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

Текст из файла (страница 20)

В сетях VSAT с централизованным управлением, создаваемых крупными операторами связи, часто применяются так называемые комбинированные сети на основе топологии «звезда», в которых существуют собственные сети типа «звезда» или «каждый-с-каждым», организованные на базе крупных периферийных станций. Рассмотрим теперь несколько примеров СПД-систем на VSAT-сетях.

Система С2 «Ямал» РАО «Газпром».

Сегодня РАО «Газпром» владеет сетью газопроводов протяженностью более 140 тыс. км, а значительная часть этих километров расположена в местах полного отсутствия проводной наземной связи. Для обеспечения российских предприятий газовой промышленности современными видами связи была создана спутниковая система связи "Ямал". С этой задачей системы С2 РАО «Газпром» сопряжена еще одна - контроль за состоянием потенциально опасных объектов.

С самого начала основные усилия разработчиков были направлены на создание собственного космического сегмента и развертывание на его базе корпоративных сетей связи для отделений «Газпрома». Архитектура сети из-за большой рассредоточенности объектов ориентирована главным образом на технологию DAMA (для всех объектов сети) и РАМА (на отдельных направлениях, характеризующихся более высоким трафиком). Земной сегмент «Ямала» включает три типа ЗС (рисунок 2-79), которые имеют возможность наращивания числа каналов (без отключения рабочих) и оснащены автоматическим управлением:

• узловые станции сопряжения с пропускной способностью до 8448 кбит/сек., мощностью передатчиков 125-700 Вт и диаметром антенн 4,5-7 м

• абонентские станции VSAT, обеспечивающие скорость передачи до 2048 кбит/сек. и имеющие передатчики мощностью 2-40 Вт и антенны диаметром 2,5-3,7 м

• малогабаритные возимые, стационарные и носимые станции с передатчиками мощностью до 5 Вт и антеннами диаметром 0,6-1,5 м, позволяющие передавать данные со скоростью до 64 кбит/сек.

Рисунок 2-79. Взаимодействие спутникового и наземного сегментов в сети «Ямал»

Общее число наземных станций — около 60. Ретранслятор КА «Ямал» обеспечивает обмен данными с ЗС, расположенными в девяти зонах, с помощью девяти лучей. Переключение стволов с одного луча на другой производится по командам с Земли. Формирование лучей выполняется на этапе создания КА. Адаптация к возможным изменениям трафика производится в процессе эксплуатации путем перекоммутации части стволов по лучам.

В системе С2 «Ямал» реализована транспортная среда, объединяющая в единое информационное пространство существующие выделенные сети передачи данных предприятий газовой промышленности и сеть аварийной радиосвязи. Сеть передачи данных АСУ связывает вычислительные комплексы РАО «Газпром» в единую сеть («центр-регион» и «регион-регион»), а также обеспечивает связь регионов с сетями передач и данных (СПД) России и международными сетями (см. рисунок 2-79). Используемое в системе С2 «Ямал» каналообразующее оборудование позволяет организовывать как синхронные (скорость передачи 9,6 – 2048 кбит/сек.), так и асинхронные (0,075–19,2 кбит/сек.) цифровые каналы.

Развертывание СПД в полном масштабе позволит создать транспортную среду для разрабатываемых в АО «Газпром» систем экологического мониторинга, управления буровыми работами, контроля и управления электроснабжением, сбора геофизической информации.

Система С2 «Банкир».

Несоответствие инфраструктуры первичных наземных сетей районного уровня высоким требованиям к надежности и достоверности передачи информации по каналам Frame Relay не позволяет строить банковскую сеть России с использованием только магистральных волоконнооптических каналов и оборудования существующих наземных сетей. Поэтому было принято решение о создании банковской сети ЦБ РФ – системы С2 «Банкир» с цифровыми каналами, обеспечивающими скорость передачи от 64 до 512 кбит/сек. Многоуровневая архитектура сети объединяет три выделенные системы С2, которые строятся по единому принципу, но имеют различную техническую реализацию:

• «Банкир-1» развертывается в Северо-Западном, Волго-Вятском, Поволжском, Сибирском регионах.

• «Банкир-2» охватит Центральный, Центрально-Черноземный, Северо-Кавказский и Уральский регионы.

• «Банкир-3» будет работать на Дальнем Востоке.

Основными пользователями ССС ЦБ РФ являются Главный вычислительный центр (ГВЦ) Банка РФ, 78 Главных управлений ЦБ РФ и Национальных Банков республик и 1096 расчетно-кассовых центров. Общая емкость сети — около 1200 ЗС.

Первоначально предполагалось организовать связь через два КА отечественного производства «Купон», первый из которых был выведен на орбиту в конце 1997 г. Однако отказ первого КА после четырех месяцев работы (сбой в системе частотообразования) радикально изменил ситуацию. ЦБ РФ решил приостановить работы по разработке собственных КА и арендовать частотный ресурс на других спутниках (таблица 2-81). В настоящее время заключено соглашение с международной организацией Intelsat на предоставление частотной емкости КА lntelsat-704 (три ствола) для сетей «Банкир-1» и «Банкир-2», а частотный ресурс для сети «Банкир-3» арендуется на отечественных КА «Горизонт-33» и «Ямал-100».

Система С2 «Банкир» предоставляет следующие услуги: передача данных по протоколам Frame Relay и Х.25; телефонная связь через учрежденческие АТС; проведение видеоконференций. Передача данных (электронные платежи) осуществляется через спутник: на магистральном уровне (между ЦЗС и УЗС) – каналы FDMA/SCPC/PAMA (скорость 256 кбит/сек.), на региональном уровне (между УЗС и АЗС) – каналы FDMA/SCPC/PAMA (скорость 64 кбит/сек.) и FDMA/TDM, FDMA/TDMA (скорость 128 и 64 кбит/сек.). Для передачи речи используется спутниковый канал FDMA/SCPC/DAMA (скорость 16 кбит/с). Сегодня состояние сети ЦБ таково:

• Развернуто 47 региональных подсистем, установлено около 600 ЗС для ССС «Банкир-1», «Банкир-2» и «Банкир-3» (50% от общего числа).

• Находится в эксплуатации 27 региональных подсистем, около 300 ЗС подсетей «Банкир-1» и «Банкир-3» (50% от числа развернутых и 25% от общего числа). Полное развертывание сетей «Банкир-1» и «Банкир-3» завершилось в 2001 г., а сети «Банкир-2» — в конце 2001 г.

30. Проблемы передачи данных на канальном уровне (Сервис, предоставляемый сетевому уровню, Разбиение на кадры, Контроль ошибок, Управление потоком). Простейшие протоколы канала данных (Симплекс протокол без ограничений, Симплекс старт стопный протокол, Симплексный протокол для канала с шумом).

Рассматрим алгоритмы надежной и эффективной передачи данных между двумя соседними машинами. Под словом «соседние» мы понимаем то, что эти машины физически соединены проводом. Под проводом мы будем понимать любую физическую среду передачи данных, для которой справедливо, что биты поступают получателю точно в той последовательности, в какой их послал отправитель.

Раздел 3.1. Проблемы, решаемые на уровне канала данных

На уровне канала данных решается ряд проблем, присущих только этому уровню: реализация сервиса для сетевого уровня, объединение битов, поступающих с физического уровня в кадры, обработка ошибок передачи, управление потоком кадров и другие.

3.1.1. Сервис, предоставляемый сетевому уровню

Основная задача канального уровня - обеспечить сервис сетевому уровню по передаче и приему данных. Назначение этого сервиса - передать данные от процесса на сетевом уровне одной машины процессу на сетевой уровень другой машины. Как это происходит, показано на рисунке 3-1 (а). Фактически процесс передачи сложнее, что проиллюстрировано на рисунке 3-1 (b). Однако для простоты изложения мы будем придерживаться первой схемы.

Рисунок 3-1. Передача данных - виртуальная (a), фактическая (b)

Канальный уровень может обеспечивать различный сервис. Хотя этот сервис может варьироваться от системы к системе, есть три общих видов сервиса:

1. Сервис без уведомления и без соединения

2. Сервис с уведомлением и без соединения

3. Сервис с уведомлением и с соединением

Сервис без уведомления и без соединения не предполагает, что до начала передачи должно быть установлено соединение, которое после передачи должно быть разорвано, что факт приема переданного кадра должен подтверждаться специальным сообщением. Если в результате помех на физическом уровне кадр будет потерян, то никаких попыток его восстановить на канальном уровне произведено не будет. Этот класс сервиса используется там, где физический уровень обеспечивает настолько высокую надежность при передаче, что потери кадров происходят редко и восстановление при потере кадров можно переложить на верхние уровни. Этот вид сервиса также применяют при передаче данных в реальном времени там, где лучше потерять часть данных, чем увеличить задержку при их доставке. Например, передача речи, видео изображения.

Следующий вид сервиса – сервис с уведомлением без соединения. В этом виде сервиса получение каждого посланного кадра должно быть подтверждено. Если подтверждения не пришло в течение определенного промежутка времени, то считают, что кадр не принят и должен быть послан опять. Этот вид сервиса используется в ненадежной физической среде передачи, например, беспроводной.

Можно было бы, конечно, подтверждать не кадры, а все сообщение целиком на сетевом уровне. Однако это было бы невыгодно для больших сообщений. Например, если при передаче этих данных разрушалось бы 10-20% кадров, то повторная передача таких сообщений заняла бы больше времени, чем передача их отдельных фрагментов. Поэтому подтверждение на канальном уровне следует рассматривать как минимизацию затрат на передачу данных, а не необходимость.

Наиболее сложный класс сервиса на канальном уровне - сервис с соединением и уведомлением. Этот класс сервиса предполагает, что до начала передачи между машинами устанавливают соединение и данные передают по этому соединению. Каждый передаваемый кадр нумеруется, и канальный уровень гарантирует, что он будет обязательно получен, причем только один раз, а также что все кадры будут получены в надлежащей последовательности. Использование сервиса с соединением особенно полезно в том случае, когда канал образует СПД. Как мы уже видели, в СПД может быть достаточно сложная организация канала, при которой может происходить коммутация потоков данных самыми разными способами. Здесь полезно вспомнить структуру кадра в Х.25. С точки зрения структуры, в Х.25 есть три вида кадров: с 3-битовым полем номера кадра, 7- и 12-битовым. Таким образом, в Х.25 предусмотрен сервис с соединением, причем, в зависимости от длины передаваемых данных, можно оптимизировать затраты на поддержку соединения.

При сервисе с соединением и уведомлением передача данных разбивается на три этапа. На первом этапе устанавливают соединение: на обеих машинах инициируют переменные и счетчики, отслеживающие, кадры с какими номерами были приняты, а с какими нет. На втором этапе передают нужные кадры. На третьем - соединение разрывают: переменные, счетчики, буферы и другие ресурсы, использованные для поддержки соединения, освобождают.

На рисунке 3-2 показан типичный фрагмент WAN, где два маршрутизатора соединены через телефонную линию. Когда кадр поступает на маршрутизатор, аппаратура проверяет контрольную сумму и передает кадр канальному уровню. Канальный уровень проверяет, является ли поступивший кадр ожидаемым, и если да, то передает пакет, расположенный в кадре, сетевому уровню на другой машине.

Рисунок 3-2. Размещение протокола канального уровня

3.1.2. Разбиение на кадры

Сервис, создаваемый канальным уровнем для сетевого уровня, опирается на сервис, создаваемый физическим уровнем. На физическом уровне принимают и передают потоки битов. Отправленное количество битов не обязательно должно быть равно принятому количеству битов, значение посланного бита также не обязательно должно быть равно принятому значению бита. Поэтому на канальном уровне нужны специальные действия по обнаружению и исправлению таких ошибок.

Типовой подход к решению подобных проблем - разбиение потока битов на кадры, подсчет контрольной суммы для каждого кадра и передача этой суммы вместе с кадром данных. При приеме контрольная сумма вычисляется для каждого кадра заново и сравнивается с той, что хранится в кадре. Если они различаются, то это признак ошибки передачи. На канальном уровне должны быть приняты меры к исправлению ошибки, например, сбросить плохой кадр и послать сообщение об ошибке тому, кто прислал этот кадр.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)