Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 169
Текст из файла (страница 169)
Подобные схемы инкапсуляции нужны не только для того, чтобы согласовать транспортные протоколы, но и для других целей, например для шифрования исходного графика или для изоляции адресного пространства транзитной сети провайдера от адресного пространства пользовательских сетей. Технология агате йе!ау История стандарта Пакетная технология глобальных сетей Егаше Ке!ау появилась в конце 89-х годов в связи с распространением высокоскоростных и надежных цифровых каналов технологий Р1)Н и Я)Н. До этого основной технологией глобальных сетей являлась технология Х.25, сложный стек которой был рассчитан на низкоскоростные аналоговые каналы, отличавшиеся к тому же высоким уровнем помех и, следовательно, ошибок в передаче данных.
Особенностью Ргаше Ке1ау является простота; освободившись от многих ненужных в современном телекоммуникационном мире функций, эта технология предоставляет только тот минимум услуг, который необходим для доставки кадров адресату. Вместе с тем разработчики технологии Ргаше Ке1ау сделали важный шаг вперед, предоставив пользователям сети гаранаию пропускной способнослги сетевых соединений — свойство, которое до появления Егаше Ке!ау технологии пакетных сетей стандартным способом не поддерживали. Техника продвижения кадров Технология Ргаше Ке!ау основана на использовании техники виртуальньи каналов, которую мы кратко рассмотрели в главе 3.
Техника виртуальных каналов является компромиссом между неопределенностью дейтаграммного способа продвижения пакетов, используемого, например, в сетях Ебйегпег и 1Р, и жесткостью коммутации каналов, которая свойственна технологиям первичных и телефонных сетей. Рассмотрим технику виртуальных каналов сетей Ргаше Ке!ау на примере сети, изображенной на рис. 19.8. 67З технология гагате Не!ау !~1дг '! ,! Порт2 32! Порт 3 (3! ..! фйЕХ 0Е3 1О1 Рис. 19.8. Продана!ение кадров вдоль виртуальных каналов ГН Для того чтобы конечные узлы сети — компьютеры С1, С2, СЗ н сервер С4 — могли обмениваться данными, в сети необходимо предварительно проложить виртуальные каналы.
В нашем примере установлено три таких канала — между компьютерами С1 и С2 через коммутатор 51; между компьютером С1 и сервером С4 через коммутаторы 51 и 52; между компьютером СЗ и сервером С4 через коммутатор з2. , йир!увечье'каналы Р!аше йе(ау могут быль как «нгвненраенениыын (то есть способными нейе!аравтькй!ннежнак!ов(!дг!сына!!нее!(ен(!и(гнж ан(н анйа !ы айаг Будем считать, что в примере на рис. 19.8 установлены двунаправленные каналы. Процедура установления виртуальных каналов ггаше Ке!ау заключается в формировании таблиц коммутации в коммутаторах сети.
Такие процедуры могут выполняться как вручную, так и системами управления сетью. :мк(р(уаныгмнаан~пы Рг!а!нейе(ауонкюнн!як вп~ма(не!ннннг аирвуве!ьныкка!!агн!и(реп!юле!и Гк((йгпВЦЭацМ. $МВ), СИИ аарЕНВЕ Уотс!а(Ю!НаамтСВПР КОМаидаМППЕратсра СЕТИ. В таблице коммутации каждого коммутатора должны быть сделаны две записи (для каждого из двух направлений) о каждом из виртуальных каналов, проходящих через данный коммутатоР. Зались таблицы коммулицип состоит из четырех основных полей, каковыми являются: (2 номер входного порта канала; (4 входная метка канала в поступающих на входной порт пакетах; 674 Глава 19. Транспортные услуги и технологии глобальных сетей Ю номер выходного порта; С) выходная метка канала в передаваемых через выходной порт пакетах. Например, вторая зались в таблице коммутации коммутатора Я1 (запись 1-102-3-106) означает, что все пакеты, которые поступят на порт 1 с идентификатором виртуального канала 102, будут продвигаться на порт 3, а в поле идентификатора виртуального канала появится новое значение — 106, Так как виртуальные каналы в нашем примере двунаправленные, то для каждого канала в таблице коммутации должно существовать две записи, описывающие преобразование метки в каждом из направлений.
Так, для записи 1-102-3-106 существует запись 3-106-1-102. Метки виртуального канала имеют лоаиьнде для коммугатора и его порта значениз, то есть оии никаким образсм.не прииимаютсп зо внИманИЕ на гЮртах других коммутаторов. комбинации «метка-порт» должны быть уникальными а пределех одного коммутатора,' Непосредственно соединенные порты двух коммутаторов должны использовать согласованные значения меток дпп каждого виртуального.канала, проходящего перез зги порты. Метка виртуального канала является локальным адресом этого канала, формально метка ГК имеет название РЕС1 (Рата Гйп!г Соппесг!оп 1депййег — идентификатор соединения уровня канала данных). Метки 1)1.С! переносятся кадрами ГК; формат такого кадра показан на рис.
19.9. Рис. 19.9. Формат кадра гй Поле ПЕС! состоит из 10 бит, что позволяет задействовать до 1024 виртуальных соединений. Поле 1)1С! может занимать и большее число разрядов — этим управляют признаки расширения адреса ЕАО и ЕА1 (аббревиатура ЕА как раз н означает Ехгепт!ес! АтЫгезз, то есть расширенный адрес). Если бнт расширения адреса установлен в ноль, то признак называется ЕАО и означает, что в следующем байте имеется продолжение поля адреса, а если бнт расширения адреса равен 1, то поле называется ЕА1 и означает окончание поля адреса.
Десятиразрядный формат 1П.С1 является основным, но при использовании трех байтов для адресации поле Р1.С1 имеет длину 16 бит, а при использовании четырех байтов — 23 бита, Поле данных может иметь размер до 4056 байт. Поле С/К переносит признак команды (Сошшапг!) или ответа (Кезропзе). Этот признак является унаследованным от протоколов Х.25 и в операциях ГК не используется. Поля ОЕ (Р!зсагс1 Е!!рЬ!!!гу), ГЕС)ь( (Гогттаго-ехр!!с!Г сопйезг!оп поййсагюп) и ВЕС)1! (Вас!гттап)-ехр!!с!с сопйезйоп поййсаг!оп) используются протоколом ГК для оповещения коммутаторов сети ГК о возможности отбрасывания кадров (РЕ), а также о перегрузке в сети (ГЕСС и ВЕСХ). Технология Рите Яе!ау После того как виртуальные каналы установлены, конечные узлы могут использовать их для обмена информацией.
Для этого администратор сети должен для каждого конечного узла создать статические записи таблицы АКР. В каждой такой записи устанавливается соответствие между 1Р- адресом узла назначения и начальным значением метки виртуального канала, ведущего к этому узлу. Например, в таблице АКР компьютера С1 должна присутствовать запись, отображающая 1Р-адрес сервера С4 на метку 102 для виртуального канала, ведущего к серверу С4. Давайте сейчас проследим путь одного кадра, отправленного компьютером С1 серверу С4. При отправлении кадра (этап 1 на рис. 19.8) компьютер помещает в поле адреса начальное значение метки 102, взятое из его таблицы АКР Коммутатор 51, получив на порт 1 кадр с меткой 102, просматривает свою таблицу коммутации и находит, что такой кадр должен быть переправлен на порт 3, а значение метки з нем должно быть заменено на 106.
ПРИМЕЧАНИЕ Операция яо замене метки (!аЬе! знарр!пй) характерна для всех технологий, использующих технику виртуальных каналов. Может возникнуть законный вопрос: еА зачем менять значение метки на каждом коммутаторе7 Почему бы не назначить каждому виртуальному каналу одно неизменяемое значение метки, которая бы играла роль физического адреса узла назначения?» Ответ состоит в том, что з первом случае уникальность меток достаточно обеспечивать в пределах каждого отдельного порта, а во втором — в пределах всей сети, что гораздо сложнее, так как требует наличия в сети централизованной службы назначения меток.
В результате действий коммутатора 51 кадр отправляется через порт 3 к коммутатору 52 (этап 2). Коммутатор 52, используя свою таблицу коммутации, находит соответствующую запись, заменяет значение метки на 117 и отправляет кадр узлу назначения — серверу С4. На этом обмен заканчивается, а при отправке ответа сервер С4 задействует метку 117 как адрес виртуального канала, ведущего к компьютеру С1. Как видно из этого описания, коммутация выполняется очень экономично, так как преобразования передаваемых кадров минимальны — они сводятся только к замене значения метки.
В кадрах указывается только адрес назначения, роль которого в сетях Ргаще Ке!ау играет метка. В качестве адреса отправителя может быть использовано последнее значение метки, оно однозначно определяет путь в обратном направлении по виртуальному каналу, соединяющему получателя и отправителя. Гарантии пропускной способности Сети Ргаще Ке!ау создавались для оказания коммерческих услуг операторов связи по передаче компьютерного графика. Одной из новых и очень привлекательных для клиентов услуг Ргаще Ке!ау стала поддержка гарантий пропускной способности виртуальных соеднэений. Для каждого виртуального соединения в технологии Ргате Ке!ау определяется несколько параметров, связанных со скоростью передачи данных. (2 Согласованная скорость передачи данных (Сопип!(сед 1п(огщат(оп Касе, С1К) — гарантированная пропускная способность соединения; фактически сеть гарантирует передачу данных пользователя со скоростью предложенной нагрузки, если эта скорость не превосходит С1К.
Глава 19. Транспортные услуги и технологии глобальных сетей С1 Согласованная величина пульсации (Сошш)гсео Вцгзг $ие, Вс) — максимальное количество байтов, которое сеть будет передавать от данного пользователя за интервал времени Т, называемый временем пульсации, соблюдая согласованную скорость С1К. С) Дополнительная величина пульсации (Ехсезз Вцгзг Яме, Ве) — максимальное количество байтов, которое сеть будет пытаться передать сверх установленного значения Вс за интервал времени Т.
Второй параметр пульсации Ве позволяет оператору сети дифференцированно обрабатывать кадры, которые не укладываются в профиль С1К. Обычно кадры, которые приводят к превышению пульсации Вс, но не превышают пульсации Вс + Ве, сетью не отбрасываются, а обслуживаются, но без гарантий по скорости С1К. Для запоминания факта нарушения в кадрах Егаше Кеа!у используется поле ОЕ. И только если превышен порог Вс + Ве„кадры отбрасываются. Если приведенные величины определены, то время Т определяется следуюшей формулой: Т = Вс/С1К.