Лекции (989962), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Сеть по цепочке передает вызываемомуабоненту пакет CONNECT ACKNOWLEDGE, и на этом соединение считается установленным. Повиртуальному каналу могут передаваться данные.При правильно взятых на себя обязательствах по качеству обслуживания, в сети Frame Relay не возникаютперегрузки, а кадры "нарушители", помеченные признаком DE=1 просто отбрасываются. Однако отбрасывание кадров – не единственный способ управления пропускной способностью сети. Существует механизмСоставитель: Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 годоповещения конечных пользователей о том, что в коммутаторах сети возникли перегрузки.
Бит FECN(Forward Explicit Congestion Bit) кадра извещает о перегрузках принимающую сторону, которая должна спомощью протоколов более высоких уровней (TCP/IP, SPX и т. п.) известить передающую сторону о том,что та должна снизить интенсивность отправки пакетов в сеть. Бит BECN (Backward Explicit Congestion Bit)напрямую извещает о перегрузках в сети передающую сторону и является рекомендацией немедленноснизить темп передачи.Сети Frame Relay продолжают оставаться достаточно популярной услугой, особенно для объединения сетей предприятий, однако они не позволяют качественно передавать видеоизображение, да и качественная передача голоса возможна только при условии низкой загрузки сети. Связано это с низкой скоростьюдоступа к сети (2 Мбит/с), большим размером кадра сети Frame Relay и недостаточно продуманным наборомпараметров качества обслуживания (так, например, отсутствуют гарантии на задержку передачи кадра ит.п.).
Всех этих недостатков лишена технология ATM.7.2.3. Сети ATMСеть АТМ работает с установлением виртуального канала и позволяет качественно передавать компьютерные данные, видеоизображение и голос со скоростью от 155 до 622 Мбит/с (сети ATM используют на физическом уровне технологию SONET/SDH, принимая ее иерархию скоростей). Сеть ATM имеет структуру,сходную со структурой сетей X.25 и Frame Relay: конечные станции соединяются каналами "точка-точка" скоммутаторами нижнего уровня, которые в свою очередь соединяются с коммутаторами более высокихуровней.
Конечные узлы в сети ATM имеют адреса длиной в 20 байт из которых: 1 байт определяет один извозможных форматов адреса (Authority and Format Identifier, AFI), 8 байт – основная часть адреса (до 15цифр: код страны, код города, номер абонента – аналогично номеру абонента в сети ISDN), 4 байта номерсети/подсети ATM, 6 байт номер конечного узла в сети ATM (MAC-адрес сетевой карты компьютера), 1байт – поле селектора (вспомогательное поле).
Таблицы маршрутизации коммутаторов составляютсявручную, или при помощи протокола PNNI. Установленные виртуальные каналы (выделенные иликоммутируемые) нумеруются при помощи идентификатора виртуального канала (Virtual Channel Identifier,VCI). Несколько виртуальных каналов, проходящих через одни и те же коммутаторы, могут объединяться водин виртуальный путь (Virtual Path Identifier, VPI). Так как виртуальных путей меньше, чем виртуальныхканалов, то и записей в таблице коммутации портов будет меньше, что ускоряет коммутацию.Важной отличительной чертой сети ATM является маленький размер пакета данных (53 байта) ихорошо проработанная система параметров качества обслуживания (QoS), что позволяет в равной степенихорошо передавать по сети, как компьютерный трафик (объединение локальных сетей), так и мультимедийный трафик (видеоизображение, голос).Трафик вычислительных сетей имеет ярко выраженный асинхронный и пульсирующий характер.Компьютер посылает пакеты в сеть в случайные моменты времени, по мере возникновения в этом необходимости.
При этом интенсивность посылки пакетов в сеть и их размер могут изменяться в широких пределах.Чувствительность компьютерного трафика к потерям данных высокая, так как без утраченных данныхобойтись нельзя, и их необходимо восстановить за счет повторной передачи. В то же время, чувствительность компьютерного трафика к задержкам передачи пакетов данных незначительна. Мультимедийныйтрафик (голос, видео) характеризуется низким коэффициентом пульсаций, высокой чувствительностью кзадержкам передачи данных (отражающихся на качестве воспроизводимого сигнала) и низкой чувствительностью к потерям данных (из-за инерционности физических процессов потерю отдельных замеров голосаили кадров изображения можно компенсировать сглаживанием на основе предыдущих и последующихзначений). Сложность совмещения компьютерного и мультимедийного трафика в одной сетипроиллюстрирована на рис.
7.6.Рис. 7.6 Два типа трафика: а – компьютерный, б- мультимедийный.На возможности совмещения этих двух видов трафика большое влияние оказывает размер компьютерныхпакетов. Если в сети допускаются большие размеры пакетов данных, то один единственный большой пакетможет "занять" порт коммутатора и затормозить передачу всех остальных пакетов, что не допустимо длямультимедийного трафика. Кроме того, если минимально допустимый размер пакета велик, то в одномпакете данных (чтобы не терять впустую место) будет передаваться несколько замеров голоса.
В результате,первый замер голоса, помещаемый в пакет, будет отправлен не сразу же, а только после того, как в пакетСоставитель: Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 годбудут помещены все остальные замеры, что приведет к значительным задержкам и потере качества передачи голоса. Поэтому в сети ATM данные передаются в небольших ячейках (пакетах) фиксированного размера(53 байта: поле данных – 48 байт, заголовок — 5 байт).Однако использование небольших ячеек фиксированного размера еще не решает всей проблемы.Для полного решения задачи равноправного совмещения в одной сети компьютерного и мультимедийноготрафика, технология ATM использует хорошо разработанную схему заказа пропускной способности икачества обслуживания. Соглашение между программой, передающей данные в сеть, и сетью ATMназывается трафик-контрактом. Основным его отличием от соглашений, применяемых в сетях Frame Relay,является то, что помимо указания параметров пропускной способности, указывается класс трафика.
В сетиАТМ выделяется 5 классов трафика (см. табл. 7.4).Таблица 7.4.Классы трафика ATMКлассХарактеристикатрафикаАПостоянная битовая скорость — Constant Bit Rate, CBR. Важны временные соотношения междупередаваемыми и принимаемыми данными. С установлением соединения. Примеры: голосовойтрафик, трафик телевизионного изображения.ВПеременная битовая скорость — Variable Bit Rate, VBR. Важны временные соотношения междупередаваемыми и принимаемыми данными.
С установлением соединения. Примеры:компрессированный голос, компрессированное видеоизображение.СПеременная битовая скорость — Variable Bit Rate, VBR. He важны временные соотношениямежду передаваемыми и принимаемыми данными. С установлением соединения. Примеры:трафик компьютерных сетей, в которых конечные узлы работают по протоколам сустановлением соединений: frame relay, X.25, LLC2, TCPDПеременная битовая скорость — Variable Bit Rate, VBR.
He важны временные соотношениямежду передаваемыми и принимаемыми данными. Без установления соединения. Примеры:трафик компьютерных сетей, в которых конечные узлы работают по протоколам безустановления соединений (IP, Ethernet DNS, SNMP).XТип трафика не определен и полностью описывается количественными параметрами,задаваемыми пользователем (см. ниже).нетЕсли поддержание параметров пропускной способности и качества обслуживания для соединения неважно, то в запросе на установление соединения можно указать признак "Best Effort"("по возможности").
Такой тип трафика получил название трафика с неопределенной битовойскоростью — Unspecified Bit Rate, UBR. Для трафика UBR сеть выделяет ресурсы "по возможности", то есть те, которые в данный момент свободны от использования виртуальнымиканалами, заказавшими определенные параметры качества обслуживания.Помимо класса трафика, в трафик-контракте указываются и количественные параметры:• Peak Cell Rate (PCR) — максимальная скорость передачи данных;• Sustained Cell Rate (SCR) — средняя скорость передачи данных;• Minimum Cell Rate (MCR) — минимальная скорость передачи данных;• Maximum Burst Size (MBS) — максимальный размер пульсации;• Cell Loss Ratio (CLR) — доля потерянных ячеек;• Cell Transfer Delay (CTD) — задержка передачи ячеек;• Cell Delay Variation (CDV) — вариация задержки ячеек.Заключение трафик-контракта происходит автоматически, при установлении виртуального канала, по схемеаналогичной описанной для сети Frame Relay, используя пакет SETUP.
Сходными с Frame Relay методамиосуществляется и управление пропускной способностью сети: ячейки-нарушители трафик-контрактаотмечаются признаком CLP=1 (Cell Loss Priority – приоритет потери кадра) и удаляются при перегрузкекоммутаторов.Передача трафика IP через сети ATM – протокол Classical IPНа основании технологии ATM можно построить полностью самодостаточные сети и передавать в ячейкахATM сразу пакеты протоколов прикладного уровня. Однако в реальности сети ATM чаще всего используются не самостоятельно, а как универсальный транспорт, позволяющий передавать трафик других сетей. Приэтом по сети ATM передаются пакеты протоколов канального и сетевого уровня других технологий:Ethernet, IP, IPX, Frame Relay, X.25, т.е. сеть ATM не заменяет старые технологии, а сосуществует с ними.Рассмотрим как решается проблема передачи трафика IP-сетей через сети ATM.
Для этих целей былразработан протокол Classical IP (RFC 1577). В соответствии со спецификацией Classical IP одна сеть ATMможет быть представлена в виде нескольких логических IP-подсетей LIS (Logical IP Subnet), см. рис. 7.7. Всекомпьютеры одной LIS имеют общий IP-адрес сети. Как и в обычной IP-сети, прямые соединения на каналь-Составитель: Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 годном уровне между компьютерами из разных LIS невозможны: такой трафик должен обязательно проходитьчерез маршрутизатор, который и занимается доставкой пакета на сетевом уровне.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
