Виды глобальных сетей с коммутацией пакетов

Лекция 17 Глобальные сети с коммутацией пакетов

Основные вопросы:

1. Виды глобальных сетей с коммутацией пакетов

2. Принцип коммутации пакетов с использованием техники виртуальных каналов

3. Сети Х.25

4. Сети frame Relay

5. Технология ATM

К технологиям глобальных сетей с коммутацией пакетов относятся сети Х.25, frame relay, ATM и TCP/IP. Все эти сети, кроме сетей TCP/IP, используют маршрутизацию пакетов, основанную на виртуальных каналах между конечными узлами сети.

Техника виртуальных каналов заключается в разделении операций маршрути­зации и коммутации пакетов. Первый пакет таких сетей содержит адрес вы­зываемого абонента и прокладывает виртуальный путь в сети, настраивая промежуточные коммутаторы. Остальные пакеты проходят по виртуальному каналу в режиме коммутации на основании номера виртуального канала, кото­рый является локальным адресом для каждого порта каждого коммутатора.

Техника виртуальных каналов имеет преимущества и недостатки по сравнению с техникой маршрутизации каждого пакета, характерной для сетей IP или IPX. Преимуществами являются: ускоренная коммутация пакетов по номеру виртуаль­ного канала, а также сокращение адресной части пакета, а значит, и избыточности заголовка. К недостаткам следует отнести невозможность распараллеливания потока данных между двумя абонентами по параллельным путям, а также неэффективность установления виртуального пути для кратковременных потоков данных.

Сети Х.25 относятся к одной из наиболее старых и отработанных технологий глобальных сетей. Трехуровневый стек протоколов сетей Х.25 хорошо работает на ненадежных зашумленных каналах связи, исправляя ошибки и управляя потоком данных на канальном и пакетном уровнях.

Сети Х.25 поддерживают групповое подключение к сети простых алфавитно-цифровых терминалов за счет включения в сеть специальных устройств PAD, каждое из которых представляет собой особый вид терминального сервера. На надежных волоконно-оптических каналах технология Х.25 становится из­быточной и неэффективной, так как значительная часть работы ее протоколов ведется «вхолостую».

Сети frame relay работают на основе весьма упрощенной, по сравнению с сетя­ми Х.25, технологией, которая передает кадры только по протоколу канального уровня. Кадры при передаче через коммутатор не подверга­ются преобразованиям.

Важной особенностью технологии frame relay является концепция резервирова­ния пропускной способности при прокладке в сети виртуального канала. Сети frame relay создавались специально для передачи пульсирующего компьютерного трафика.

Сеть frame relay гарантирует поддержку заказанных параметров качества об­служивания за счет предварительного расчета возможностей каждого коммута­тора, а также отбрасывания кадров, которые нарушают соглашение о трафике, то есть посылаются в сеть слишком интенсивно.

Большинство первых сетей frame relay поддерживали только службу постоянных виртуальных каналов, а служба коммутируемых виртуальных каналов ста­ла применяться на практике только недавно.

Технология ATM является дальнейшим развитием идей предварительного резервирования пропускной способности виртуального канала, реализованных в технологии frame relay.

Технология ATM поддерживает основные типы трафика, существующие у або­нентов разного типа: трафик с постоянной битовой скоростью CBR, характер­ный для телефонных сетей и сетей передачи изображения, трафик с переменной битовой скоростью VBR, характерный для компьютерных сетей, а также для передачи компрессированного голоса и изображения. Для каждого типа трафика пользователь может заказать у сети значения не­скольких параметров качества обслуживания — максимальной битовой скорос­ти PCR, средней битовой скорости SCR, максимальной пульсации MBS, а также контроля временных соотношений между передатчиком и приемником, важ­ных для трафика, чувствительного к задержкам. Технология ATM сама не определяет новые стандарты для физического уровня, а пользуется существующими. Основным стандартом для ATM является физи­ческий уровень каналов технологий SONET/SDH и PDH. Ввиду того, что ATM поддерживает все основные существующие типы трафика, она выбрана в качестве транспортной основы широкополосных цифровых сетей с интеграцией услуг — сетей B-ISDN, которые должны заменить сети ISDN.