1 (1131253), страница 4
Текст из файла (страница 4)
По существу МОС-модель доказала свою эффективность, как методологический инструмент, стала популярной, чего нельзя сказать о протоколах. С TCP/IP все наоборот - модели по существу нет, зато протоколы получили широкое распространение.
Билет № 3.
Примеры систем передачи данных (SMDS, X.25, Frame Realy, ISDN, B-ISDN, ATM) и их сравнение.
Сети Х.25.
Стандарт Х.25 используют некоторые телефонные сети, особенно в Европе. Этот стандарт, разработанный МКТТ в 70-х годах, определяет интерфейс между сетью с коммутацией пакетов и терминалом, а также взаимодействие терминалов через сеть передачи данных.
Рекомендации этого стандарта в терминах модели МОС охватывают физический, канальный и сетевой уровни. Они определяют способ передачи цифровых данных по телефонным каналам.
-
Протокол Х.21 определяет физический, электрический интерфейс и процедуры взаимодействия терминала и сети передачи данных. Сетей, поддерживающих этот стандарт, не так много. Это связано с тем, что он требует использования цифровых сигналов, а не аналоговых. Как временная мера был предложен интерфейс типа RS-232.
-
Уровень канала данных отвечает за исправление ошибок на линии.
-
Сетевой уровень отвечает за адресацию, управление потоком, подтверждение доставки, прерывания и т.п. внутри СПД
-
Пакеты в Х.25 имеют длину до 128 байт.
-
Обычная скорость - 64 кбит/сек.
-
Стандарт ориентирован на соединение и поддерживает режим коммутируемых виртуальных каналов и режим постоянного виртуального канала.
-
Поскольку в мире уже много оконечных устройств, не рассчитанных на Х.25, то было предложено решение - устройство PAD (Packet Assembler Disassembler), которое работает, как черный ящик. Его работу определяют три протокола Х.3, Х.28 и Х.29.
Frame Relay.
Ретрансляция кадров (Frame Relay - FR) - это метод доставки сообщений в сетях передачи данных (СПД) с коммутацией пакетов (в отличие от СПД с коммутацией каналов и сообщений). Первоначально разработка стандарта FR ориентировалась на цифровые сети с интегрированным сервисом (ISDN - Integrated Services Digital Networks), однако позже стало ясно, что FR применим и в других СПД (здесь под данными понимается любое сообщение, представленное в цифровой форме). К числу достоинств метода, прежде всего, необходимо отнести малое время задержки, простой формат кадров, содержащих минимум управляющей информации, и независимость от протоколов верхних уровней эталонной модели МОС.
Эту службу можно рассматривать, как аренду виртуальной линии, по которой можно передавать пакеты длиной до 1600 байт. Можно заказать постоянную виртуальную линию от одного ко многим. Разница между арендуемой физической линией и виртуальной в том, что по физической линии можно гнать данные с максимальной скоростью целый день, по виртуальной средняя скорость будет меньше.
Эта служба предоставляет минимальный сервис. Если фрейм поступил с ошибкой, то он просто сбрасывается. Дело пользователя - определить, какой фрейм пропущен и как его восстановить. В отличие от Х.25, FR не поддерживает уведомления о доставке и обычного управления потоком.
В настоящее время разработкой и исследованием стандартов FR занимаются три организации: Frame Relay Forum (FRF) - международный консорциум. Принятый FRF проект рассматривает только спецификации для постоянных виртуальных каналов (PVC) и интерфейса «пользователь-сеть» (UNI). В него не вошли стандарты для коммутируемых виртуальных каналов (SVC) и интерфейса межсетевого взаимодействия.
Высокоскоростной ISDN и ATM.
Новый сервис передачи данных называется Broadband ISDN - высокоскоростной ISDN. Этот сервис будет поддерживать передачу видео, аудио и цифровых данных высокого качества, обеспечивать высокоскоростную связь между локальными сетями. Основной технологией, которая делает возможным реализацию сервиса B-ISDN, является АТМ (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 на заголовок. АТМ - это и технология, т.е. невидимая для пользователя сущность, и сервис, т.е. то, что пользователь видит.
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 старую технику мультиплексирования.
-
АТМ - это технология, ориентированная на соединение: прежде чем передавать данные, 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 настоящее время достигнута скорость 155 Мбит/сек. и 622 Мбит/сек.
Когда АТМ появился, основной областью применения этого сервиса считалось видео по заказу. В настоящее время появились и другие приложения, которые также требуют высокой пропускной способности.
Эталонная модель B-ISDN АТМ.
Рассмотрим эталонную модель АТМ в том виде, как она представлена в области телефонии. Эта модель изображена на рисунке 1-22 в виде куба. Она состоит из трех уровней: физического, АТМ и уровня адаптации. Сверху пользователь может поместить любое приложение, например, стек TCP/IP.
Рисунок 1-22. Модель АТМ
Физический уровень в АТМ определяет правила передачи и приема данных в форме потока битов и преобразования их в ячейки. Носителями этого потока могут быть разные среды. АТМ не ограничивает их число.
АТМ-уровень отвечает за транспорт ячеек. Он определяет формат ячейки, заголовок, его содержимое, отвечает за установление и поддержание виртуальных соединений. Управление потоком и перегрузками также сосредоточено здесь.
Уровень адаптации (AAL) обеспечивает приложениям-пользователям возможность работы в терминах пакетов или подобных им единиц, а не ячеек.
Плоскость пользователя отвечает за транспорт данных, управление потоком, исправление ошибок и другие функции пользователя. Плоскость управления отвечает за управление соединением.
Уровни управления уровнем и плоскостью отвечают за управление ресурсами и координацию межуровневых взаимодействий.
Физический уровень и уровень адаптации имеют по два подуровня. Они показаны в таблице 1-23.
Таблица 1-23. Уровни и подуровни АТМ
| Уровень MOC | Уровень ATM | Подуровень ATM | Функции |
| 3/4 | AAL | CS (Convergence Sublayer - подуровень сходимости) | Предоставление стандартного интерфейса (сходимость) |
| SAR (Segmentation & Reassembly Sublayer - подуровень сегментации и сборки) | Сегментация и сборка | ||
| 2/3 | ATM | Управление потоком Формирование/извлечение заголовков Управление виртуальным каналом/путем (Де)мультиплексирование ячеек | |
| 2 | Физический | TC (Transmission Convergence Sublayer - подуровень подготовки ячеек) | Разделение передачи ячеек Формирование и проверка контрольной суммы заголовка Формирование ячеек Сборка ячеек в оболочку Формирование кадра |
| 1 | PMD (Physical Medium Dependent Sublayer - подуровень среды передачи) | Тактовая синхронизация Физический доступ к сети |
SMDS - Мегабитная система передачи данных с коммутацией.
Эта СПД была разработана фирмой Bellcore для тех пользователей, у которых есть несколько LAN-подразделений, территориально разобщенных. Для их соединения либо надо арендовать 6 телефонных линий (рисунок 1-24 (а)), либо поступить так, как показано на рисунке 1-24 (b). В последнем случае надо арендовать четыре короткие линии от LAN до точки подключения к SMDS-сети.
Рисунок 1-24. Соединение LAN через SMDS
Преимущества SMDS следующие:
-
Обычные телефонные линии рассчитаны на постоянную загрузку, SMDS-сеть - на взрывную, т.е. большая часть 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 полного соединения 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 SMDS
Развитие этой службы идет в направлении вещательной передачи, когда пользователь может определить несколько адресов для доставки пакета. В то же время, если допустить возможность предопределения тех телефонных номеров, от которых можно получать пакеты, пользователи получат прекрасную возможность создания своей индивидуальной сети на основе телефонной службы.
Таблица 1-26. Возможности разных СПД
| Свойство | DQDB | SMDS | X.25 | Frame Relay | ATM AAL |
| Ориентированность на соединение | Есть | Нет | Есть | Есть | Есть |
| Стандартная скорость передачи (Мбит/сек.) | 45 | 45 | 0,064 | 1,5 | 155 |
| Коммутируемость | Нет | Есть | Есть | Нет | Есть |
| Фиксируемая нагрузка | Есть | Нет | Нет | Нет | Нет |
| Максимальная нагрузка | 44 | 9188 | 128 | 1600 | Переменная |
| Постоянные виртуальные каналы | Нет | Нет | Да | Да | Да |
| Групповое вещание | Нет | Да | Нет | Нет | Да |
Билет № 4.
















