История связи: технологии передачи данных Технологии, ушедшие и уходящие в небытие Лекция 9

Данные технологии предназначались для передачи данных, построения локальных сетей и объединения их в корпоративные. В настоящее время вытеснены с рынка телекоммуникаций более универсальными решениями. Организация локальных сетей: –Toking Ring –FDDI Организация пользовательского доступа: –X.25 –Frame Relay

Toking Ring (уже умерла) Топология «кольцо» Маркерный метод доступа Скорости: 4 Мбит/с и 16 Мбит/с, обе скорости в одном кольце не допускаются (на скорости 16 Мбит/с используется метод раннего освобождения маркера). Максимальная длина сегмента : –16 Мбит/с – 200 м, –4 Мбит/с – 600 м.

Максимальное количество станций в одном кольце 250. Типы станций: обычные и активный монитор. Функции активного монитора: –Управление таймаутом (временем удержания маркера одной станцией) –Диагностика –Порождение новых маркеров Типы кадров: –Маркер ( в одном кольце может быть несколько маркеров) –Кадр данных –Прерывающая последовательность (2 байта, сигнализирует об отмене)

Форматы кадров Маркер Кадр данных флаг Приоритет 3 бита Тип 1 бит Монитор 1 бит Резерв 3 бита флаг Тип: 1-маркер 0-данные Монитор: 1-от монитора 0-от станции флаг Адрес получателя Адрес отправителя Данные Контрольная сумма (4) 2 или 4 байта

Физическая реализация STA Hub STA – рабочая станция

FDDI – Fiber Distributed Data Interface (тоже умерла) Топология двойное «кольцо» Скорость 100 Мбит/с Тип доступа маркерный Кодирование 4В/5В Типы станций: –DAS – dual attached station (подключаемые к двум кольцам) –SAS – single attached station (подключаемые к одному кольцу) На одном кольце может находиться до 500 DAS и до 1000 SAS Расстояние между узлами максимум 2 км Среда: – одномодовое волокно (до 100 км) –многомодовое волокно (до 40 км)

Подключение станций к кольцам FDDI DAS концентратор SAS

Варианты связей в случае обрыва Сопрягается с Toking Ring и Ethernet. Для управления используется протокол SNMP. Идея подключения станций по кольцу успешно реализуется в современных технологиях, например, при построении сетей Metro

Подключение субсетей FDDI hub Сервер Субсеть

Разработана в 1976 г. Изначально предназначена только для передачи эластичного трафика. Разрабатывалась для плохих каналов, т.е. скорости низкие, но высокая надежность. Использует аппарат виртуальных каналов (впервые предложен). Имеет свою адресацию. Модель OSI разрабатывалась исходя из Х.25 В настоящее время пока еще используется в банковских сетях и для организации внутристанционных связей. Х.25: общие сведения

Модель Х.25 сетевой канальный физический Х.25 – адресация, маршрутизация, сборка/ разборка пакетов. Х.21 – стандарты физического подключения, в т. ч. Характеристики передаваемых сигналов. LAP-B (HDLC) – способ передачи данных между рабочей станцией и коммутатором. Идея: сеть построена на коммутаторах пакетов. Х.25 адаптирован для применения в сетях общего пользования. Каждая пользовательская рабочая станция подключается непосредственно к коммутатору. Особенность – обеспечение надежности осуществляется на каждом уровне модели. Канальный уровень – контрольная сумма, подтверждение о доставке. Сетевой уровень – обнаружение ошибок и восстановление пакетов (механизм контрольных сумм, тайм-аутов). Транспортный уровень – обеспе- чение надежности сквозного соединения, квитирование.

Адресация в Х.25 ХХХХХХХХХХХХХХ Код страны и номер провайдера. 4 цифры Номер пользователя. 10 или 11 цифр Логический адрес назначается для каждого соединения. Адрес задается в десятичных цифрах.

Формат пакета Х.25 (сетевой уровень) Идентификатор канала группы логич.каналов логического канала Идентификатор пакета Данные резервК.С бит Вся полоса пропускания делится поровну между активными виртуальными каналами (VC). Виртуальные каналы разделяются на два типа: -PVC – постоянные виртуальные каналы; -SVC – временные виртуальные каналы. Несколько каналов образуют группу. Максимальное число VC 4092 (8 бит для логич. канала + 4 бита для группы логич. каналов. логического канала однозначно определяет виртуальный порт для данного пользовательского процесса.

Формат кадра Х.25 (канальный уровень) флаг адресуправлениеданные контр. сумма флаг Задает тип кадра: -информационный (с пользовательской информацией) -управляющий (аналог установления соединения) -ненумерованный (контроль за состоянием соединения) Комбинация Расстояние между флагами не менее 32 бит – обеспечивает контроль за ошибками.

LAP-B – Link Access Procedure Balanced. Протокол семейства HDLC. Ориентирован на низкоскоростные каналы. Обеспечивает контроль за ошибками за счет перезапроса с предыдущего узла. перезапрос Т.о., перезапросы приводят к необходимости дополнительного буфера на промежуточных узлах и к существенному понижению скорости. Следовательно, для построения больших сетей Х.25 непригодна.

Виртуальные каналы На канальном уровне пакеты всех VC собираются в один общий поток Особенности протокола LAP-B: -дуплекс, полудуплекс; -циклическая нумерация передаваемых блоков данных; -скользящее окно; -решающая обратная связь; -избыточный циклический код в режиме обнаружения ошибок. Образующий полином:

Другие протоколы и рекомендации Х.25 Х.3, Х.28, Х.29 – рекомендации, определяющие различные типы терминалов. Управляют процессом сборки/разборки пакетов. Х.21 – протокол физического уровня. Симметричный. Поддерживает V.24.

Основная особенность – отсутствие явного управления потоками (сигнализация переносится в кадр данных). Оперирует кадрами данных, каждый из которых содержит адреса получателя, отправителя и управляющей информацией. Работает на канальном (протокол LAP-F) и физическом (поддержка рекомендаций серии V, Х.21, T1/E1, BRI/PRI) уровнях. Использует статистическое мультиплексирование Организует постоянные и проключаемые виртуальные каналы (PVC и SVC) Frame Relay

Базовые возможности: Поддержка дуплекса Скорость для абонентов 2 Мбит/с, для транспортных сегментов до 155 Мбит/с Сохранение порядка кадров Определение ошибок передачи. Перезапрос производится с узла-получателя. Впервые применена прозрачность передачи данных (т.е. модификация только адресного поля и поля контрольной суммы при сохранении структуры кадра).

Структура кадра (канальный уровень) ДанныеЗаголовок Контр. сумма флаг Комбинация Для избегания ложного срабатывания на передаче используется bit-staffing – Вставка 0 после каждых пяти 1. Комбинация из пятнадцати или более 1 означает состояние покоя канала Размер поля данных от 1 до 4096 байт Рассчитывается по всему кадру. Занимает 1 байт

Адрес FR Структура заголовка Резерв 1 бит + адрес FR FECNBECN Адрес в пределах FR и расширение адреса 10 бит + 1 бит Уведомление о перегрузке, 1 бит Разрешение сброса, 1 бит

Модели качества обслуживания 1. Механизм предотвращения перегрузки1. Механизм предотвращения перегрузки: позволяет протоколам верхних уровней реагировать на сообщения о перегрузке сети: -FECN (Forward Explicit Congestion Notification) – прямое уведомление о перегрузке; -BECN (Backward Explicit Congestion Notification) – обратное уведомление о перегрузке.

2. Фрагментация2. Фрагментация: разбиение больших пакетов эластичного трафика на части и их мультиплексирование с пакетами трафика реального времени. Механизмы: WFQ, организация раздельных очередей для каждого типа трафика.

3. Механизмы выравнивания трафика: позволяют выравнивать трафик в соответствии с CIR (скоростью, с которой кадры поступают на обслуживание) на каждом виртуальном канале. Механизмы: –корзина маркеров, –дырявое ведро, –методы обслуживания очередей (например, WFQ)