26. Особенности технологий глобальных телекоммуникаций на основе виртуальных каналов: Frame Relay, X.25, atm(mpls).

Х.25

Первая крупномасштабная реализация сетей с коммутацией пакетов PSN (Packet Switched Network). Х.25 имели невысокие скорости передачи данных, кот. компенсируясь службами контроля ошибок на уровне сети и восстановл-ия. Х.25 состоит из 4 компонентов: терминальн. оборудование (DTE - Data Terminal Equipment) - устройство, кот. посылает и получает сетевые данные по сети пакетной коммутации, сборка/разборка пакетов (PAD - packet assembly-disassembly), оконечное оборудование канала передачи данных (DCE - Data Communication Equipment) и пакетные коммутаторы (PSE - packet switching exchange).

Функции PAD: - сборка символов, получаемых от асинхронных терминалов, в пакеты.

- разборка полей данных в пакетах и вывод данных на асинхр-е терминалы.

- управление процедурами установления соединения и разъединения по сети с нужным компом.

- передача символов, включающих старт-стопные сигналы и биты проверки на четность.

- продвижение пакетов при наличии соответст-х условий.

PAD используется для подключения кассовых аппаратов и банкоматов.

Технология X.25 имеет трехуровневый стек протоколов (физич., канальн., сетевой)

Протокол физ. уровня не оговорен, что дает возможность использовать каналы разных стандартов.

На канальном уровне используется протокол LAP-B (оба узла уч. в соединении равноправны).

Сетевой протокол X.25/3 выполняет функции маршрутизации пакетов, управления потоком пакетов.

Сеть состоит из коммутаторов соединенных высокоскоростными выделенными каналами.

Минусы: разработка для низкокачественных линий(предусмотрено квитирование, повторные передачи).

Frame Relay

2-ой уровень эталонной модели.

Виртуальные каналы:

1) постоянные.

2) коммутируемые.

Предназначен для межсетевого общения, ориентирован на соединение и использует два протокольных уровня модели OSI (open systems interconnection). Остальные уровни должны реализоваться программно. Такая схема заметно удешевляет интерфейс. Сеть работает по технологии, которая передает кадры только по протоколу канального уровня LAP-F, кадры при передаче ч/з коммутатор не преобразуется. Протокол вводит понятие committed information rates (CIR - оговоренные скорости передачи), обеспечивая каждому приложению гарантированную полосу пропускания. Если приложение не использует полностью выделенную полосу, другие приложения могут поделить между собой свободный ресурс. Frame Relay гарантирует большее быстродействие, чем X.25. и синхронную передачу данных. Применение инкапсуляции гарантирует транспортировку пакетов других протоколов через сети Frame Relay. Особенностью Frame Relay является отказ от коррекции обнаруженных в кадрах искажений.

АТМ (Asynchronous Transfer Mode) имеет классич. структуру крупной территориальной сети: конечные станции соединяются индивидуальными каналами с коммутаторами нижнего уровня, которые в свою очередь соединяются с коммутаторами более высоких уровней.

ATM поддерживает основные типы трафика, для каждого типа трафика пользователь может заказать у сети значения параметров качества, технология сама не определяет новые стандарты для физ.уровня, а пользуется существующими.

ATM - это метод передачи информации между устройствами в сети маленькими пакетами, называемыми ячейками (cells). Одним из самых важных преимуществ АТМ является возможность передавать в поле данных ячеек абсолютно любую информацию. К тому же АТМ не придерживается какой-либо определенной скорости передачи и может работать на сверх высоких скоростях. Все ячейки в АТМ фиксированной длины - 53 байта. Ячейка состоит из двух частей: заголовка (cell header) размером 5 байт и поля данных (cell payload) размером 48 байт. Заголовок содержит информацию для маршрутизации ячейки в сети. Поле данных несет в себе полезную информацию, которую собственно и нужно передать через сеть. Технология АТМ первоначально разрабатывалась телефонными компаниями для поддержки их коммуникаций и должна была стать основой для унифицированной передачи любой информации. АТМ может передавать данные как через десятки метров, так и через сотни километров. АТМ использует системы кодирования информации на физическом уровне, одинаково подходящие для передачи как по локальным, так и по глобальным сетям.

Внедрение технологии АТМ позволит добиться следующих преимуществ.

- Гибкость. Развитие систем кодирования и сжатия данных приводит к уменьшению требований по скорости передачи.

- Эффективное распределение ресурсов. Все доступные ресурсы сети могут использоваться всеми службами с оптимальным статистическим разделением. Не предусматривается никаких специализаций ресурсов по видам служб

- Единая универсальная сеть. Поскольку требуется разработать и поддерживать только одну сеть, то полная стоимость системы может быть меньше, чем суммарная стоимость всех существующих сетей.

MPLS (Multiprotocol Label Switching — многопротокольная коммутация по меткам) представляет собой механизм в высокопроизводительной телекоммуникационной сети, осуществляющий передачу данных от одного узла сети к другому с помощью меток. MPLS позволяет достаточно легко создавать виртуальные каналы между узлами сети. Так же данная технология позволяет инкапсулировать различные протоколы передачи данных.

В сети, основанной на MPLS, пакетам данных присваиваются метки. Решение о дальнейшей передаче пакета данных другому узлу сети осуществляется только на основании значения присвоенной метки без необходимости изучения самого пакета данных. За счет этого возможно создание сквозного виртуального канала, независимого от среды передачи и использующего любой протокол передачи данных. Основным преимуществом MPLS является независимость от особенностей технологий канального уровня и отсутствия необходимости поддержания нескольких сетей второго уровня, необходимых для передачи различного рода трафика. По виду коммутации MPLS относится к сетям с коммутацией пакетов.

Несмотря на то, что переход на MPLS дает преимущества управления потоками данных (улучшение надежности и повышение производительности сети), существует проблема потери контроля потоков данных, проходящих через сеть MPLS, со стороны обычных IP приложений.