39. Сети с ретрансляцией кадров (frame relay)

К протоколам сети frame relay относятся:

• IPX;

• AppleTalk;

• РРР (инкапсулирующий протоколы TCP/IP, IPX/SPX и NetBEUI);

• SLIP (инкапсулирующий протокол TCP/IP).

FRAD

В отличие от PAD-устройств, используемых в сетях Х.25 для преобразования пакетов, в сетях frame relay применяются устройства, называемые frame relay assembler/disassembler, FRAD (ассемблер/дизассемблер ретрансляции кадров). Обычно эти устройства представляют собой модуль в маршрутизаторе, коммутаторе или стоечном концентраторе.

FRAD-модуль — это устройство, соединяющее пользовательскую локальную сеть с сетью frame relay и отвечающее за инкапсуляцию (ассемблирование, сборку) пакетов локальной сети, благодаря чему эти пакеты могут передаваться по глобальной сети frame relay. Кроме того, FRAD-модуль распаковывает (дизассемблирует) данные, форматированные для сети frame relay, и переводит их в формат, пригодный для передачи в локальную сеть.

Достоинства:

В отличие от сетей Х.25, сети frame relay могут взаимодействовать с современными сетями, имеющими собственные механизмы обнаружения ошибок. Сети frame relay позволяют достигнуть высоких скоростей передачи данных, при этом предполагается, что новые сетевые технологии имеют средства обнаружения ошибок на промежуточных узлах и, следовательно, в самих сетях frame relay серьезные проверки на наличие ошибок не производятся (т. е. эти сети являются службами без установления соединения).

Коммуникация и виртуальные каналы:

В сетях frame relay в одном несущем кабеле может быть создано несколько виртуальных соединений. Каждое такое соединение обеспечивает передачу данных между двумя коммуникационными узлами. Как и в сетях Х.25, виртуальные соединения являются логическими, а не физическими.

При коммутации кадров возможны два типа виртуальных соединений:

• постоянные

• коммутируемые.

Постоянные виртуальные соединения. Такие соединения представляют собой постоянно доступный маршрут между двумя узлами, который имеет некоторый идентификатор, указываемый в каждом передаваемом пакете. Установленное соединение остается всегда открытым, поэтому коммуникации могут осуществляться в любой момент. Отдельные передачи данных обрабатываются на Физическом уровне, а виртуальные соединения являются частью уровня LAPF. Один передающий кабель может поддерживать несколько виртуальных соединений с различными целевыми сетями.

Коммутируемые виртуальные соединения. Включены в стандарт на коммутацию кадров в 1993 году. Для них требуется установление сеанса связи. Чтобы начался обмен данными, между двумя узлами передается управляющий сигнал вызова. По окончании коммуникаций этот сигнал сопровождается командой на отключение обоих узлов. Коммутируемые виртуальные соединения служат для того, чтобы позволить сети определять скорость передачи данных. Скорость может выбираться в соответствии с требованиями приложения и в зависимости от имеющегося в данный момент сетевого трафика. Между двумя точками по одному кабелю может проходить множество коммутируемых виртуальных соединений.

40. Сети ISDN Integrated Services Digital Network — цифровые сети с интегральными услугами - относятся к сетям, в которых основным режимом коммутации является режиме коммутации каналов, а данные обрабатываются в цифровой форме. Появились в 1970-х годах для передачи в цифровом виде речевых сигналов, данных, графики и видеосигналов.

Службы ISDN

Услуги сети:

• обеспечение связи между локальными сетями;

• обеспечение работы домашних офисов и надомных работников;

• удаленная архивация и восстановление настольных компьютерных систем;

• подключение частной телефонной системы к региональной телефонной компании;

• передача больших файлов изображений и данных;

• обеспечение работы видео- и мультимедиа-приложений, работающих в нескольких локальных сетях.

Достоинства:

• возможность передачи по одной сети речевых сигналов, данных и видеоинформации;

• наличие многоуровневого стека протоколов, совместимых с эталонной моделью OSI;

• коммуникационные каналы со скоростями, кратными 64, 384 и 1536 Кбит/с;

• наличие служб коммутируемых и некоммутируемых соединений;

• широкополосные средства ISDN, обеспечивающие скорость 155 Мбит/с и выше.

Интерфейс базового уровня состоит из трех каналов:

• двух несущих (bearer, В) каналов для передачи данных, речи и графики со скоростью 64 Кбит/с и

• третьего — D-канала (Delta, иногда называемого Demand (запрос)), обеспечивающего скорость 16 Кбит/с и используемого для передачи сигналов управления коммуникациями, коммутации пакетов и верификации кредитных карт.

Главная задача D-канала — обеспечить прохождение и снятие ISDN-вызова, а также начало и окончание сеанса передачи данных.

ISDN-сети с интерфейсом основного уровня (PRI) обеспечивают более высокую по сравнению с BRI ISDN скорость передачи данных, при этом суммарная полоса пропускания коммутируемых данных достигает 1,536 Мбит/с. Для подключения клиентов к PRI-интерфейсу используется мультиплексор или частная телефонная система, а также группа из 24 каналов, называемая транком (магистралью). Мультиплексор обычно применяется тогда, когда PRI ISDN обеспечивает связь между локальными сетями, для" поставщика услуг Интернета он может представлять собой внешнее устройство или модуль в маршрутизаторе. Частная телефонная система используется для организации видеоконференций и центров обработки телефонных вызовов, имеющих базы абонентских номеров, связанных с пользовательскими службами.

Широкополосные сети broadband ISDN, B-ISDN.

Эта развивающаяся технология предназначена для обеспечения совместимости с сетями ATM и SONET. Широкополосные ISDN-сети предназначены для коммуникаций со скоростями от 155 Мбит/с до 1 Гбит/с (и выше) по оптоволоконному кабелю. В них применяется не коммутация пакетов, а коммутация ячеек.

41. Технология ATM. Техн-я асинхронного режима передачи (ATM) разработана как единый универс-ый транспорт для нового поколения сетей с интеграцией услуг, кот-ые наз-ся широкополосными сетями ISDN (Broadband-ISDN, B-ISDN). Обеспеч-ет неск-ко возм-ей: 1) передачу в рамках одной трансп-ой с-мы комп-го и мультимедийного (голос, видео) трафика, чувствительного к задержкам (для каждого вида трафика кач-во обслуж-ия соотв-ет его потребностям, 2) иерархию скоростей передачи данных (от десятков мб –неск-ких гб в сек с гарант-ой пропускной спос-тью для ответственных приложений, 3) общие трансп-ые прот-лы для лок-ых и глоб сетей, 4) сохр-ие имеющейся инфраструктуры физич-их каналов или физич-их прот-лов, 5) взаимод-е с унаследованными прот-ми лок и глоб сетей: IP, SNA, Ethernet, ISDN. Основные принципы технологии ATM: 1) Сеть ATM имеет классич стр-ру крупной территор-ой сети — конечные станции соед-ся индивид-ми каналами с коммутаторами нижнего уровня, кот в свою очередь соед-ся с коммутаторами более высоких уровней, 2) коммутация пакетов происх-т на основе идентификатора Вирт-го канала (VCI), кот назнач-ся соединению при его установлении и уничтож-ся при разрыве соед-ия, 3) Вирт-ые соед-ия м-т быть постоянными (PVC) и коммутируемыми (SVC).

Д ва типа трафика: а) комп-ый, б) мультимедийный. Постоянная битовая скорость (CBR). Треб-ся временные соотн-ия м/ду передаваемыми и принимаемыми данными. С установлением соед-ния. (Н-р голосовой трафик). Переменная битовая скорость (VBR). Треб-ся временные соотн-ия м/ду передаваемыми и принимаемыми данными. С установлением соед-ия. (Н-р компрессированный голос, компрессированное видеоизобр-ие). Переменная битовая скорость (VBR)- He требуются врем-ые соотн-ия м/ду передаваемыми и прин-ми данными. С установлением соед-ия. (Н-р трафик компьютерных сетей, в которых конечные узлы работают по протоколам с устан-ем соед-ий: frame relay, Х.25, LLC2, TCP)). Переменная битовая скорость (VBR) - нe треб-ся временные соотношения между передаваемыми и принимаемыми данными. Без установления соед-ия. (Н-р трафик компьютерных сетей, в которых конечные узлы работают по протоколам без устан-ия соед-ий (IP, Ethernet DNS, SNMP)). Технология ATM: осн-ые колич-ые пар-ры: — макс скорость передачи данных; — средняя скор-ть передачи данных;— мин скор-ть передачи данных;— макс р-р пульсации;— доля потерянных ячеек;— задержка передачи ячеек;— вариация задержки ячеек. Передача трафика IP через сети ATM. Так как протокол IP является на сегодня основным протоколом построения составных сетей, то стандарты работы IP через сети АТМ являются стандартами, определяющими взаимодействие двух наиболее популярных технологий сегодняшнего дня. Протокол Classical IP (RFC 1577) является первым (по времени появления) протоколом, определившим способ работы интерсети IP в том случае, когда одна из промежуточных сетей работает по технологии АТМ. Из-за классической концепции подсетей протокол и получил свое название - Classical. Одной из основных задач, решаемых протоколом Classical IP, является традиционная для IP-сетей задача - поиск локального адреса следующего маршрутизатора или конечного узла по его IP-адресу, то есть задача, возлагаемая в локальных сетях на протокол ARP. В общем случае для нешироковещательных сетей стандарты TCP/IP определяют только ручной способ построения ARP-таблиц, однако для технологии АТМ делается исключение - для нее разработана процедура автоматического отображения IP-адресов на локальные адреса. В отличие от классических подсетей маршрутизатор может быть подключен к сети АТМ одним физическим интерфейсом, которому присваивается несколько IP-адресов в соответствии с количеством LIS в сети. Решение о введении логических подсетей связано с необходимостью обеспечения традиционного разделения большой сети АТМ на независимые части, связность которых контролируется маршрутизаторами, как к этому привыкли сетевые интеграторы и администраторы. Решение имеет и очевидный недостаток — маршрутизатор должен быть достаточно производительным для передачи высокоскоростного трафика АТМ между логическими подсетями. Все конечные узлы конфигурируются традиционным образом — для них задается их собственный IP-адрес, маска и IP-адрес маршрутизатора по умолчанию. Кроме того, задается еще один дополнительный параметр — адрес АТМ (или номер VPI/VCI для случая использования постоянного виртуального канала.