Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Сети ISDN Литература по данной лекции: Internetworking Technology Handbook (Cisco Systems) - презентация

1 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Сети ISDN Литература по данной лекции: Internetworking Technology Handbook (Cisco Systems) (А.Филимонов. Сети ЭВМ и телекоммуникации) National Semiconductor Application Note 492. "Intuitive ISDN" - An ISDN tutorial Г.Хелд. Технологии передачи данных. (Оборудование ISDN в помещении заказчика) Rev /

2 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Характеристики ISDN Integrated Services Digital Network (сеть с интегрированными цифровыми услугами) предназначена для одновременной передачи голоса, данных, видео и др. вида трафиков. Региональная сеть с коммутацией каналов (физических соединений). Сети ISDN начали развиваться в 1987 году ( год выпуска стандарта). Стандарт ISDN описывает взаимодействие на физическом, канальном и сетевом уровнях. Данные передаются по телефонным проводам.

3 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Схема подключения по ISDN TE1 - terminal equipment (оконечное оборудование), ТЕ-2 - не ISDN, нужен адаптер ТА. NT1 - устройство разделения общедоступных коммутируемых сетей. NT2 - абонентское коммутационное оборудование, например, внутренняя АТС. Иногда все устройства TE1, NT2, NT1 совмещены в одном модеме. Точка U - телефонный кабель. Точка S - две витых пары, разъем RJ-45 (раздельные пары прием- передача). S U ISDN

4 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Услуги ISDN Basic Rate Interface (BRI) - 2 В-канала (по 64 Kb/сек) и один D-канал (16 Kb/сек) (2B+D). Primary Rate Interface (PRI) (база - сети PDH) Европа: 30 В-каналов и один 64 Kb/сек D-канал и общая скорость интерфейса Mb/сек (канал Е1). Америка: 23 В-каналов и один 64 Kb/сек D-канал и общая скорость интерфейса Mb/сек (канал Т1). ISDN позволяет устанавливать ширину канала с кратностью в 64кбит/с. Например, для оцифрованного видео возможно использовать канал Н0 = 384кбит/с (6 В-каналов). D-канал отвечает за установку, сопровождение и завершение соединений. На канальном уровне существует стек протоколов для управления потоком кадров.

5 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Физ. уровень ISDN (BRI) Физический уровень. Точка S. Кадр состоит из 48 бит и передается с частотой 4 кГц (период повторения 250 мсек). В состав кадров входят 32 бит(4х8) данных, которые передаются в В-каналах интерфейса BRI эти байты обозначаются В1 и В2 и 4 бита канальной сигнализации, которые обозначаются D. Остальные биты (12) используются в целях контроля, синхронизации, подтверждения и т.д. Физический уровень. Точка U. Для обеспечения требуемой дальности передачи используется линейное кодирование данных по алгоритму 2B1Q (2 бита - один квартет). Данные через точку сопряжения U передаются в виде кадров длиной 240 бит. Восемь кадров образуют суперкадр. 216 бит кадра используются для передачи собственно каналов полезной нагрузки (12 комплектов по 20 байт (2B+D)). Первые 18 бит кадра используются для передачи синхронизирующего слова. Завершающие 6 бит кадра называются М-биты и используются для формирования технологического канала и передачи сигналов обрамления суперкадра.

6 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Канальный уровень ISDN Канальный уровень в ISDN представлен протоколом LAPD (Link Access Procedure, D-channel), аналогичным по функциональному назначению LAPB (контроль ошибок, подтверждение приема по D-каналу). Flag (1)Address (2)Control (1)DataFCS (2)Flag (1) Flag - байт Address - (1 или 2 байта) указатель того, команда это или ответ на нее, а также указывает номер приложения верхнего уровня (Service Access Point Identifier). Использование различных SAPI дает возможность передавать звук и данные ЛВС одновременно. Control - (1 байт) уточняет тип кадра (информационный, управляющий (для управления потоком) или ненумерованный (для разрыва и установления соединения, согласования параметров линии…)). Data - данные верхнего уровня. FCS - (2 байта).

7 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Сетевой уровень ISDN На сетевом уровне в соответствие с разными способами организации логического канала связи (выделенный канал, пакетная коммутация, коммутация каналов) специфицирован набор служебных сообщений, например, "установить связь", "прервать", "соединение установлено", "состояние линии" и т.д. При установлении соединения также может запрашиваться скорость передачи данных запрашиваемого вызова

8 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Применение ISDN Интернет Маршрутизатор Ethernet хаб ISDN NT ISDN коммутатор Маршру- тизатор провай- дера Городская АТС офис Чаще всего для ISDN связи используются выделенные каналы. Вместо них могут применяться любые цифровые DSL модемы, например, ADSL (Asymmetric Digital Subsriber Line). Скорость доступа в Интернет будет определяться каналом с минимальной пропускной способностью (чаще всего "последней милей", т.е. оконечным оборудованием ISDN).

9 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Преимущества ISDN Преимущества ISDN по сравнению с обычными телефонными сетями и сетями передачи данных: o oвысочайшее качество; o oнадежность и конфиденциальность связи - улучшенная помехоустойчивость передачи речи благодаря цифровому кодированию; o oмгновенное соединение с абонентом; o oвозможность одновременно вести телефонные переговоры и передавать данные; o oподключение к сети ISDN по обычной медной паре; o oвозможность содержать на одной ISDN-линии до восьми аппаратов с индивидуальным номером; o oудаленная служба безопасности и теленаблюдение; o oширокий выбор дополнительных видов услуг.

10 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Сети Frame Relay Массовое внедрение оптоволокна в качестве среды передачи привело к резкому снижению аппаратных ошибок связи (с до ). Необходимость в гарантированной доставке данных на канальном уровне отпала. Сети Frame Relay (передача кадров с задержкой) являются логическим продолжением сетей Х.25 и ISDN. Для увеличения скорости были убраны часть процедур канального уровня, связанные с контролем ошибок, подтверждением переданных данных. В сетях Frame Relay (отсутствует сетевой уровень) кадры просто передаются от узла к узлу на основании чтения заголовочной части кадров, с ними не производится никаких действий. К тому же коммутатор Frame Relay имеет право игнорировать отдельные кадры в период перегрузок (специальный бит пометки в заголовке кадра). В качестве транспортной подсистемы в сетях Frame Relay могут использоваться каналы цифровой передачи PDH.

11 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Связь в Frame Relay DTE Всем виртуальным каналам в сетях Frame Relay приписаны идентификаторы DLCI (10 битовый Data-Link Connection Identifier, соответствующее поле в заголовке каждого пакета), которые выдаются на этапе установления соединения. В сети WAN может существовать несколько каналов с одним и тем же DLCI. DLCI DLCI DTE сеть Frame Relay

12 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Применение Frame Relay Применение FR: передача оцифрованных речевых сигналов, данных, факсов благодаря возможности установлению заранее согласованной с провайдером гарантированной пропускной способности логического канала, а также поддержки кадра переменной длины и статистического мультиплексирования (защита от перегрузок). Расширение LMI позволяет ввести в FR систему глобальной адресации, широковещание и сообщения о состоянии виртуальных каналов.

13 Petrozavodsk State University, Alex Moschevikin, 2004NETS and OSs Сравнение Х.25, ISDN, FR Технология Frame Relay была разработана в начале 1980-х для использования в сетях ISDN и для динамического разделения ресурсов физического канала между пользовательскими процессами передачи данных. ПараметрISDNX.25Frame relay выделение фиксированной полосы под вызов + виртуальные каналы ++ высокая степень готовности ++ малая величина задержки ++ высокая эффективность использования канала + использование в сетях WAN +++ низкая стоимость передачи трафика +