Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 82

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

Текст из файла (страница 82)

11.7) выполняется их последовательное побайтное расслоение, так что период следования пользовательских данных в кадре БТМ-Х совпадает с периодом их следования в трибутариых портах. Это исключает необходимость в их временной буферизации, поэтому говорят, что мультиплексоры ЮН передают данные е реальном масштабе времени. Упомянутая ранее техника прямой коррекции ошибок (РЕ С) была стандартизована в технологии ЗРН гораздо позже принятия основного ядра стандартов Я)Н.

Напомним, что эта техника основана на применении самокорректирующих кодов, позволяющих исправлять искажения битов данных «на лету», то есть не прибегая к их повторной передаче, а используя избыточную часть кода. Такая техника может существенно повысить эффективную скорость передачи данных при наличии помех или сбоев в работе приемопередатчиков. Обычно к прямой коррекции ошибок мультиплексоры Я)Н прибегают на скоростях 2,5 Гбит/с и выше.

Типовые топологии В сетях Я)Н применяются различные топологии связей. Наиболее часто используются кольца и линейные цепи мультиплексоров, также находит все большее применение ячеистая топология, близкая к полносвязной. Кольцо ВОН строится из мультиплексоров ввода-вывода, имеющих, по крайней мере, по два агрегатных порта (рис. 11.8, а). Пользовательские потоки вводятся в кольцо и выводятся из кольца через трибутарные порты, образуя двухточечные соединения (на рисунке показаны в качестве примера два таких соединения). Кольцо является классической регулярной топологией, обладающей потенциальной отказоустойчивостью — при однократном обрыве кабеля или выходе из строя мультиплексора соединение сохранится, если его направить по кольцу в противоположном направлении.

Кольцо обычно строится на основе кабеля с двумя оптическими волокнами, но иногда для повышения надежности и пропускной способности применяют четыре волокна. Цепь (рис. 11.8, б) — это линейная последовательность мультиплексоров, из которых два оконечных играют роль терминальных мультиплексоров, остальные — мультиплексоров ввода-вывода.

Обычно сеть с топологией цепи применяется в тех случаях, когда узлы имеют соответствующее географическое расположение, например вдоль магистрали железной дороги или трубопровода. Правда, в таких случаях может применяться и плоское кольце (рис. 11.8, е), обеспечивающее более высокий уровень отказоустойчивости за счет двух дополнительных волокон в магистральном кабеле и по одному дополнительному агрегатному порту у терминальных мультиплексоров. Эти базовые топологии могут комбинироваться при построении сложной и разветвленной сети Я)Н, образуя участки с ралиально-кольцевой топологией, соединениями «кольцо- кольцо» и т.

п. Наиболее общим случаем является ячеистая топология (пис. 11.8, г), пэи Сети ЗОМЕТ/80Н которой мультиплексоры соединяются друг с другом большим количеством связей, за счет чего сеть можно достичь очень высокой степени производительности и надежности. Рис. 11.В. Типовые топологии Методы обеспечения живучести сети Одной из сильных сторон первичных сетей Я)Н является разнообразный набор средств отказоустойчивости, который позволяет сети быстро (за десятки миллисекунд) восстановить работоспособность в случае отказа какого-либо элемента сети — линии связи, порта иаи карты мультиплексора, мультиплексора в целом. В 5ОН в качестве общего названия механизмов отказоустойчивости используется термин затематическое защитное переключение (Антошке Ргогест1оп Яччтсьтпй, АРВ), отражзющий факт перехода (переключения) на резервный путь или резервный элемент мульшплексора при отказе основного.

Сети, поддерживающие такой механизм, в стандартах 50Н названы самовосстанавливающимися. В сетях 51)Н применйются три схемы защиты. И Защита 1+1 означает, что резервный элемент выполняет ту же работу, что и основной. Например, при защите трибутарной карты по схеме 1+1 трафик проходит как через рабочую карту (резервируемую), так и через защитную (резервную). 0 Защита 1:1 подразумевает, что защитный элемент в нормальном режиме не выполняет функции защищаемого элемента, а переключается на них только в случае отказа.

З2Е Глава 11. Первичные сети 0 Защита 1:М предусматривает выделение одного защитного элемента на Жзащищаемых. При отказе одного из защищаемых элементов его функции начинает выполнять защитный, при этом остальные элементы остаются без защиты — до тех пор, пока отказавший элемент не будет заменен.

В зависимости от типа защищаемого путем резервирования элемента сети в оборудовании и сетях БПН применяются следующие основные виды автоматической защиты: защитное переключение оборудования, защита карт, защита мультиплексной секции, защита сетевого соединения, разделяемая защита мультиплексной секции в кольцевой топологии. Защитное переключение оборудования (Ейшргаепг Ргосесг(оп БъпгсЬ(пя, ЕРБ) — защита блоков н элементов оборудования 91)Н. Применяется для таких жизненно важных элементов мультиплексора, как процессорный блок, блок коммутации (кросс-коннектор), блок питания, блок ввода сигналов синхронизации и т.

п. ЕРЯ обычно работает по схеме 1+1 или 1:1. Защита карт (Сагг( РгосесВоп, СР) — защита агрегатных и трибутарных карт мультиплексора; позволяет мультиплексору автоматически продолжать работу в случае отказа одной из агрегатных или трибутарных карт. Используется зашита по схемам 1+1, 1:1 и 1зт'.

Защита 1+1 обеспечивает непрерывность транспортного сервиса, так как график пользовательских соединений не прерывается при отказе карты. В приведенном на рис. 11.9 примере в мультиплексоре поддерживается защита трибутарных двухпортовых карт по схеме 1+1. Одна из трнбутарных карт является основной, или рабочей, другая — защитной. Режим работы пары связанных таким образом карт задается командой конфигурирования мультиплексора. В режиме, когда обе трибутарные карты являются работоспособными, график обрабатывается параллельно каждой картой.

кнута ныа мультиплексор З0М ( -( Рис. 11.9. Защита карт по схеме 1+1 згт Сети ЯОМ ЕТ/80М Для переключения графика мелсду трибутарными картами используется дополнительная карта-переключатель. Входящий график каждого порта поступает на входной мост карты- переключателя, который разветвляет график и передает его на входы соответствующих портов трнбутарных карт.

Агрегатная карта получает оба сигнала ЗТМ-Х от трибутарных карт и выбирает сигнал только от активной в данный момент карты. Исходящий график от агрегатной карты также обрабатывается обеими трибутарными картами, но карта- переключатель передает на выход только трафик от активной карты.

Прн отказе основной карты или другом событии, требующем перехода на защитную карту (деградация сигнала, ошибка сигнала, удаление карты), агрегатная карта по команде от йока управления мультиплексором переходит на прием сигнала от защитной трибутарной карты. Одновременно карта-переключатель также начинает передавать на выход сигналы выходящего трафика от защитной карты. Данный способ обеспечивает автоматическую защиту всех соединений, проходящих через защищаемую карту. Прн установлении зициты типа СР конфигурация соединений рабочей карты дублируется для защитной карты. Защита мультнплексной секции (Мп)г(р!ех Зесбоп Ргогесс1оп, МЯР), то есть участка сети вежду двумя смежными мультиплексорами $0Н, действует более избирательно по сравнению с защитой карт. Защищается секция между двумя мультиплексорами, включающая два порта и линию связи (возможно, в свою очередь, включающую регенераторы, но не яультнплексоры).

Обычно применяется схема защиты 1+1. При этом для рабочего канала (верхняя пара соединенных кабелем портов на рис. 11.10, а) конфигурируется защитный гзвзл (ннжняя пара портов). При установлении защиты МБР в каждом мультиплексоре необходимо выполнить конфигурирование, указав связь между рабочим и защитным портими. В исходном состоянии весь трафик передается по обоим каналам (как по рабочему, гзк н по защитному). Рмс. 11.10. Защита мультиллексной секции С)шествует однонаправленная и двунаправленная защита МЯР При однонаправленной пзщте (нменно этот случай показан на рисунке) решение о переключении принимает хпько один из мультиплексоров — тот, который является приемным для отказавшего пныа. Этот мультиплексор после обнаружения отказа (отказ порта, ошибка сигнала, щрзаацня сигнала и т.

п.) переходит на прием по защитному каналу. При этом передача и прием ведутся по разным портам (рнс. 11.20, б). З2В Глава 11. Первичные сети В случае двунаправленной защиты МБР при отказе рабочего канала в каком-либо направлении выполняется полное переключение на защитные порты мультиплексоров. Для уведомления передающего (по рабочему каналу) мультиплексора о необходимости переключения принимающий мультиплексор использует протокол, называемый протоколом «К-байт».

Этот протокол указывает в двух байтах заголовка кадра БТМ-Х статус рабочего и зашит- ного каналов, а также детализирует информацию об отказе. Механизм МЗР обеспечивает защиту всех соединений, проходящих через защищаемую мультиплексную секцию. Время переключения защиты МИР согласно требованиям стандарта, не должно превышать 50 мс. Защита сетевого соединения (ЯцЬ-Хестногк Соппессюп Рюгесйоп, БХС-Р), то есть защита пути (соединения) через сеть для определенного виртуального контейнера, обеспечивает переключение определенного пользовательского соединения на альтернативный путь при отказе основного пути.

Характеристики

Список файлов книги