tanenbaum_seti_all.pages (525408), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Во время разработки системы 5ОХЕТ наиболее быстрым широко используемым в США носителем был ТЗ со скоростью 44,736 Мбит/с. Стандарт Т4 уже был описан, но мало использовался, а стандарта выше Т4 определено не было. Одной из задач 5ОХЕТ было продолжить иерархию до скоростей, измеряющихся в гигабитах в секунду. Также нужен был стандартный способ объединения нескольких медленных каналов в один канал 5ОХЕТ.
В-четвертых, 5ОХЕТ лолжен был обеспечить поддержку операций, администрирования и обслуживания (ОАМ, Орегаг!оп, Аг!ш!и!э!гас!оп, Ма!пгепапсе). Прелыдушие системы справлялись с этой задачей не слишком хорошо. Вначале было решено реализовать 5ОХЕТ на основе традиционной системы мультиплексирования с разделением времени, при этом вся пропускная способность оптоволоконного кабеля выделялась одному каналу, который разбивался на интервалы времени, выделяемые подканалам. 5ОХЕТ как таковая являешься синхронной системой. Интервалы между посылаемыми битами управляются таймером с точностью 10-'. Биты отсылаются в линию также в строго определенные моменты времени, контролируемые главным таймером. Когда впоследствии была предложена коммутация ячеек в качестве основы АТМ, тот факт, что такая система допускала произвольные интервалы между ячейками, сказался на названии асинхронного режима передачи (АТМ, АэупсЬгопонэ Тгапз!ег Моде), как бы в противоположность синхронному принципу функционирования сети 5ОХЕТ.
В последней отправитель и получатель привязаны к общему таймеру, в АТМ такого нет. 180 Глава 2. Физический уровень Обычный калр 5ОХЕТ представляет собой блок из 810 байт, выдаваемых каждые 125 мкс. Поскольку 5ОХЕТ является синхронной системой, кадры выдаются независимо от наличия какой-либо полезной информации, которую необходимо переслать. Скорость 8000 кадров в секунду очень точно соответствует частоте дискретизации каналов РСМ, используемых в телефонии, Проще всего описать кадр 5ОХЕТ из 810 байт в виде прямоугольника из 9 рядов по 90 колонок. Тогда очевидно, что 8 810 = 6480 бит передаются 8000 раз в секунду, что дает скорость псредачи 51,84 Мбитггс.
Это основной канал 5ОХЕТ, называющийся БТ5-1 (5упс!1гопоцз Тгапзрогг 5!йпа! — синхронный транспортный сигнал). Все магистрюги 5ОХЕТ кратцы 5Т5-1. Первые три колонки каждого кадра зарезервированы под системную управляющую информацию, как показано на рис. 2.32. Первые три ряда содержат заголовок раздела„следующие шесть рядов — заголовок линии.
Заголовок секции генерируется и проверяется в начале и конце каждого раздела, тогда как заголовок линии генерируется н проверяется в начале и конце каждой линии, 3 колонки на заголовок 87 колонок Кадр ЯОМЕТ (128 мкс) 9 рядов Кадр ЗОВЕТ (128 мкс) Заголовок П секции Заголовок П линии Заюловок пути И Данные пользователя Рис. 2.32. Два соседних кадра системы ЗОВЕТ Передатчик 5ОХЕТ посылает соседние кадры по 810 байт без межкадровых промежутков, даже если данных для передачи нет (в этом случае посылаются фиктивные байты). С точки зрения приемника это выглядит как бесконечный битовый поток. )так же он узнает, где находится граница каждого кадра? Дело в том, что первые два байта кадра содержат фиксированную последовательность, которую приемник и старается найти, Если в большом количестве последовательно принятых кадров обнаруживается одна и та же комбинация нулей и единиц, то логично предположить, что это граница кадра, и приемник считает себя синхронизированным с передатчиком.
Теоретически, подьзователь может регулярно вставлять служебную последовательность в поток, но на практике это не может сбить с толку приемник, так как данные, отправляемые несколькими пользователями, подвергаются уплотнению. Есть, впрочем, и другие причины. Коммутируемая телефонная сеть общего пользования 181 Таблица 2.4. Скорости мультиплексирования 8ОЬ1ЕТ и 8ОН Скорость передачи данных, Мбит/о Общая Пользователя ЭОМЕТ Электрнчеокне Оптические 9ОИ Оптнчеокне 8Т8-1 8Т8-3 8Т8-9 8Т8-12 8Т8-18 8Т8-24 8Т8-36 8Т8-48 8Т8-192 49,536 148,608 445,824 594,432 891,648 1188,864 1783,296 2377,728 9510,912 ОС-1 ОС-З ОС-9 ОС-12 ОС-18 ОС-24 ОС-36 ОС-48 ОС-192 51,84 155,52 466,56 622,08 933,12 1244,16 1866,24 2488,32 9953,28 50,112 150,336 451,008 601,344 902,016 1202,688 1804,032 2405,376 9621.504 8ТМ-1 8ТМ-3 8ТМ-4 8ТМ-б 8ТМ-8 8ТМ-12 8ТМ-1б 8ТМ-64 Если какой-нибудь из данных носителей не является мультиплексным, а переносит данные от одного источника, то к его названию добавляется латинская буква с, означающая сопсагепагес> (с>бъедине>сный).
Таким образом, ОС-3 означает 155,52-мегабитный носитель, состоящий из трех отдельных носителей ОС-1, а ОС-Зс означает передачу потока данных от одного источника со скоростью В оставшихся 87 столбцах содержатся ланныс пользователя. Онн перелаются со скоростью 87 9 . 8 8000 = 50,112 Мбит>сс. Олнако на самом деле данные пользователя, называемые синхронным полезным пакетом, ЯРЕ (Зупс)>гопоиз Рау!оас! Епче!оре), не всегда начинаются с первой строки и четвертой колонки. ЗРЕ может начинаться где угодно в пределах кадра. Л указатель на его первый байт хранится в первой строкс заголовка линии.
Первой колонкой ЗРЕ является заголовок пути (то есть заголовок лля сквозного протокола подуровня). Возможность начинать 5!'Е в любом месте кадра ЗОВЕТ и даже занимать соседние два кадра, как показано на рис. 2.32, придаст системс дополнительную гибкость. Например, если данные пользователя прибывают на источник, в >и> время как пустой кадр ЗОВЕТ уже передается, то они могут быть вставлены в текущий кадр, а не ждать начала следующего кадра. Иерархическая система мультиплексирования ЗОВЕТ показана в табл.
2А Определены скорости для синхронных транспортнь>х сигналов от ЗТЗ-1 до ЗТБ-192. Оптический носитель (ОС, Орггса! Сагг!ег), соотвстству>ощнй и-му синхронному транспортному сигналу (ЗТЗ-п), называется ОС-п н совпалает с ЗТЗ-и с точностью до бита, с той разницей, что лля синхронизации требуется нскоторая перестановка битов. Названия 5РН отлпчасотся — они начинаются с ОС-З, так как системы на основе рекомендаций СС!ТТ не нмек>т станлартпзовашюй скорости 51,84 Мбсст/с.
Носитель ОС-9 присутствует в таблице, поскольку ои довольно близко соответствует стандарту высокоскоростных магистралей передачи данных, принятому в Японии. ОС-18 и ОС-36 также применяются в Японии. В общую скорость потоков данных включены все управляющие сигналы. В скорость перелачи полезной нагрузки 5РЕ нс вхолят заголовки линий и разделов. В скорость передачи данных пользователя вкл>очаются только 86 полезных колонок кадра. 1а2 Глава 2. Физический уровень 155,52 Мбит/с. Три потока ОС-1 в составе потока ОС-Зс разделяются одной колонкой. Первая колонка 1 отлеляет поток 1, затем колонка 1 — поток 2, колонка 1 — поток 3, затем колонка 2 — поток 1, и так далее до конца кадра шириной 270 колонок и глубиной 9 строк.
КОММУтаЦИЯ С точки зрения среднего телефонного инженера, телефонная система состоит из двух частей: внешнего оборудования (местных телефонных линий и магистралей, вне коммутаторов) и внутреннего оборудования (коммутаторов), расположенного на телефонной станции. Мы рассмотрели внешнее оборудование. Теперь пора уделить внимание внутреннему.
В телефонных системах используются два различных приема; коммутации каналов и коммутации пакетов. Далее мы кратко познакомимся с каждым из них. Затем мы несколько подробнее обсудим коммутацию каналов, поскольку именно в соответствии с атой схемой функционирует современная телефонная система. Коммутацию пакетов мы изучим более детально в последующих главах. Коммутация каналов Когда вы (или ваш компьютер) снимаете телефонную трубку и набираете номер, коммутирующее оборудование телефонной системы отыскивает физический путь, состоящий из кабелей (медных или оптоволоконных; впрочем, зто может быть и радиоканал) и ведущий от вашего телефона к телефону того, с кем вы связываетесь. Такая система, называемая коммутацией каналов, схематически изображена на рис.
2.33, а. Каждый из шести прямоугольников представляет собой коммутирующую станцию (оконечную или междугородную). В данном примере каждая станция имеет три входных и три выходных линии. Когда звонок проходит через коммутационную станцию, между входной и выходной линиями устанавливается физическое соединение, как показано пунктирными линиями (такова, по крайней мере, концепция). На заре телефонии соединение устанавливалось вручную телефонным оператором, который замыкал две линии проводом с двумя штскерамп на концах. С изобретением автоматического коммутатора связана довольно забавная история.
Автоматический коммутатор изобрел в Х1Х веке владелец похоронного бюро Алмон Б. Строулжер (А1шоп В. 5ггоъйег) вскоре после изобретсния телефона. Когда кто-либо умирал, родственник ул1ершего звонил городскому тслефонному оператору и говорил: «Соедините меня, пожалуйста, с похоронным бюро». К несчастью для мистера Строуджера, в его городе было два похоронных бюро, и жена владельца конкурирующей фирмы как раз работала телефонным оператором. Мистер Строуджер быстро понял, что либо он изобретет автоматический телефонный коммутатор, либо ему придется закрывать дело.
Он выбрал первое. На протяжении почти 100 лет используемое во всем мире оборудование для коммутации каналов называлось искателем Строуджера. (История не упоминает, не устроилась ли жена его конкурента, уволенная' с работы телефонного оператора, в телефонное справочное агентство, сообщая телефонный номер своего похоронного бюро всем желающим.) Коммутируемая телефонная сеть общего пользования 188 Модель, изображенная на рнс. 2.33, а, конечно, сильно упрощена, поскольку канал, соединяющий двух абонентов телефонной линии, на самом деле может быть не только медным проводом, но и, например, микроволновой или оптоволоконной магистралью, на которой объединены тысячи телефонных абонентов. Тем не менее, основная идея остается той же самоий когда один абонент звонит другому, устанавливается определенный путь, связывающий их, и этот путь остается неизменным до конца разговора.
Во время звонка ие Коммутационная телефонная станция Рис. 2.33. Коммутация каналов (в); коммутвция пакетов (б) Альтернативным способом коммутации является коммутация пакетов, котоРая схематически изображена на рис. 2.33, 6. Отдельные пакеты пересылаются как положено, однако заранее никакой путь между абонентами не устанавливается. Каждый пакет должен сам искать свой путь. Важным свойством коммутации каналов является необходимость установления сквозного пути от одного абонента до другого до того, как будут посланы данные.
Именно поэтому время от конца набора номера до начала разговора может занимать около 10 с и более для междугородных илн международных звонков. В течение этого интервала времени телецюпная система ищет путь, изображенный на рис. 2.33, а. Обратите внимание на то, что еще до начала передачи данных сигнал запроса на разговор должен пройти весь путь до пункта назначения и должен там быть распознан. Для многих компьютерных приложений (например, при проверке кредитной карточки клиента кассовым терминалом) длительное время установления связи является нежелательным.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
