Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 113
Текст из файла (страница 113)
Компонентами сети Егаше Ве!ау являются устройства трех основных категорий: с! устройства РТЕ (Раса Тегпппа! Ес!шргпепс); С3 устройства РСЕ (Раса С1гсп!г-Тепп!паг1пй Ет)шршепс); О устройства ГКАР (Егаше Ке!ау Ассезз Реу1се). Так же как и в сети Х.25, основу Егаше Ке!ау составляют виртуальные каналы (у!тапа! с!гсшгэ).
Виртуальный канал в сети Егаше Ке!ау представляет собой логическое соединение, создаваемое между двумя устройствами РТЕ в сети атташе Ке!ау и используемое для передачи данных. В сети Егаше Ке!ау используется два типа виртуальных каналов — коммутируемые (5ЧС) и постоянные (РЧС).
Коммутируемые виртуальные каналы представляют собой временные соединения, предназначенные для передачи импульсного трафика между двумя устройствами РТЕ в сетях Егате Ке!ау. Процесс передачи данных с использованием БЧС состоит из четырех последовательных фаз: 0 установление вызова (Са!! 5еепр) — на этом этапе организуется виртуальное соединение между двумя РТЕ; !2 передача данных (Ра!а Тгапз!ег) — непосредственная передача данных; с3 ожидание (1о!е) — передача данных через уже существующее виртуальное соединение не производится; если период ожидания превысит установленное значение, соединение может быть завершено автоматически; сз завершение вызова (Са!! Тегш)паг!оп) — выполняются операции, необходимые для завершения соединения. 52О Глава 23. Компьютерные сети Постоянные каналы представляют собой постоянное соединение, обеспечивающее информационный обмен между двумя 1)ТЕ-устройствами.
Процесс передачи данных по каналу РЧС имеет всего две фазы: передача данных и ожидание. Для обозначения виртуальных каналов в сети агаве Ке1ау используются идентификаторы П(.С1 (1)ага-Е!и!г Соппесйоп 1бепг!1!ег), выполняющие ту же роль, что и номера логического канала в сетях Х.25. ВЕС! определяет номер виртуального порта для процесса пользователя. В технологии Ггаше Ке!ау задействуются протоколы только на физическом и канальном уровнях, Протокол физического уровня описывается весьма распространенным стандартом 1.430/431. Протоколом канального уровня в Ргагпе Ке1ау является ЕАР-Р— весьма упрощенная версия протокола ЕАР-1), описывающего взаимодействие соседних узлов либо как процедуру без установления соединения, либо как процедуру с установлением соединения без подтверждения.
На остальных уровнях могут работать протоколы любых сетей с коммутацией пакетов. В частности, с технологией Ггаше Ке!ау хорошо согласуются стек протоколов ТСР/1Р и протоколы сети Х.25. Протокол ЕАР-Г в сетях Ргаше Ке!ау имеет два релогма работы: основной и управляющий. В основном режиме кадры передаются без преобразования и контроля, как в обычных коммутаторах. Поэтому достигается высокая производительность, тем более что подтверждения передачи не требуется. упрощена и процедура передачи пакетов из локальных сетей: они просто вкладываются в кадры канального уровня, а не в пакеты сетевого уровня, как в Х.25. Кадр протокола Ргаше Ке1ау содержит минимально необходимое количество служебных полей. Его формат, реализованный в соответствии с протоколом НПЕС, показан ниже.
Флаг — 1 байт Заголовок кадра — 2 байта Данные РСЯ вЂ” 2 байта Флаг — ! байт В поле заголовка кадра размещается информация, используемая для управления виртуальными соединениями и процессами передачи данных в сети (в частности, поле адреса, содержащее адреса сетевых узлов источника и получателя кадра). Поле данных в кадре Ргаше Ке1ау имеет переменную длину (но не более 8000 байт, большинство сетей атташе Ке1ау работаег с кадрами длиной 1024 байт) и предназначено для переноса блоков данных протоколов верхних уровней. Поле РСЯ содержит 16-разрядную контрольную сумму всех полей кадра Ргаше Ке(ау, за исключением поля «флаг». Проверка достоверности преобразования информации в сетях Ргаше Ке1ау должна выполняться, как уже упоминалось, на верхних уровнях управления.
В этом отношении технология Ргаше Ке!ау подобна основным технологиям локальных сетей, таким как ЕгЬегпец То)геп К(пя, Р1)01, которые тоже искаженные кадры не корректируют, а просто выбрасывают. Сети и сетевые технологии нижних уровней 521 Поддержка «качества обслуживания» обеспечивается выполнением заказа качества обслуживания, в котором указываются согласованная скорость передачи данных (Сошш)пей 1п1огша11оп Васе) и некоторые дополнительные параметры: гарантируемый объем передаваемых данных (сошш)иет) Ьпгзс яге) и не гарантируемый объем передаваемых данных (ехсезз Ьпгзс яке).
Если пользователь сам нарушает согласованную скорость ввода информации в сеть, кадр с такой информацией получает низший приоритет обслуживания и ему не гарантируется качество обслуживания, он может быть даже выброшен из сети в случае перегрузки последней. Использование технологии Ргагпе Ве!ау Технология атташе Ке!ау имеет в корпоративных и территориальных сетях очень широкое применение, примерно такое же, какое в локальных сетях имеет технология Е1Ьегпек У них много общего: та и другая технология предоставляют сети только быстрые базовые транспортные услуги доставки дейтаграмм (кадров, пакетов) без гарантии достоверности доставки; обе отбрасывают дейтаграммы, содержащие ошибки, без попыток их восстановления.
На вышестоящих уровнях управления сети в случае обнаружения ошибки может быть предпринята попьпка 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 быть проложена витая пара, но с вероятностью искажения данных не хуже 10 е.
По сетям Ргате ке1ау возможна передача видео- и голосовой информации, так как при использовании хороших каналов связи задержки передачи возникают крайне редко и они минимальны. Для передачи речи применяются 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: ь1 выделенные каналы связи; 12 каналы 1ЯЭЫ для передачи голосового трафика; а коммутируемые телефонные линии, но через сети Х.25. Достоинства технологии Егаше Ке1ау: ь1 гарантированное качество обслуживания — гарантированная согласованная скорость передачи данных; О высокая надежность функционирования сети; [2 возможность передавать чувствительный к временным задержкам трафик: оцифрованный голос, видеоинформацию; О простые и достаточно дешевые средства управления. 522 Глава 23.
Компьютерные сети Недостатки технологии: О используются дорогостоящие качественные каналы связи; С! не обеспечивается достоверность доставки кадров (возможна потеря кадров в процессе передачи); С;! возможна перегрузка отдельных узлов сети ввиду отсутствия повсеместного эффективного контроля за трафиком. Сеть и технология АТМ Технология АТМ (АзупсЬгопоцз Тгапз(ег Моде — режим асинхронной передачи) — это одна из самых 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, !АХ).
Первоначально (на рубеже 80-90-х годов) технология разрабатывалась для замены известной технологии БупсЬгопопз 1)!8!га! Н1егагсЬу (БРН, синхронная цифровая иерархия), имеюшей ряд недостатков, но и по сей день широко используемой при построении волоконно-оптических широкополосных магистралей (одна магистраль Санкт-Петербург-Москва многого стоит) и обеспечивавшей самые высокие скорости передачи. В качестве транспортного механизма АТМ лежит технология широкополосной 18РХ (В-1БРХ, Вгоаг!Ъапп !БАХ), призванная обеспечить возможность создания единой универсальной высокоскоростной сети взамен множества сложных неоднородных сушествующих сетей.
Частично ей это уже удалось. Технология АТМ, как уже говорилось, используется в сетях любого класса, для передачи любых видов трафика: как низко- и среднескоростного (факсы, почта, данные), так и высокоскоростного — в реальном масштабе времени (голос, видео); технология работает с самыми разнообразными терминалами и по самым разным каналам связи. Основные компоненты сети АТМ: О АТМ-коммутаторы, представляюшие собой быстродействующие специализированные вычислительные устройства, которые аппаратно реализуют функцию коммутации ячеек АТМ между несколькими своими портами; 0 устройства Спзгошег Ргеш!зез Ецп!ршепг (СРЕ), обеспечиваюшие адаптацию информационных потоков пользователя при передаче с привдечением технологии АТМ. Для передачи данных в сети АТМ организуется виртуальное соединение — е!ггпа! с!гсп!с ( тГС).
В пределах интерфейса ХХ1 виртуальное соединение определяется уникальным сочетанием идентификатора виртуального пути (ч!ггпа! рагЬ !т!епг!1!ег) и идентификатора виртуального канала (ч!ггпа! с(гсшг Ыепг!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. 523 Сети и сетевые технологии нижних уровней Коммутатор АТМ состоит: С) из коммутатора виртуальных путей; С) коммутатора виртуальных каиапов.