1 (1131253), страница 14

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 14)

Цифровые тракты могут мультиплексировать с разделением по времени несколько независимых каналов. Концепция цифрового тракта строго специфицирована. В этой спецификации определены интерфейсы, формат цифрового потока и правила мультиплексирования потоков. Было разработано два стандарта: один для низкоскоростной передачи (для домашнего использования) и высокоскоростной (для бизнес приложений).

Кофигурация для дома. Поставщик сервиса, или, как его еще называют, оператор, устанавливает оконечное сетевое устройство - NT1. NT1 соединено, с одной стороны, с ISDN-оборудованием пользователя, а с другой - с ISDN-устройством обмена в помещении поставщика сервиса. NT1 может быть удалено от ISDN-устройства обмена на несколько километров и соединено с ним витой парой, оставшейся от обычного телефонного соединения. К одному NT1 может быть подключено до 8 ISDN-устройств пользователя. С точки зрения пользователя, граница сети передачи данных – NT1-устройство.

Для производственных такая конфигурация не подходит, так как может потребоваться существенно больше оконечных ISDN-устройств, функционирующих одновременно, например, телефонов. Поэтому в промышленности используется другая конфигурация. В этой конфигурации используется устройство NT2 - PBX (Private Branch eXchange), которое мы будем называть устройством обмена второго уровня. PBX соединен с NT1 и обеспечивает связь с телефонами, терминалами в офисе и их мультиплексирование. Таким образом, PBX - это по существу небольшой ISDN-коммутатор.

МКТТ определило четыре вида точек подключения для ISDN-сетей: R, S, T, U. U-соединение определяет соединение между ISDN-устройством обмена и NT1. На сегодня это либо медная витая пара, либо оптоволоконная линия. Т - определяет подключение NT1 к оборудованию в офисе пользователя. S - подключение PBX- и ISDN-терминалов. R - адаптер между ISDN-терминалом и не-ISDN оборудованием.

Подключение типа Т позволяет подключить 23 канала по 64 Кбит/сек., что хорошо укладывается в стандарт Т1 в США и Японии, и 30 каналов по 64 Кбит/сек. для Европы. Однако надо подчеркнуть, что для одного N-ISDN терминала доступна скорость не более 64 Кбит/сек.

Битовый тракт в ISDN подразумевает мультиплексирование нескольких стандартных каналов. Стандарты ISDN определяют следующие типы каналов:

• A – 4 КГц, аналоговый телефонный канал

• B – 64 Кбит/сек., цифровой канал с импульсно-кодовой модуляцией для голоса или данных

• D – 16 или 64 Кбит/сек., цифровой канал

• H – 384 (Н0), 1536 (Н11), 1920 (Н12) Кбит/сек., цифровой канал

Канал типа В подразумевает четыре вида соединений:

• С коммутацией каналов. Абонент инициирует вызов, под воздействием которого устанавливается соединение с коммутацией каналов, которое соединяет абонента с другим абонентом сети.

• С коммутацией пакетов. Абонент подключен к узлу сети с коммутацией пакетов и обменивается данными с другими абонентами посредством протоколов Х.25.

• Cоединение Frame Relay. Абонент подсоединяется к узлу сети Frame Relay, через которую происходит обмен данными.

• Постоянное соединение. Это соединение с другим абонентом, которое было установлено заранее и динамически изменено быть не может. Это соединение подобно выделенной линии.

Канал типа D служит двум целям. Во-первых, он служит для управления коммутацией каналов, инициированной вызовом по интерфейсу, с абонентом через канал В. Кроме этого, канал D можно использовать, когда он свободен, для коммутации пакетов или получения данных от оборудования на низкой скорости (до 100 бит/сек.).

Каналы типа H служат для высокоскоростной передачи данных. Абонент может использовать такой канал как высокоскоростную магистраль, либо разделить ее с помощью метода TDM на подканалы. Обычно канал этого типа используют такие приложения, как факс, видео, высококачественные звуковые устройства.

Эти каналы объединяют в так называемые структуры передачи, или канальные структуры. На сегодня лучше всего определена и часто используется базовая канальная структура (BRI - Basic Rate Interface) или базовый доступ (ВА) и основная канальная структура (или основной доступ (РА)).

На рисунке 2-60 показаны эти структуры. Базовый доступ состоит из двух полнодуплексных В-каналов 64 Кбит/сек. и одного полнодуплексного D-канала 16 Кбит/сек. Базовый доступ обеспечивает максимальную скорость 192 Кбит/сек.

Рисунок 2-60. Структура ISDN-каналов

Основной доступ предназначен для пользователей, которым нужна высокая скорость передачи. Как видно на рисунке, есть несколько вариантов основного доступа: для поддержки стандарта Т1 и для поддержки стандарта Е1.

ISDN-сети предоставляют четыре вида соединений конечных пользователей:

• с коммутацией каналов через канал В

• через канал В

• с коммутацией пакетов через канал В

• с коммутацией пакетов через канал D

При установлении соединений с коммутацией пакетов используют как каналы В, так и каналы D. При подключении через канал В пользователи могут использовать любой протокол обмена. Канал D используют для передачи управляющей информации между пользователем и сетью при установлении, разрыве соединения, доступе к сетевым сервисам.

Канал В подключают через устройство NT1 или NT2, используя протоколы физического уровня. Канал D предполагает использование трехуровневого протокола доступа, например, Х.25.

Постоянное соединение может быть предоставлено на неопределенное время, предопределенный период, либо выделенные дни, недели, месяцы. Сетевой интерфейс поддерживает только физический уровень. Управление вызовом не нужно, так как соединение уже предоставлено.

ISDN-сети также должны предоставлять доступ к передаче данных через соединения с коммутацией пакетов. Для этого есть две возможности. Либо это обеспечивает внешняя сеть, называемая сетью передачи данных общего доступа с коммутацией пакетов (Packet-Switched Public Data Network – PSPDN), либо возможность коммутации пакетов интегрируется в ISDN-сеть. В первом случае сервис обеспечивается через В-канал, во втором – либо через В-канал, либо через D-канал. Начнем рассмотрение этих случаев с использования В-канала для доступа к сервису с коммутации пакетов.

Когда сервис с коммутацией пакетов осуществляется с помощью внешней PSPDN-сети, доступ к этому сервису обеспечивается через В-канал. Как пользователь, так и PSPDN-сеть должны в этом случае быть абонентами ISDN-сети. В этом случае один или несколько узлов PSPDN-сети, называемых PH-узлами (Packet Handler), должен быть соединен с ISDN-сетью. Эти узлы можно считать обычными устройствами Х.25 DCE с возможностью подключения к ISDN-сети. В этом случае абонент ISDN-сети – это Х.25 DTE, и ISDN-сеть просто соединяет Х.25 DTE c Х.25 DCE, которое одновременно является узлом PSPDN-сети.

Теперь любой абонент ISDN-сети может обмениваться данными через Х.25 с любым абонентом PSPDN-сети. Если между абонентом ISDN-сети и РН-узлом PSPDN-сети есть постоянное соединение, то абонент с помощью Х.25 может сразу установить внутреннее соединение с другим пользователем. Если между ними можно установить соединение с коммутацией каналов, то, кроме В-канала, нужен D-канал.

Когда коммутацию пакетов обеспечивает ISDN-сеть, то управление пакетами обеспечивает либо специальное устройство, либо устройство обмена. Это устройство названо РН-устройством. Пользователь может быть соединен с РН-устройством либо В-каналом, либо D-каналом. В случае В-канала соединение может быть либо постоянным, либо коммутируемым. Этот случай мы уже обсуждали выше.

В случае D-канала ISDN-сеть обеспечивает постоянное соединение с РН-устройством ISDN-сети. Специальные меры на канальном уровне Х.25 позволяют разделить в D-канале поток пакетов Х.25 от управляющих пакетов ISDN.

Высокоскоростные ISDN-сети и ATM-сети.

МКТТ быстро осознало отставание N-ISDN и предложило новое поколение ISDN-сетей - B-ISDN (Broadband ISDN), высокоскоростной ISDN. Фактически, B-ISDN - это цифровые виртуальные каналы, по которым движутся пакеты фиксированной длины (ячейки) со скоростью 155 Мбит/сек. Этой скорости вполне достаточно, чтобы обслуживать даже такие приложения, как высококачественное телевидение и, похоже, что эта скорость будет в ближайшие годы увеличена.

Основу B-ISDN составляет АТМ-метод. АТМ - технология с коммутацией пакетов.

Ясно, что для B-ISDN витая пара – основной вид абонентской линии, скорее всего, не подойдет. Существующие телефонные коммутаторы не годятся и должны быть заменены коммутаторами нового поколения, работающими на иных принципах. Единственное, что, похоже, удастся сохранить - оптоволоконные магистрали.

Виртуальные каналы и коммутация каналов.

B-ISDN построен на своего рода компромиссе между коммутацией каналов и коммутацией пакетов. Сервис в этих сетях ориентирован на соединения, но эти соединения не являются коммутированными физическими каналами. Это - коммутируемые виртуальные каналы. Есть два вида виртуальных каналов - постоянные и коммутируемые. Постоянные каналы устанавливает оператор по запросу пользователя. Установка такого виртуального канала занимает обычно несколько дней, а период его действия, как правило, – несколько месяцев или лет. Коммутируемые каналы, подобно телефонным каналам, устанавливаются динамически по требованию и перестают действовать сразу после их использования.

В сети с коммутацией каналов установить соединение означает создать физическое соединение между источником и получателем. Это хорошо видно на системах с каскадными коммутаторами, в транспортных средах с коммутаторами с разделением времени это не столь очевидно. В сетях с виртуальными каналами, таких как АТМ, установление соединения означает, что маршрут между источником и получателем выбран. Таким образом, в таблицах коммутаторов заранее известно, по какому маршруту направлять тот или иной пакет. На рисунке 2-63 показан пример коммутации виртуальных каналов между Н1 и Н5. Когда пакет поступает на коммутатор, его заголовок просматривается, что позволяет определить, к какому виртуальному соединению этот пакет принадлежит, и направляется по надлежащей физической линии.

Рисунок 2-63. Пример виртуального соединения в среде с коммутацией пакетов

Установление постоянного соединения означает, что в таблицах коммутаторов заранее прописаны соответствующие значения, независимо от того, есть трафик или нет.

Билет № 16.

Передача данных в АТМ сетях.

Как уже было сказано АТМ - это асинхронный способ передачи. В стандарте Т1 данные передаются строго синхронно, так, как показано на рисунке 2-64. Каждые 125 мксек порождается новый кадр. Эта скорость поддерживается специальными часами - мастер-таймером. Каждый слот в кадре содержит один бит из определенного источника. Порядок сканирования источников строго фиксирован.

В АТМ нет строго порядка поступления ячеек от различных источников. Ячейки могут поступать от разных источников и в разном порядке. Не важно даже, чтобы поток ячеек от одного компьютера был непрерывен. Если возникают разрывы, то они заполняются ячейками ожидания.

В АТМ не стандартизован формат самой ячейки. Требуется только, чтобы ячейки могли передаваться носителями (кадрами, фреймами и т.п.) в рамках таких стандартов, как Т1, Т3, Е1, SONET, FDDI и т.п.

В настоящее время скорость 155,52 Mбит/сек. является стандартной для АТМ, равно как и учетверенная скорость - 622,08 Mбит/сек. Однако в ближайшем будущем ожидается достижение 44 736 Mбит/сек.

Стандартной средой передачи для АТМ является оптоволокно. Однако на расстояниях в сотни метров можно использовать коаксиал или витую пару 5-й категории. Оптоволокно может покрывать расстояния на многие километры. Каждая волоконно-оптическая линия соединяет либо компьютер с АТМ-переключателем, либо два АТМ-переключателя. АТМ-линии – это соединения типа «точка-точка». На одной линии не может находиться более одного источника ячеек. По каждой линии передача возможна только в одном направлении, поэтому для обеспечения полного дуплекса нужны две АТМ-линии. С помощью АТМ-переключателей возможно дублирование одной и той же ячейки для передачи этой ячейки по нескольким линиям. Так реализуют режим вещания, т.е. передачу от одного ко многим.

Подуровень сопряжения с физической средой (PMD) в стандарте АТМ обеспечивает съем битов с линии и передачу их на линию. Для физически разных линий (коаксиал, оптоволокно и т.п.) используют разное оборудование. Подуровень преобразования при передаче (TC) обеспечивает единый интерфейс с АТМ-уровнем при передаче ячеек в обоих направлениях. Именно ТС-подуровень обеспечивает сопряжение АТМ-уровня с протоколом передачи в выбранной среде, например. АТМ-уровень обеспечивает поток ячеек, а PMD-подуровень преобразует их в поток битов в физической среде.

При входящем потоке PMD-подуровень передает поток битов на ТС-подуровень. Задача ТС-подуровня - определить, где кончается одна ячейка, а где начинается другая. Поскольку в поступающем потоке битов нет никаких признаков деления между ячейками, то это весьма сложная задача. Как она решается, мы рассмотрим в разделе, посвященном канальному уровню, поскольку именно канальный уровень отвечает за преобразование потока битов в поток кадров или ячеек.

АТМ-переключатели.

Общая схема организации АТМ-переключателя: Есть набор входных линий, по которым ячейки поступают в переключатель, и, как правило, такое же число выходных линий, по которым ячейки двигаются после коммутации. Обычно переключатель работает синхронно: длительность цикла строго фиксирована. В течение каждого цикла просматриваются все входные линии и, если на линию к этому моменту целиком поступила ячейка, то она считывается и передается в центр коммутации, а затем на выходную линию.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)