|
b>Построение сети предприятия с помощью выделенных каналов Для объединения отдельных локальных сетей предприятия с помощью выделенных каналов обычно используются маршрутизаторы. Эти устройства на выделенных каналах в основном используются для того, чтобы пересылать не все кадры подключенных к каналу локальных сетей, а только те, которые предназначены для другой локальной сети. После физического подключения маршрутизатор начинает передавать все пакеты из своей локальной сети в выделенный канал или принимать пакеты из выделенного канала. Для установления соединения используется протокол PPP, который упаковывает пакеты в PPP- кадры. При этом с помощью этого протокола устанавливаются параметры канала и происходит взаимная аутентификация локальных сетей. Настройка маршрутизатора (составление адресной таблицы) происходит таким же образом как и в локальных сетях. Сети, построенные на выделенных каналах, представляют собой наиболее надежные глобальные компьютерные сети. В этом случае вся пропускная способность находится в распоряжении взаимодействующих локальных сетей. С другой стороны, такие глобальные сети являются самыми дорогими, поскольку требуют прокладки большого числа физических линий связи. 2. Глобальные сети с коммутацией каналов Глобальные сети с коммутацией каналов используют услуги телефонных сетей. Телефонные сети делятся на аналоговые и цифровые в зависимость от способов коммутации (мультиплексирования) абонентских и магистральных каналов. Аналоговые телефонные сети принимают данные от абонентов в аналоговой форме, а мультиплексирование и коммутацию осуществляют как аналоговым, так и цифровым методами. В цифровых сетях информация от абонентов поступает в цифровом виде, и используются цифровые методы коммутации. Аналоговые телефонные сети Наиболее популярными аналоговыми коммутируемыми каналами являются обычные телефонные сети. Такие сети в настоящее время малопригодны для построения магистралей, так как их максимальная пропускная способность составляет 56 Кбит/с, да и то в случае использования цифровых коммутаторов. В общем случае средняя пропускная способность аналоговых телефонных сетей составляет 9600 бит/с. В настоящее время аналоговые телефонные сети используются для организации индивидуального удаленного доступа, например, подключения с домашнего компьютера к сети Интернет. Соединение локальных сетей с помощью аналоговых коммутируемых каналов является экономически невыгодным из- за низкой пропускной способности и необходимости оплачивать не количество передаваемой информации, а время соединения. Обычно такие каналы для соединения локальных сетей рекомендуется использовать только для передачи сводок, имеющих небольшие объемы. Для подключения к физическим линиям связи используются как модемы, используемые только для коммутируемых каналов, так и модемы универсальные, применяемые также и на выделенных каналах. Последние стоят дороже. В отличие от модемов для выделенных каналов в модемах для коммутируемых каналов существует функция набора телефонного номера. Цифровые телефонные сети К первым цифровым телефонным сетям относятся так называемые службы Switched 56 (коммутируемые каналы 56 Кбит/с) и цифровые сети с интегральными услугами ISDN (Intergrated Services Digital Network). В настоящее время в мире наблюдается тенденция вытеснения службы Switched 56 сетями ISDN. Сети ISDN В сетях ISDN данные обрабатываются в цифровом виде. Первоначально сети создавались для передачи голоса, но они могут также использоваться и для передачи компьютерных данных. В сетях ISDN используются (интегрируются) несколько видов служб: выделенные цифровые канал; коммутируемая телефонная сеть общего пользования:, сеть передачи данных с коммутацией пакетов, сеть передачи данных с трансляцией кадров (frame relay); средства контроля и управления сетью. Стандарты ISDN описывают также ряд других услуг прикладного уровня: факсимильную связь на скорости 64 Кбит/ с, телексную связь на скорости 9600 Бит/с, видеотелекс на скорости 9600 Бит/с и некоторые другие. Базовой скоростью сети является скорость 64 Кбит/ с. Сеть поддерживает два типа пользовательского интерфейса: начальный интерфейс BRI (Basic Interface Interface) и основной интерфейс (Primay Rate Interface, PRI). Начальный интерфейс BRI предоставляет пользователю два канала по 64 Кбит/с для передачи данных (каналы типа B) и один канал с пропускной способностью 16 Кбит/с для передачи управляющей информации (канал типа D). Все каналы работают в полнодуплексном режиме, что позволяет получить суммарную скорость передачи данных 144 Кбит/с. Основной интерфейс PRI предназначен для пользователей с повышенными требованиями к пропускной способности. Интерфейс PRI поддерживает либо схему каналов 30 B+ D, либо схему 23 B + D. В обеих схемах канал D обеспечивает скорость 64 Кбит/ с. Первый вариант предназначен для Европы, второй для Северной Америки и Японии, соответствующими скоростями 2,0248 Мбит/с и 1,544 Мбит/с. В настоящее время сети ISDN используются в основном как телефонные цифровые сети высокого качества. Их преимущество, по сравнению с традиционными телефонными сетями, является то, что они позволяют организовать одновременно несколько цифровых каналов через один телефонный провод и объединить различные транспортные и прикладные службы. В качестве магистралей указанные сети не используются из- за отсутствия скоростной службы коммутации пакетов и невысокие скорости каналов. В сетях с коммутацией каналов в основном используются пакеты небольшого фиксированного размера. 3. Глобальные сети с коммутацией пакетов Для глобальных сетей с выделенными или коммутируемыми каналами основные проблемы были сосредоточены на физическом и канальном уровне, так как на сетевом уровне работали сетевые протоколы IP или IPX, с помощью которых происходило объединение локальных сетей. Для глобальных сетей с коммутацией пакетов используется другая оригинальная техника маршрутизация пакетов, использующая понятие «виртуального канала». Техника виртуальных каналов используется во всех сетях с коммутацией пакетов, кроме сетей TCP/IP. Виртуальный канал устанавливается между абонентами сети перед тем, как начать передачу пакета с помощью посылки в сеть специального пакета - запрос на установление соединения (Call Request), который содержит адрес узла назначения. Существуют два типа виртуального канала: коммутируемый виртуальный канал (SVC- Switched Virtual Circuit) и постоянный виртуальный канал (Permanent Virtual Circuit). При создании коммутируемого виртуального канала коммутаторы сети настраиваются по запросу абонента (динамически), а создание постоянного виртуального канала происходит заранее, причем коммутаторы сети настраиваются вручную администратором сети. Принцип работы виртуального канала состоит в том, что маршрутизация пакетов между коммутаторами сети на основании таблиц маршрутизации происходит только один раз - при создании виртуального канала. После создания виртуального канала пакеты предаются с помощью так называемых номеров или идентификаторов виртуальных каналов (VCI- Virtual Channel Identifier). После прокладки виртуального канала через глобальную сеть коммутаторы больше не используют для пакетов этого соединения таблицу маршрутизации, а продвигают пакеты на основании номеров виртуальных каналов. Поскольку таблицы коммутации портов значительно меньше таблиц маршрутизации (в них содержаться только текущие соединения), то и пересылка пакетов осуществляется с большей скоростью. Режим постоянного виртуального канала (PVC) является особенностью технологии маршрутизации в глобальных сетях. Отметим, что в сетях TCP/IP такого режима нет. Режим PVC является наиболее эффективным с точки зрения производительности сети, так большую часть работ по маршрутизации пакетов администратор сети выполняет на этапе подготовки. Техника виртуальных каналов имеет свои достоинства и недостатки по сравнению с техникой IP- маршрутизации. Маршрутизация пакетов без предварительного установления соединения (IP- адресация) эффективна для кратковременных потоков данных. Кроме этого, если имеются дополнительные параллельные линии связи, пакеты могут продвигаться по ним, что увеличивает надежность сети. При использовании же виртуальных каналов очень эффективно передаются долговременные потоки, так как для установления виртуального канала требуется дополнительное время (5- 10 мс), что для кратковременных пакетов является неприемлемым. Рассмотрим наиболее популярные сети с коммутацией пакетов. Сети Х.25Технология сетей Х.25 - самая старая из стандартных технологий построения территориальных сетей с коммутацией пакетов. До использования Интернет в коммерческих целях сети Х.25 были единственными доступными для коммерческих целей сетями. Сети Х.25 хорошо работают на ненадежных и зашумленных линиях связи за счет установления виртуального соединения и коррекции ошибок на двух уровнях- канальном и сетевом. Стандарт Х.25 был разработан в 1974 году. Сети Х.25 хорошо подходят для передачи трафика низкой интенсивности, например, для подключения удаленного терминала (например, банкомат, касса). Среди особенностей сети Х.25 является то, что она может работать только с одним протоколом канального уровня, который называется LAB- B, т.е. в отличие от IP- сетей не может объединять разнородные локальные сети. Сеть Х.25 состоит из коммутаторов, соединенных высокоскоростными выделенными каналами. Для адресации сетей Х.25 и их соединения между собой используется международная нумерация, называемая IDN - International Data Numbers. Адреса имеют разную длину, которая может доходить до 14 десятичных знаков. Первые четыре цифры IDN называются кодом идентификации сети (DNIC- Data Network Identification Code). DNIC поделен на две части: первая (три цифры) определяют страну нахождения сети, а вторая номер сети Х.25 внутри страны. Для нумерации сети внутри страны остается только одна цифра, что позволяет иметь внутри страны только 10 сетей Х.25. Если в стране требуется более чем 10 сетей Х.25, то стране присваивается дополнительный номер. Остальные цифры используются для адресации пользователей внутри сети.Коммутаторы сетей Х.25 представляют собой более простые и дешевые устройства, чем маршрутизаторы сетей TCP/IP. Это связано с тем, что коммутаторы не выполняют операций преобразований различных форматов канального уровня (как IP- маршрутизатор для объединения локальных сетей различных технологий) и не определяют оптимальный путь прохождения пакетов. В отличие от коммутаторов локальных сетей коммутаторы сетей Х.25 обмениваются информацией подтверждения о получении кадров и организуют повторную передачу утерянного кадра.Отметим, что сети Х.25 были разработаны для низкоскоростных линий связи (1200 - 9600 бит/с) с высоким уровнем помех, которые еще широко распространены в нашей республике.Сети frame relayТехнология framerelay начинает занимать в территориальных сетях с коммутацией пакетов ту же нишу, которую заняла в локальных сетях технология Ethernet. Обе технологии предоставляют только базовый транспортный сервис, доставляя кадры в узел назначения без гарантий, дейтаграммным способом. Однако, если кадры теряются, то сеть framerelay, как и сеть Ethernet, не предпринимает никаких усилий для их восстановления. Поэтому полезная пропускная способность сервисов верхнего уровня в сетях framerelay зависит от качества каналов и методов восстановления пакетов протоколами верхнего уровня, расположенными над протоколом framerelay. Если каналы качественные, то кадры будут теряться и искажаться редко, так что скорость восстановления пакетов протоколом TCP или NCP будет вполне приемлема. Если же кадры искажаются и теряются часто, то полезная пропускная способность в сети framerelay может упасть в десятки раз, так, как это происходит в сетях Ethernet при плохом состоянии кабельной системы. Поэтому сети framerelay неразрывно связаны с оптоволоконными кабелями, по крайней мере на магистральных каналах "коммутатор - коммутатор". На оптоволоконных линиях связи они обеспечивают передачу данных со скоростью до 2 Мбит/с. Технология Frame relay использует для передачи данных технику виртуальных соединений, аналогичную техники сетей Х.25 В отличие от сетей Х.25 и сетей TCP/ IP, однако, в сетях frame relay пользователь может заказать у владельца сети необходимый уровень качества обслуживания, что включает: CIR - согласованная информационная скорость, с которой сеть будет передавать данные; Bc- максимальное количество байтов, которое сеть будет передавать сеть от этого пользователя за интервал времени Т; Ве- максимальное количество байтов, которое сеть будет передавать сверх установленного значения Вс за интервал времени Т. Важной особенностью сетей frame relay является так же то, что производители оборудования стремятся поддержать передачу голоса. Магистральные коммутаторы сети frame relay передают голосовые кадры в первую очередь. Отметим, что использование виртуальных каналов для построения сети имеет недостаток- при большом количестве точек доступа к сети необходимо строить большое количество виртуальных каналов, который необходимо оплачивать отдельно. В сетях TCP/IP оплачивается количество точек доступа, а не количество связей между ними.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17
| 
