время, если допуститьвозможность предопределения тех телефонных номеров, от которых можно получатьпакеты, пользователи получат прекрасную возможность создания своей индивидуальнойсети на основе телефонной службы.1.9.6.
Сравнение СПДВ таблице 1-26 приведены основные данные по каждой из ранее рассмотренных СПД.Может возникнуть вопрос: почему их так много? Все они появились в разное время, поддавлением потребностей разных категорий пользователей, разрабатывались разнымикомпаниями 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 вещаниеНетДаНетНетДаРаздел 1.10.
Требования, предъявляемые к современнымкомпьютерным сетямГлавным требованием является обеспечение пользователям доступ к вычислительнымсервисам сети. Все остальные требования – производительность, надежность,безопасность, расширяемость и масштабируемость, управляемость, совместимость –характеризуют качество реализации главного требования.1.
ПроизводительностьПроизводительность сети характеризует скорость работы сети. Эта характеристикаизмеряется в количестве услуг в единицу времени. Под услугой может пониматьсяпропускная способность - число пакетов, пройденных через сеть за секунду, минуту, час,день. Соответственно говорят о средней, мгновенной, пиковой, минимальной пропускнойспособности сети. Это может быть выполнение определенной операции – тогда это время37реакции.
Чаще всего пользователь обращает внимание именно на этот индекспроизводительности. Он характеризует как скорость работы клиента, так и скоростьработы сервера и СПД. Индекс, характеризующий только работу СПД, называется времяпередачи – время от поступления запроса на вход СПД до появления его на выходе.2. НадежностьЭта характеристика сети определяет, всегда ли сеть способна выполнять операции и, еслиоперация запущена, то всегда ли она корректно завершится. Есть несколько подходовизмерения этой характеристики:• через измерение надежности устройств (время наработки на отказ, вероятностьотказа, интенсивность отказов)• коэффициент готовности – доля времени, в течение которого система может бытьиспользована• вероятность доставки пакета через ТС• вероятность искажения пакета в ТС• отказоустойчивость3.
БезопасностьХарактеризует степень защищенности сети от несанкционированного использования иизменения состояния ее ресурсов:• ТС• СПД• Вычислительные ресурсы• Информация (доступ, изменение)В случае информации говорят о конфиденциальности данных, когда доступ к даннымполучает лишь тот, кто имеет на это право, и целостности, когда изменять данные можеттолько тот, кто имеет на это право.4. Расширяемость и масштабируемостьРасширяемость характеризует то, насколько сложно изменить конфигурацию сети: СПД,добавить новый узел и т.п.Масштабируемость характеризует способность сети плавно увеличивать вычислительнуюмощность без деградации производительности сети в целом.5. ПрозрачностьЭта характеристика показывает, насколько «просто» пользоваться сетью. Чем сложнеедоступ для пользователя к нужному сервису в сети, тем менее прозрачна сеть.
В идеаледолжен быть реализован принцип «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 метакомпьютера386. Передача разнородных потоков данных (видео, звук, цифра)Слияние средств вычислений и средств передачи разнородных данных. Здесь основнуюсложность представляет синхронность передачи.7.
УправлениеВозможность управлять и контролировать работу каждого отдельного устройства в сетииз единого центра.8. СовместимостьХарактеризует способность подключать разное оборудование и программное обеспечение.1.11. Кто, как и для чего вводит стандарты• Функции стандарта:oунификация (вспомним Вавилонскую башню)oкоординацияoзащита пользователейoзащита инвестиций• Стандартыoмеждународные, государственные, отраслевыеode jure, de facto• Международная организация по стандартизации (ISO)oОбразована в 1946 году, распространена на 89 стран, включая Россию.oИмеет 200 технических комитетов, рабочие группы, более 100 000добровольцев.oЭтапы стандарта - CD, DIS, IS.• Международный Союз электросвязи (орган ООН)oсектор радио коммуникаций (ITU-R)oсектор телекоммуникационной стандартизации (ITU-T)oсектор разработок• Европейская ассоциация производителей компьютеров (ECMA)• Американский национальный институт стандартовoстандартизация языковoразвитие SNA совместно с IBM• Министерство обороны США• Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE)• Госстандарт• Техническая комиссияКто есть кто в мире стандартов для Интернета• Интернет-cообщество (ISOC) - развитие инфраструктуры, общие вопросы развитияи роста Интернета.• Совет по архитектуре Internet (IAB) - технический контроль и координация работпо разработке новых стандартов и их реализации.oIETF - решение краткосрочных проблем, спецификация предложений длястандартизацииoIRTF - долгосрочные проблемы, требующие отдельных исследования• IETF формирует draft стандарта, которому присваивают RFC39ooostandard proposal (6 месяцев)standard draft (4 месяца)официальный стандарт Интернета40Курс Компьютерные сети.Глава 2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
