Nets2010 (1131259), страница 24

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

Текст из файла (страница 24)

Узлам сети FR разрешено уничтожать искаженные кадры, не уведомляя об этом пользователя. Искаженным считается кадр, которому присущ какой-либо из следующих признаков:

• Нет корректного ограничения флагами.

• Имеется менее пяти байтов между флагами.

• Нет целого числа байтов после удаления бит обеспечения прозрачности.

• Присутствует ошибка контрольной суммы.

• Искажено поле адреса (для случая, когда проверка не выявила ошибки в FCS).

• Содержится несуществующий DLCI(идентификатор канала передачи данных).

• Превышен допустимый максимальный размер (в некоторых вариантах реализации стандартов FR возможна принудительная обработка кадров, превышающих допустимый максимальный размер).

Для FR характерно:

• заполнение канала связи комбинацией «флаг» при отсутствии данных для передачи

• резервирование одного DLCI для интерфейса локального управления и сигнализации

• содержание поля данных пользователя в любом кадре не должно подвергаться какой-либо обработке со стороны аппаратуры канала данных (могут обрабатываться лишь данные в локальном канале управления)

35. Управление качеством сервиса и доступом в СПД Frame Relay

Управление доступом к сети FR возлагается на интерфейс локального управления (Local Management Interface - LMI). Именно LMI реализует интерфейс UNI (Unified Network Interface). Доступ в сеть FR обеспечивают интерфейсы FR («порты FR») и FR-адаптеры - сборщики/разборщики кадров (FR assembler/disassembler, FRAD).

Добиться высокой эффективности использования пропускной способности физических линий и каналов связи, а также исключения перегрузок узлов связи и всей сети FR позволяет метод статистического мультиплексирования кадров, который подразумевает:

• постоянное наблюдение за потоком заявок от пользователей на передачу сообщений и за текущей загрузкой сети (линий, каналов и узлов связи)

• перераспределение свободного (и высвобождающегося) ресурса пропускной способности в соответствии с реальными потребностями абонентов

• предоставление пользователям каналов информационного обмена, удовлетворяющих их требованиям

Данный метод обеспечивает синхронный ввод сообщений пользователей в высокоскоростной канал связи на основе соглашений, заключенных между пользователем и поставщиком услуг сети FR. Услуги различаются по следующим параметрам:

• максимальный размер поля информации в кадре FR (в байтах)

• пропускная способность порта, посредством которого абонент подключается к сети FR

• гарантированная скорость передачи данных (Committed Information Rate, CIR) - при обеспечении требуемого качества доставки

• гарантированный объем передачи информации (Committed Burst Size, BC) - при обеспечении требуемого качества доставки

• дополнительный объем передачи информации (Excess Burst Size, BE) - при возможном снижении качества передачи данных

Предварительные соглашения реализуются следующим образом.

1. Абонент выбирает (и оплачивает) пропускную способность порта и гарантированную скорость передачи данных для фиксированного виртуального соединения (PVC).

2. Узел доступа к сети FR измеряет «реальную потребность абонента» в ресурсе пропускной способности канала связи.

3. Если этот ресурс (выраженный реальной скоростью передачи информации) не превышает CIR, то кадры передаются без изменений. Если требуемая скорость превышает CIR, но соответствует пропускной способности порта, то бит DE устанавливается в «1», что дает возможность удалять соответствующие кадры при возникновении перегрузок (абонент также имеет право решать, какие кадры для него менее важны). Наконец, если превышена пропускная способность порта, кадры уничтожаются вне зависимости от каких-либо условий.

Абонент способен воспользоваться предварительным соглашением и для того, чтобы уменьшить свои затраты следующим оригинальным способом. Некоторые операторы сетей (поставщики услуг) предлагают значительные скидки при передаче кадров с битом DE, установленным в «1». При наличии в сети значительного запаса пропускной способности абонент может установить гарантированную скорость передачи, равную нулю. В этом случае во всех передаваемых кадрах бит DE будет установлен в «1».

36. Проблемы передачи данных на канальном уровне (Сервис, предоставляемый сетевому уровню, Разбиение на кадры, Контроль ошибок, Управление потоком). Примеры протоколов канального уровня в Internet ( протоколы SLIP, PPP, Уровень канала данных в АТМ)

Рассмотрим протоколы, которые используются для каналов «точка-точка» в Интернете. На уровне канала данных соединения «точка-точка» возникают между маршрутизаторами либо коммутирующими элементами в СПД. Другой часто встречающийся случай для таких соединений - соединение из дома через модем с интернет-провайдером.

Для упомянутых выше соединений: «маршрутизатор-маршрутизатор» и «хост-маршрутизатор» через телефонную линию было предложено два протокола: SLIP и PPP.

SLIP - Serial Line IP.

SLIP - наиболее старый из этих двух протоколов. Он был создан в 1984 году для соединения рабочих станций SUN через модем. Его работа очень проста: он вставляет специальные флаг-байты в начало и конец IP-пакета.

Последние версии этого протокола осуществляют также сжатие заголовков TCP и IP у последовательных пакетов, так как они несут очень много одинаковой информации.

SLIP имеет ряд серьезных недостатков:

1. он не занимается контролем и исправлением ошибок, оставляя это протоколам верхних уровней.

2. он работает только с IP-пакетами. В современных условиях, когда Интернет объединяет самые разнообразные сети, это серьезный недостаток.

3. IP-адреса взаимодействующих сторон должны быть известны заранее. В условиях нехватки IP-адресов это недостаток, так как было бы удобнее задавать IP-адрес динамически, лишь на период действия соединения.

4. этот протокол не обеспечивает какой-либо проверки аутентичности взаимодействующих сторон. Так что вы не можете быть уверены, с кем вы общаетесь.

5. для этого протокола нет стандарта, и существует множество его версий, не все из которых совместимы.

PPP - протокол «точка-точка».

По поручениюIETF был создан создан протокол PPP, в котором не было указанных выше недостатков. Протокол РРР обеспечивает обнаружение ошибок, поддерживает разные протоколы, позволяет динамически выделять IP-адрес только на период соединения, выполняет аутентификацию абонентов и имеет ряд других преимуществ перед SLIP.

Протокол РРР обеспечивает три основных функции:

1. Распознавание кадров. Однозначно определяется конец кадра и начало нового. Здесь же происходит обнаружение ошибок.

2. Управление линией, т.е. активизация линии, ее проверка, определение основных параметров передачи в диалоге, корректное завершение передачи со сбросом параметров. Этот протокол называет LCP (Link Control Protocol).

3. Определение основных параметров соединения между сетевыми уровнями, чтобы обеспечить независимость от реализации сетевого уровня. Выбранный метод предполагает наличие разных NCP (Network Control Protocol) на каждом поддерживаемом сетевом уровне.

Рассмотрим типичный сценарий, когда пользователь из дома по телефонной линии хочет подключить свой PC к Интернету. РС звонит на маршрутизатор сервис-провайдера. После того как маршрутизатор принял звонок и установил физическое соединение, РС посылает несколько LCP-пакетов в РРР-кадрах. Маршрутизатор отвечает LCP-пакетами в РРР-кадрах. В результате такого обмена определяются параметры соединения.

После этого следует обмен NCP-пакетами для настройки сетевого уровня. В частности, здесь происходит временное присваивание РС IP-адреса, который действует только на период соединения. Это происходит, если обе стороны хотят использовать TCP/IP-стек.

Теперь, когда РС стала полноправной машиной в Интернете, она может обмениваться IP-пакетами с другими машинами. Когда пользователь закончит работу, NCP разрывает соединение с сетевым уровнем и освобождает ранее занятый IP-адрес. После этого LCP-протокол разрывает соединение на канальном уровне. А затем компьютер говорит модему: «Положи трубку».

РРР-кадры имеют формат, очень близкий к HDLC-кадрам. Основное различие состоит в том, что РРР - байт-ориентированный, а HDLC - бит-ориентированный. Для HDLC возможен кадр размером в 30,25 байт, а для РРР - нет.

Рисунок 3-21. Формат PPP-кадра

Все РРР-кадры начинаются со стандартного байта: 01111110. Поле «Аddress» по умолчанию равно 11111111. Поле «Control» по умолчанию равно 00000011, что означает «Unnumbered-кадр», т.е. нумерация передаваемых кадров и подтверждений в их получении не предполагается. В случае ненадежной среды передачи данных есть вариант надежной передачи.

Так как значения полей «Address» и «Control» - константы, то LCP-протокол опускает их, экономя два байта на передаче. В поле «Protocol» указывается, какой тип пакетов будет в поле «Payload». Там допускаются пакеты протоколов LCP, NCP, IP, IPX, Apple Talk и других. Поле «Payload» имеет переменную длину, по умолчанию она равна 1600 байт.

Рисунок 3-22. Основные фазы установления соединения и его разрыва

Таблица 3-23. Типы LCP-пакетов, допустимых по протоколу RFC 1661

Название	Направление	Значение
Configure-request	→	Список предлагаемых параметров и их значений
Configure-ack	←	Все параметры приняты
Configure-nak	←	Некоторые параметры не приняты
Configure-reject	←	Некоторые параметры недоступны
Terminate-request	→	Требуется закрыть соединение
Terminate-ack	←	ОК, соединение закрыто
Code-reject	←	Получен неизвестный запрос
Protocol-reject	←	Запрошен неизвестный протокол
Echo-request	→	Пришлите кадр обратно
Echo-reply	←	Вот ваш кадр
Discard-request	→	Сбросьте этот кадр (для проверки)

Уровень канала данных в ATM.

Физический урове нь в АТМ покрывает физический уровень и уровень канала данных в OSI. Поскольку физический уровень АТМ на подуровне физической зависимости не предъявляет каких-то специальных требований к физической среде, то мы сосредоточим наше внимание на ТС-подуровне - подуровне преобразования при передаче.

Когда прикладная программа посылает сообщение, оно движется вниз по АТМ-стеку, получая заголовки, концевики, разбивается на ячейки и т.д. Проследим, что с ним происходит, когда ячейки достигают ТС-подуровня и далее.

Первый шаг - вычисление контрольной суммы заголовка. Заголовок состоит из 5 байт - 4 байта идентифицируют виртуальное соединение и несут контрольную информацию, за ними следует 1 байт с контрольной суммой. Контрольная сумма защищает только первые четыре байта и не затрагивает данные в ячейке. Контрольная сумма вычисляется как остаток от деления содержимого 4 байтов на полином x8+x2+x+1. К этому остатку добавляется константа 01010101 для повышения надежности, в случае если заголовок содержит много нулей.

Решение защищать контрольной суммой только управляющую информацию было принято с целью сократить затраты на обработку на нижних уровнях. Защита собственно данных возложена на верхние уровни, если это необходимо. Как мы уже отмечали, многие приложения реального времени - передача видео-, аудиоданных - более критичны к времени передачи, чем к степени искажения отдельных ячеек. Поскольку контрольная сумма покрывает только заголовок, то этот байт так и называется - HEC (Header Error Control - контроль ошибки в заголовке).

Другим важным фактором, повлиявшим на выбор этой схемы контрольной суммы, было то, что основной средой для АТМ является оптоволокно. Исследования, выполненные компанией АТ&Т, показали, что оптоволокно - высоконадежная среда и единичные ошибки происходят в ней с вероятностью менее 1%. Схема НЕС прекрасно справляется как с однобитными ошибками, так и множественными.

Для надежной передачи ячеек была предложена схема, когда две последовательные ячейки объединяются через EXCLUSIVE OR, после чего получается новая ячейка, которая добавляется в последовательность после первых двух. В результате если хоть одна ячейка была принята с ошибкой или потеряна, то она легко может быть восстановлена.

После того как НЕС вычислен и добавлен в заголовок, ячейка готова к передаче. Среда передачи может быть двух категорий - синхронной и асинхронной. В асинхронной среде ячейка посылается сразу, как только она готова к передаче. В синхронной среде ячейка передается в соответствии с временными соглашениями. Если нет ячейки для передачи, то ТС-подуровень должен сгенерировать специальную ячейку ожидания.

Другой вид служебных ячеек - OAM (Operation And Maintenance). Эти ячейки используются АТМ-переключателями для проверки работоспособности системы.

Ячейки ожидания обрабатываются соответствующим ТС-подуровнем, а ОАМ-ячейки передаются на АТМ-уровень.

Другой важной функцией ТС подуровня является генерирование ячеек в формате физической среды передачи. Это значит, что ТС-подуровень генерирует обычную АТС-ячейку и упаковывает ее в кадр надлежащей среды передачи.

Итак, на выходе ТС-подуровень формирует НЕС-заголовок, преобразует ячейку в кадр, формирует АТМ-ячейки и передает поток битов на физический уровень. На противоположном конце ТС-подуровень производит те же самые действия, но в обратном порядке: разбивает поток бит на кадры, выделяет ячейки, проверяет НЕС-заголовки и передает ячейки на АТМ-уровень.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)