Глобальные сети: Технологии и протоколы

Глобальные сети: Технологии и протоколы

Мордовский государственный университет

имени Н.П. Огарёва

Факультет электронной техники

Курсовая работа

«Глобальные сети: Технологии и протоколы»

Выполнил: Холопов К.Е.

Проверил: Масляев С.И.

Саранск 2000

План

1. В поисках идеальной глобальной сети -------------------------------------

------ 3

1) Обычная телефонная связь

2) Арендуемые линии

3) Switched 56

4) Цифровая сеть с интеграцией услуг

5) Frame relay

6) SMDS

7) Асинхронный режим передачи

8) Синхронная оптическая сеть

9) Так каков же ответ?

10) Основные требования к сервису глобальной сети

11) Характеристики идеальной глобальной сети

12) Чтобы сервис отвечал потребностям сети...

13) Найди то, не знаю что

2. Архитектура ISDN --------------------------------------------------------

------------ 7

1) Все познается в сравнении

2) Каналы ISDN

3) Оборудование ISDN в помещении заказчика

4) Опорные точки ISDN

5) Оконечное оборудование сети NT1

6) Достоинства ISDN

7) Перспективы ISDN

3. Х.25 - незнакомый знакомец ----------------------------------------------

--------- 12

1) Протоколы сетей X.25

2) Преимущества сетей X.25

3) Доступ пользователей к сетям X.25.

4) Сборщики-разборщики пакетов

5) Узлы сети X.25. центры коммутации пакетов

В поисках идеальной глобальной сети

Приложения, при работе с которыми требуется широкая полоса пропускания,

становятся неотъемлемой частью бизнеса. Чем же отличаются друг от друга

различные типы глобальных сетей?

Правильно выбрать сервис глобальной сети не так-то просто. Сервисы весьма

разнообразны, причем каждый имеет свои достоинства и недостатки. Cравним

восемь телекоммуникационных сервисов - обычную телефонную связь (POTS),

выделенные линии, Switched 56, ISDN, frame relay, SMDS, ATM и Synchronous

Optical Network (SONET); наше сравнение позволит увидеть, насколько хорошо

и при каких условиях они работают, а также какой сервис кому лучше всего

подходит.

Для дифференциации сервисов глобальной сети необходимо ответить на три

вопроса .

Сервис цифровой или аналоговый?

Аналоговой линии нужен модем для передачи данных, а цифровой - другие типы

оконечных устройств. При доминировании коммутаторов в современных

центральных АТС США, Европы и Японии все линии внутри сети телефонной

компании цифровые. В этой ситуации различие между аналоговыми и цифровыми

сервисами касается только абонентского шлейфа, связывающего АТС телефонной

компании с помещением заказчика.

Опирается ли служба на коммутацию пакетов, каналов или на некоммутируемые

каналы? При коммутации пакетов данные передаются в дискретных пакетах,

причем каждый пакет содержит данные и адресную информацию. Коммутация ячеек

является разновидностью коммутации пакетов. При коммутации ячеек все пакеты

имеют одинаковую небольшую длину. Это повышает предсказуемость

характеристик передачи, что важно в случае таких данных, как голос и видео.

И в случае коммутации каналов, и в случае некоммутируемых каналов сервис

обеспечивает соединение между двумя точками, и данные передаются между ними

в виде потока данных (и не разделяются на пакеты). Адресная информация не

включается в данные, так как отправитель и получатель определяются при

установлении соединения.

При коммутации каналов заказчик создает и разрывает временные соединения,

при этом сеанс обмена данными может длиться от нескольких секунд до

нескольких часов. При некоммутируемых каналах телефонная компания

конфигурирует канал таким образом, что две конечные точки получают

постоянное соединение между ними. Для изменения конечных точек телефонная

компания должна переконфигурировать канал. Обычно заказчик прибегает к

коммутируемому сервису, когда он нуждается в связи со многими абонентами.

Таким образом, коммутируемый сервис обеспечивает гибкую связь.

Некоммутируемый сервис менее гибок, но надежнее и проще в

управлении.

Ежемесячная плата за коммутируемые каналы состоит, как правило, из

относительно невысокой фиксированной абонентской платы за каждую линию и

дополнительной платы за каждую минуту соединения. Плата за некоммутируемый

сервис, в основном, фиксирована.

Какую физическую среду сервис использует - медный кабель, оптоволокно,

коаксиал или радиосвязь?

Диапазон изменения трансмиссионных характеристик медного кабеля довольно

широк и зависит от срока эксплуатации. Новый кабель обычно лучше. Передача

по медному кабелю и радиосвязь подвержены влиянию погодных условий (дождь

может привести к уменьшению темпа передачи), в

том числе таких электромагнитных помех, как разряд молнии. Коаксиал, а тем

более оптоволокно подвержены подобному воздействию в несравнимо меньшей

степени.

ОБЫЧНАЯ ТЕЛЕФОННАЯ СВЯЗЬ

POTS (обычная телефонная связь) - это аналоговый сервис с коммутацией

каналов для передачи голоса на основе медного кабеля с одной витой парой.

Основное преимущество POTS - низкая стоимость связи. Стоимость оборудования

(телефонов и модемов) также невелика. В США телефонная связь является

наиболее распространенным видом связи. Однако во многих европейских и

азиатских странах место телефонной связи занял ISDN.

POTS не лишена недостатков. Темп передачи данных мал (обычно не более 28,8

Кбит/с), и телекоммуникационные компании не гарантируют предоставления

требуемой полосы пропускания. Кроме того, времени на установление

соединения после набора номера уходит не так уж и мало - от одной до

тридцати секунд.

Конфигурация модемов, создание сценариев соединения и контроль соединений

тоже продолжительные процедуры. Удручает и то обстоятельство, что из-за

использования медного кабеля процент ошибок довольно высок.

АРЕНДУЕМЫЕ ЛИНИИ

Некоммутируемые линии, называемые также выделенными или частными линиями,

лежат в основе большинства старых инфраструктур корпоративных сетей. Однако

по сравнению с оммутируемыми сервисами и, в особенности, с сервисами

коммутации кадров, они все чаще рассматриваются как дорогостоящие и

неэффективные.

Когда мэйнфреймы правили бал в мире сетей, оптимизированные для

низкоскоростной передачи данных арендуемые линии (4800 бит/с) были оплотом

таких сетей.

В настоящее время широко используются арендуемые линии для передачи голоса

и данных на 56 Кбит/с, 1,5 Мбит/с (Т-1) и 45 Мбит/с (Т-3). Кроме того,

арендуемые линии все чаще применяются и в качестве линий доступа из

помещения заказчика к коммутатору телефонной компании, при этом передача

данных на большие расстояния осуществляется при помощи сервиса с

коммутацией пакетов, например frame relay.

Как правило, ежемесячная плата за арендуемые линии зависит от пропускной

способности линии и расстояния между конечными точками. Арендуемые линии

наиболее привлекательны в качестве средства передачи данных на короткие

расстояния. Нередко, однако, частная линия представляет единственный

вариант доступа к высокоскоростным сервисам, при этом плата за выделенные

линии

доступа может составлять чуть ли не половину платы за коммутируемые услуги.

Помимо этого, за предоставление линии к удаленному от АТС помещению может

взиматься специальная плата. Поэтому для организации международной связи

сервисы с коммутацией пакетов более привлекательны. Арендуемые линии

доступны везде, где есть обычная телефонная связь.

При использовании арендуемых линий время задержки невелико и фиксировано,

при этом заказчик получает гарантированную полосу пропускания от умеренной

(от 56 Кбит/с до T-1) до весьма высокой в зависимости от типа арендованной

линии.

Недостаток же тот, что выделенные линии не предоставляют полосу пропускания

по требованию. Кроме того, если заказчик хочет организовать связь между

всеми своими офисами, каждое помещение должно быть связано с каждой

выделенной линией. Всем же другим, обсуждаемым в нашей статье сервисам

нужна только одна линия доступа для каждого помещения. Плюс ко всему

арендуемые линии неэффективны с финансовой точки зрения, если только они не

загружены постоянно. При загруженности линии менее чем на 70% решение на

основе коммутации каналов или пакетов оказывается более эффективным.

SWITCHED 56

Как следует из названия, Switched 56 - это коммутируемый цифровой сервис с

темпом передачи данных 56 Кбит/с. Switched 56 предлагается, в основном, в

качестве низкоскоростной альтернативы ISDN. Как ISDN и POTS, конечные точки

Switched 56 имеют телефонный номер, по которому может позвонить любой, кто

имеет линию Switched 56 или ISDN. Однако, в отличие от ISDN, он

предназначен только для передачи данных, а не голоса.

По сравнению с арендуемыми линиями или сервисами коммутации пакетов,

Switched 56 является наиболее эффективным решением, когда данные передаются

короткими интенсивными посылками с паузами между посылками от одной минуты

и более.

Пропускная способность Switched 56 недостаточна для многих приложений, и,

кроме того, дополнительную пропускную способность нельзя получить по

требованию.

ЦИФРОВАЯ СЕТЬ С ИНТЕГРАЦИЕЙ УСЛУГ

ISDN - это коммутируемая цифровая служба для передачи голоса и данных

одновременно по одной линии на основе медного кабеля. ISDN имеет две

разновидности.

Первая - базовый интерфейс обмена (Basic Rate Interface, BRI) c двумя

каналами B на 64 Кбит/с и одним каналом D на 16 Кбит/с; вторая - основной

интерфейс обмена (Primary Rate Interface) c 23 каналами B на 64 Кбит/с и

одним каналом D на 64 Кбит/с.

Канал B используется для передачи голоса и данных, а канал D для передачи

служебной информации. (Кроме того, сервис Switched 64 представляет собой,

по существу, один канал B, и используется он для организации канала

Switched 56.)

Каждая линия ISDN требует установки либо абонентского адаптера, либо

маршрутизатора.

Основные недостатки ISDN - ограниченная доступность и отсутствие

взаимодействия

между операторами связи. С течением времени и доступность, и взаимодействие

должны улучшиться. Однако возможности предоставления услуг ISDN зависят от

состояния и протяженности абонентского шлейфа, поэтому они могут

различаться для городской и сельской местности, для разных районов одного и

того же города и даже для двух зданий на одной и той же улице. Операторы

связи и поставщики оборудования обеспечивают, как правило, возможность

объединения двух и более каналов вместе в более скоростной канал.

Пропускная способность может наращиваться только как кратное одного из двух

интерфейсов BRI и PRI, первый из которых для многих приложений

недостаточен, а второй чрезмерен.

FRAME RELAY

В отличие от вышеописанных сервисов frame relay представляет собою сервис с

коммутацией пакетов. Однако он предоставляется как постоянное виртуальное

соединение (Permanent Virtual Circuit, PVC), напоминая арендуемую линию

тем, что конечные точки определяются заранее.

Сервис frame relay нацелен на замену выделенных линий в таких задачах, как

организация связи между локальными сетями.

В случае frame relay из-за отсутствия схем назначения приоритетов время

ожидания непредсказуемо и бывает весьма значительным. Любой трафик, если он

превышает установленное значение CIR, может не достигнуть места назначения,

а это вызывает необходимость повторной передачи. Поэтому frame relay

предназначен в первую очередь для передачи данных. Но некоторые поставщики

предлагают оборудование для передачи голоса по frame relay. Сети frame

relay операторов связи разнятся по своей способности передавать голос с

приемлемым качеством.

Кроме того, качество передачи может варьироваться от одной временной зоны к

другой и от одной географической области к другой даже в сети одного

оператора.

В предположении пакетной передачи соединение frame relay способно обычно

обслуживать тот же трафик, что и выделенная линия.

SMDS

Сервис коммутации ячеек Switched Multimegabit Data Service (SMDS)

используется в настоящее время только для передачи данных. В отличие от

frame relay сервис SMDS позволяет осуществлять коммутируемый вызов. За

дополнительную плату заказчик может создать закрытую группу пользователей,

так что члены группы смогут производить и принимать вызовы только от других

членов группы. Ввиду отсутствия платы за использование SMDS может оказаться

при значительном трафике дешевле ISDN. Диапазон скоростей передачи - от 56

Кбит/с до 34 Мбит/с. Высокоскоростная линия SMDS дешевле, в расчете на

переданный мегабайт, чем frame relay.

Например, выгоднее купить одну линию SMDS на 34 Мбит/с, нежели

эквивалентные ей в совокупности 23 линии frame relay на 1,5 Мбит/с. Однако

SMDS может оказаться в два раза дороже, чем frame relay, в тех ситуациях,

когда последний сервис имеет каналы с аналогичной пропускной

способностью.

АСИНХРОННЫЙ РЕЖИМ ПЕРЕДАЧИ

ATM - это высокоскоростной сервис с коммутацией ячеек. Ожидается, что он

заменит frame relay. В отличие от frame relay ATM предназначен для

использования как в локальных, так и в глобальных сетях. ATM уже широко

используется телефонными компаниями на внутренних коммуникациях, но для

конечных пользователей это пока еще технология будущего. По мере снижения

цен, роста требований к пропускной способности и "созревания" стандарта ATM

будет становиться

все более популярным. В настоящее время ATM предоставляется конечным

пользователям

только в виде постоянных виртуальных соединений.

Однопротокольная среда ATM и в локальных, и в глобальных сетях упрощает

управление. Благодаря тому, что межсетевым устройствам не нужно переводить

один протокол в другой, задержка невелика и предсказуема. Если сравнивать

frame relay и ATM, то последняя, как технология передачи ячеек, лучше

подходит для передачи видео и голоса. Пропускная способность составляет 45

Мбит/с и 155 Мбит/с. При большом объеме трафика пользователи будут платить

меньше за переданный мегабайт, чем в случае frame relay и SMDS.

Пропускная способность менее 45 Мбит/с и более 155 Мбит/с не предлагается,

и несмотря на быстрое падение цен, стоимость оборудования ATM по-прежнему

остается высокой. Например, маршрутизатор для ATM стоит дороже

эквивалентного маршрутизатора для frame relay, и плата

ATM для микрокомпьютера стоит больше, чем плата Fast Ethernet.

СИНХРОННАЯ ОПТИЧЕСКАЯ СЕТЬ

SONET - это высокоскоростной отказоустойчивый сервис для волоконно-

оптического кабеля, причем используется он исключительно во внутренних

сетях операторов связи для передачи трафика frame relay, ATM, SMDS, ISDN и

Switched 56.

Только небольшое число крупных заказчиков арендуют средства SONET напрямую.

SONET реализуется обычно при помощи мультиплексора с несколькими портами

ATM со стороны абонента и одним портом SONET со стороны общедоступной сети.

SONET обеспечивает скорость передачи данных в 51,84 Мбит/с (ОС-1), 155

Мбит/с (ОС-3), 622 Мбит/с (ОС-12), 2,488 Гбит/с (ОС-48) и в некоторых

случаях даже 4,96 Гбит/с (ОС-96).

Объединение нескольких потоков ATM в один канал чревато в случае сбоя

катастрофическими последствиями. Сети SONET реализуются обычно как

отказоустойчивые кольца, поэтому опасность потери трафика минимальна, когда

он достиг центрального офиса оператора связи. Если абонентский шлейф

представляет собой линейный канал SONET, а не кольцо, то физически

избыточный маршрут от помещений заказчика до центрального офиса

предусмотреть, вероятно, стоит.

SONET гарантирует высокую доступность сети при конфигурации в виде

отказоустойчивого

кольца, поскольку SONET обеспечивает самовосстановление в течение 50

миллисекунд - т.е. так быстро, что высокоростной трафик даже не ощутит

этого. Кроме того, SONET упрощает подключение к общедоступной сети - один

интерфейс вместо нескольких.

Отрицательные стороны SONET - высокая стоимость установки и оборудования,

а также чужеродность технологии для администраторов сетей.

ЧТОБЫ СЕРВИС ОТВЕЧАЛ ПОТРЕБНОСТЯМ СЕТИ...

Найди то, не знаю что

При столь различных характеристиках различных сервисов глобальной сети, как

определить, какое приложение подходит для какого сервиса? Наилучшие

приложения для обычной телефонной связи - это те, где объем передаваемых

данных ограничен и данные передаются только от случая к случаю. Примером

такого приложения может служить электронная почта. Однако если время

междугородней связи довольно продолжительно (скажем, больше часа или двух в

месяц), то

стоит рассмотреть другие варианты. Internet в этом случае может оказаться

дешевле.

Если доступ в Internet вам нужен в любом случае, то Internet дешевле POTS,

особенно когда речь идет о междугородних и международных соединениях.

Недостаток Internet в качестве глобальной сети в том, что доступность

Internet менее предсказуема и вторична по отношению к POTS. Кроме того, и

производительность Internet непредсказуема. Высокоскоростной доступ к

Internet позволяет повысить производительность, но он обойдется дороже.

Арендуемые линии, Switched 56 или ISDN, оправданы в случае чувствительного

к задержке мультимедийного трафика. Если трафик заполняет канал большую

часть суток, то наиболее подходящим решением будет выделенная линия. Когда

данные необходимо передавать нерегулярно, и при этом они загружают канал

практически полностью во время передачи, то коммутируемые соединения

Switched 56 или ISDN лучше. Switched 56 или ISDN широко применяются в

качестве временной замены для выделенных линий на случай чрезвычайных

обстоятельств. Выделенные линии, Switched 56 или ISDN, для пакетных

приложений типа организации моста между локальными сетями далеко не

идеальны с экономической точки зрения,

потому что они не предлагают пропускную способность по требованию. Однако,

если передачи нечастые и краткие, то преимущества в цене могут сделать ISDN

и Switched 56 предпочтительным вариантом. Для умеренно загруженных сетей

frame relay гарантирует наименьшие затраты

для таких приложений, как организация моста между локальными сетями.

Страницы: 1, 2