Глобальные сети с коммутацией каналов

Аналоговые телефонные сети:

Звуковые колебания преобразуются в комбинации электрического тока, коммутатор также передает голос в виде аналогового сигнала.

Тоновый набор – комбинация 2-х частот из низкочастотной группы (697, 720, 852, 941 Гц) и высокочастотной группы (1209, 1336, 1477 Гц).

Набор выполняется частотой 10 Гц с длиной сигнала 50 мс и паузой 50 мс.

ISDN/Int

Пользовательские интерфейсы ISDN

Интерфейс образуется между 2-мя типами оборудования: терминальное оборудование и сетевое окончание – устройства, завершающие канал связи с ближ ISDN/

Канал В осуществляет передачу данных или смешивает голоса и данные. Сеть ISDN всегда коммутирует целые каналы типа B. Разделением трафика должно заниматься пользовательское оборудование.

Канал D – канал доступа к служебной сети с коммутацией пакетов, передающих сигнальную информацию.

Основная функция – передача адресной информации на основе которой работают каналы В.

Вторичная функция – поддержка низкоскоростной сети с коммутацией пакетов для передачи пользователем данных – задействуется, только если нет необходимости выполнения основной функции.

Канал типа Н предоставляют возможность высокоскоростной передачи данных по этим каналам, передающим звук и видео. Европа строит сети по каналу В, Япония по каналу Н.

Типы пользовательского интерфейса.

- BRI (basic rate interface) предоставляет 2 канала по 64 кбит/с для передачи данных и один – 16 кбит/с для передачи управляющей информации. Все каналы работают в полудуплексном режиме.

Изменяется скорость до 144 кбит/с для пользовательских данных. Разделенный по каналам логические, что физически представляет собой двухпроводниковый кабель. Данные передаются кадрами по 48 бит, каждый кадр содержит 2 байта из каналов В и 4 бита как D.

- PRI (primary rate interface) поддерживает схемы 30В+D или 23В+D. Первая схема станций – для Европы, вторая – для сев Америки и Японии. В остальных регионах стандартов нет, и схема произвольна. Основной интерфейс может быть основан на канале Н: 5Н+D или 11Н.

Сети Х25

- сеть с коммутацией пакетов

-стандарт Х25 (1974 CCITT) взаимосвязь между окончанием оборудования и устройством передачи данных; взаимодействие между сетями описывает стандарт Х75.

Особенности технологии Х25.

В сети присутствует спец устройство PAD (parket assembler disassembler), предназначенное для строки нескольких низкоскоростных потоков от терминалов в пакеты. Наличие 3-х уровневого стека протоколов с использование на канальном уровне и сетевом уровне протоколов с предусмотренными соединениями и коррекцией ошибок.

Стек протоколов однороден и не может соединять разнородные сети.

- сеть Х25 состоит из коммутаторов (S), соединенных выделенными каналами (могут быть цифровые и аналоговые)

- терминал подключается к сети через асинхронный модем, который обеспечивает связь с PAD

- PAD либо встроен в коммутатор, либо связан по протоколу Х25

- к удаленному PAD терминалы подключаются по протоколу Х28.

-функции PAD определяется стандартом Х3:

1) сборка символов от терминалов в пакеты

2) разработка полей данных в пакетах и вывод их на терминалы

3) управление соединением с нужным компьютером

4) передача символов по требованию асинхронного терминала

5) продвижение пакетов

- стандарт Х28 определяет параметры терминала

Стеки Frame Relay

- разрабатывалась как замена Х25

- скорость до 2-х Мбит, но при значительно более низкой надежности

- обеспечивает гарантированные параметры качества трафика

- вошло в сети ISDN как отдельная служба

не является самостоятельной технологией.

Технологи ATM

- Основная проблема глоб сетей – сопряжение различных типов оборудования

- приоритетная задача – снижение неоднородности сети

-ATM (asynchronous transfer mode) –технология асинхронного режима передачи разработана как универсальный транспорт для нового поколения сетей B-ISDN (Broad-bandISDN)

- ATM обеспечивает несколько возможностей:

1) передача в рамках одной транспортной системы компьютерного и мультимедийного трафика, чувствительного к задержкам, с соблюдением требований QOS

2) диапазон скоростей до нескольких Гбит/с

3) общие транспортные протоколы для локальных и глобальных сетей

4) сохранение имеющихся физических протоколов

5) взаимодействие с предыдущими технологиями (Ethernet, ISDN, IP).

- ATM совмещает подход 2-х технологий коммутации пакетов и каналов

- данные передаются в виде адресуемых пакетов; при этом используется виртуальные каналы, и использование пакетов небольшого фиксированного размера. Что повышает предсказуемость задержки

- обеспечивают передачу различных видов трафика без дискриминации

- замещает собой технологию ISDN, обеспечивая гораздо большие скорости.

Пример: для передачи цв видеоизо требуется скорость 30 мбит/с, что ISDN не достигается, ATM (B-ISDN) обеспечивает без проблем

- ATM разрабатывался группой компаний ATM-forum под эгидой спец комитета IEEE/

- широкое внедрение ATM прогнозируется к 2015 году

Принципы технологии ATM

1. конечные станции соединяются индивидуальными каналами с коммутаторами.

2. адрес 20 байт стандарта Е.164

3. таблица маршрутизации может строиться как вручную, так и автоматически

4. соединение конечной станции и коммутатора осуществляется по стандарту UNI (user network interface)

5. для физического уровня используется технология SDH/SONET, определяющие скорости 155 мбит/с, для витой пары – 622 мбит/с, для оптоволокна – 2,5 гбит/с.

Принципы действия

- основная задача – любой вид трафика передается с требуемым качеством обслуживания

- на возможность совмещения различных видов трафика (компьютер и мультимедийного) существенное влияние оказывает размер пакетов

- ATM определяет 5 типов трафика в зависимости от:

1) наличия (отсутствия пульсаций)

2) требований к синхронизации

3) типов протокола

Класс трафика	Характеристика
А	Постоянная битовая скорость - Constant Bit Rate
Требуются временные соотношения между передаваемыми и принимаемыми данными
С установлением соединения
Примеры: голосовой трафик, трафик телевизионного изображения
В	Переменная битовая скорость - Variable Bit Rate
Требуются временные соотношения между передаваемыми и принимаемыми данными
С установлением соединения
Примеры: сжатый голосовой трафик, сжатый трафик телевизионного изображения
С	Переменная битовая скорость - Variable Bit Rate
Не требуются временные соотношения между передаваемыми и принимаемыми данными
С установлением соединения
Примеры: трафик компьютерных сетей х25, frame relay
D	Переменная битовая скорость - Variable Bit Rate
Не требуются временные соотношения между передаваемыми и принимаемыми данными
Без установлением соединения
Примеры: трафик компьютерных сетей IP Ethernet
X	Тип трафика и его параметры определяются пользователем

Характеристики ATM

-Peak Cell Rate (PCR) –макс скорость передачи данных

- Sustained cell rate - средняя скорость ---------

- minimum cell rate – мин скорость ----------

- maximum cell rate –макс размер пульсаций

- cell loss ratio – доля потерянных ячеек

- cell transfer delay – задержка передачи ячеек

- cell delay varietion – вариации я задержки ячеек.