Технологии глобальных сетей

Технологии глобальных сетей

45

ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет».

Кафедра информатики

Технологии глобальных сетей

Омск,2009

Содержание

Введение

1. Характеристика основных телекоммуникационных сервисов

1.1. Обычная телефонная связь

1.2 Арендуемые линии

1.3 Switched 56

1.4 Цифровая сеть с интеграцией услуг

1.5 Frame relay

1.6 SMDS

1.7 Асинхронный режим передачи

1.8 Синхронная оптическая сеть

2. ISDN

2.1 Архитектура ISDN

2.2 Каналы ISDN

2.3 Оборудование ISDN в помещении заказчика

2.4 Опорные точки ISDN

2.5 Оконечное оборудование сети NT1

2.6 Достоинства ISDN

3. Сети пакетной коммуникации

3.1 Протоколы сетей X.25

3.2 Преимущества сетей X.25

3.3 Доступ пользователей к сетям X.25. Сборщики-разборщики пакетов

3.4 Узлы сети X.25. центры коммутации пакетов

Заключение

Литература

Введение

Приложения, при работе с которыми требуется широкая полоса пропускания, становятся неотъемлемой частью бизнеса. Глобальные сети дают возможность:

Совместного использования данных для людей в региональных организациях;

Совместного использования информации с другими организациями, находящимися на большом расстоянии друг от друга;

Обращения работников компании, находящихся в командировке к корпоративным сетям

Посылать и получать данные на большие расстояния и т. д.

Объектом данного исследования, являются восемь телекоммуникационных сервисов. Предметом технологии глобальных сетей. Целью изучение сервисов глобальной сети, их достоинств и недостатков.

Задачи:

1. Сравнить восемь телекоммуникационных сервисов - обычную телефонную связь (POTS), выделенные линии, Switched 56, ISDN, frame relay, SMDS, ATM и Synchronous Optical Network (SONET);

2. определить насколько хорошо и при каких условиях они работают, а также какой сервис кому лучше всего подходит.

3. выявить основные преимущества сетей X.25

1. Характеристика основных телекоммуникационных сервисов

1.1 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.

POTS предоставляет:

полнодуплексную передачу звуковых данных с диапазоном частот от 300 до 3400 Гц

возможность принятия сигнала вызова

возможность передачи номера абонента для установления связи (набор номера -- тоновый или импульсный)

(возможно) предоставление дополнительных сервисов с переадресацией

Достоинства:

Низкая стоимость оконечных терминалов (телефонных аппаратов)

Широкий спектр оборудования с общеупотребительными стандартами (модемная связь, факсимильная, голосовая)

Отсутствие необходимости обучения сотрудников

Низкие требования к качеству кабельных систем

Возможность использования общей «земли» в многопарных кабелях

Ключевые недостатки:

Одна линия POTS предоставляет возможность одного соединения в один момент времени

Длительный период установления связи и вызова

крайне низкая скорость передачи (порядка 64кбит/с)

высокая стоимость подключения и обслуживания (для каждого канала от клиента до телефонной станции кладётся отдельная пара медных проводов)

отсутствие коррекции ошибок (в случае голосового трафика), амплитудная модуляция, чувствительная к наводкам

высокое напряжение вызова, ощущаемое человеком (в случае контакта с проводами) как удар током

Несимметричный сигнал, осложняющий гальваническую развязку

1.2 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.

1.3 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, к 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.

1.4 Цифровая сеть с интеграцией услуг

ISDN является набором цифровых сервисов для передачи голоса и данных. Разработанный телефонными компаниями, этот протокол позволяет передавать по телефонным сетям данные, голос и другие виды трафика. Технология ISDN появилась в 1984 году. ISDN - это коммутируемая цифровая служба для передачи голоса и данных одновременно по одной линии на основе медного кабеля. ISDN позволяет объединить передачу голоса, данных и изображения. Интеграция разнородных трафиков ISDN выполняется, используя способ временного разделения (TDM - Time Division Multiplexing). ISDN использует цифровые каналы в режиме коммутации каналов. Цифровые сети с интеграцией услуг ISDN можно использовать при передаче голоса и данных, для объединения удаленных ЛВС, для доступа к сети Internet и для различных видов трафика, в том числе мультимедийного. Оконечными устройствами в сети ISDN могут быть: цифровой телефонный аппарат, компьютер с ISDN-адаптером, видео- и аудиооборудование. Суть технологии ISDN, состоит в том, что различные устройства, например, телефоны, компьютеры, факсы и другие устройства, могут одновременно передавать и принимать цифровые сигналы после установления коммутируемого соединения с удаленным абонентом. ISDN имеет две разновидности. Первая - базовый интерфейс обмена (Basic Rate Interface, BRI) cдвумя 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.

1.5 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 линиютем, что конечные точки определяются заранее. Сеть Frame Relay является сетью с коммутацией кадров или сетью с ретрансляцией кадров, ориентированной на использование цифровых линий связи. Первоначально технология Frame Relay была стандартизирована как служба в сетях ISDN со скоростью передачи данных до 2 Мбит/с. В дальнейшем эта технология получила самостоятельное развитие. Frame Relay поддерживает физический и канальный уровни OSI. Технология Frame Relay использует для передачи данных технику виртуальных соединений (коммутируемых и постоянных). Стек протоколов Frame Relay передает кадры при установленном виртуальном соединении по протоколам физического и канального уровней. В Frame Relay функции сетевого уровня перемещены на канальный уровень, поэтому необходимость в сетевом уровне отпала. На канальном уровне в Frame Relay выполняется мультиплексирование потока данных в кадры. Каждый кадр канального уровня содержит заголовок, содержащий номер логического соединения, который используется для маршрутизации и коммутации трафика. Frame Relay - осуществляет мультиплексирование в одном канале связи нескольких потоков данных. Кадры при передаче через коммутатор не подвергаются преобразованиям, поэтому сеть получила название ретрансляции кадров. Таким образом, сеть коммутирует кадры, а не пакеты. Скорость передачи данных до 44 Мбит/с, но без гарантии целостности данных и достоверности их доставки. Frame Relay ориентирована на цифровые каналы передачи данных хорошего качества, поэтому в ней отсутствует проверка выполнения соединения между узлами и контроль достоверности данных на канальном уровне. Кадры передаются без преобразования и контроля как в коммутаторах локальных сетей. За счет этого сети Frame Relay обладают высокой производительностью. При обнаружениях ошибок в кадрах повторная передача кадров не выполняется, а искаженные кадры отбраковываются. Контроль достоверности данных осуществляется на более высоких уровнях модели OSI. Сети Frame Relay широко используется в корпоративных и территориальных сетях в качестве: 1) каналов для обмена данными между удаленными локальными сетями (в корпоративных сетях); 2) каналов для обмена данными между локальными и территориальными (глобальными) сетями. Технология Frame Relay (FR) в основном используется для маршрутизации протоколов локальных сетей через общие (публичные) коммуникационные сети. Frame Relay обеспечивает передачу данных с коммутацией пакетов через интерфейс между оконечными устройствами пользователя DTE (маршрутизаторами, мостами, ПК) и оконечным оборудованием канала передачи данных DCE (коммутаторами сети типа "облако"). Коммутаторы Frame Relay используют технологию сквозной коммутации, т.е. кадры передаются с коммутатора на коммутатор сразу после прочтения адреса назначения, что обеспечивает высокую скорость передачи данных. В сетях Frame Relay применяются высококачественные каналы передачи, поэтому возможна передача трафика чувствительного к задержкам (голосовых и мультимедийных данных). В магистральных каналах сети Frame Relay используются волоконно-оптические кабели, а в каналах доступа может применяться высококачественная витая пара.

Достоинства сети Frame Relay:

? высокая надежность работы сети;

? обеспечивает передачу чувствительный к временным задержкам трафик (голос, видеоизображение). Недостатки сети Frame Relay:

? высокая стоимость качественных каналов связи;

? не обеспечивается достоверность доставки кадров.

1.6 SMDS

Основа SMDS была заложена в 1986 г. американской компанией Bellcore, которая после расчленения корпорации Bell System продолжила работы по исследованиям и стандартизации в интересах региональных телефонных операторов. В начале 1991 г. образовалась SIG - группа поддержки SMDS, в которую вошло более 50 компаний. Была образована Европейская группа поддержки SMDS - ESIG, которая совместно с ETSI занялась адаптацией SMDS к европейской цифровой иерархии передачи. Европейская версия SMDS получила название CBDS. Усилиями этих и некоторых других организаций SMDS заняла свою нишу на рынке телекоммуникаций.

Аббревиатура SMDS раскрывается как Switched Multi-megabit Data Service (служба коммутации многомегабитных потоков данных), причем основным является понятие "служба" или "сервис", поскольку SMDS не является технологией или протоколом передачи данных.

Другой важной характеристикой SMDS является возможность многоадресной передачи информации. Использование системы адресации, согласно рекомендации ITU-T E.164, позволяет довести информацию до любого множества корреспондентов, переслав ее всего один раз оператору сети SMDS. Кроме того, в SMDS имеется эффективный и гибкий механизм ограничений и запретов на несанкционированный доступ в сеть.

Поскольку основное назначение SMDS - объединение локальных сетей с помощью городских и территориально-распределенных сетей, то для обеспечения требуемой производительности коммутируются широкополосные потоки со скоростями 2,048 Мбит/с и выше. Заметим, что существует возможность организации доступа с дробными скоростями Е1, иначе называемая Low-speed 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.

Страницы: 1, 2, 3, 4