Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 92
Текст из файла (страница 92)
Проверка достоверности нреобраюваиия информации в сетях Ргаще Ве!ау должна выполняться, как уже упоминалось, на верхних уровнях управления. В этом отцюшенип технология Ргатпе Ее!ау подобна основным технологиям локальных сетсй, таким как Ег!тегпег, То1сеп Кйпй, Е()П1, которые тоже искаженные кадры не корректируют, а просто выбрасывают. Поддержка «качества обслуживания» обеспечивается выполнением Заказа качеалва обслужпла пил, в котором указывается согласованная с ко)юсть передачи данных (Солтш!ггсг! 1п1огпщаоп Ваге) и некоторые дополнительные параметры: гарантируемый объем передаваемых данных (сотню!ггег! Ьогзг з!хе) и не гарантируемый объем передаваемых данных (ехсезз Ьигзг з!ге).
Если пользователь сам нарушает согласованную скорость ввода информации в сеть, кадр с такой информацией получает низший приоритет обслуживания и ему не гарантируется лкачество обслуживания», он может быть даже выброшен из сети в случае перегрузки последней. Использование технологии Ггате Ве1ау '1 схпология Егаше Ке!ау имеет в корпоративных и территориальных сетях очень нптрокое применение, примерно такое жс, какое в локальных сетях имеет технология ЕГЬегпсн У них много общего: и та и другая технология предоставляет сети только быстрые базовые транспортные услуги доставки дейтаграмм (кадров, пакетов) без гарантии достоверности доставки; отбрасывает дейтаграммы, содержащие ошибки, без ~юпыток их восстановления.
На вышестоящих уровнях управ- 395 Сети и сетевые технологии нижних уровней ления сети в случае обнаружения ошибки может быть предпринята попытка ее исправления, но обычно эта попытка приводит к необходимости перезагрузки сети. Но надо сказать, что надежность работы всех компонентов сети очень высока: имеются средства внутренней эффективной диагностики состояния компонентов, неработоспособные компоненты сразу блокируются, и поток кадров идет в обход их.
На магистральных каналах сети обычно используются волоконно-оптические кабели, а на каналах доступа (так называемая «последняя миля») может использоваться витая пара, но с вероятностью искажения данных не хуже 1О '. По сетям г та|не Ее!ау возможна передача видео- и голосовой информации, так как при использовании хороших каналов связи задержки передачи возникают крайне редко, и они минимальны. Для передачи речи используются специальные голосовые маршрутизаторы, которые голосовому трафику обеспечивают наивысший приоритет, а сам трафик разбивается на короткие кадры со временем передачи каждого кадра примерно 5-10 мс, Основные способы доступа к сетям: !З выделенные каналы связи; а каналы !8РЫ для передачи голосового графика; сз коммутируемые телефонные линии, по через сети Х.25.
Достоинства технологии г гап1е Ке!ау: й гарантированное качество обслуживания — гарантированная согласованная скорость передачи данных; 0 высокая надежность функционирования сети; !З возможность передавать чувствительный к временным задержкам трафик: оцифрованный голос, видеоинформацию; ГЗ простые и достаточно дешевые средства управления. Недостатки технологии: ГЗ использует дорогостоящие качественные каналы связи; г! не обеспечивается достоверность доставки кадров (возлюжна потеря кадров в процессе передачи); С! возможна перегрузка отдельных узлов сети ввиду отсутствия повсеместного эффективного контроля за графиком. Сеть и технология АТМ Технология АОМ (АзупсЬгопоцз Тгапз!ег Мог!с — режим асинхронной передачи)— это од1ш из саъ1ых перспективных технологий построения высокоскоростных сетей любого класса, от локальных до глобальных.
Термин «асинхронный» в названии технологии указывает на ее отличие от синхронных технологий с фиксированным распределением пропускной способности канала между информационными потоками (например,! 5 РН). Первоначально (ив рубеже 80-90-х годов) технология разрабатывалась для замены известной технологии БупсЬгопопв Р!8!!а! Н!егагсЬу (8РН, синхронной цифровой иерархии), имеющей ряд недостатков, но и по сей Глава 11. Основные принципы пост оения компьютерных сетей день широко используемой при построении волоконно-оптических широкополосных магистралей (одна магистраль Санкт-Петербург-Москва многого стоит) и обеспечивающей самые высокие скорости передачи. В качестве транспортного механизма АТМ лежит технология широкополосной !БПХ (В-1ЯПХ, ВгоадЪапд 15ПХ), призванная обеспечить возможность создания единой, универсальной, высокоскоростной сети взамен множества сложных неоднородных существующих сетей.
Частично ей это уже удалось. Технология АТМ, как уже говорилось, используется в сетях любого класса, для передачи любых видов графика: как низко- и среднескоростного (факсы, почта, данные), так и высокоскоростного в реальном масштабе времени (голос, видео); работает с самыми разнообразными терминалами и по самым разным каналам связи. Основные компоненты сети АТМ; О АТМ-коммутаторы, представляющие собой быстродействующие специализированные вычислительные устройства, которые аппаратно реализуют функцию коммутации ячеек АТМ межлу несколькими своими портами; О устройства Спзтошег Ргеш!эез Еоп!ршепг (СРЕ), обеспечивающие адаптацию информационных потоков пользователя при передаче с использованием технологии АТМ. Для передачи данных в сети АТМ организуется виртуальное соединение — т!ггпа! с(гсшг (Ъ'С), В пределах интерфейса ХХ1 виртуальное соединение определяется уникальным сочетанием идентификатора виртуального пути (т!ггпа! рагЬ и!епг!Вег) и идентификатора виртуального канала (ч!ггпа! с!гсп!г Ыепт!1!ег).
Виртуальный канал представляет собой фрагмент логического соединения, по которому производится передача данных одного пользовательского процесса. Виртуальный путь представляет собой группу виртуальных каналов, которые в пределах данного интерфейса имеют одинаковое направление передачи данных. Коммутатор АТМ состоит из: Ы коммутатора виртуальных путей; О коммутатора виртуальных каналов.
Эта особенность организации АТМ обеспечивает дополнительное увеличение скорости обработки ячеек. АТМ-коммутатор анализирует значения, которые имеют идентификаторы виртуального пути и виртуального канала у ячеек, поступающие на его входной порт, и направляет эти ячейки на один из выходных портов. Для определения номера выходного порта коммутатор использует динамически создаваемую таблицу коммутации. Первоначально стандарт 1)-151)Х определял для сети АТМ два интерфейса: О (!Х1 (Узег-го-Хегттог!г 1птег1асе) — интерфейс пользователь — сеть; О ХХ1 (ХеГттог!г-Го-Хегттог!т 1пгег(асе) — интерфейс сеть — сеть.
Но затем «Форум АТМ» (есть и такой) добавил еще интерфейс взаимодействия оборудования АТМ с устройствами локальных сетей. Передача информации в сетях АТМ происходит после предварительного установления соединений, выполняемого высокоскоростными коммутаторами АТМ. Ком- 397 Сети и сетевые технологии нижних уровней мутаторы создвют широкополосный физический канал, в котором динамически можно формировать более узкополосные виртуальные подканалы. Передаются по каналу не кадры, не пакеты, а ячейки (се!!з), Ячейка представляет собой очень короткие последовательности байтов — размер ячейки 53 байт, включая заголовок (5 байт).
Размер ячейки выбран в результате компромисса межлу требованиями, предъявляемыми компьютерными сетями — больший размер ячейки, и требованиями голосового графика — меньший размер ячейки. Время заполнения квантами голосового сигнала ячейки длиной 48 байт составляет примерно 6 мс, что является пределом временной задержки, заметно не искажающей голосовой трафик. Формат ячейки АТМ Ячейка состоит из двух частей; поля заголовка (занимает 5 байт) и поля данных (занимает 48 байт). В заголовке ячейки содержатся следующие поля: о Усгсва! рас!т !с?епс???ег (ЧР?); У|ггца! ссгсшС ?г?епС???ег (УС?); сз Рау?оас? гуре (РТ); сз Сопйеэс!оп ?.озэ Рпопсу (С1.Р); сз Неас1ег Еггог СопСго! (НЕС). Идентификаторы ЧР? и ЧС? используются для обозначения виртуальных соединений АТМ.
В поле РТ располагается информация, определяющая тип передаваемых данных. С?.Р— бит понижения приоритета помечает кадры, которые при возникновении ситуации перегрузки должны быть уничтожены в первую очередь. Поле СГС содержит только ячейки АТМ, которые передаются через интерфейс (?Х? (содержимое этого поля используется в тех случаях, когда олин АТМ ПХ! интерфейс обслуживает несколько станций одновременно).
Поле НЕС хранит проверочную контрольную сумму четырех предыдущих байтов заголовка. Технология АТМ совмещает в себе подходы двух технологий — коммутации пакетов и коммутации каналов. От первых заимствована передача адресуемых пакетов, от вторых — минимизация задержек в сети ввиду пакетов малого размера. В предшествовавших 15?)Х технологиях синхронной передачи было невозможно перераспределять пропускную способность канала между подканэлами — в период простоя подканала общий канал все равно вынужден был передавать нулевые байты, так как синхронная система не позволяла нарушать последовательности передаваемых данных.
В случае передачи пакетов с индивидуальными адресами, как это принято в компьютерных сетях, последовательность передачи пакетов не важна. На этом принципе и была построена система асинхронной передачи по АТМ- технологии. В ней можно по подканалам передавать ячейки в любой последовательности, а поскольку размер ячеек очень мал, достигается гибкость перераспределения нагрузки между подканэлами и значительно увеличивается пропускная щюсобность системы. У получателя ячейки собираются вместе и объединяются в 398 Глава 11. Основные и ииципы построения компьюте иых сетей сообщение — так же, как зто делается в компьютерных сетях.