Лекции (989962), страница 37
Текст из файла (страница 37)
При этом качество передаваемых сигналов очень высокое.Высокоскоростные абонентские окончания создают для поставщиков услуг Internet дополнительнуюпроблему — им необходимо иметь очень скоростные каналы доступа к остальной части Internet, так как 10абонентов с трафиком по 8 Мбит/с создают общий трафик в 80 Мбит/с, который качественно можнопередать только с помощью технологий SONET/SDH или ATM.7.2.
Глобальные сети с коммутацией пакетов.Имея выделенный или коммутируемый канал, можно напрямую объединить между собой несколько локальных сетей при помощи удаленных маршрутизаторов или мостов. В самом простом варианте это будетреализовано при помощи компьютера-шлюза, на котором настроен интерфейс вызова по требованию:пакеты циркулируют в рамках локальной сети, а если на шлюз попадает пакет, направляющийся в другуюлокальную сеть, то модем компьютера-шлюза сам позвонит на другой компьютер-шлюз (телефонный номервыбирается в зависимости от адреса назначения пакета), а после передачи пакета разорвет соединение.Однако такая схема не всегда экономически оправдана.
Предположим, что одна локальная сетьнаходится в РБ, а вторая в США. Даже при небольшом трафике между сетями международные разговорыобойдутся очень дорого. Поэтому будет разумнее для соединения локальных сетей воспользоваться услугами уже существующих глобальных сетей, например Internet. Такая возможность предоставляется, ужерассматривавшейся ранее, технологией виртуальных частных сетей (VPN – Virtual Private Network), котораяблагодаря шифрованию позволяет организовать безопасное соединение двух ЛВС через Internet. Однакосеть Internet для этих целей стала использоваться сравнительно недавно, да и отнюдь не является самымбыстрым, надежным и безопасным вариантом. Существует большое количество других глобальных сетей скоммутацией пакетов, позволяющих решать эти задачи.
К глобальным сетям с коммутацией пакетов относятся сети X.25, Frame Relay, ATM и TCP/IP (Internet). Принципы работы сетей TCP/IP уже были частичнорассмотрены ранее, поэтому сейчас дадим краткий обзор остальных глобальных сетей.Сети X.25, Frame Relay и ATM состоят из коммутаторов (которые отличаются от коммутаторовлокальных сетей), объединенных между собой связями "точка-точка" и работающими с установлениемвиртуального канала между абонентами сети.
Под виртуальным каналом понимается нумерованноесоединение между двумя абонентами, в котором данные передаются не на основании таблиц маршрутизации коммутаторов, а на основании номера виртуального канала. Точнее говоря маршрутизация пакетовмежду коммутаторами сети на основании таблиц маршрутизации происходит только один раз — присоздании виртуального канала. После создания виртуального канала передача пакетов коммутаторамипроисходит на основании номера или идентификатора виртуального канала (Virtual Channel Identifier, VCI).Рассмотрим процесс создания виртуального канала.Допустим компьютер А хочет установить соединение с компьютером В (см. рис. 7.4.). Для этого вкоммутатор К1 направляется специальный пакет — запрос на установление соединения (Call Request),который содержит адрес узла назначения.
При отправке, пакету Call Request компьютер А назначает номервиртуального канала (VCI), равный 4. Номер VCI выбирается компьютером произвольно, исходя из техсоображений, что от компьютера уже было ранее проложено три виртуальных канала к другимкомпьютерам. Пакет Call Request поступает на коммутатор K1, тот анализирует свою внутреннюю таблицумаршрутизации и определяет, что пакеты до компьютера В необходимо направлять на порт 3.
Кроме того,коммутатор присваивает пакету Call Request новый VCI = 10. Это связано с тем, что через коммутатор ужепроложено 9 соединений и старый VCI=4 использоваться не может. Одновременно с изменением номераVCI, коммутатор делает записи в таблицах коммутации портов 1 и 3 (см.
рис. 7.4.).Составитель: Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 годКомпьютерА22Комму1 татор3K1Комму1 татор3K244КомпьютерBVCI-входящий VCI-исходящийПортТаблица коммутации порта 1 коммутатора K14103Таблица коммутации порта 3 коммутатора K11041VCI-входящий VCI-исходящийПортТаблица коммутации порта 1 коммутатора K210254Таблица коммутации порта 4 коммутатора K225101Рис. 7.4. Коммутация в сетях с виртуальными каналами.Запись для порта 1 коммутатора К1, приведенная на рисунке, означает: все последующие пакеты, которыепоступят на порт 1 со значением VCI=4, необходимо перенаправлять на порт 3 и присваивать им новоезначение VCI=10.
Запись для порта 3 коммутатора К1, приведенная на рисунке, означает: все пакеты,которые вернутся на порт 3 со значением VCI=10, необходимо направлять на порт 1 и присваивать имстарое значение VCI=4. Аналогичная схема повториться и в коммутаторе К2, только в связи с тем, что онеще более загружен (уже проложено 24 соединения), значение VCI пакета опять изменится и станет равно25. Именно такой пакет (VCI=25) попадет в компьютер В, тот ответит установлением соединения и вдальнейшем будет работать с компьютером А по виртуальному каналу VCI=25.
Коммутаторы, используясвои таблицы коммутации, сами произведут все промежуточные преобразования номера VCI и компьютер Аполучит ответ по виртуальному каналу VCI=4, т.е. по тому каналу, по которому и запрашивалосьустановление соединения. Таким образом, каждый из компьютеров работает с постоянным номеромвиртуального канала VCI, хотя по пути следования номер VCI изменяется в каждом коммутаторе.Виртуальный канал может быть как коммутируемый (Switched Virtual Circuit, SVC), так ипостоянный (Permanent Virtual Circuit, PVC). Создание коммутируемого виртуального каналаосуществляется автоматически коммутаторами сети, по запросу абонента, а создание постоянноговиртуального канала происходит заранее, вручную администратором сети.
Таблицы маршрутизации сетей свиртуальными каналами аналогичны таблицам маршрутизации протокола IP, но имеют более простуюструктуру каждой записи. Запись состоит из адреса назначения и номера порта, на который нужно переслатьпакет. Адрес следующего коммутатора не нужен, так как все связи между коммутаторами являются связямитипа "точка-точка". Стандарты глобальных сетей обычно не описывают какой-либо протокол обменамаршрутной информацией, подобный RIP или OSPF, позволяющий коммутаторам сети автоматически строить таблицы маршрутизации. Поэтому в таких сетях администратор обычно вручную составляет таблицумаршрутизации, указывая для обеспечения отказоустойчивости основной и резервный пути для каждогоадреса назначения. Исключением являются сети ATM, для которых разработан протокол маршрутизацииPNNI, аналогичный протоколу OSPF.Техника виртуальных каналов имеет свои достоинства и недостатки по сравнению с обычной IPмаршрутизацией.
Основным преимуществом является ускорение доставки пакетов, т.к. коммутатор долженпросматривать не большие таблицы маршрутизации, содержащие информацию о всей сети, а тольконебольшие таблицы коммутации портов. Кроме того, вместе с каждым пакетом передается не полный адрескомпьютера-назначения, а только небольшой номер виртуального канала, что снижает долю служебнойинформации в пакете, увеличивая тем самым скорость передачи пользовательских данных.
Однако зауменьшение служебного заголовка пакета приходится платить невозможностью распараллеливаниятрафика, а при отказе какого-либо канала соединение приходится также устанавливать заново.Составитель: Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 годМаршрутизация каждого пакета без предварительного установления соединения (IP-маршрутизация) эффективна для кратковременных потоков данных.
При использовании виртуальных каналов оченьэффективно передаются долговременные потоки. В связи с этим, компания Ipsilon разработала технологиюIP-switching, которая вводит в сети ATM возможность работать как по виртуальным каналам, так и безпредварительного установления соединения.
Эта технология стала достаточно популярной, хотя и неприобрела статус стандарта.7.2.1. Сети X.25Сети Х.25 являются самыми первыми сетями с коммутацией пакетов, использованными для объединениякорпоративных сетей. Первоначально сети разрабатывались для низкоскоростной передачи данных полиниям связи с большим уровнем помех, и использовались для подключения банкоматов, кассовыхтерминалов, принимающих кредитные карточки, и для соединения сетей предприятий между собой. Долгоевремя сеть Х.25 была единственной широко распространенной коммерческой сетью (сеть Internet, каккоммерческая стала эксплуатироваться совсем недавно), поэтому для корпоративных пользователей выборане было.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
